Приведены схемы широкодиапазонных генераторов импульсов прямоугольной формы с последующим делением их частоты на четное число в пределах от 2 до 18 или любое целое число в пределах от 1 до 9. Коэффициент деления не зависит от частоты входного сигнала. Описываемые устройства выполнены на микросхемах CD4093, CD4017 и CD4013 и состоят из перестраиваемого задающего генератора, счетчика импульсов и выходного формирователя сигналов прямоугольной формы с коэффициентом заполнения 50%. В качестве задающего генератора может быть использован внешний генератор импульсов частотой до 1 МГц и выше.
Делители частоты цифровых сигналов чаще всего имеют заданный коэффициент деления, обычно не превышающий значений 10–12 [1, 2].
На Рисунке 1 приведена схема генератора прямоугольных импульсов с делителем частоты с переключаемым коэффициентом деления. Коэффициент деления частоты генератора ступенчато меняется в пределах от 2 до 18 с шагом 2.
Задающий генератор выполнен на элементе DD1.1 микросхемы CD4093. Частота генерации f1 регулируется потенциометром R2 от 100 Гц до 1 кГц. Коэффициент заполнения импульсов равен 50%.
 |
|
| Рисунок 1. | Делитель частоты со встроенным генератором импульсов, имеющий коэффициент деления 2, 4, 6 … 18. |
Сигнал с выхода генератора поступает на счетчик импульсов на микросхеме CD4017. На выходах Q1–Q9 счетчика в зависимости от положения переключателя SA1 формируются импульсы частотой f = f1/n, где n = 1, 2, 3 … 9. Коэффициент заполнения выходных импульсов зависит от коэффициента деления. Для того чтобы обеспечить неизменный коэффициент заполнения выходных импульсов, равный 50%, использован дополнительный делитель частоты на два, выполненный на D-триггере DD3.1 микросхемы CD4013.
Таким образом, на выходе устройства частота импульсов в зависимости от положения переключателя SA1 меняется как f = f1/n, где n = 2, 4, 6 … 18, а f1 = 0.1…1.0 кГц.
Делитель частоты, Рисунок 2, способен делить с таким же коэффициентом деления частоту импульсов входного сигнала частотой до 1 МГц и выше. Амплитуда входных сигналов должна быть не менее 0.7 от напряжения питания. Сигналы c частотой f = 2f1/m, где m = 1, 2, 3 … 9, снимают с выхода Uвых2, однако коэффициент их заполнения не нормирован (уменьшается пропорционально росту коэффициента деления).
 |
|
| Рисунок 2. | Делитель частоты с внешним генератором импульсов, имеющий коэффициент деления 1, 2, 3 … 9 и 2, 4, 6 … 18. |
На Рисунке 3 приведена еще одна схема целочисленного делителя частоты цифровых сигналов с коэффициентами деления 1, 2, 3 … 9. Дополнительно с выхода Uвых2 можно снимать короткие импульсы частотой f = 2f1/n. На входе делителя частоты использован удвоитель частоты входных импульсов, выполненный на элементе DD1.4, диодах VD1–VD4 и конденсаторах C1, C2. Максимальная частота входных импульсов делителя частоты не выше 700 кГц.
 |
|
| Рисунок 3. | Делитель частоты с коэффициентом деления 1, 2, 3 … 9 на выходе Uвых1. |
Литература
- Шустов М.А. Цифровая схемотехника. Основы построения. – СПб.: Наука и Техника, 2018. – 320 с.
- Шустов М.А. Цифровая схемотехника. Практика применения. – СПб.: Наука и Техника, 2018. – 432 с.
Купить CD4013B на РадиоЛоцман.Цены
