一站式晶振解决方案提供商为数字电路的“心脏”保驾护航
这里的电路是在开发射频系统时设计的带有不寻常分频器的振荡器，需要一个稳定且准确的 455kHz 数字信号发生器，使用尽可能少的组件，信号发生器还必须具有或非常接近 50% 的占空比，以消除或最小化二次谐波含量。
研究基于 455kHz 陶瓷谐振器和 455kHz 陶瓷滤波器的振荡器，在测试时，我获得了 448kHz 和 462kHz 的信号，这不是理想的精度。但有一个 4.096MHz 的石英晶体，通过使其以大约 4.095MHz 的稳定方式振荡，并将该频率除以 9，输出占空比为 50%，这将得到一个理想的结果。
该设计如图 1所示，除了晶体外，还使用了两个集成电路和一些电容器和电阻器。它实现了一个Pierce型振荡器，其中一个 XOR 门 (IC1) 作为有源元件。作为反相器工作的 XOR 门并不是用于此类振荡器的最常见的门，但其中三个在系统的其他地方未使用，所以通过测试，振荡器在该配置下可靠且准确地工作。
使用的晶体是用于 20pF 负载的并联型。通过对 C2 和 C3 使用 100pF 获得了 4.0954MHz。该频率除以 9 得到 455.04kHz，这个值对于设计需求来说足够准确。
图 1该设计使用基于 XOR 门的 Pierce 振荡器，产生 455kHz 和 50% 占空比
第二个 IC (IC2) 是一个 74HC4017，一个Johnson 计数器，使用其进位线（引脚 12）作为电路输出，并配置为由上升沿触发。复位输入（引脚 15）保持在逻辑电平 0 时，进位线（引脚 12）在计数器状态介于 0 和 4 之间时取电平 1，如果其状态介于 5 和 9 之间，则取电平 0。
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你可能认为该电路的一个选项是将 Q9（引脚 11）连接到复位输入。然而，在这种情况下，虽然频率输出为 4.0954MHz 除以 9，但输出占空比为 55.56%（如果输出反相，则为 44.44%）。这无法满足减少或消除输出二次谐波的需要。
为了寻找接近 50% 的占空比，添加了连接到计数器 Q4（引脚 10）输出的 XOR 门 IC1B。随着这一变化，计数器现在将在 Q4 为 0 电平时在输入的上升沿触发，在 Q4 为 1 电平时在下降沿触发。因此，电路在四个时钟脉冲加上第五个脉冲表示输入处于电平 1。当第五个脉冲变为电平 0 时，输出变为电平 0，并在接下来的四个脉冲中保持不变。因此，输入的频率除以 9，如果输入占空比为 50%，则输出也为 50%。
如果输入频率不到 50%，输出也会关闭，但幅度不会那么大。输入和输出占空比由以下公式关联：
DC%out = (400 + DC%in) / 9
其中 DC% out和 DC% in分别是输出和输入占空比，以 0% 和 100% 之间的百分比表示。因此，如果 DC% in介于 0% 和 100% 之间，则输出占空比将介于 44.44% 和 55.56% 之间，并不比上面提到的情况差。
电路测试产生了如图 2所示的示波器捕获。4.0954MHz 振荡器信号（底部）和 455.04kHz 输出信号（顶部）的占空比均为 50%。
图 2测试结果表明，输入信号和九分频输出都有 50% 的占空比
如图 3所示，可以使用另一个 XOR 门构成一个七分频电路。如果占空比输入为 50%，这也将产生 50% 的占空比输出。
图 3添加另一个 XOR 门允许电路提供具有 50% 占空比输出的七分频输出
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