设计数字分频器的一种简便方法

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1、第卷第期华中理工大学学报年月设计数字分频器的一种简便方法郑友明电子与信息工程系要本文提出一种设计数字分频器的新方法。该方法的要求是触发器具有直接置位和复位输入端设计步骤是用广般方法设计一个二进制计数器从末,然级的第一次跳变中形成直接置位脉冲后把它接入相应触发器的直接呈位输入,而实。该方,端从现分频法简单方便适于工程应用,关键词数字分频器触发器计数器直接置位输人端置位脉冲中图法分类号,分频是常见的一种处理频率的手段数字分频器由于没有理论误差性能稳定可靠而得到广泛应用本文讨论整数数字分频器的设计。,以往关于使用单个触发器的设计中一般是把注意力放在如何导出触发器的控制方程,,一、,上面

2、对于不同的触发器等不同的连接方式同步还是异步得到的设计方法,,互有差别给工程实践带来不便现在常用的许多集成触发器都有直接置位复位功能如,果能利用这一功能而导出一种简单方便的设计方法这种方法在工程上无疑会有实用价。本文。值基于这一点进行讨论设计方法,,。先讨论设计方法的依据假设有一个三位二进制加法计数器是低位是输出,,端计数过程状态变化如表所示从表可以看到当输人第四个脉裹状态衰,。。,,,。冲时从变到从变到此时分频器的状态是通刀。,沁,,,如果在下个脉冲到达之前使都变到即状态从泥。,,,。,,电路变到则下一个脉冲到达时,一。,,。,。,电从变到端输出一个脉冲路实现,,。,,二,万分

3、频如果在后电路变到则后面,,二两个脉冲到达时电路的变化是‘电路实现分频妞,口,如果在后变到则下三个脉冲到达时状态的变化是。,,,,电路实现分频从表及上述分析中可以,,,。以看出在一个分频周期中端输出一个脉冲端有一次‘的本文年月日收到华中理工大学学报,年,,。,跳变有一个,的跳变而端从”时计数器其他位是因此如,。,果所用的触发器有直接置位端则可利用或的第一次跳变来产生置位脉冲并把,,刁,。二,它加到触发器的直接置位端即可使电路从跳到所需状态从而得,所需的分频系数显然只要触发器,有直接置位功能置数操作就与所用一触发器是触发器还是触发器是,法数器形成电路无关系的器件的不同及连接方式是加

4、二进廿制置数脉冲,同步还足异步仪影响二进制计数器因此可得出图所示的基本框图图基本框图下面讨论一般情况设所需分频,,一’万。系数为则可由个触发器来构成分频器毛当末级端从到或瑞,一一,从变到时对前级触发器置数即形成分频证明如下末。到时或万端从·变到。,一’,置—位操作相当级端从对应于已输入个脉冲一,。一对一’一,于加人个脉冲至电路回到全状态需再加人个脉冲因此末,级输出一个脉冲输人端加人的脉冲数一一一一,即实现分频,使用二进计数器按置数方式构成分频时连接方式主要有两种一是从器件的,一,进位输出端获取置数控制信号设涉及个触发器则置数十分凑巧在形式上与上面的讨论结果完全相同另一种连接方式是

5、从器件中的一个触发器输出端取得置数控,一十,,制信号置数万表示式在形式上与上面结果类似然而分频过程与用本文方法设计的结果有不同,,,从时间上看用触发器设计时采用本文设计方法其置数操作是在末级第一珠跳变,,,产生后立即进行用时当进位输出端从变或按第二种连接方式内的第掩。,个触发器由变时即产生置数控制信号但置数操作却需要等到下一个脉冲输人时才,“”“一’一十,一‘完成即同步置数这个下一个脉冲在中就表现为末项而在,一一十,,中实际上可看作是也体现在末项之中从置数涉及的触发器看用,时置数操作涉及分频器内部所有触发器而本文方法不涉及末级从内部状态的变、,“”一化上看本文方法分频时都从全状态

6、开始而用时是从对应的状态或一’一。,,对应的状态开始显然置数表示式的相同或相似会对工程设计带来好处这就是便于记忆。,至此可以把设计方法总结如下一‘,由簇确定按一般方法连成一个级二进制加法计数器,由末级的端或端的跳变产生置位脉冲将置位脉冲连到相应触发器的直接置’·‘夕位端置数万一,碑一‘,,说明只要求器件有直接置位功能用力触发器还是用触发器可依实际情况而,,,定二进制计数器按同步方式连接时为提高可靠性应把速度最馒的颐发舞放在未级第期郑友明设计数字分频器的一种简便方法或加大置数脉冲回路的延迟由一个跳变、或、产生一个置位脉冲正脉冲或负脉冲是容易做到的。鼓直接,,简使的方法是将跳变用电路

7、进行微分必要时可再加一级门进行放大整形图即是,,两个这样的电路图输出正脉冲图输出负脉冲的位根据工作频率而,,,定当用器件寸的值不能太大一般在几百欧姆左右太大会使输出恒为低电平,,图或恒为高电平图如果采用末级端则可使用图电路这时只需将图电路的输人改接到末级端,几门厂一「一一一。一一一一州一」卜一习一兰浮‘级址」全“拉厂曰端柳沙红去图置数脉冲形成,,由上述设计方法而得的分频器除第一个分频周期可能例外外在以后的任意一个分,“”,频周期中电路状态都是从全开始变化若要求每个分频周期都能正确