四倍频专用集成电路 QA740210  LSI CMOS . 一、用途： QA740210可将两路正交的方波 （如来自五细分电路QA740204的输出）进行四倍频后产生两路加、减计数信号，可送加减计数输入双时钟可逆计数器 （如：8 位总线24位二进制输出可逆计数电路QA744908R 或 16位总线32位二进制输出可逆计数电路QA744916R ）进行加、减计数，也可直接送微型计算机（包括单片机）进行数据处理。 . 二、特点： 数字化微分电路：4路微分信号脉宽由主频周期决定，因此，是一致的，而且可在很大范围里方便地选择。 临界报警与过速报警两档速度提示：可在光栅运动速度接近极限值时给出临界报警信息，以便操作者及时控制光栅运动快慢。在速度超过极限值时本电路将给出出错信息。 绝对零位控制：绝对零位的设置将给操作者带来许多方便，如故障断电后的重新定位等。本电路有“到绝对零位开始计数”和“到绝对零位停止计数”，以及“与绝对零位无关”三种工作模式。 片选：本电路设有片选端，可以构成多标数显系统。 CMOS工艺：输入输出的电压电流与4000系列CMOS及LSTTL电路兼容。
. 三、功能： 1．管脚排列（见图1） 图 1 2．逻辑图（见图2） 图 2 . 3．管脚说明 (1) 类型、符号及结构号（见表1） 表1、 脚号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 类型 | I | I | I | O | O | O | I | I | I | I | I | I | O | O | I/O | I/O | 符号 | X0 | 0o | 90o | -CP0 | +CP0 | MS0 | AZi | MSi | /CE | /CS | /ABSC | ABSC | FABS | WARN | X2 | X1 | 结构 | ① | ② | ② | ③ | ③ | ③ | ② | ② | ② | ② | ② | ② | ③ | ③ | ④ | ④ |
. (2) 结构图 ①型式： ②型式： ③型式： ④型式： (3) 各脚功能详解： . 管脚1：振荡器0。（X0） 它既可以与X1、X2构成振荡器，也可以作为外部时钟的输入端。 . 管脚2：正交信号1。（0o） . 管脚3：正交信号2。（90o） 本管脚接收一个与管脚2在相位上相差90o的方波 信号（参见管脚2的说明）。 . 管脚4：减计数脉冲输出。（-CPo） 此管脚常态为高电平，当有输出时，为一个与振荡器中X高电平等宽的负脉冲，此管脚应接双时钟可逆计数器的减计数时钟端。 . 管脚5：加计数脉冲输出。（+CPo） （参见脚4说明）此管脚应接双时钟可逆计数器的加计数时钟端。 . 管脚6：负号输出端（MSo） 可指示光栅尺与设定零位的相对位置，在片选时可由Msi予置，此时MSo与Msi同电平。0o如超前90o则当全“0”信号输入后，此端为低，90o如超前0o则当全“0”信号输入后，此端为高，此端可直接驱动LED。 . 管脚7：全“0”信号输入端。（AZi） 此管脚接收可逆计数器传送过来的一个正脉冲信号，（宽度≥1个主频周期），它的输入使本来－CPo有输出，变成＋CPo有输出。 . 管脚8：负号输入端。（MSi） 可逆计数器所显示数不为“0”的情况下，表2成立。此端在片选选中时起作用。 表2 MSI | 0 | 1 | 0o超前90o | +CPo出 | -CPo出 | 90o超前0o | -CPo出 | +CPo出 |
