Делители частоты на основе двоичных счетчиков.

 

а)

б)

Рисунок 8

 

Рассмотрим четырехразрядный двоичный счетчик. Из временной диаграммы можно заметить, что на выходе младшего разряда Q0 частота импульсной последовательности будет в 2 (2¹) раза меньше, чем на тактовом входе C. На выходе Q2 в 2 раза меньше, чем на Q1, и, соответственно в 4(2²) раза меньше, чем на входе. На выходах Q3 и Q4 частота станет меньше соответственно в 8 (2³) и 16(2⁴) раз. То есть такой счетчик можно использовать как делитель частоты с коэффициентом деления равным степени числа 2.

С помощью счетчиков такого типа можно построить делитель частоты с любым целым коэффициентом деления.

Для примера построим делитель частоты с коэффициентом деления 5.

Рисунок 9

 

 

Число 5 в двоичной системе счисления представляется как 0101. Когда на выходах счетчика будет код 0101, на выходе элемента «И» появится логическая единица, которая запустит схему сброса. Длительность импульса на выходе схемы сброса должна быть достаточна для надёжного сброса всех триггеров счётчика в 0. Разряды числа 0101, равные 1 подаются на схему «И» с прямых выходов счетчика, а равные 0 - через инверторы, либо, как в нашем случае, вообще не подключаются (т.к кодовая комбинация с "1" в разрядах Q1 и Q3 ранее не встречается). Таким образом, как только счётчик досчитает до 5, произойдёт обнуление счетчика и счёт продолжится с кода 0000.

Рисунок 10

 

Нетрудно заметить, что на выходе элемента "И" логическая "1" будет появляться каждый пятый входной импульс. Таким образом данная схема будет делителем частоты на 5.

 

Если необходимо получить коэффициент деления больше 16, используют счетчики с большим числом разрядов или включают несколько счетчиков последовательно (чтобы выход старшего разряда предыдущего счетчика подавался на тактовый вход следующего).

Рисунок 11

 

Контрольные вопросы

1 Сколько разрядов потребуется для построения делителя частоты с коэффициентом деления 456 на основе двоичных счетчиков?

2 Можно ли построить делитель частоты с коэффициентом деления 23 используя делители на 2,3 и 5 на JK триггерах? Почему?