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책과 기사
카운터 및 주파수 분배기. 라디오 - 초보자용
펄스 카운터는 전자 시계, 마이크로 계산기, 주파수 측정기 및 기타 많은 디지털 기술 기기 및 장치의 필수 구성 요소입니다. 카운팅 입력이 있는 트리거를 기반으로 합니다. 동작의 논리와 기능적 목적에 따라 펄스 카운터는 디지털 카운터와 주파수 분배기로 나뉩니다. 이들 중 첫 번째는 일반적으로 단순히 카운터라고 합니다. 가장 간단한 한자리 펄스 카운터는 카운팅 모드에서 작동하는 JK 플립플롭과 D 플립플롭이 될 수 있습니다. 입력 펄스를 모듈로 2로 계산합니다. 각 펄스는 트리거를 반대 상태로 전환합니다. 하나의 트리거는 최대 2개, 직렬로 연결된 두 개는 최대 XNUMX개, n 플립플롭은 최대 XNUMXn 펄스를 계산합니다. 계산 결과는 주어진 코드로 생성되며, 이는 카운터의 메모리에 저장되거나 다른 디지털 디코더 장치에서 읽을 수 있습니다. 무화과에. 1a는 K155TB1 JK 플립플롭에 구축된 XNUMX자리 이진 펄스 카운터의 다이어그램을 보여줍니다.
이전과 같이 이러한 카운터를 브레드 보드에 장착하고 LED(또는 백열 램프가 있는 트랜지스터) 표시기를 트리거의 직접 출력에 연결합니다. 테스트 생성기에서 입력으로 적용 카운터의 첫 번째 트리거에서 반복률이 1 ... 2Hz인 일련의 펄스를 표시하고 표시기의 광 신호를 사용하여 카운터 작동 그래프를 그립니다. 초기 순간에 카운터의 모든 트리거가 1 상태인 경우(트리거의 입력 R에 낮은 수준의 전압을 적용하여 "Set 0" 버튼 스위치 SB1을 설정할 수 있음) 첫 번째 펄스(그림 1, b)에서 트리거 DD1이 단일 상태로 전환되고 직접 출력에 고전압 레벨이 나타납니다(그림 1, c). 두 번째 펄스는 DD2 트리거를 45 상태로 전환하고 DD1-B 트리거는 단일 상태로 전환합니다(그림 2, d). 세 번째 펄스가 감소하면 트리거 DD3 및 DD1는 단일 상태가 되고 트리거 DDXNUMX은 여전히 XNUMX이 됩니다. 네 번째 펄스는 처음 두 트리거를 XNUMX 상태로 전환하고 세 번째 펄스는 단일 상태로 전환합니다(그림 XNUMXe). 여덟 번째 펄스는 모든 트리거를 XNUMX 상태로 전환합니다. XNUMX번째 입력 펄스가 감소하면 XNUMX자리 펄스 카운터의 다음 주기가 시작됩니다. 그래프를 연구하면 카운터의 각 상위 비트가 하위 비트와 카운팅 펄스 수의 두 배만큼 다르다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 따라서 첫 번째 트리거의 출력에서 펄스의 주기는 두 번째 트리거의 출력에서 2배, 세 번째 트리거의 출력에서 4배인 입력 펄스의 주기보다 8배 더 큽니다. 디지털 기술의 언어에서 이러한 카운터는 1-2-4 가중치 코드에서 작동합니다. 여기서 "가중치"라는 용어는 트리거를 1으로 설정한 후 카운터가 수신한 정보의 양을 나타냅니다. 디지털 기술의 장치 및 기기에서는 중량 코드 2-4-8-XNUMX에서 작동하는 XNUMX자리 펄스 카운터가 가장 널리 사용됩니다. 주파수 분배기는 계수 계수로 지정된 특정 상태까지 입력 펄스를 계산한 다음 트리거 전환 신호와 XNUMX 상태를 형성하고 지정된 계수 계수까지 입력 펄스를 다시 계수하기 시작합니다. 그림의 예를 들어. 2는 JK 플립플롭에 구축된 계수 계수 5를 사용하는 분배기의 구조와 그래프를 보여줍니다.
