分頻器是將輸入頻率除以n(任何整數(shù))的電路,這意味著如果我們提供一些頻率“f”的信號,那么輸出將是分頻“f / n”。 分頻器在模擬和數(shù)字應(yīng)用中非常有用。在這里,我們構(gòu)建電路以將頻率除以2或4。
在本電路中,我們使用非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器,通過使用555定時器IC生成頻率為“f”的輸入信號。現(xiàn)在,在第二階段,我們使用十進(jìn)制計數(shù)器IC 4017將該輸入信號頻率除以f / 2或f / 4。輸入頻率可以使用RV1電位計調(diào)節(jié),輸出頻率可以使用SPDT開關(guān)在f/2和f/4之間切換。
所需組件:
555 定時器 IC
4017 計數(shù)器 IC
面包板
電阻 330, 220, 10K, 47k 歐姆
50k 鍋
發(fā)光二極管
4.7uF 電容器
10nF 電容器
單刀雙擲開關(guān)
跳線
9V 電池或電源
穩(wěn)壓器 LM7805
電路圖及說明:
在此分頻器電路中,我們使用555定時器IC來生成輸入頻率信號。在這里,我們在Vcc和555定時器(U1)的第7個引腳之間連接了一個10k(R2)電阻。然后我們在引腳7和6之間連接了47k(R3)電阻器和50k電位器(RV1)。引腳 2 與引腳 6 短路,一個 4.7uF 電容器 C1 相對于地連接到引腳 2 或 6。引腳 1 接地,引腳 4 直接連接到 VCC,引腳 8 也直接連接。該 555 定時器的輸出引腳通過 330 歐姆電阻連接到 LED D1,并連接到 4017 計數(shù)器 IC 的時鐘引腳。LED D1 將指示輸入信號的頻率。
4017 計數(shù)器 IC負(fù)責(zé)將頻率除以 f/2 或 f/4。SPDT 開關(guān)用于選擇頻率。LED D2通過220歐姆電阻連接到IC 4017的引腳2,該電阻指示分頻。表示 LED D1 將以頻率 f 閃爍,LED D2 將以頻率 f/2 或 f/4 閃爍,具體取決于單刀雙擲開關(guān)的位置。7805 IC用于調(diào)節(jié)電壓。最后,我們連接了一個 9v 電池為電路供電。
在進(jìn)一步討論之前,我們應(yīng)該了解4017 IC的工作原理。
工作說明:
該分頻器電路的工作原理很簡單。在這里,我們?yōu)檩斎胄盘栔谱髁艘粋€基于555的非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器,并使用電位計控制信號的頻率。
當(dāng)我們將電源連接到電路時,非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器會產(chǎn)生一個頻率,該頻率可以通過閃爍的LED D1輕松看到。該信號作為時鐘脈沖施加到計數(shù)器IC 4017的時鐘輸入。
在頻率除以 2 (f/2) 的情況下,我們使用 SPDT 開關(guān)將 Q2 輸出施加到計數(shù)器 IC 的復(fù)位引腳 (15),以便計數(shù)器 IC 自行復(fù)位并從頭開始 (Q0)。第一時鐘脈沖輸出Q1為高電平,第二時鐘脈沖輸出Q2為高電平,這將復(fù)位IC并使輸出Q0為高電平。對于第三個時鐘脈沖輸出,Q1將再次變?yōu)楦唠娖剑琇ED將發(fā)光。因此,對于每兩個輸入時鐘脈沖,LED D2將高電平一次,即它如何將頻率除以2。因此,計數(shù)器IC的最終輸出將是:
在頻率除以 4 (f/4) 的情況下,我們使用單刀雙擲開關(guān)將 Q4 輸出應(yīng)用于計數(shù)器 IC 的復(fù)位引腳 (15),因此 IC 4017 將在第四個脈沖中復(fù)位,因此 LED D2 將在四個脈沖中發(fā)光一次。最初,Q0為高電平,這是IC的默認(rèn)狀態(tài),然后對于第一個時鐘脈沖輸出,Q1將為高電平,LED D2將發(fā)光。對于第二和第三時鐘脈沖,輸出Q2和Q3將分別為高電平。現(xiàn)在,在第四脈沖中,Q4變?yōu)楦唠娖剑⒃贗C連接到復(fù)位IC 4017的引腳15(Q0高電平)時復(fù)位IC。對于第五個時鐘脈沖輸出,Q1將再次變?yōu)楦唠娖剑琇ED將發(fā)光。所以在這里,對于每四個輸入時鐘脈沖,LED D2將高一次,即它如何將頻率除以4(f / 4)。
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