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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива Каллиграфия возвращается в школы 02.02.2026 В эпоху тотальной цифровизации, когда дети с ранних лет осваивают планшеты и клавиатуры, традиционное рукописное письмо постепенно вытеснялось из школьных программ. Курсивное письмо, с его плавными соединенными буквами, исчезло из обязательных требований в США, Финляндии и Швейцарии, уступив место цифровым инструментам. Однако последние годы отмечают поворот: все больше экспертов и законодателей говорят о возвращении каллиграфии, подчеркивая ее роль в развитии мозга и когнитивных навыков. Одним из самых свежих примеров стал штат Нью-Джерси - последний в США, где экс-губернатор Фил Мерфи подписал закон, обязывающий преподавать курсив в 3-5 классах начиная со следующего учебного года. Нейробиологи и педагоги давно отмечают, что письмо от руки представляет собой гораздо более сложную задачу для мозга, чем набор текста на клавиатуре. Процесс требует координации мелкой моторики, визуального контроля и интеграции множества сенсорных сигналов, что активирует обширные нейронные сети. Хотя прямые доказательства превосходства именно курсива над обычным печатным письмом (где буквы пишутся отдельно) пока ограничены, исследования убедительно показывают преимущества рукописного письма в целом по сравнению с печатью. Карин Харман Джеймс, нейробиолог по развитию из Университета Индианы в Блумингтоне, изучает почерк с 2004 года и подчеркивает, насколько важна мелкая моторика для обучения. В одном из ее экспериментов дошкольников, еще не умевших читать, учили либо писать буквы от руки, либо набирать их на клавиатуре. При последующем сканировании функциональной магнитно-резонансной томографией у детей, практиковавших письмо, активировались те же области мозга, которые задействованы у взрослых во время чтения. У группы, ограничившейся клавиатурой, такой закономерности не наблюдалось. Эти данные, подкрепленные поведенческими тестами, свидетельствуют, что процесс письма от руки значительно улучшает распознавание букв и цифр. Одри ван дер Мейер, нейробиолог из Норвежского университета науки и технологий в Тронгейме, также сравнивала мозговую активность при письме и наборе текста. С помощью сети электродов на головах детей она обнаружила, что во время письма от руки электрическая активность концентрируется в зонах, отвечающих за обучение и память, тогда как при печати эти области задействованы гораздо слабее. По ее словам, формирование сложных двигательных паттернов при письме пером стимулирует мозг гораздо эффективнее, чем простые нажатия клавиш. В Норвегии, где некоторые школы полностью перешли на цифровое обучение и выдают шестилеткам планшеты с первого дня, учителя уже жалуются на детей, которые едва держат карандаш, и ученые рекомендуют вернуть обязательное письмо от руки. Вирджиния Бернингер, исследовательница из Вашингтонского университета в Сиэтле, посвятившая изучению почерка почти три десятилетия, предлагает поэтапный подход. По ее мнению, в 1-2 классах (примерно с 6 до 8 лет) стоит сначала осваивать печатные буквы, поскольку большинство детских книг и материалов написаны именно в таком стиле. Это соответствует принципу психологии, что активное производство усиливает восприятие. Начиная с 4 класса, по данным ее исследований, введение курсива дает заметные преимущества в орфографии, скорости письма и качестве композиций. В то же время канадские ученые, наблюдавшие за второклассниками, пришли к несколько иному выводу: дети, которые весь период начальной школы обучались только одному стилю - либо курсиву, либо печатному письму, - показывали лучшие результаты, чем те, кто переходил с одного на другой. Группа, изучавшая исключительно курсив, дополнительно превосходила остальных в синтаксисе и словообразовании. Однако многие эксперты сходятся на том, что однозначных доказательств абсолютного превосходства одного стиля над другим пока недостаточно. Карин Харман Джеймс признает, что курсив сложнее осваивать детям, но предполагает, что он может развивать ловкость, внимание и мелкую моторику. Одри ван дер Мейер напоминает о принципе мозга "используй или потеряешь", подчеркивая необходимость регулярной практики. Кроме когнитивных выгод, письмо от руки сохраняет культурное наследие: возможность написать любовное письмо, стихотворение или хотя бы список покупок вручную остается важной частью человеческого опыта.

Другие интересные новости:

▪ Нейронный компас в мозге

▪ Бактерии на электродах из нановолокна очистят сточные воды

▪ Умный купальник

▪ Беспроводные геймерские наушники Corsair Virtuoso Max

▪ Данные можно хранить в пыли

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электродвигатели. Подборка статей

▪ статья Шамс ад-Дин Махаммад ибн Ашраф ал-Хусайн ас-Самарканди. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какие государства хотели распространить свой суверенитет на космическое пространство над их территориями? Подробный ответ

▪ статья Паслен людоедов. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Цемент для склеивания изделий из целлулоида. Простые рецепты и советы

▪ статья Угадывание одной из 15 карт. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026