Frequency Dividers είναι τα κυκλώματα που διαιρούν τη συχνότητα εισόδου με n (οποιοσδήποτε ακέραιος αριθμός), σημαίνει εάν παρέχουμε κάποιο σήμα συχνότητας ' f', τότε η έξοδος θα είναι η διαιρεμένη συχνότητα ' f / n'. Τα διαχωριστικά συχνοτήτων είναι πολύ χρήσιμα τόσο σε αναλογικές όσο και σε ψηφιακές εφαρμογές. Εδώ χτίζουμε το κύκλωμα για να διαιρέσουμε τη συχνότητα με 2 ή 4.
Σε αυτό το κύκλωμα, χρησιμοποιήσαμε Astable multivibrator χρησιμοποιώντας 555 χρονοδιακόπτη IC για τη δημιουργία σήματος εισόδου της συχνότητας « f» . Τώρα, στη δεύτερη φάση, χρησιμοποιήσαμε τον μετρητή δεκαετίας IC 4017 για να διαιρέσουμε αυτήν τη συχνότητα σήματος εισόδου με f / 2 ή f / 4 . Η συχνότητα εισόδου μπορεί να ρυθμιστεί χρησιμοποιώντας ποτενσιόμετρο RV1 και η συχνότητα εξόδου μπορεί να εναλλάσσεται μεταξύ f / 2 και f / 4 χρησιμοποιώντας το διακόπτη SPDT.
Απαιτούμενα στοιχεία:
- 555 χρονόμετρο IC
- 4017 μετρητής IC
- Πίνακας ψωμιού
- Αντίσταση 330, 220, 10K, 47k ohm
- 50k ΔΟΧΕΙΟ
- LED
- Πυκνωτής 4.7uF
- Πυκνωτής 10nF
- Διακόπτης SPDT
- Καλώδιο αλτών
- Μπαταρία ή τροφοδοσία 9V
- Ρυθμιστής τάσης LM7805
Διάγραμμα κυκλώματος και επεξήγηση:
Σε αυτό το κύκλωμα διαχωριστή συχνότητας, χρησιμοποιήσαμε ένα χρονιστή IC 555 για να δημιουργήσουμε ένα σήμα συχνότητας εισόδου. Εδώ έχουμε συνδέσει μια αντίσταση 10k (R2) μεταξύ Vcc και pin 7th of 555 Timer (U1). Στη συνέχεια, έχουμε συνδέσει 47k (R3) αντίσταση & 50k Pot (RV1) μεταξύ του ακροδέκτη 7 και 6. Ο ακροδέκτης 2 βραχυκυκλώνεται με τον πείρο 6 και ένας πυκνωτής 4,7uF C1 συνδέεται στον πείρο 2 ή 6 σε σχέση με τη γείωση. Ο ακροδέκτης 1 συνδέεται στη γείωση και ο ακροδέκτης 4 συνδέεται απευθείας με το VCC και ο ακροδέκτης 8 επίσης. Ο πείρος εξόδου αυτού του χρονοδιακόπτη 555 συνδέεται με ένα LED D1 μέσω μιας αντίστασης 330 ohm και επίσης συνδέεται με τον πείρο ρολογιού του μετρητή IC 4017. Το LED D1 θα υποδείξει τη συχνότητα του σήματος εισόδου.
4017 Ο μετρητής IC είναι υπεύθυνος για τη διαίρεση της συχνότητας με f / 2 ή f / 4. Ένας διακόπτης SPDT χρησιμοποιείται για την επιλογή συχνότητας. Ένα LED D2 συνδέεται στον ακροδέκτη 2 του IC 4017 μέσω μιας αντίστασης 220 ohm, η οποία δείχνει τη διαιρεμένη συχνότητα. Το μέσο LED D1 θα αναβοσβήνει με συχνότητα f και το LED D2 θα αναβοσβήνει με συχνότητα f / 2 ή f / 4 ανάλογα με τη θέση του διακόπτη SPDT. Ένα 7805 IC χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της τάσης. Τέλος, έχουμε συνδέσει μια μπαταρία 9v για να τροφοδοτήσουμε το κύκλωμα.
