Frequenzteiler sind die Schaltungen, die die Eingangsfrequenz durch n (eine beliebige ganze Zahl) teilen. Wenn wir also ein Signal der Frequenz ' f' liefern , ist der Ausgang die geteilte Frequenz ' f / n'. Frequenzteiler sind sowohl in analogen als auch in digitalen Anwendungen sehr nützlich. Hier bauen wir die Schaltung, um die Frequenz durch 2 oder 4 zu teilen.
In dieser Schaltung haben wir einen Astable-Multivibrator verwendet, indem ein 555-Zeitgeber-IC verwendet wurde, um ein Eingangssignal mit der Frequenz ' f' zu erzeugen. In der zweiten Phase haben wir nun einen Dekadenzähler IC 4017 verwendet, um diese Eingangssignalfrequenz durch f / 2 oder f / 4 zu teilen. Die Eingangsfrequenz kann mit dem Potentiometer RV1 eingestellt und die Ausgangsfrequenz mit dem SPDT-Schalter zwischen 1: 2 und 1: 4 umgeschaltet werden.
Erforderliche Komponenten:
- 555 Timer IC
- 4017 Zähler IC
- Brotbrett
- Widerstand 330, 220, 10 K, 47 K Ohm
- 50k POT
- LEDs
- 4,7 uF Kondensator
- 10nF Kondensator
- SPDT-Schalter
- Überbrückungskabel
- 9V Batterie oder Versorgung
- Spannungsregler LM7805
Schaltplan und Erklärung:
In dieser Frequenzteilerschaltung haben wir einen 555-Zeitgeber-IC verwendet, um ein Eingangsfrequenzsignal zu erzeugen. Hier haben wir einen 10k (R2) Widerstand zwischen Vcc und Pin 7 des 555 Timers (U1) angeschlossen. Dann haben wir einen 47k (R3) Widerstand und einen 50k Pot (RV1) zwischen Pin 7 und 6 angeschlossen. Pin 2 ist mit Pin 6 kurzgeschlossen und ein 4,7 uF Kondensator C1 ist mit Pin 2 oder 6 in Bezug auf Masse verbunden. Pin 1 ist mit Masse verbunden und Pin 4 ist direkt mit VCC und Pin 8 verbunden. Der Ausgangspin dieses 555-Timers ist über einen 330-Ohm-Widerstand mit einer LED D1 verbunden und auch mit dem Taktstift des 4017-Zähler-IC verbunden. LED D1 zeigt die Frequenz des Eingangssignals an.
Der 4017-Zähler-IC ist dafür verantwortlich, die Frequenz durch f / 2 oder f / 4 zu teilen. Ein SPDT-Schalter dient zur Frequenzauswahl. Eine LED D2 ist über einen 220-Ohm-Widerstand mit Pin 2 des IC 4017 verbunden, der die geteilte Frequenz anzeigt. Bedeutet, dass LED D1 mit der Frequenz f und LED D2 mit der Frequenz f / 2 oder f / 4 blinkt, abhängig von der Position des SPDT-Schalters. Ein 7805 IC dient zur Regelung der Spannung. Schließlich haben wir eine 9-V-Batterie angeschlossen, um die Schaltung mit Strom zu versorgen.
Bevor wir fortfahren, sollten wir die Funktionsweise von 4017 IC verstehen.
Arbeitserklärung:
Die Arbeitsweise dieser Frequenzteilerschaltung ist einfach. Hier haben wir einen 555-basierten astabilen Multivibrator für das Eingangssignal hergestellt und steuern die Frequenz des Signals mithilfe eines Potentiometers.
Wenn wir die Stromversorgung an die Schaltung anschließen, erzeugt der Astable Multivibrator eine Frequenz, die durch die blinkende LED D1 leicht erkennbar ist. Dieses Signal wird als Takt an den Takteingang des Zählers IC 4017 angelegt.
Im Fall der Frequenz geteilt durch 2 (f / 2) haben wir den Q2-Ausgang unter Verwendung des SPDT-Schalters an den Reset-Pin (15) des Zähler-IC angelegt, so dass sich der Zähler-IC selbst zurücksetzt und von vorne beginnt (Q0). Die Mittelwerte für den ersten Taktimpulsausgang Q1 sind hoch und für den zweiten Taktimpulsausgang Q2 sind hoch, wodurch der IC zurückgesetzt und der Ausgang Q0 hoch gemacht wird. Für den dritten Taktimpulsausgang ist Q1 wieder hoch und die LED leuchtet. So für jeden zwei Eingangstaktimpuls, wird LED D2 hoch einmal sein, dass, wie es die Frequenz durch 2 teilt, um das endgültige Ausgangssignal des Zählers IC sein wird:
Im Falle einer Frequenz geteilt durch 4 (f / 4) haben wir den Q4-Ausgang an den Rücksetzstift (15) des Zähler-ICs unter Verwendung eines SPDT-Schalters angelegt, so dass der IC 4017 im vierten Impuls zurückgesetzt wird, daher leuchtet die LED D2 während einmal vier Impulse. Zu Beginn ist Q0 hoch, was der Standardzustand des IC ist, dann ist für den ersten Taktimpuls Q1 hoch und die LED D2 leuchtet. Für den zweiten und dritten Taktimpuls ist der Ausgang Q2 bzw. Q3 hoch. Jetzt im vierten Impuls wird Q4 hoch und setzt den IC zurück, wenn er mit dem Zurücksetzen von Pin 15 des IC 4017 verbunden ist (Q0 hoch). Für den fünften Taktimpulsausgang ist Q1 wieder hoch und die LED leuchtet. Hier ist die LED D2 für jeweils vier Eingangstaktimpulse einmal hoch, um die Frequenz durch 4 (f / 4) zu teilen.
Ein Video für die vollständige Funktionsweise der Frequenzteilerschaltung ist unten angegeben.