CD4060BE1414位二进制计数分频振荡器
数字电路中产生1Hz时钟信号源的方法及其工作原理
数字电路中产⽣1Hz时钟信号源的⽅法及其⼯作原理2019-07-17摘要：数字电路中常常需要准确、稳定的脉冲信号源来⽤作分频、定时，产⽣节拍脉冲和脉冲序列以及执⾏数字运算等。
本⽂介绍采⽤CD406014位⼆进制计数/分频/振荡器与⼀个CD4027相连接产⽣脉冲信号，即秒信号（1HZ）的产⽣，也就是计数器电路中计数脉冲CP的形成。
除此以外还可采⽤CD4060与74LS90相连接都能产⽣1HZ信号脉冲。
关键词：分频；计数；脉冲；振荡⽅法⼀：CD4060、CD4027时钟信号源电路1HZ时钟信号源实际上就是“秒”信号源。
它是电⼦计时钟表和许多电⼦仪表和⾃动测量控制装置中⼗分重要的时钟信号。
这种秒信号源除了某些集成电路设有专门的秒信号发⽣发⽣电路外，⼤多数使⽤通⽤数字集成电路来组成。
例如⽤各类门电路，包括施密特门等，将门电路与RC元件或⽯英晶体组合，组成RC或⽯英晶体多谐振荡器，通过多级分频取得1HZ的秒时钟信号。
其中最常⽤的秒时钟信号源是由“⼗四位⼆进制串联计数器/分频器和振荡器集成电路CD4060”组成的秒时基信号源。
对于CD4060来说，它是⼀只⼗四位⼆进制/分频和振荡器集成电路，该电路内含⼀个⼗四位⼆进制计数/分频器和两个独⽴的反相器。
⼗四级分频器的分频范围为：16―16384。
可根据电路需要来选摘不同的分频系数，在⼀般电⼦钟表电路中都采⽤晶振频率为32768HZ的⽯英晶体，选⽤16384的分频系数将其分频为1HZ的输出，作为秒时基脉冲信号。
其详细引脚功能如下：CD4060为16引脚扁平塑封结构，其中16脚、8脚分别为电源正、负端外，7、5、4、6、14、13、15、1、2、3分别为分频输出端Q4～Q14。
其中Q1、Q2、Q3和Q11四个分频端不引出，实际上引出端为10个。
12脚为复位端R。
其余3个引脚9、10、11则为内部两只反相器外引脚，当⽤它作为RC振荡器时，9脚接振荡电容，10脚接振荡电阻，11脚接保护电阻。
CD4060
（一）秒时钟信号的产生1．振荡器1) 晶体振荡器晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。
晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。
数字钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。
晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一信号。
2) 振荡电路如图2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路。
这个电路中，CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，U2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。
输出反馈电阻R1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。
电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。
晶体XTAL的频率选为32768Hz。
该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。
图2 晶体振荡电路框图2．分频器电路1) 分频器通常,数字钟的晶体振荡器输出频率较高,为了得到1Hz的秒信号输入,需要对振荡器的输出信号进行分频.时间标准信号的频率很高，要得到秒脉冲，需要分频电路。
分频器实际上也就是计数器，为此电路输送一秒脉冲。
2) 分频器电路电路通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现.例如,将32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768（）,即实现该分频功能的计数器相当于15级2进制计数器. 这里用一个14级2进制计数器和一个1级2进制计数器。
本次设计是运用了CD4060分频器进行分频，分频电路可提供512HZ和1024HZ的频率，在经CD4027分频器进行一分频，为此电路输送一秒脉冲。
本设计中采用CD4060来构成14级分频电路。
CC4060cn
测试条件
CL＝50pF RL＝200k tr＝20ns tf＝20ns
CL＝50pF RL＝200k tr＝20ns tf＝20ns fCP＝100kHz CL＝50pF RL＝200k tr＝20ns tf＝20ns
VCC（V）
5.0 10.0 15.0 5.0 10.0 15.0 5.0 10.0 15.0 5.0 10.0 15.0
均为主从触发器。在 CP1（和 CP0）的下降沿计数器以二进制进行计数，在时钟脉 冲线上使用施密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
