Divisores de frequência com meandro na saída. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A combinação das condições "fator de divisão ímpar e "meandro" na saída do divisor de frequência" requer o uso de soluções de circuito especiais. Alguns deles já foram descritos nas páginas da revista "Rádio". Na seleção publicada aqui, apresentamos aos leitores soluções mais simples para esse problema.

Tudo o que foi dito em [1] a respeito da divisão da frequência por três mantendo o "meandro" na saída permanece válido para qualquer outra relação de divisão ímpar. Ao mesmo tempo, com um pequeno valor numérico desse coeficiente, é possível uma simplificação significativa do divisor de frequência.

Os divisores de frequência descritos aqui por três e por cinco estão próximos em velocidade dos microcircuitos usados. Os divisores são operáveis ​​em qualquer estado inicial dos flip-flops, portanto, para fins de definição, assumimos que, quando a energia for ligada, os flip-flops estarão no estado zero.

O circuito de um divisor de frequência por três, construído em dois flip-flops D, é mostrado na fig. 1, e os diagramas de sinal explicando sua operação são mostrados na Fig. 2.

A frente do primeiro pulso de entrada será transferida para o estado 1 do gatilho DD1.1. Com a chegada do segundo pulso no estado 1, o gatilho DDI.2 também será acionado.

Após o decaimento do segundo pulso, ambas as entradas do elemento DD2.1 serão baixas, então o nível baixo da saída do elemento retornará o gatilho DD1.1 ao estado 0. A borda do terceiro pulso de entrada retornará o gatilho DD0 para o estado 1.2. O estado do trigger DD1.1 não mudará, pois durante a borda positiva do sinal de entrada, o trigger permanece bloqueado por um nível baixo da saída do elemento DD2.1.

Com a chegada do quarto pulso de entrada, o divisor estará em seu estado original.

Em vez do elemento OR DD2.1, é permitido usar o mais comum AND-NOT. Um diagrama de tal variante de construção de um divisor é mostrado na Fig. 3. O dispositivo praticamente não difere do original (os diagramas de sinal correspondem à Fig. 2). Para desabilitar o funcionamento de ambos os divisores, basta aplicar um nível baixo na entrada S de qualquer um dos flip-flops.

Uma conexão semelhante de flip-flops com realimentação é aplicável para construir um divisor de frequência com outras proporções de divisão ímpar (2). Na fig. 4 mostra um circuito de um divisor por cinco (diagramas de sinal - na Fig. 5).

Os três primeiros pulsos de entrada irão alternadamente transferir os gatilhos do dispositivo para o estado 1. Após a queda do terceiro pulso, o nível baixo da saída do elemento DD4.1 retornará o gatilho DD0 para o estado 1.1. Com a chegada do quarto pulso, a saída do elemento DD2.1 será baixa e o gatilho DD1.2 irá para o estado 0. O gatilho DD3.1 também assumirá o mesmo estado sob a ação do quinto pulso de contagem . Em seguida, o ciclo de trabalho é repetido.

Todos os dispositivos descritos retêm o ciclo de trabalho dos pulsos de entrada se for igual a 2. Caso contrário, o ciclo de trabalho Qout dos pulsos de saída será igual a:

Qout=3Qin(1+Qin) e 50in/(1+2CM para divisores por três e cinco, respectivamente (Qin é o ciclo de trabalho do sinal de entrada).

Essa abordagem de circuito é aplicável para criar divisores com um grande fator de divisão. Mas isso dificilmente pode ser considerado apropriado devido ao número crescente de microcircuitos necessários. O divisor de frequência por sete ou mais deve ser construído de acordo com as recomendações dadas em [1].

Literatura

1. Shitov A. Divisor de frequência por três com "meandro" na saída. - Rádio, 1996. Nº 7. Com. 51.52.
2. Goroshkov B. I. Elementos de dispositivos eletrônicos de rádio. - M.: Rádio e comunicação, 1989, p. 136.