Πριν προχωρήσουμε περαιτέρω, πρέπει να κατανοήσουμε τη λειτουργία του 4017 IC.
Επεξήγηση εργασίας:
Η εργασία αυτού του κυκλώματος διαχωριστή συχνότητας είναι απλή. Εδώ έχουμε δημιουργήσει έναν ασυμβίβαστο multivibrator με βάση το 555 για το σήμα εισόδου και ελέγχουμε τη συχνότητα του σήματος χρησιμοποιώντας ένα ποτενσιόμετρο.
Όταν συνδέουμε τροφοδοσία στο κύκλωμα, τότε το Astable Multivibrator παράγει μια συχνότητα που μπορεί εύκολα να φανεί από το LED D1 που αναβοσβήνει. Αυτό το σήμα εφαρμόζεται στην είσοδο ρολογιού του μετρητή IC 4017 ως παλμός ρολογιού.
Στην περίπτωση της συχνότητας διαιρούμενη με 2 (f / 2), εφαρμόσαμε την έξοδο Q2 για να επαναφέρουμε τον πείρο (15) του μετρητή IC χρησιμοποιώντας το διακόπτη SPDT έτσι ώστε ο μετρητής IC να επαναφέρει τον εαυτό του και να ξεκινά από την αρχή (Q0). Τα μέσα για την έξοδο παλμού πρώτου ρολογιού Q1 θα είναι υψηλά και για την έξοδο δεύτερου παλμού ρολογιού το Q2 θα είναι υψηλό το οποίο επαναφέρει το IC και κάνει την έξοδο Q0 υψηλή. Για έξοδο παλμού τρίτου ρολογιού, το Q1 θα είναι ξανά υψηλό και το LED θα ανάψει. Έτσι, για κάθε δύο παλμούς ρολογιού εισόδου, το LED D2 θα είναι υψηλό μία φορά, έτσι ώστε να διαιρεί τη συχνότητα με το 2. Έτσι, η τελική έξοδος του μετρητή IC θα είναι:
Σε περίπτωση συχνότητας διαιρούμενου με 4 (f / 4), έχουμε εφαρμόσει την έξοδο Q4 για να επαναφέρουμε τον πείρο (15) του μετρητή IC χρησιμοποιώντας το διακόπτη SPDT έτσι ώστε το IC 4017 να επαναφερθεί στον τέταρτο παλμό, επομένως το LED D2 θα ανάψει μία φορά κατά τη διάρκεια τέσσερις παλμοί. Αρχικά, το Q0 θα είναι υψηλό που είναι η προεπιλεγμένη κατάσταση του IC, τότε για την έξοδο παλμού του πρώτου ρολογιού το Q1 θα είναι υψηλό και το LED D2 θα ανάβει. Για παλμούς δεύτερου και τρίτου ρολογιού, η έξοδος Q2 και Q3 θα είναι υψηλή αντίστοιχα. Τώρα στον τέταρτο παλμό το Q4 ανεβαίνει και επαναφέρει το IC καθώς είναι συνδεδεμένο για επαναφορά του Pin 15 του IC 4017 (Q0 high). Για πέμπτο ρολόι, η έξοδος παλμού Q1 θα είναι ξανά υψηλή και η λυχνία LED θα ανάψει. Έτσι εδώ, για κάθε τέσσερις παλμούς ρολογιού εισόδου, το LED D2 θα είναι υψηλό μία φορά, έτσι ώστε να διαιρεί τη συχνότητα με 4 (f / 4).
Παρακάτω δίνεται ένα βίντεο για την πλήρη λειτουργία του κυκλώματος διαχωριστή συχνότητας.