Применение асинхронных счетчиков, управляемый делитель частоты

Опубликовано 19.05.2011 Ведущий Валерий Харыбин

Управляемые делители частоты – это такие делители, выходная частота которых определяется управляющим кодом. Управляемые делители частоты могут быть реализованы на асинхронных счетчиках.
Рассмотрим, например, делитель на 2n, где n – целое число. Восьмиразрядный счетчик ИЕ19 работает по входному сигналу с тактовой частотой fT, а выходной 8-входовый мультиплексор КП7 передает на выход схемы один из 7 разрядов счетчика или же входной сигнал. Выбор номера канала производится входным управляющим 3-разрядным кодом. Например, при тактовой частоте 10 МГц, то есть при периоде входного сигнала 100 наносекунд период выходного сигнала может составлять 100 наносекунд, 200 наносекунд, 400 наносекунд и так далее до 12,8 микросекунд.
В момент переключения управляющего кода на выходе схемы могут появиться нежелательные короткие импульсы, так как никакой синхронизации управляющего кода не предусмотрено. Поэтому схема должна работать так: сначала задается входной управляющий код, а уже потом разрешается работа той схемы, на которую поступает выходной сигнал, сформированный нашей схемой. В этом случае никаких проблем не будет. Не играют роли в данном случае и задержки переключения разрядов счетчика, так как всегда используется только один его разряд. Главное, чтобы с частотой fT переключался первый разряд счетчика.
Если же включить на выходе асинхронного счетчика выходной параллельный регистр, то можно обеспечить одновременное переключение всех выходных разрядов счетчика.
Данная схема будет работать правильно, если период следования входных тактовых импульсов будет больше, чем время установления всех разрядов счетчика (в нашем случае - 8-разрядного счетчика ИЕ19). Инвертор необходим, так как счетчик срабатывает по отрицательному фронту входного сигнала, а регистр - по положительному фронту. Данное решение устраняет главный недостаток асинхронного счетчика - неодновременность установления его выходных разрядов. Однако второй недостаток - большая задержка установления выходного кода - сохраняется. Его устранить невозможно, можно только перейти на другие, более быстрые счетчики.