여기에 논리 요소 2nd-NOT DD4.1이 추가된 5자리 이진 카운터가 있습니다. 이 카운터는 계수 계수 1를 설정합니다. 이것은 다음과 같이 발생합니다. 처음 0개의 입력 펄스(SB4.1 "Set XNUMX" 버튼으로 트리거를 XNUMX으로 설정한 후)로 장치는 일반 이진 펄스 카운터로 작동합니다. 동시에 저전압 레벨은 DDXNUMX 요소의 하나 또는 두 입력에서 작동하므로 요소는 단일 상태입니다. 다섯 번째 펄스가 감소하면 첫 번째 및 세 번째 트리거의 직접 출력에 고전압 레벨이 나타나므로 DD4.1 요소의 두 입력 모두에서 이 논리 요소를 1 상태로 전환합니다. 이 순간에 짧은 로우 레벨 펄스가 출력에 형성되고 다이오드 VDXNUMX을 통해 모든 플립플롭의 입력 R로 전송되어 초기 제로 상태로 전환됩니다. 이 순간부터 카운터의 다음 주기가 시작됩니다. 이 카운터에 도입된 저항 R1과 다이오드 VD1은 소자 DD4.1의 출력이 공통 와이어로 단락되는 것을 방지하기 위해 필요합니다. 첫 번째 트리거의 입력 C에 펄스를 적용하고 1 ... 2Hz의 주파수를 따르고 표시등을 DD3 트리거의 출력에 연결하여 이러한 주파수 분배기의 작동을 확인할 수 있습니다. 실제로 펄스 카운터와 주파수 분배기의 기능은 고도로 통합된 특수 설계된 미세 회로에 의해 수행됩니다. 예를 들어 K155 시리즈에서는 K155IE1, K155IE2, K155IE4 카운터 등이 있습니다. 아마추어 무선 개발에서는 K155IE1 및 K155IE2 미세 회로가 가장 널리 사용됩니다. 결론 번호가 매겨진 이러한 미세 회로 카운터의 조건부 그래픽 지정이 그림 3에 나와 있습니다. 삼.
K155IE1 마이크로 회로(그림 47, a)는 10일 펄스 카운터, 즉 계수 계수가 5인 카운터라고 합니다. 직렬로 연결된 1개의 플립플롭이 포함되어 있습니다. 미세 회로의 출력(핀 2)은 네 번째 트리거의 출력입니다. 모든 트리거는 AND 요소 회로(기호 "&")에 따라 결합된 두 입력 R(핀 8 및 9)에 동시에 높은 수준의 전압을 적용하여 XNUMX 상태로 설정됩니다. 낮은 레벨을 가져야 하는 카운트 펄스는 함께 연결된 입력 C(핀 XNUMX 및 XNUMX)에 적용될 수 있으며, I.로도 결합되거나 그 중 두 번째 전압 레벨이 높은 경우 그 중 하나에 적용될 수 있습니다. . 출력에서 XNUMX번째 입력 펄스마다 카운터는 지속 시간이 동일한 로우 레벨 입력 펄스를 생성합니다. K155IE2 마이크로 회로(그림 3, b)는 1진법 14진법 12자리 카운터입니다. 또한 5개의 플립플롭이 있지만 첫 번째 플립플롭에는 별도의 CXNUMX 입력(핀 XNUMX)과 별도의 직접 출력(핀 XNUMX)이 있습니다. 다른 XNUMX개의 플립플롭은 서로 연결되어 XNUMX의 제수를 형성합니다.
첫 번째 트리거(핀 12)의 출력이 나머지 트리거 회로의 입력 C2(핀 1)에 연결되면 미세 회로는 코드 10- 4-1-2, 그래픽 마이크로칩 지정의 출력에서 숫자로 상징됩니다. 카운터 트리거를 4 상태로 설정하려면 두 입력 R8(핀 0 및 2)에 높은 수준의 전압이 적용됩니다. K0IE155 칩의 2개의 결합된 R2 입력과 10개의 분리 출력을 사용하면 추가 요소 없이 12에서 1까지의 분할 비율로 주파수 분배기를 구축할 수 있습니다.예를 들어 핀 9와 2, 8와 3, 4과 6을 연결하는 경우 12, b), 계수 계수는 1이 되고 핀 11와 2, 3, 4 및 8(그림 155,c)을 연결할 때 계수 계수는 2이 됩니다. KXNUMXIEXNUMX 마이크로 회로의 이 기능을 사용하면 이진 펄스 카운터와 분배기 주파수로 모두 사용됩니다.
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