Dzielniki częstotliwości to obwody, które dzielą częstotliwość wejściową przez n (dowolną liczbę całkowitą), co oznacza, że jeśli dostarczymy jakiś sygnał o częstotliwości „ f”, to na wyjściu będzie podzielona częstotliwość „ f / n”. Dzielniki częstotliwości są bardzo przydatne zarówno w zastosowaniach analogowych, jak i cyfrowych. Tutaj tworzymy obwód, aby podzielić częstotliwość przez 2 lub 4.
W tym obwodzie użyliśmy multiwibratora Astable, wykorzystując układ scalony 555 timera do generowania sygnału wejściowego o częstotliwości „ f” . Teraz, w drugiej fazie, użyliśmy licznika dekad IC 4017 do podzielenia częstotliwości sygnału wejściowego przez f / 2 lub f / 4 . Częstotliwość wejściową można regulować za pomocą potencjometru RV1, a częstotliwość wyjściową można przełączać między f / 2 a f / 4 za pomocą przełącznika SPDT.
Wymagane składniki:
- 555 Timer IC
- 4017 licznik IC
- Deska do chleba
- Rezystor 330, 220, 10 K, 47 k omów
- 50k POT
- Diody LED
- Kondensator 4,7uF
- Kondensator 10nF
- Przełącznik SPDT
- Przewód połączeniowy
- Bateria 9V lub zasilanie
- Regulator napięcia LM7805
Schemat obwodu i wyjaśnienie:
W tym obwodzie dzielnika częstotliwości użyliśmy układu scalonego timera 555 do wygenerowania wejściowego sygnału częstotliwości. Tutaj podłączyliśmy rezystor 10k (R2) między Vcc a pin 7th timera 555 (U1). Następnie podłączyliśmy rezystor 47k (R3) i 50k Pot (RV1) pomiędzy pinami 7 i 6. Pin 2 jest zwarty z pinem 6, a kondensator C1 4,7uF jest podłączony do pinu 2 lub 6 względem masy. Pin 1 jest podłączony do masy, a pin 4 jest bezpośrednio połączony z VCC i pinem 8. Styk wyjściowy tego timera 555 jest połączony z diodą LED D1 przez rezystor 330-omowy, a także podłączony do styku zegara układu scalonego licznika 4017. Dioda LED D1 wskaże częstotliwość sygnału wejściowego.
4017 Licznik IC jest odpowiedzialny za podzielenie częstotliwości przez f / 2 lub f / 4. Do wyboru częstotliwości służy przełącznik SPDT. Dioda D2 jest połączona pin 2 IC 4017 poprzez rezystor 220 omów, co wskazuje, podzielonej częstotliwości. Oznacza, że dioda LED D1 będzie migać z częstotliwością f, a dioda LED D2 będzie migać z częstotliwością f / 2 lub f / 4 w zależności od położenia przełącznika SPDT. Układ scalony 7805 służy do regulacji napięcia. Na koniec podłączyliśmy baterię 9v do zasilania obwodu.
Zanim przejdziemy dalej, powinniśmy zrozumieć działanie 4017 IC.
Objaśnienie robocze:
Działanie tego obwodu dzielnika częstotliwości jest proste. Tutaj wykonaliśmy astabilny multiwibrator oparty na 555 dla sygnału wejściowego i kontrolujemy częstotliwość sygnału za pomocą potencjometru.
Kiedy podłączymy zasilanie do obwodu, Astable Multivibrator generuje częstotliwość, którą można łatwo zobaczyć dzięki migającej diodzie LED D1. Sygnał ten jest podawany na wejście zegarowe licznika IC 4017 jako impuls zegarowy.
W przypadku częstotliwości podzielonej przez 2 (f / 2), zastosowaliśmy wyjście Q2 do resetowania styku (15) licznika IC za pomocą przełącznika SPDT, tak aby licznik IC resetował się i zaczynał od początku (Q0). Oznacza to, że dla pierwszego wyjścia impulsowego Q1 taktowania będzie wysoki, a dla drugiego wyjścia impulsowego zegara Q2 będzie wysoki, co resetuje układ scalony i sprawia, że wyjście Q0 jest wysokie. Dla trzeciego zegara wyjście impulsowe Q1 będzie ponownie wysokie i dioda LED będzie się świecić. Tak więc na każde dwa wejściowe impulsy zegarowe dioda LED D2 będzie raz świecić w stanie wysokim, czyli jak dzieli częstotliwość przez 2. Tak więc końcowe wyjście licznika IC będzie wyglądać następująco:
W przypadku częstotliwości podzielonej przez 4 (f / 4), zastosowaliśmy wyjście Q4, aby zresetować pin (15) licznika IC za pomocą przełącznika SPDT, więc IC 4017 zostanie zresetowany w czwartym impulsie, stąd dioda LED D2 zaświeci się raz podczas cztery impulsy. Początkowo Q0 będzie wysokie, co jest domyślnym stanem układu scalonego, następnie dla pierwszego wyjścia impulsowego Q1 będzie wysokie, a dioda LED D2 będzie się świecić. Dla drugiego i trzeciego impulsu zegara wyjścia Q2 i Q3 będą odpowiednio wysokie. Teraz w czwartym impulsie Q4 osiąga stan wysoki i resetuje układ scalony, gdy jest podłączony do resetowania styku 15 układu scalonego 4017 (wysoki Q0). Przy piątym taktowaniu wyjście impulsowe Q1 będzie ponownie wysokie i zaświeci się dioda LED. Więc tutaj, na każde cztery impulsy zegara wejściowego, dioda LED D2 będzie raz wysoka, czyli jak dzieli częstotliwość przez 4 (f / 4).
Film przedstawiający pełną pracę obwodu dzielnika częstotliwości znajduje się poniżej.