CC4060 提供了 16 引线多层陶瓷双列直插（D）、熔封陶瓷双列直插（J）、塑 料双列直插（P）和陶瓷片状载体（C）4 种封装形式。
推荐工作条件： 电源电压范围…………3V～15V 输入电压范围…………0V～VDD 工作温度范围 M 类…………－55℃～125℃ E 类………….－40℃～85℃
-2.0 -0.64 -1.6 -4.2 0.64 1.6 4.2
-1.8 -0.61 -1.5 -4.0 0.61 1.5 4.0
±0.1
5.0 10.0 20.0
规范值 25℃ 85℃
0.05
125℃
4.95 9.95 14.95
1.5 3.0 4.0
3.5 7.0 11.0
-1.6 -0.51 -1.3 -3.4 0.51 1.3 3.4
极限值：
电源电压…...－0.5V～18V 输入电压……－0.5V~VDD+0.5V 输入电流…………….±10mA 储存温度…………－65℃～150℃
引出端符号：
CP1 CP0 CP 0 Q4～Q10，Q12～Q14 Q14 VDD Vss
时钟输入端 时钟输出端
cd最全中文参考资料引脚定义、电路连接
CD4060CD4060(引脚图,真值表,电气参数及应用电路)CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成，振荡器的结构可以是RC或晶振电路，CR为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效。
所有的计数器位均为主从触发器。
在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。
在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
CD4060引脚图:CD4060引脚功能图CD4060内部结构图:CD4060内部方框图CD4060电气参数:Recommended Operating Conditions 建议操作条件：CD4060典型应用电路CD4060B典型振荡器连接：上图-RC振荡器下图-晶体振荡器CD4060秒脉冲发生器电路:图2 CD4060秒脉冲发生器脉冲发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1Hz的秒脉冲。
如晶振为32768 Hz，通过15次二分频后可获得1Hz的脉冲输出，电路图如图2所示。
CD4060定时电路由CD4060和CD4027构成的50Hz振荡器电路本振荡器能产生交变的50Hz脉冲方波，其占空比为50%.可供某些反相器电路应用。
该方波发生器由14级计数、振荡器（）。
双J-K触发器（）；运算放大器（LM324）和少量的分立元件等组成。
电路的振荡由CD4060（IC1）外加晶振完成，用电阻R1限制振荡回路功耗，R2是偏置电阻。
为了启动和维持电路的振荡，用电阻R1提供必需的最小值跨导。
振荡的频率经"14"级分频，得到200Hz,再由CD4060的第③脚输出。
200tHz频率又由双J-K触发器进一步"4分频，获得50Hz信号。
该50Hz由CDD4027的15出，同时在14脚还产生与15脚的互补（相位差180.）频率信号。
频率的占空比仍是50%.50Hz的方波由运算放大器LM324的A1、A2进行缓冲处理，在其①脚和⑦脚获得相位相反的方波输出，可供一些反相器电路应用。
数电制作——14位二进制计数器CD4060 梦幻灯套件制作资料
CD4060 梦幻灯套件制作资料一、目的及要求：1、通过对本制作的安装、焊接、调试，了解电子产品的内部构造，训练动手能力，掌握元器件的识别、简易测试以及整机调试工艺。
2、熟练使用电烙铁、剪钳、万用电表等电子工具。
3、对照电路原理图，了解工作原理，图上符号，并与实物对照。
4、认真仔细的安装焊接，排除安装焊接过程中出现的故障。
二、电路原理图：三、装配说明1.为了方便，应从最低元件安装起。
如有短路跳线，请先安装短路跳线，接着再安装电阻、三极管、电容、电位器。
(电位器属于易损元件，建议最后安装)。
对于手工安装，元件必须分批安装：即先插入3-8 个元件，焊好这几个元件后，剪掉元件引脚，再插入下批元件进入下一批安装过程，直到装完全部元件。
2.有些不能完全插入的不要强型用力按下去，这样可能会损坏元件。
正确做法是事先用工具加工元件的引脚形状，确保元件能顺利无阻碍的插装在线路板。
3.元件插在线路板上后，焊接时会翻过线路板，为了防止元件因重力而掉落，可以在焊接面的元件根部弯折成120 度左右的角度。
角度过小，起不到防止元件脱落的作用，角度过大，会给焊接后剪元件脚带来不便，还会影响美观。
4.电烙铁焊接时间应控制在2-3 秒，烙铁温度高时焊接时间短，温度低时焊接时间长，但烙铁温度太高和太低时都不适合进行焊接，否则易损坏元件或线路板。
5.电解电容分正、负极，长引脚的那边为正极。
6.仔细检查一下各个部分，看有没有连锡或虚焊，漏焊的，连锡的焊开，虚焊漏焊的就补焊好。
