Делитель частоты

К делителям частоты относятся электрические устройства, уменьшающие частоту подаваемых на вход сигналов в целое количество раз. С данными функциями с успехом справляются самовозбуждающиеся, параметрические, релаксационные генераторы, электронные счетчики. Приборы известные также под названием тактовые делители, прескалеры, масштабаторы. 

Как работает делитель частоты

Сфера применения делителей частоты распространяется на хронизаторы, радиочастотные блоки телекоммуникационных устройств, кварцевые часы, устройствах синхронизации. Устройства могут быть применены в цифровых и аналоговых схемах. Работа компонентов заключается в изменении частоты сигнала, поданного на вход.

По принципу действия делители частоты делятся:

1. Аналоговые делители, в свою очередь, делятся на регенеративные и с синхронизацией впрыска по инжекции. Устройства могут работать на частотах в десятки ГГц. Особенность регенеративного делителя в смешивании сигналов входного с полученного по обратной связи от смесителя. Делители с синхронизацией по инжекции широко применяются в телевизионных приложениях. В схеме присутствует автономный генератор, подающий высокочастотные сигналы, синхронные с входным.
2. Цифровые делители частоты. Алгоритм их работы рассматривают на примере счетчика частоты на 2. К основным узлам относится Т-тригер, который при поступлении следующего импульса меняет состояние на противоположное. Последовательное соединение счетчиков частоты на 2, позволяет получить схемы делителей на 4, 8, 16 и далее, которые еще известные как асинхронные двоичные счетчики. Делители с произвольными коэффициентами деления называются синхронными. Устройства обеспечивают минимальную задержку выходного сигнала относительно входного и одновременно переключает уровень сигнала.
3. Делители на основе ФАПЧ. В их схеме присутствует фазовый детектор, подключенный к управляемому генератору. Дополнительно может быть внедрен фильтр.

Классификация делителей частоты

Цифровые делители частоты по сравнению с аналоговыми, нашли большее применение в промышленности. Их основное преимущество в значительном коэффициенте деления, который способно обеспечить устройство. При выборе устройства обращают внимание на множество параметров. Прежде всего – это диапазон частот на входе и выходе, первый может быть фиксированным, узко и широкополосным. Пользователю важно знать коэффициент деления, форму выходного сигнала и амплитуду. Необходимо ориентироваться на напряжение и ток источника питания.

В зависимости от формирования коэффициента деления, выделяют следующие варианты устройств:

• коэффициент деления остается постоянным;
• коэффициент деления изменяется при переключении;
• программируемые делители, коэффициент которых изменяется в определенном диапазоне;
• в делителях с предустановленным по требованию заказчика коэффициентом;
• делители с дробным коэффициентом, полученным за счет использования в схеме сумматора по модулю;
• делители двойного переключения.

При разработке современных делителей частоты широкое распространение получила полупроводниковая технология. Кремниевые приборы отличает широкополосной диапазон частот, низкое энергопотребление, быстрота срабатывания и высокая степень интеграции.