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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Divisores de frecuencia con factor de división fraccionaria. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado En algunos casos, para obtener la frecuencia requerida utilizando el resonador de cuarzo existente, se requiere un divisor con un factor de división no entero (múltiplo de 0,5). El autor habla sobre una de las variantes de dicho divisor y sobre el diseño práctico con su uso. La literatura describe un método para reducir el factor de división del contador por uno utilizando el elemento "XOR". Resultó que este método también se puede utilizar para obtener un coeficiente de división fraccionaria. Como ejemplo, considere el circuito de la Fig. 1.
La relación de división de la salida 2 del contador DD4 es igual a ocho. Si un elemento DD1.1 está conectado a su entrada, cada cambio en la señal a la salida del contador invertirá la señal a la entrada del CP del chip DD2 (Fig. 2) y, como resultado, un anterior (por 1/2 período de la señal de entrada) siguiente cambio en el estado del contador.
Como resultado, la frecuencia de pulso en la salida 4 del chip DD2 será siete veces menor que la entrada y en la salida 2, 3,5 veces. Es importante señalar aquí: si el ciclo de trabajo de los pulsos en la salida del contador sin el elemento "XOR" es igual a dos y la señal "meandro" también se alimenta a la entrada del divisor, una señal del se obtiene la misma forma en la salida. En estas condiciones, la señal de la penúltima salida 2 conserva su periodicidad, pero su ciclo de trabajo ya no es igual a dos, y la señal de la salida 1, aunque tiene una frecuencia media 1,75 veces inferior a la de la salida, no es -periódico (más precisamente, los pares de pulsos son periódicos en él) . Por lo tanto, para obtener un divisor con un factor de división que termine en 0,5, debe redondear hacia arriba el factor requerido y duplicar el resultado. Como base del divisor necesario, tome el contador con el factor de conversión resultante, cúbralo con retroalimentación a través del elemento XOR y elimine la señal de salida de la penúltima etapa. Considere un ejemplo práctico del uso de este método. Para obtener una frecuencia de 440 Hz (diapasón electrónico) a partir de la frecuencia del resonador de un reloj electrónico (32 Hz), se requiere un divisor con un factor de 768. Para obtenerlo se utiliza un divisor de frecuencia por 150, cuyo factor de conversión se reduce a 149 conectando el elemento XOR, y se toma la señal de salida de su penúltima salida. El esquema del dispositivo se muestra en la fig. 3. El oscilador maestro se ensambla en el elemento DD1.1. Cabe señalar que debido a la asimetría de las entradas de los elementos lógicos "XOR", dicho generador solo funciona cuando las entradas 2, 5, 9 o 12 están conectadas al plus de potencia [1]. El contador del divisor de frecuencia por 149 se ensambla en los microcircuitos DD2-DD4 y el elemento DD1.2. La relación de división de cada contador DD2 y DD3 es igual a cinco. Su salida se toma de las 2 salidas únicamente por conveniencia de diseño de PCB; era posible usar cualquier salida de 0 a 4. La división de frecuencia de la señal de salida del contador DD3 por seis (150 = 5x5x6) la realiza el chip DD4 - K176IE3.
El objetivo principal de este microcircuito es trabajar en un reloj electrónico. Para su uso en este dispositivo, es interesante que divide la frecuencia por seis por las salidas b, c, e, f, g, 2 y p, por tres por las salidas a, d, y la señal es periódica en todas las salidas, incluyendo a y d, y en la salida f su ciclo de trabajo es dos. Por lo tanto, si se suministra una señal a la entrada inferior del elemento DD1.2 desde la salida f ("meandro"), en la salida a o d se recibe una señal periódica con una frecuencia 74,5 veces menor que la original. Los diagramas de tiempo en la fig. 4 ilustran que la señal de control XOR no necesita tener un ciclo de trabajo de dos. En el dispositivo descrito, se utiliza la señal de la salida 2 del chip DD4. Su ciclo de trabajo es de 1,5. A pesar de esto, se conserva la periodicidad de los pulsos en la salida a. Esto se debe a que cada cambio en la señal que controla el elemento DD1.2 cae al comienzo del pulso en la salida a, o en su mitad. Como resultado, la duración de los pulsos en esta salida se reduce a la mitad del período de la frecuencia de entrada, mientras que la duración de las pausas permanece sin cambios (en la Fig. 4, las duraciones de los pulsos y las pausas entre ellos se muestran en períodos de una frecuencia de 32 Hz).
Así, en la salida a del microcircuito DD4 se genera una señal con una frecuencia de 440 Hz y un ciclo de trabajo cercano a 1,5. Se alimenta a las entradas de los elementos de búfer DD1.3 y DD1.4. El primero invierte la señal de entrada, el segundo la repite. Se aplica una señal al emisor de sonido piezoeléctrico, conectado entre las salidas de estos elementos, con una oscilación (de pico a pico) igual al doble de la tensión de alimentación, lo que aumenta el volumen del sonido, que es regulado por la resistencia R4. La corriente consumida de la batería no supera los 5 mA. El circuito diferenciador C3R3 está diseñado para configurar correctamente los disparadores del chip DD4 a su estado original. El hecho es que los contadores de los microcircuitos K176IE3, K176IE4, K561IE9, K561IE8, K176IE8 se basan en registros de desplazamiento reticulados, y sus disparadores se pueden configurar en un estado arbitrario cuando se encienden. Para los últimos tres tipos de microcircuitos, esto no importa, ya que contienen circuitos para corregir automáticamente un estado inicial incorrecto y, después de aplicarles varios pulsos de reloj, pasan al permitido [2]. Los microcircuitos K176IE3 y K176IE4 no contienen dichos circuitos, por lo tanto, sin la configuración inicial de los disparadores en el estado deseado, es posible que no funcionen correctamente. Literatura
Autor: S. Biryukov, Moscú
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