Autor: A. Shitov, Ivanovo; Rádio nº 2 1998

Adição

Em seu artigo "Divisor de frequência por três com um "meandro" na saída" ("Rádio", 1996, nº 7, pp. 51, 52), A. Shitov descreveu duas variantes do divisor por três, preservando o " meandro" na saída. Observe que no primeiro deles são utilizados elementos de três microcircuitos (caixas), no segundo - quatro. Esse "desperdício" nem sempre é justificado.

Proponho uma variante do mesmo divisor (seu diagrama de blocos é mostrado na Fig. 7 no artigo de A. Ivanov "Uso do elemento EXCLUSIVO OR" ("Rádio", 1985, nº 2, p. 37), mas mais econômico . Ele usa "semicase" de um microcircuito e um quarto de outro. O circuito divisor é mostrado na Fig. 1, e os diagramas de tempo de sua operação são mostrados na Fig. 2.

Até o momento t1 (e levando em consideração os atrasos - até t2) na saída 2 do contador DD2.1 há um sinal baixo, o elemento DD1.1 repete a sequência de entrada. No momento t2 surge um nível alto na saída 1 do contador (esquema 4). o elemento DD1.1 EXCLUSIVE OR torna-se um inversor e a partir do momento t2 a t6 transmite a sequência de entrada (diagrama 1) com inversão, e de t6 a t10 novamente sem inversão, etc.

Assim, devido ao fornecimento de um sinal da saída 1.1 do contador para a entrada inferior do elemento DD2 de acordo com o circuito, o elemento inverte periodicamente a sequência de entrada (esquema 2) e durante um intervalo de tempo contendo três períodos de a frequência de entrada, por exemplo, de t1 a t9, para cada três frentes de mesmo nome da sequência de entrada (diagrama 1, momentos t1, t4, t7) gera quatro frentes de mesmo nome (diagrama 2, vezes t1, t3 , t5, t7), que, atuando no divisor de frequência por 4, garantem o cumprimento da dependência Fout = Fin / 3 (diagrama 4).

No divisor descrito, um sinal com frequência de 1.1Fin / 4 pode ser removido da saída do elemento DD3, mas o período dessa sequência consiste em dois pulsos de duração desigual (as pausas são as mesmas; diagrama 2). Além disso, na saída 1 do contador DD2.1, você pode obter um sinal com frequência de 2Fvx / 3 e ciclo de trabalho de 3.

Em vez do contador DD2.1. usado como divisor de frequência por 4, se necessário, outro divisor por 4 é adequado, feito, por exemplo, em outro contador binário ou em dois gatilhos K561TM2 conectados em série no modo de contagem.

Para deslocar a saída "meandro" em meio período da frequência de entrada, basta aplicar o sinal de saída do elemento DD1.1 à entrada CP do contador DD2.1. e conecte sua entrada CN a um fio comum.

O divisor também permite implementar relações de divisão de 7 ou 15, mantendo o ciclo de trabalho do sinal de saída igual a 2. Para isso, basta alternar a entrada inferior do elemento DD1.1 de acordo com o circuito para a saída 4 ou 8 do contador, respectivamente. A partir dessas saídas, o sinal de saída do divisor também é obtido.

Verifique o desempenho do divisor usando um osciloscópio ou medidor de frequência. Para obter uma imagem estável na tela do osciloscópio, é melhor sincronizá-la com um sinal externo de um dos bits mais altos do contador DD2.1 (da saída 4 ou 8). A forma de onda deve estar próxima da mostrada na fig. 2. O pulso do diagrama 2 entre os momentos t1 e t2 é muito estreito e, para vê-lo, você pode tentar desfocar o feixe do osciloscópio.

Ao verificar com um frequencímetro, meça a frequência nos pontos 1 - 4 do divisor e verifique se os valores medidos correspondem aos indicados no diagrama.

Autor: A.Samoilenko, Klin, região de Moscou, Ivanovo

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