Dacă multiplicarea de frecvență în tehnica TTL este un proces mai puțin aplicat practic, divizarea de frecvență este des întâlnită. Ea se realizează în general cu trigheri de tipul CDB 473 sau cu circuite speciale de tipul CDB 490 (divizor cu 5×2=10), CDB 4192 (numărător zecimal reversibil) sau CDB 493 (numărător sincron de 4 biți). Toate aceste circuite sunt mult mai costisitoare decât circuitul ȘI-NU CDB 400. În cele ce urmează se prezintă o alternativă economică de a obține un divizor (sau un multiplicator) de frecvență de mare raport (2-30) folosind un singur circuit CDB 400. Pe lângă economia de circuite integrate realizată (montajul practic se simplifică), consumul de la sursa de alimentare scade și, la un reglaj corect, siguranța de funcționare poate fi la fel de bună ca și în cazul schemelor „consacrate”.
În figura 1 se dă schema bloc a divizorului sau multiplicatorului de frecvență. Este vorba de folosirea unui multivibrator MV lucrând pe frecvența aprox. f/k (mai mică cu cca. 10%) sau respectiv kf în cazul multiplicării. Multiplicatorul este sincronizat periodic de semnalul TTL de la intrare diferențiat în prealabil. Trecut printr-o poartă P și integrat, apoi printr-un circuit de refacere R, se obține semnalul dorit. În figura 2 se dă schema de principiu care este (s-o recunoaștem) foarte simplă. Un divizor de frecvență cu 16 s-a obținut practic și lucrând cu: f = 100 kHz; C1 = 10 nF; C2 = 20 nF; R1 max = 500 Ω; R2 = 470 Ω; C3 = 1 nF. În figura 3 se dau oscilogramele obținute practic. Multivibratorul oscilează liber cu perioada reglabilă T = 2 * R1 * C2 = 17,5 μs (figura 3-2). În regim sincronizat aceasta scade la 16 μs. Un alt avantaj al schemei este că raportul K de divizare se poate regla cu ajutorul potențiometrului R1.
Principiul de funcționare
Articolul descrie o metodă ingenioasă de a evita utilizarea unor numărătoare digitale scumpe (din seria TTL) prin construirea unui divizor/multiplicator analogic de frecvență sincronizat (cunoscut istoric sub numele de divizor cu oscilator relaxat).
- Multivibratorul astabil (MV): Porțile din circuitul integrat CDB 400 sunt conectate ca un oscilator liber (multivibrator astabil) a cărui perioadă naturală este setată din potențiometrul R1 și condensatorul C2. Frecvența sa de oscilație este reglată să fie foarte aproape (cu circa 10% mai mică) de submultiplul dorit al frecvenței de intrare (de exemplu, fin / 16.
- Sincronizarea prin impulsuri: Semnalul digital TTL aplicat la intrare este trecut printr-un circuit de diferențiere R-C. Acesta transformă fronturile dreptunghiulare în impulsuri foarte înguste de tensiune (ace de ceas).
- Forțarea stării (Sincronizarea): Aceste ace înguste sunt injectate în bucla oscilatorului prin poarta P. Chiar dacă multivibratorul nu a ajuns încă la capătul perioadei sale libere (care ar fi fost de 17,5 μs), impulsul extern sosit la al 16-lea front (la exact 16 μs) „forțează” bascularea prematură a porților logice. Astfel, oscilatorul este blocat în fază cu semnalul de intrare, realizând o divizare stabilă și exactă. Raportul de divizare (factorul K) se modifică simplu prin ajustarea lui R1.
Componente moderne alternative
- Circuitul integrat CDB 400: Reprezintă echivalentul românesc de epocă pentru cipul standard TTL 7400 (Quad 2-Input NAND Gates – patru porți ȘI-NU cu două intrări). Se înlocuiește direct cu versiunile moderne, mult mai stabile, rapide și cu un consum redus, cum ar fi 74LS00 (Low-power Schottky) sau 74HCT00 (High-speed CMOS, perfect compatibil cu nivelurile TTL de 5V).
- Condensatoarele C1, C2, C3: Pentru stabilitatea pragurilor de basculare și a frecvenței, evitați condensatoarele ceramice de slabă calitate (dielectric Y5V/Z5U). Folosiți exclusiv condensatoare cu film de poliester (MKT) sau ceramice de tip NP0 (C0G) pentru valorile mici (1 nF).
- Potențiometrul semireglabil R1) (500 Ω): Semireglabilele deschise din trecut oxidează și duc la pierderea sincronizării. Folosiți un semireglabil capsulat de precizie multitură (de tip Cermet, seria Bourns 3296W) de 500 Ω sau 1 kΩ. Acesta permite un reglaj extrem de fin și stabil al raportului de divizare dorit.
- Sursa de alimentare: Fiind un circuit din familia 7400, tensiunea de alimentare trebuie să fie strict de +5 V curent continuu stabilizat. Se poate utiliza un stabilizator de tensiune fixă modern de tip LM7805 sau alimentarea directă dintr-o mufă USB curată
