Делители частоты с меандром на выходе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Сочетание условий "нечетный коэффициент деления и "меандр" на выходе делителя частоты" требует применения особых схемотехнических решений. О некоторых из них уже рассказывалось на страницах журнала "Радио". В публикуемой здесь подборке мы знакомим читателей с более простыми решениями этой задачи.

Все сказанное в [1] относительно деления частоты на три при сохранении "меандра" на выходе остается справедливым и при любом другом нечетном коэффициенте деления. Вместе с тем при малом численном значении этого коэффициента возможно значительное упрощение делителя частоты.

Описанные здесь делители частоты на три и на пять по быстродействию близки к используемым микросхемам. Делители работоспособны при любом начальном состоянии триггеров, поэтому далее для определенности предположим, что при включении питания триггеры окажутся в нулевом состоянии.

Схема делителя частоты на три, построенного на двух D-триггерах, показана на рис. 1, а поясняющие его работу диаграммы сигналов - на рис. 2.

Фронт первого входного импульса переведет в состояние 1 триггер DD1.1. С приходом второго импульса в состояние 1 переключится и триггер DDI.2.

После спада второго импульса на обоих входах элемента DD2.1 будет низкий уровень, поэтому низкий уровень с выхода элемента вернет триггер DD1.1 в состояние 0. Фронт третьего входного импульса вернет в состояние 0 триггер DD1.2. Состояние триггера DD1.1 не изменится, поскольку во время плюсового перепада входного сигнала триггер остается заблокированным низким уровнем с выхода элемента DD2.1.

К приходу четвертого входного импульса делитель окажется в исходном состоянии.

Вместо элемента ИЛИ DD2.1 допустимо применить более распространенные И-НЕ. Схема такого варианта построения делителя изображена на рис. 3. Устройство практически не отличается от исходного (диаграммы сигналов соответствуют рис. 2). Для запрещения работы обоих делителей достаточно подать низкий уровень на вход S любого из триггеров.

Подобное соединение триггеров с обратной связью применимо для построения делителя частоты и с другими нечетными коэффициентами деления (2). На рис. 4 показана схема делителя на пять (диаграммы сигналов - на рис. 5).

Первые три входных импульса поочередно переведут триггеры устройства в состояние 1. После спада третьего импульса низкий уровень с выхода элемента DD4.1 вернет в состояние 0 триггер DD1.1. С приходом четвертого импульса на выходе элемента DD2.1 будет низкий уровень и триггер DD1.2 перейдет в состояние 0. Такое же состояние примет и триггер DD3.1 под действием пятого счетного импульса. Далее цикл работы повторяется.

Все описанные устройства сохраняют скважность входных импульсов, если она равна 2. В ином случае скважность Qвых выходных импульсов будет равна:

Qвых=3Qвх(1+Qвx) и 50вх/(1+2СМ для делителей на три и пять соответственно (Qвx - скважность входного сигнала).

Такой схемотехнический подход применим для создания делителей и с большим коэффициентом деления. Но вряд ли это можно считать целесообразным из-за быстро растущего числа требуемых микросхем. Делитель частоты на семь и более следует строить по рекомендациям, данным в [1].

Литература

1. Шитов А. Делитель частоты на три с "меандром" на выходе. - Радио, 1996. №7. с. 51.52.
2. Горошков Б. И. Элементы радиоэлектронных устройств. - М.: Радио и связь, 1989, с. 136.

Автор: А.Шитов, г.Иваново; Радио №2 1998

Дополнение

В своей статье "Делитель частоты на три с "меандром" на выходе" ("Радио", 1996, № 7, с. 51, 52) А. Шитов описал два варианта делителя на три, сохраняющих "меандр" на выходе. Заметим, что в первом из них применены элементы трех микросхем (корпусов), во втором - четырех. Такая "расточительность" не всегда оправданна.

Предлагаю вариант такого же делителя (его структурная схема показана на рис. 7 в статье А. Иванова "Применение элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" ("Радио", 1985, № 2, с. 37), но более экономного. В нем использованы "пол-корпуса" одной микросхемы и четверть другой. Схема делителя представлена на рис. 1, а временные диаграммы его работы - на рис. 2.

До момента t1 (а с учетом задержек -до t2) на выходе 2 счетчика DD2.1 действует сигнал низкого уровня, элемент DD1.1 повторяет входную последовательность. В момент t2 на выходе 1 счетчика появляется высокий уровень (диаграмма 4). элемент DD1.1 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ становится инвертором и с момента t2 до t6 передает входную последовательность (диаграмма 1) с инверсией, а от t6 до t10 - снова без инверсии и т. д.

