8.2 Делители частоты

Делители частоты (ДЧ) предназначены для деления частоты в заданное число раз. Различают три основных класса ДЧ:

1) регенеративного типа;

2. цифровые счетчикового типа;

3. на основе схем ФАПЧ.

Регенеративные делители частоты строятся по схеме, показанной на рис. 8.33, где блок 1 — преобразователь частоты, 5 — умножитель частоты в раз,2 и 4 — полосовые фильтры, 3 — выходной усилитель. Уравнение для частоты устано­вившихся колебании имеет вид

, (8.25)

где — целые числа. Соответственно коэффициент деления равен

. (8.26)

Возможны следующие варианты знаков в выражении для :

1..В этом случае. Видно, что, поэтому данный вариант неприемлем.

2.. В этом случае. Такой режим можно использо­вать в случае, когда

3..В этом случае. Данный вариант наиболее рас­пространен, так как при любых значенияхполучаем.

Таким образом, чаще строят регенеративные ДЧ по уравнениюРассмотрим частный случай, когда.

Тогда получим схему делителя частоты на два () (рис.8.34).

Рис. 8.18 Рис. 8.19

Важным достоинством регенеративных делителей частоты является воз­можность получать не только целые, но и дробные значения . Это упрощает формирование группового сигнала, состоящего из основных и вспомогатель­ных компонентов (например, контрольных частот).

Подобные делители применялись очень широко до появления интеграль­ных логических микросхем, в основе которых лежит триггерная ячейка. Циф­ровые ДЧ, построенные на основе таких ячеек, называют делителями счетчикового типа (рис. 8.35). Из вре­менной диаграммы (рис. 8.36), показанной для отдельных точек этой схемы, видно, что каждый триггер делит

частоту на два. Общий коэффициент деления равен , где— число триггеров

Рис. 8.20

Для получения любого заданного значе­ния(но только целого) в цепочку тригге­ров вводят выбранные определенным обра­зом обратные связи (см. рис.8.37). Коэффи­циент деления такой схемы рассчитывается по формуле

(8.27)

где N — общее число цепей обратной связи;— общее число триггеров;— номер каскада, на вход которого заводится ОС;— номер каскада, с выхода которого снимается ОС.Например, для схемы, приведенной на рис. 8.20

Имеем = 4,N= 2. При этом для, = 1 имеем=1,=2, а для= 2 соответственно=2, = 4. Тогда =2+)] = 10. Следовательно, такая схема обеспечивает деление частоты в 10 раз. Другой, часто используемый способ построения ДЧ счетчикового типа с про­извольным (но целым!) коэффициентом деленияоснован на использовании дешифратора кода (ДШ) (рис. 8.38). ДШ имеетвходов и один выход, причем сигнал1 на его выходе по­является только при условии поступления в счетчик строго определенного числа входных импульсов, которое в счетчике записыва­ется в виде определенного двоичного числа в параллельном коде.

Рис. 8..21

Подсчет импульсов происходит в естественном порядке счета, при этом на выходах триггеров формируются двоичные числа в параллельном коде вида

­

Рис. 8. 22

00...0, 00..1, 00... 10 и т.д. Когда придет импульс с номером, равным , на выхо­дах счетчика образуется именно то число, на которое «настроен» дешифратор. Например, если=4 и=10, то= 1010. Сигнал с выхода ДЩ произведет принудительную установку всех разря дов счетчика в нулевое состояние, процесс повторится. На рис. 8.39, а в качестве примера построения такого делите­ля частоты изображена схема с = 3, которому соответствует двоичное число=11.

Рис. 8.23

При этом в качестве ДШ можно использовать двухвходовую схему «И». На рис. 8.39, б приведены соответствующие временные диаграм­мы на входе и выходе триггеров . В микроэлектронном исполнении имеется широкий выбор различных триггерных схем,с помощью которых можно построить и другие варианты ДЧ. Они приведены в специальной ли­тературе.

Рис. 8. 24

Литература :

Осн. 1. [ 207-216 ]

Доп. 1. [ 182-184 ]

Контрольные вопросы:

1. Назначение и основные параметры генераторного обрудования.

2. Умножители частоты.

3. Способы умножения частоты.

4. Делители частоты.

5. Способы деления частоты.

Лекция 9. ФИЛЬТРЫ В АППАРАТУРЕ МСП

1. Классификация электрических фильтров.

2. Линейные фильтры.

3. Вспомогательные фильтры.