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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Прозрачные человеческие клетки 28.08.2020 Осьминоги, кальмары и другие морские существа могут становиться невидимыми, используя специальные ткани в своих телах для управления отражением света. Исследователи из Калифорнийского университета создали человеческие клетки, которые имеют схожие прозрачные способности. Проект относится к сфере науки, направленный на разработку и конструирование клеточных систем и тканей с контролируемыми свойствами для передачи, отражения и поглощения света. На исследования группу вдохновило то, как кальмары Doryteuthis opalescens могут избегать хищников, динамически переключая окрас с почти прозрачного на непрозрачный белый. Затем исследователи позаимствовали некоторые межклеточные белковые частицы, участвующие в этой методике биологической маскировки, и нашли способ ввести их в клетки человека, чтобы проверить, могут светорассеивающие способности передаваться другим животным. У этого вида кальмаров есть все отражающие специализированные клетки, называемые лейкофорами, которые могут изменять способ рассеивания света. Внутри этих клеток находятся лейкосоми, связанные с мембраной частицы, которые состоят из белков, известных как рефлектини, которые могут производить радужный камуфляж. Исследователям пришлось генетически модифицировать эмбриональные клетки почек человека для экспрессии рефлексину. И это сработало: белки собирались в частицы внутри клеток, изменяя рассеивания света.

Другие интересные новости:

▪ Солнечная ферма в открытом океане

▪ Гибкий аккумулятор

▪ Радар в руках спасателя

▪ Крепкий пластик, разлагающийся за несколько дней

▪ Плащ-невидимка почти готов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Мероприятия по предупреждению возникновения и развития чрезвычайных ситуаций. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какая вымышленная раса обязана своим внешним видом ансамблю Березка? Подробный ответ

▪ статья Цинния изящная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Малогабаритная высокочастотная установка для плавки металлов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Период и частота колебаний. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026