Делители частоты - это схемы, которые делят входную частоту на n (любое целое число), это означает, что если мы предоставим некоторый сигнал с частотой « f», то на выходе будет разделенная частота « f / n». Делители частоты очень полезны как в аналоговых, так и в цифровых приложениях. Здесь мы строим схему, которая делит частоту на 2 или 4.
В этой схеме мы использовали мультивибратор Astable с использованием микросхемы таймера 555 для генерации входного сигнала с частотой « f» . Теперь, на втором этапе, мы использовали декадный счетчик IC 4017, чтобы разделить эту частоту входного сигнала на f / 2 или f / 4 . Входную частоту можно регулировать с помощью потенциометра RV1, а выходную частоту можно переключать между f / 2 и f / 4 с помощью переключателя SPDT.
Необходимые компоненты:
- 555 Таймер IC
- 4017 счетчик IC
- Хлебная доска
- Резистор 330, 220, 10К, 47кОм
- 50k POT
- Светодиоды
- Конденсатор 4,7 мкФ
- Конденсатор 10 нФ
- Переключатель SPDT
- Перемычка
- Аккумулятор 9В или питание
- Регулятор напряжения LM7805
Принципиальная схема и пояснения:
В этой схеме делителя частоты мы использовали микросхему таймера 555 для генерации входного частотного сигнала. Здесь мы подключили резистор 10 кОм (R2) между Vcc и выводом 7-го таймера 555 (U1). Затем мы подключили резистор 47 кОм (R3) и потенциометр 50 кОм (RV1) между контактами 7 и 6. Контакт 2 закорочен с контактом 6, а конденсатор C1 емкостью 4,7 мкФ подключен к контакту 2 или 6 относительно земли. Контакт 1 подключен к земле, а контакт 4 напрямую подключен к VCC и контакту 8. Выходной вывод этого таймера 555 подключен к светодиоду D1 через резистор на 330 Ом, а также подключен к тактовому выводу микросхемы счетчика 4017. Светодиод D1 укажет частоту входного сигнала.
Микросхема счетчика 4017 отвечает за деление частоты на f / 2 или f / 4. Переключатель SPDT используется для выбора частоты. LED D2 соединен с контактом 2 из IC 4017 через резистор 220 Ом, который указывает на разделенном частоту. Означает, что светодиод D1 будет мигать с частотой f, а светодиод D2 будет мигать с частотой f / 2 или f / 4 в зависимости от положения переключателя SPDT. Для регулирования напряжения используется микросхема 7805. Наконец, мы подключили батарею 9 В для питания цепи.
Прежде чем идти дальше, мы должны понять работу 4017 IC.
Рабочее объяснение:
Работа этой схемы делителя частоты проста. Здесь мы сделали нестабильный мультивибратор на основе 555 для входного сигнала, и мы контролируем частоту сигнала с помощью потенциометра.
Когда мы подключаем питание к цепи, нестабильный мультивибратор генерирует частоту, которую можно легко увидеть по миганию светодиода D1. Этот сигнал подается на тактовый вход счетчика IC 4017 как тактовый импульс.
В случае деления частоты на 2 (f / 2) мы применили выход Q2 для сброса вывода (15) счетчика IC с помощью переключателя SPDT, чтобы счетчик IC сам себя сбросил и начал с начала (Q0). Средство для первого выходного тактового импульса Q1 будет высоким, а для второго тактового импульса выходного Q2 будет высоким, что сбрасывает IC и делает выход Q0 высоким. Для третьего тактового импульса на выходе Q1 снова будет высокий уровень, и светодиод будет гореть. Таким образом, для каждых двух входных тактовых импульсов светодиод D2 будет иметь высокий уровень один раз, таким образом, он делит частоту на 2. Таким образом, окончательный вывод счетчика IC будет:
В случае деления частоты на 4 (f / 4) мы применили выход Q4 для сброса вывода (15) счетчика IC с помощью переключателя SPDT, поэтому IC 4017 будет сброшен в четвертом импульсе, следовательно, светодиод D2 будет гореть один раз во время четыре импульса. Первоначально Q0 будет высоким, что является состоянием IC по умолчанию, затем для выхода первого тактового импульса Q1 будет высоким, а светодиод D2 будет светиться. Для второго и третьего тактовых импульсов выход Q2 и Q3 будет высоким соответственно. Теперь в четвертом импульсе Q4 становится высоким и сбрасывает микросхему, поскольку она подключена к сбросу контакта 15 IC 4017 (Q0 высокий). Для пятого тактового импульса на выходе Q1 снова будет высокий уровень, и светодиод будет гореть. Итак, здесь для каждых четырех входных тактовых импульсов светодиод D2 будет один раз иметь высокий уровень, так как он делит частоту на 4 (f / 4).
Видео для полной работы схемы делителя частоты дано ниже.