Transcript PowerPoint 簡報

單元十
一、電路圖
+5V
2 00 p
In
V1
5 00 p
2 00 k
2
1
C1
R1
15
74LS 123
14
Q
74LS123
4 70
4
13
13
7 40 0
Q
1N4148
V3
12
2
9
V4
1
2 00 p
V2
9
74LS 123
Q
D
Q
7 47 4
8
7 40 0
3
5
7 40 0
5
Ou t
Q
10
74LS123
3
2
11
10
+5V
4 70
1N4148
Q 12
2 00 k 7
R2
CL K -o ut
6
5 00 p
C2
°Ò¹ý ´µ¯S ½X ¸Ñ½X ¾¹
圖 U10-1 曼徹斯特碼解碼器單元電路
U10-1
單元十
二、特性簡介
1.In 端為曼徹斯特碼輸入端，Out 端為 NRZ 輸出端，
CLK-out 則為重建之時脈輸出端。各端點均為 TTL 規格
，其波形關係如圖 U10-2 所示，每當 CLK-out 負邊緣時
Out 端輸出新位元。
2.本電路適用之時脈頻率範圍約為 15 kHz~29 kHz。若編碼
端使用之時脈頻率超出此範圍，則必須適當地改變本電路
中的 R1、C1、R2、C2 才能正常地解碼。
U10-2
單元十
(­ì¿é¤ J )
0
1
0
1
1
0
0
0
1
(­ì®É¯ ß)
In
0
1
0
1
1
0
0
0
1
CLK-O ut
Ou t
0
1
0
1
1
0
0
0
1
圖 U10-2 曼徹斯特碼解碼之波形
U10-2
單元十
三、電路分析
1.當輸入 (In) 端有正邊緣時，V1 處即產生一個短暫的脈波；
而當 In 端有負邊緣時，V2 處即產生一個短暫脈波，如圖
U10-3 所示。
2.74LS123 內含兩個單擊 (one-shot) 電路。平常其輸出 Q 為
Low、 Q 為 High，我們稱這是它的穩態。當受到觸發時
Q 會變成 High、 Q 則變成 Low，而這受激狀態只能維持
Td
秒，然後會自動回至其穩態。至於 Td 之大小則由外接
之 R、C 所控制，可由 Data book 查出 Td 與 R、C 之關係
，其本上 R、C 越大則 T 越小。
d
U10-2
單元十
3.當兩個單擊電路都在穩態時，V3 及 V4 均為 Low，若 V1
先出現脈波，則上方之單擊電路會被觸發，故 V3 跳為
High 並且只維持 T 秒即回到 Low，並且 V3 為 High 會
d
關閉下方之 AND 閘，使 V2 即使有脈波發生也無法觸發下
方之單擊電路。
4.同理，當兩個單擊電路都在穩態時，若 V2 先出現脈波，
則下方之單擊電路會被觸發，故 V4 跳為 High 並且只能維
持 T 秒，而在這 T 秒內 V1 即使有脈波也無法觸發上方
d
d
之單擊電路。
5.CLK-out 和 V3、V4 的關係如下：
CLK -out  V 3  V 4  V3  V4
(U10-1)
由圖 U10-3 可看出其波形雖和原時脈不完全相同，但至少
頻率是一樣的。
U10-3
單元十
(­ì®É¯ ß)
(­ì¿é¤ J )
0
1
0
1
1
0
0
0
1
In
0
1
0
1
1
0
0
0
1
V1
V2
Tc
Tc/2
V3
Td
V4
Td
CLK-O ut
Ou t
0
1
0
1
1
0
0
0
1
圖 U10-3 曼徹斯特解碼電路之解釋波形
U10-3
單元十
6.當 CLK-out 負邊緣時，D 型正反器 (7474) 即鎖入 In 端之
信號，所以輸出 (Out) 端波形會在 CLK-out 負邊緣時送出
新的 NRZ 位元，而這特性正符合單元九之 CVSD 解調電
路之需求。所以雖然 CLK-out 之波形與原時脈不盡相同，
但卻更符合我們的需要。
U10-4
單元十
7.由圖 U10-3 有關 T 和
d
TC
( 時脈週期 ) 之標示可看出，必
須符合 (10-2) 式本電路才能阻擋不必要的邊緣發生觸發，
並確保 D 型正反器鎖入的是正確資料。
TC
(U10-2)
TC  Td 
2
若將 (U10-2) 式改寫成頻率式如下 ( 式中的 f C 為時脈頻率 )
1
fC   2 fC
Td
(U10-3)
則可再整理得時脈頻率 f C 的適用範圍如下式：
1
1
 fC 
Td
2Td
(U10-4)
U10-4
單元十
8.在本電路中，單擊電路之 R  180 k  , C  500 pF ，經查
Data book 得 td  34  s 因此， f 適用範圍之理論值為
C
15 kHz~29 kHz。
U10-4