五、电路主要元器件介绍1、CD4060 14 级进位二进制计数器CD4060 由一振荡器和14 位二进制计数器位组成，组成接通图如图2，引脚图如图3。
振荡器的结构可以是RC 或晶振电路。
CR 为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效，所有的计数器位均为主从触发器。
在输入脉冲φ1 和φ0 的下降沿计数器以二进制进行计数，在时钟脉冲线上使用施密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
CD4060最全中文参考资料 引脚定义、电路连接
CD4060CD4060(引脚图,真值表,电气参数及应用电路) CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成，振荡器的结构可以是RC或晶振电路，CR为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效。
所有的计数器位均为主从触发器。
在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。
在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
CD4060引脚图:CD4060引脚功能图CD4060内部结构图:CD4060内部方框图CD4060电气参数:Recommended Operating Conditions 建议操作条件：CD4060典型应用电路CD4060B典型振荡器连接：上图-RC振荡器下图-晶体振荡器CD4060秒脉冲发生器电路:图2 CD4060秒脉冲发生器脉冲发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1Hz的秒脉冲。
如晶振为32768 Hz，通过15次二分频后可获得1Hz的脉冲输出，电路图如图2所示。
CD4060定时电路由CD4060和CD4027构成的50Hz振荡器电路本振荡器能产生交变的50Hz脉冲方波，其占空比为50%.可供某些反相器电路应用。
该方波发生器由14级计数、振荡器（CD4060）。
双J-K触发器（CD4027）；运算放大器（LM324）和少量的分立元件等组成。
电路的振荡由CD4060（IC1）外加晶振3.2768MHz完成，用电阻R1限制振荡回路功耗，R2是偏置电阻。
为了启动和维持电路的振荡，用电阻R1提供必需的最小值跨导。
振荡的频率经"14"级分频，得到200Hz,再由CD4060的第③脚输出。
200tHz频率又由双J-K触发器进一步"4分频，获得50Hz信号。
该50Hz由CDD4027的15出，同时在14脚还产生与15脚的互补（相位差180.）频率信号。
频率的占空比仍是50%.50Hz的方波由运算放大器LM324的A1、A2进行缓冲处理，在其①脚和⑦脚获得相位相反的方波输出，可供一些反相器电路应用。
cd4060工作原理
cd4060工作原理
CD4060是一种16位二进制同步计数器和14位二进制同步计
数器的集成电路。
它内部包含一个振荡器和一个分频器，能够以不同的频率输出时钟信号。
下面将详细介绍CD4060的工作
原理。
CD4060的振荡器部分由一组RC元件（电阻和电容）和一个
非反相触发器组成。
当电源开启时，RC元件开始充电，直到
电压达到非反相触发器的阈值电压，触发器翻转并输出高电平。
同时，RC元件开始放电，直到电压降到非反相触发器的复位
电压，触发器再次翻转并输出低电平。
这个过程不断重复，形成一个稳定的振荡信号。
分频器部分共有14位，能够将振荡器输出的时钟信号进行连
续分频。
具体分频比由外部设置的频率选择电阻和频率选择电容决定。
CD4060的时钟信号输入引脚（CLK）接收振荡器输
出的时钟信号。
每当接收到一个时钟脉冲时，分频器将相应的输出引脚（Q1-Q14）进行翻转，输出一个高电平。
CD4060还具有一个复位引脚（RESET），用于将所有输出引
脚复位为低电平状态。
当复位引脚接收到低电平信号时，所有输出引脚都会立即翻转为低电平。
CD4060的输出引脚（Q1-Q14）可用于驱动其他数字电路或作
为时钟信号输入其他计数器。
由于CD4060的分频特性，可以
将其应用于各种需要定时、计数和频率分析的电路中。
总结起来，CD4060的工作原理是通过内部的振荡器和分频器，将输入的时钟信号进行分频并输出。
它能够在一定范围内设置不同的分频比，适用于各种计数和计时的应用场景。
60Hz时基信号发生器 CD4040 CD4017 MM5369
图1电路是由12为二进制串行计数器/分频器CD4040和六反相器CD4069等构成的60Hz数字钟时基电路。
电路中，CD4069的门I和门II构成震荡频率为32768Hz的晶体振荡器。
其输出经CD4069的门III整形后送至CD4040的端。
CD4040的输出由二极管VD1~VD3置成分频系数为21+25+29=546，经分频后在输出端Q9上便可输出一个60Hz的时钟信号供给数字钟集成电路。
