분수 분할 계수가 있는 주파수 분할기. 구성표, 설명

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분수 분할 계수가 있는 주파수 분할기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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경우에 따라 기존 석영 공진기를 사용하여 필요한 주파수를 얻기 위해서는 정수가 아닌(0,5의 배수) 분할 인수를 갖는 분할기가 필요합니다. 저자는 이러한 분배기의 변형 중 하나와 그 용도에 따른 실용적인 디자인에 대해 설명합니다.

문헌에는 "XOR" 요소를 사용하여 카운터의 분할 인수를 하나 줄이는 방법이 설명되어 있습니다. 이 방법은 분수 나눗셈 계수를 구하는 데에도 사용할 수 있음이 밝혀졌습니다. 예를 들어 그림 1의 회로를 고려하십시오. XNUMX.

분수 구분선

카운터 DD2 출력 4의 분할 비율은 1.1과 같습니다. 요소 DD2이 입력에 연결되면 카운터 출력에서 신호가 변경 될 때마다 DD2 칩의 CP 입력에서 신호가 반전되고 (그림 1) 결과적으로 이전 (입력 신호의 2/XNUMX주기에 의해) 다음 카운터의 상태 변화 .

분수 구분선

결과적으로 DD4 칩의 출력 2에서 펄스 주파수는 입력보다 2 배 적고 출력에서는 3,5-2 배입니다. 여기서 주의해야 할 사항은 "XOR" 요소가 없는 카운터 출력의 펄스 듀티 사이클이 1이고 "meander" 신호도 분배기의 입력에 공급되는 경우 출력에서 동일한 모양이 얻어집니다. 이러한 조건에서 두 번째 출력 1,75의 신호는 주기성을 유지하지만 듀티 사이클은 더 이상 XNUMX가 아니며 출력 XNUMX의 신호는 평균 주파수가 출력보다 XNUMX배 낮지만 -주기적 (보다 정확하게는 펄스 쌍이 주기적입니다) .

따라서 나누기 인수가 0,5로 끝나는 약수를 얻으려면 필요한 인수를 위로 반올림하고 결과를 두 배로 해야 합니다. 필요한 분배기의 기초로 결과 변환 계수로 카운터를 가져 와서 XOR 요소를 통해 피드백으로 덮고 두 번째 단계에서 출력 신호를 제거하십시오.

이 방법을 사용하는 실제 예를 고려하십시오. 전자시계의 공진기 주파수(440Hz)에서 32Hz(전자음차)의 주파수를 얻으려면 계수 768의 분배기가 필요합니다.

그것을 얻기 위해 150의 주파수 분배기가 사용되며 XOR 요소를 연결하여 변환 계수가 149로 감소하고 출력 신호는 두 번째 출력에서 가져옵니다.

장치의 구성표가 그림에 나와 있습니다. 3. 마스터 오실레이터는 요소 DD1.1에 조립됩니다. "XOR" 논리 요소 입력의 비대칭성으로 인해 이러한 생성기는 입력 2, 5, 9 또는 12가 전원 + [1]에 연결된 경우에만 작동합니다. 주파수 분배기 카운터 149는 DD2-DD4 마이크로 회로와 DD1.2 요소에 조립됩니다. 각 카운터 DD2 및 DD3의 분할 비율은 2입니다. 출력은 순전히 PCB 레이아웃 편의를 위해 0개의 출력에서 가져옵니다. 4에서 3까지의 모든 출력을 사용할 수 있습니다. DD150 카운터의 출력 신호를 5(5 = 6x4x176)으로 주파수 분할은 DD3 칩인 KXNUMXIEXNUMX에 의해 수행됩니다.

분수 구분선

이 마이크로 회로의 주요 목적은 전자 시계에서 작동하는 것입니다. 이 장치에서 사용하기 위해 주파수를 출력 b, c, e, f, g, 2 및 p로 XNUMX으로 나누고 출력 a, d로 XNUMX으로 나누고 신호는 모든 출력에서 주기적이라는 점에서 흥미롭습니다. a와 d를 포함하고 출력 f에서 듀티 사이클은 XNUMX입니다.

따라서 출력 f ( "meander")에서 요소 DD1.2의 하위 입력에 신호가 공급되면 출력 a 또는 d에서 원래보다 74,5 배 낮은 주파수로 주기적 신호가 수신됩니다.

그림의 타이밍 다이어그램. 도 4는 XOR 제어 신호가 2의 듀티 사이클을 가질 필요가 없음을 나타낸다. 설명된 장치에서 DD4 칩의 출력 1,5의 신호가 사용됩니다. 듀티 사이클은 1.2입니다. 그럼에도 불구하고 출력 a에서 펄스의 주기성은 보존됩니다. 이는 요소 DD4를 제어하는 신호의 각 변화가 출력 a에서 펄스의 시작 부분이나 중간 부분에 떨어지기 때문입니다. 결과적으로 이 출력의 펄스 지속 시간은 입력 주파수 주기의 절반으로 줄어들고 일시 중지 기간은 변경되지 않습니다(그림 32에서 펄스의 지속 시간과 그 사이의 일시 중지는 주기로 표시됨). 주파수 768Hz).

분수 구분선

따라서 DD4 마이크로 회로의 출력 a에서 440Hz의 주파수와 1,5에 가까운 듀티 사이클로 신호가 생성됩니다. 버퍼 요소 DD1.3 및 DD1.4의 입력에 공급됩니다. 첫 번째는 입력 신호를 반전시키고 두 번째는 반복합니다. 신호는 이러한 요소의 출력 사이에 연결된 압전 사운드 이미 터에 공급 전압의 두 배에 해당하는 스윙 (피크에서 피크까지)으로 적용되어 음량이 증가하고 저항 R4에 의해 조절됩니다. 배터리에서 소비되는 전류는 5mA를 초과하지 않습니다.

차별화 회로 C3R3은 DD4 칩의 트리거를 원래 상태로 올바르게 설정하도록 설계되었습니다. 사실 K176IE3, K176IE4, K561IE9, K561IE8, K176IE8 마이크로 회로의 카운터는 교차 연결된 시프트 레지스터를 기반으로 하며 트리거를 켤 때 임의의 상태로 설정할 수 있습니다. 마지막 세 가지 유형의 미세 회로의 경우 잘못된 초기 상태를 자동으로 수정하는 회로가 포함되어 있고 여러 클럭 펄스를 적용한 후 허용되는 것으로 이동하기 때문에 이것은 중요하지 않습니다 [2].

K176IE3 및 K176IE4 마이크로 회로에는 이러한 회로가 포함되어 있지 않으므로 원하는 상태에서 트리거를 초기 설정하지 않으면 올바르게 작동하지 않을 수 있습니다.

문학

Biryukov S. CMOS 마이크로 회로의 생성기 및 펄스 셰이퍼. - 라디오, 1995, No. 7, p. 36, 37; 9, p. 54, 55.
Alekseev S. K561 시리즈의 미세 회로 적용. - 라디오, 1986, No. 11, p. 33-36; 12, p. 42-46; 1987, 1호, p. 43-45.

저자: S. Biryukov, 모스크바

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