Таким образом, благодаря подаче на нижний по схеме вход элемента DD1.1 сигнала с выхода 2 счетчика элемент периодически инвертирует входную последовательность (диаграмма 2) и в течение интервала времени, содержащего три периода входной частоты, например, от t1 до t9, на каждые три одноименных фронта входной последовательности (диаграмма 1, моменты t1, t4, t7) вырабатывает четыре одноименных фронта (диаграмма 2, моменты t1, t3, t5, t7), которые, воздействуя на делитель частоты на 4, обеспечивают выполнение зависимости Fвых = Fвх/3 (диаграмма 4).

В описываемом делителе с выхода элемента DD1.1 можно снять сигнал с частотой 4Fвх/3, но период этом последовательности состоит из двух неравных по длительности импульсов (паузы одинаковы; диаграмма 2). Кроме этого, с выхода 1 счетчика DD2.1 можно получить сигнал с частотой 2Fвx/3 и скважностью 3.

Вместо счетчика DD2.1. используемого как делитель частоты на 4, при необходимости подойдет другой делитель на 4, выполненный, например, на другом двоичном счетчике или на двух последовательно включенных триггерах К561ТМ2 в счетном режиме.

Для сдвига выходного "меандра" на полпериода входной частоты достаточно подать выходной сигнал элемента DD1.1 на вход CP счетчика DD2.1. а его вход CN соединить с общим проводом.

Делитель позволяет также реализовать коэффициенты деления 7 или 15 при сохранении скважности выходного сигнала, равной 2. Для этого достаточно переключить нижний по схеме вход элемента DD1.1 к выходу 4 или 8 счетчика соответственно. С этих выходов снимают и выходной сигнал делителя.

Проверяют работоспособность делителя с помощью осциллографа либо частотомера. Для получения устойчивого изображения на экране осциллографа лучше засинхронизировать его внешним сигналом с одного из старших разрядов счетчика DD2.1 (с выхода 4 или 8). Форма сигналов должна быть близкой к показанной на рис. 2. Импульс диаграммы 2 между моментами t1 и t2 очень узкий, и чтобы его увидеть, можно попробовать расфокусировать луч осциллографа.

При проверке частотомером измеряют частоту в точках 1 - 4 делителя и убеждаются в соответствии измеренных значений указанным на схеме.

Автор: А.Самойленко, г.Клин Московской обл., г.Иваново

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива PetPhone - смартфон для домашних питомцев 04.03.2025 Компания uCloudlink представила инновационное устройство PetPhone, которое можно назвать первым в мире "смартфоном" для кошек и собак. Этот гаджет открывает новую эру в общении между домашними животными и их владельцами, позволяя питомцам самостоятельно связываться с хозяевами с помощью жестов и голосовых команд. PetPhone крепится на ошейник животного и работает на базе искусственного интеллекта. Он не только обеспечивает двустороннюю связь, но и позволяет владельцам удаленно контролировать состояние здоровья и уровень активности своих любимцев. Одной из ключевых особенностей PetPhone является его способность точно определять местоположение животного. Устройство использует комбинацию технологий GPS, Wi-Fi и Bluetooth, что обеспечивает высокую точность даже в условиях, когда одна из систем может дать сбой. Это особенно важно для владельцев, беспокоящихся о безопасности своих питомцев. "PetPhone - первый в мире смартфон для домашних животных, обеспечивающий настоящее двустороннее взаимодействие между любимцами и их семьями. Это новаторское решение изменяет восприятие связи между животными и их владельцами", - подчеркивают представители компании uCloudlink. Устройство PetPhone представляет собой значительный шаг вперед в области технологий для домашних животных. Оно не только обеспечивает связь между питомцами и их владельцами, но и позволяет удаленно контролировать здоровье и безопасность животных.

Другие интересные новости:

▪ Неразрушимое композитное стекло для смартфонов и телевизоров

▪ Новые 8-разрядные флэш-микроконтроллеры

▪ Песчаная батарея, обогревающая город

▪ Игра в наперсток с волками

▪ Гибридно-электрическое воздушное такси Plana

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Применение микросхем. Подборка статей

▪ статья Ручной копатель Паук. Советы домашнему мастеру

▪ статья Какое извержение было величайшим в истории? Подробный ответ

▪ статья Ведущий менеджер по продажам. Должностная инструкция

▪ статья Электронное реле контроля зарядки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Широкополосная антенна для приема ТВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026