Bộ phân tần là mạch chia tần số đầu vào cho n (bất kỳ số nguyên nào), có nghĩa là nếu chúng ta cung cấp một số tín hiệu có tần số ' f' thì đầu ra sẽ là tần số chia ' f / n'. Bộ phân tần rất hữu ích trong các ứng dụng tương tự cũng như kỹ thuật số. Ở đây chúng tôi đang xây dựng mạch để chia tần số cho 2 hoặc 4.
Trong mạch này, chúng tôi đã sử dụng bộ điều khiển đa năng Astable bằng cách sử dụng IC hẹn giờ 555 để tạo ra tín hiệu đầu vào có tần số ' f' . Bây giờ, trong giai đoạn thứ hai, chúng tôi đã sử dụng IC đếm thập kỷ 4017 để chia tần số tín hiệu đầu vào này cho f / 2 hoặc f / 4 . Tần số đầu vào có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng chiết áp RV1 và tần số đầu ra có thể được chuyển đổi giữa f / 2 và f / 4 bằng cách sử dụng công tắc SPDT.
Các thành phần bắt buộc:
- 555 IC hẹn giờ
- IC đếm 4017
- Bảng bánh mì
- Điện trở 330, 220, 10K, 47k ohm
- LẨU 50k
- Đèn LED
- Tụ điện 4.7uF
- Tụ điện 10nF
- Công tắc SPDT
- Dây nhảy
- Pin 9V hoặc nguồn cung cấp
- Bộ điều chỉnh điện áp LM7805
Sơ đồ mạch và giải thích:
Trong mạch phân tần này, chúng tôi đã sử dụng IC định thời 555 để tạo ra tín hiệu tần số đầu vào. Ở đây chúng tôi đã kết nối một điện trở 10k (R2) giữa Vcc và chân thứ 7 của 555 Timer (U1). Sau đó, chúng tôi đã kết nối điện trở 47k (R3) & 50k Pot (RV1) giữa chân 7 và 6. Chân 2 bị ngắn mạch với chân 6 và tụ điện C1 4,7uF được kết nối với chân 2 hoặc 6 đối với đất. Chân 1 được kết nối với đất và chân 4 được kết nối trực tiếp với VCC và chân 8. Chân đầu ra của bộ định thời 555 này được kết nối với đèn LED D1 thông qua điện trở 330-ohm và cũng được kết nối với chân đồng hồ của IC bộ đếm 4017. LED D1 sẽ cho biết tần số của tín hiệu đầu vào.
IC Counter 4017 có nhiệm vụ chia tần số cho f / 2 hoặc f / 4. Một công tắc SPDT được sử dụng để chọn tần số. Một LED D2 được kết nối với chân 2 của IC 4017 thông qua một điện trở 220-ohm, cho biết tần số được chia. Có nghĩa là LED D1 sẽ nhấp nháy với tần số f và LED D2 sẽ nhấp nháy với tần số f / 2 hoặc f / 4 tùy thuộc vào vị trí của công tắc SPDT. Một IC 7805 được sử dụng để điều chỉnh điện áp. Cuối cùng, chúng ta đã kết nối Pin 9v để cấp nguồn cho mạch.
Trước khi đi sâu hơn, chúng ta nên hiểu hoạt động của 4017 IC.
Giải thích làm việc:
Hoạt động của mạch phân tần này rất đơn giản. Ở đây chúng tôi đã tạo ra một bộ điều khiển đa vi nhịp dựa trên 555 cho tín hiệu đầu vào và chúng tôi đang kiểm soát tần số của tín hiệu bằng cách sử dụng một chiết áp.
Khi chúng tôi kết nối nguồn cung cấp với mạch thì Astable Multivibrator tạo ra một tần số có thể dễ dàng nhìn thấy bằng đèn LED nhấp nháy D1. Tín hiệu này được đưa vào đầu vào xung clock của IC đếm 4017 dưới dạng xung clock.
Trong trường hợp tần số chia cho 2 (f / 2), chúng tôi đã áp dụng đầu ra Q2 để đặt lại chân (15) của IC bộ đếm bằng cách sử dụng công tắc SPDT để IC bộ đếm tự đặt lại và bắt đầu lại từ đầu (Q0). Nghĩa là đầu ra xung đồng hồ thứ nhất Q1 sẽ cao và đầu ra xung đồng hồ thứ hai, Q2 sẽ cao, điều này sẽ đặt lại vi mạch và làm cho đầu ra Q0 cao. Đối với đầu ra xung clock thứ ba, Q1 sẽ cao trở lại và đèn LED sẽ phát sáng. Vì vậy, cứ hai xung clock đầu vào, LED D2 sẽ ở mức cao một lần, cách nó chia tần số cho 2. Vì vậy, đầu ra cuối cùng của IC đếm sẽ là:
Trong trường hợp tần số chia cho 4 (f / 4), chúng tôi đã áp dụng đầu ra Q4 để đặt lại chân (15) của IC bộ đếm bằng cách sử dụng công tắc SPDT để IC 4017 sẽ được đặt lại ở xung thứ tư, do đó LED D2 sẽ sáng một lần trong khi bốn xung. Ban đầu, Q0 sẽ ở mức cao, đó là trạng thái mặc định của IC, sau đó cho xung clock đầu tiên ngõ ra Q1 sẽ ở mức cao và LED D2 sẽ phát sáng. Đối với xung clock thứ hai và thứ ba, đầu ra Q2 và Q3 sẽ cao tương ứng. Bây giờ ở xung thứ tư, Q4 đạt mức cao và đặt lại IC vì nó được kết nối để đặt lại Chân 15 của IC 4017 (Q0 cao). Đối với xung đồng hồ thứ năm đầu ra, Q1 sẽ cao trở lại và đèn LED sẽ phát sáng. Vì vậy, ở đây, cứ bốn xung đồng hồ đầu vào, LED D2 sẽ cao một lần, đó là cách nó chia tần số cho 4 (f / 4).
Dưới đây là một đoạn video về hoạt động hoàn chỉnh của Mạch phân tần.