. 管脚10：清零输入。（/CE） 清除报错信号，并使ABS功能处于A模式，此端在片选时起作用，低电平有效。 . 管脚11：片选输入（/CS） 使电路可以用于多坐标数显表，低电平选中，/CE、/ABSC及Msi才起作用。 . 管脚12：绝对零位模式选择。（/ABSC） 本脚需要输入一个负脉冲。片选并清零后本脚输入负脉冲的个数决定ABS的三个模式： 输入0个脉冲，A模式，绝对零（ABSZ）输入不起作用； 输入奇数个脉冲，B模式，绝对零（ABSZ）输入后CPo才有输出； 输入偶数个脉冲，C模式，绝对零（ABSZ）输入后CPo停止输出。 . 管脚13：绝对零输入。（ABSZ） 本脚需要输入一个正脉冲。由光栅尺或QA740204电路给出，如果一个光栅尺有若干个绝对零位输出，则只有第一个起作用（参见管脚12）。 . 管脚14：绝对零位标志。（FABS） A模式时，FABS=1 B模式时，FABS=0 C模式时，FABS为一串脉冲（与X0同频同相） . 管脚15：速度报警输出。（WARN） 设本电路主频（X2）为Fx, 当0o（90o）的输入频率Fi﹤1/8Fx时，WARN=“0”; 当1/8Fx≤Fi﹤1/6Fx时, WARN有正脉冲出现，宽度与0o输入的方波相同; 当Fi降到1/8Fx以下后，此端自动恢复为“0”，当Fi≥1/6Fx时，WARN=“1”，此“1”电平只有当片选选中且完成清零（即/CS=0且/CE=0）后才能恢复为“0”电平。 . 管脚16：振荡器 端口X2 与X0、X1构成振荡器。 . 管脚17：振荡器 端口X1 与X0、X2构成振荡器。也可用作主频输出。 . 四、交直流参数： 1．工作电压范围：VDD=5V±20% 2．直流参数：（VDD=5V） 参数及测试条件 | 符号 | 规范值 | 静态功能 | IDD | ≤10μA | 输出低电平电压（1μA） | VOL | ≤0.05V | 输出高电平电压(1μA) | VOH | ≥4.95V | 输入低电平电压 | VIL | ≤1.5V | 输入高电平电压 | VIH | ≥3.5V | 输出低电平电流(VIL=0.5V) | IOL | ≥2mA | 输出高电平电流(VOH=2.5V) | IOH | ≥2mA | 输入低电平电流(VIL=VSS) | IIL | ≤0.1μA | 输入高电平电流（V2H=VDD） | IIH | ≤0.1μA |
. 3．交流参数：（VDD=+5V） （1）最高工作频率（主频）≤2.5MHz,允许最高输入频率、300KHz。（0 o、90 o） （2）+CPo、- CPo、FABS与X2的时间关系。 （3）WARN与0o的时间关系。 . 五、波形图： 1． /CS、/CE、Msi、ABSC与MS0、ABSF、WARN的关系。 2． MSo、0o、90o、+CPo、-CPo、AZi的关系。 3． FABS、ABSZ与±CPo的关系。 4．X2、0o、90o、+CPo、- CPo、WARN的关系。 . 六、应用实例： 1.基本应用参考线路：（见图3） 图3 几点说明： ①、如果QA740204的VDD用10V，则可用CD4010进行电平转换后输入本电路。 ②、利用电容隔直，可分辨出FABS中的B、C模式的差别，也可分辨出WARN报警与临界报警的差别。 ③、利用G2-G5组成一个单稳电路，可对瞬态临界报警信号起一个延长的作用，使操作者能觉察到这个信号（可用LED或讯响器提示）。 . 2．最简单的应用：如果仅需对两路正交信号进行四倍频，可用（图4）所示电路。 图4 注：其它输出均悬空。 . 3．加减双CP端到单CP加控制加减端的转换方法见（图5） 图 5 . 4.Fx与R、C的关系表 Fx | R值 | C值 | 5KΩ | 13KΩ | 75KΩ | 150KΩ | 20P | 1.2MHz | 830KHz | 220KHz | 120KHz | 100P | 450KHz | 240KHz | 62.5KHz | 30KHz | 200P | 250KHz | 120KHz | 30KHz | 15KHz | 1500P | 38KHz | 19KHz | 4.5KHz | 2.3KHz | 10n | 6.6KHz | 3.3KHz | 625Hz | 400Hz |
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