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:

Кратковременное голодание и работа мозга 25.11.2025

На фоне роста популярности интервального голодания многие опасаются, что отказ от еды на несколько часов может обернуться снижением концентрации, ухудшением памяти и общим "затуманиванием" сознания. Однако современные исследования позволяют иначе взглянуть на эту тему. Научный обзор, включивший свыше семидесяти независимых экспериментов и более 3,5 тысячи участников, показал: здоровые взрослые, которые не ели от десяти до двенадцати часов, выполняли когнитивные тесты так же качественно, как и те, кто принимал пищу перед испытанием. Память, скорость реакции, логическое мышление и внимание оставались на прежнем уровне, что опровергает распространенный бытовой миф. Доктор Дэвид Моро, профессор психологии из Университета Окленда в Новой Зеландии, подчеркивает, что представления о "головной туманности" во время голода часто оказываются преувеличенными. Он отмечает, что люди склонны связывать чувство голода с низкой энергией, раздражительностью и невозможностью сосредоточиться, хотя че ...>>

Умная розетка TP-Link Tapo P410M 25.11.2025

Компания TP-Link выпустила на рынок новую уличную розетку Tapo P410M. Она получила поддержку универсального стандарта Matter и стала еще одним шагом в сторону единой экосистемы умных устройств. Особенность Tapo P410M заключается в том, что она рассчитана на работу в сложных климатических условиях. Устройство функционирует при температуре от -20 до +50 °C и защищено от дождя, влаги и пыли по стандарту IP54. Благодаря этому розетка безопасно используется на открытом воздухе, будь то внутренний двор, садовая зона или наружное освещение возле дома. Компания TP-Link также акцентировала внимание на удобстве подключения. Розетка поддерживает Wi-Fi 2,4 ГГц и Bluetooth LE, что избавляет от необходимости покупать отдельный хаб. Настройка выполняется через фирменное приложение Tapo или с использованием QR-кода на корпусе, что особенно удобно при установке в труднодоступных местах. После первичной конфигурации управление устройством доступно из приложения или с помощью голосовых помощников A ...>>

Игровой монитор Sony PlayStation Gaming Monitor 24.11.2025

На презентации State of Play компания Sony представила устройство, которое может изменить представления о фирменной экосистеме PlayStation, - свой первый игровой монитор под этим брендом. PlayStation Gaming Monitor, как официально назвали новинку, ориентирован сразу на две аудитории: владельцев консолей и пользователей ПК. Для компьютерных систем, включая macOS, поддерживается частота обновления до 240 Гц с технологией переменной частоты VRR, а для консолей PlayStation 5 и PlayStation 5 Pro частота ограничена 120 Гц, что соответствует архитектуре и возможностям самих приставок. Основу устройства составляет 27-дюймовая IPS-панель с разрешением QHD 2560?1440 пикселей, обеспечивающая высокую четкость и широкий угол обзора. Отдельное внимание продукция заслужила благодаря функции, не встречавшейся ранее в мониторах Sony. В нижней части корпуса находится встроенная выдвижная док-станция для беспроводной зарядки контроллеров DualSense. Такой подход позволяет избавиться от отдельных зар ...>>

Случайная новость из Архива Воздушная ловушка для насекомых 01.05.2024 Сельское хозяйство - одна из ключевых отраслей экономики, и борьба с вредителями является неотъемлемой частью этого процесса. Команда ученых из Индийского совета сельскохозяйственных исследований - Центрального научно-исследовательского института картофеля (ICAR-CPRI) в Шимле представила инновационное решение этой проблемы - воздушную ловушку для насекомых, работающую от ветра. Это устройство адресует недостатки традиционных методов борьбы с вредителями, предоставляя данные о популяции насекомых в реальном времени. Ловушка полностью работает за счет энергии ветра, что делает ее экологически чистым решением, не требующим электропитания. Ее уникальная конструкция позволяет отслеживать как вредных, так и полезных насекомых, обеспечивая полный обзор популяции в любой сельскохозяйственной зоне. "Оценивая целевых вредителей в нужное время, мы можем принимать необходимые меры для контроля как насекомых-вредителей, так и болезней", - отмечает Капил Кумар Шарма, ведущий исследователь этого проекта. Этот прорыв в области сельского хозяйства обещает улучшить эффективность борьбы с вредителями и улучшить урожайность без ущерба для окружающей среды. Внедрение инновационных технологий, таких как воздушные ловушки, открывает новые перспективы для сельского хозяйства в борьбе с вызовами современности.

Другие интересные новости:

▪ Аквариумные рыбки для космонавтов

▪ Ночное зрение доступно каждому

▪ Опасность противосудорожных препаратов

▪ Бактерии-золотодобытчики

▪ Польза от детских занятий музыкой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тока, напряжения, мощности. Подборка статей

▪ статья Узники совести. Крылатое выражение

▪ статья Может ли вирус быть виден? Подробный ответ

▪ статья Лодка-чемодан. Личный транспорт

▪ статья Январь-4. Неисправности датчика положения дроссельной заслонки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Палочка в спине зрителя. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025