图2a是另一种60Hz脉冲发生电路。
它由集成电路CD4060和谐振频率为30720Hz的晶振等元件组成。
CD4060是14位二进制串行计数、分频器和振荡器。
CD4060内部分为两部分，其中一部分是14级计数/分频器，其分频系数为16~16348；另一部分既可与外接电阻和电容构成RC振荡器，又可与外接晶体构成高精度的晶体振荡器。
本电路采用外接30720Hz的晶振来组成晶体振荡器，其振荡信号经CD4060内部9次分频后，在Q9端输出准确的60Hz 频率信号（30720÷29=60Hz）。
该电路与双阴型数字钟配用时，可采用图2b电路进行极性转换。
VT1、VT2选用NPN型三极管，如9013、8050等，图中A端接正电源，B端接电源负端。
该电路与双阳型数字钟配用时，VT1、VT2选用PNP型三极管，如9012、8550等，图中A端接负电源，B端接电源正端。
图3是用60Hz脉冲发生器专用集成电路MM5369（8脚DIP封装）和谐振频率为3.579545的晶振等元件构成的60Hz脉冲发生电路。
它常用来与数字钟配套提供60Hz频率。
振荡信号经MM5369内部分频处理后，从1脚输出，频率相当稳定。
该电路由6~12V电源供电。
电源电压低于6V时，其工作可靠性变差。
特殊情况下，可将电路中R3的阻值变为100欧姆左右，可使该电路正常工作电压降到4.5V。
上述两种电路适用于负极接地的整机电路，也适用于正极接地的电路系统，设计时可变通使用。
4060 振荡器-计数-分频器 结构原理与长延时应用电路
4060 振荡器-计数-分频器结构原理与长延时应用电路
2011-12-24 10:21
CC4060 它由两部分组成一部分14级分频器, 由Q4一Q14式缺少Q11, , 输出二进制分频信号,另一部分是振荡器由内含两个串接的反相器和外接电阻电容构成, 因此该集成电路可以直接实现振荡和分频的功能。
震荡器的结构可以是RC 或晶振电路。
reset 为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效，所有的计数器位均为主从触发器。
时钟下降沿开始计数。
Q4 脚的输出频率为振荡器的频率f除以2的4次幂
Q14脚的输出频率为振荡器的频率f除以2的14次幂
按下启动按钮AN, 常开继电器J吸合, 触点J1闭合,4060开始工作, 其所有输出端为0, 三极管SC8550导通, 此时放开AN也不影响
继电器的吸合状态。
同时, 继电器的另一触J2点也闭合, 并接通负载。
当计数到使输出端《图中为Q10端)为1这时电路已经延时了一段时间, 三极
管截止, 继电器J释放, 并断开负载, 延时控制完成。
CD最全中文参考资料--引脚定义、电路连接
CD最全中文参考资料--引脚定义、电路连接————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：CD4060CD4060(引脚图,真值表,电气参数及应用电路) CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成，振荡器的结构可以是RC或晶振电路，CR为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效。
所有的计数器位均为主从触发器。
在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。
在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。
CD4060引脚图:CD4060引脚功能图CD4060内部结构图:CD4060内部方框图CD4060电气参数:Recommended Operating Conditions 建议操作条件：CD4060典型应用电路CD4060B典型振荡器连接：上图-RC振荡器下图-晶体振荡器CD4060秒脉冲发生器电路:图2 CD4060秒脉冲发生器脉冲发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得1Hz的秒脉冲。
如晶振为32768 Hz，通过15次二分频后可获得1Hz的脉冲输出，电路图如图2所示。
CD4060定时电路由CD4060和CD4027构成的50Hz振荡器电路本振荡器能产生交变的50Hz脉冲方波，其占空比为50%.可供某些反相器电路应用。
该方波发生器由14级计数、振荡器（CD4060）。
双J-K触发器（CD4027）；运算放大器（LM324）和少量的分立元件等组成。
电路的振荡由CD4060（IC1）外加晶振3.2768MHz完成，用电阻R1限制振荡回路功耗，R2是偏置电阻。
为了启动和维持电路的振荡，用电阻R1提供必需的最小值跨导。
振荡的频率经"14"级分频，得到200Hz,再由CD4060的第③脚输出。
200tHz频率又由双J-K触发器进一步"4分频，获得50Hz信号。
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