Circuito divisor de frecuencia con 555 y 4017

En esta tarea, diseñaré un sencillo circuito divisor de frecuencia utilizando un CI temporizador 555 y un CI contador CD4017.

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¿Qué es el divisor de frecuencia?

Un divisor de frecuencia es un circuito que divide una frecuencia dada por un elemento de n, el lugar n es un número entero. Por ejemplo, si la frecuencia de la señal de entrada de un divisor de frecuencia es FEMla frecuencia de la salida generada por el Circuito Divisor de Frecuencia viene dada por

FSALIDA = FEM / n, donde n es un número entero.

Contempla una división por 10 circuitos divisores de frecuencia. Cualquier circuito divisor de frecuencia producirá una señal de salida con una frecuencia de 1 décima parte de la frecuencia de entrada.

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Formas de divisor de frecuencia

Basándose principalmente en la aplicación, los divisores de frecuencia pueden diseñarse para cada dominio analógico y digital. Los divisores de frecuencias analógicos se utilizan para programas de frecuencias muy elevadas, pero no se utilizan muy a menudo. Se clasifican en divisores regenerativos, divisores paramétricos y divisores de inyección de armónicos.

En cuanto a los circuitos divisores de frecuencia digitales, son fáciles de implementar con la experiencia de los circuitos integrados de última generación y pueden funcionar en frecuencias que van hasta decenas de Giga Hertz.

Los divisores de frecuencia digitales se clasifican una vez más en dos tipos: estáticos y dinámicos. Los Circuitos Divisores de Frecuencia estáticos se realizan con Células Biestables, es decir, con Transistores basados principalmente en Flip-flops D.

Un solo Flip-flop de tipo D producirá una división por 2 celdas del divisor de frecuencia, y utilizando dos Flip-flops D, puedes llegar a obtener una división por 4 celdas.

Circuito divisor de frecuencia con el 555 y el 4017 divisor de frecuencia digital

Los divisores de frecuencia dinámicos aprovechan capacidades como las piezas de almacenamiento y requieren una menor variedad de transistores que los equivalentes estáticos.

Circuito divisor de frecuencia con 555 y 4017

En esta tarea, no vamos a ocuparnos de frecuencias de GHz ni de divisores complicados, sino de un circuito divisor de frecuencia bastante sencillo que utiliza un temporizador 555 y un contador CD4017. La intención de este circuito es conocer la idea de los divisores de frecuencia y construir un circuito fácil por ti mismo.

Diagrama del circuito divisor de frecuencia

El esquema del Circuito Divisor de Frecuencia utilizando el 555 y el 4017 se demuestra en la siguiente imagen.

Circuito divisor de frecuencias con el diagrama del circuito 555 y 4017

Piezas necesarias

  • temporizador 555 IC
  • CD4017 Contador IC
  • resistencia de 10KΩ
  • resistencia de 33KΩ
  • resistencia de 1KΩ x 2
  • potenciómetro de 47KΩ
  • condensador cerámico de 100nF (Código – 104)
  • condensador de 10µF / 16V
  • LEDs x 2
  • Conmutador de tres vías (Unipolar – Triple Tiro)
  • Cableado
  • Mini pan de molde
  • fuente de alimentación de 5V

Descripción de la pieza

Como puedes ver en el esquema del circuito, el Circuito Divisor de Frecuencia tiene dos elementos vitales: el CI Temporizador 555 y el CI Contador 4017.

555 CI

El CI 555 es probablemente uno de los circuitos integrados más utilizados. Se trata de un CI temporizador sencillo con diversas funciones, como tecnología de impulsos, temporización, oscilador y muchas otras.

En esta tarea, puedo utilizar el CI temporizador 555 como generador de impulsos o generador de reloj para el funcionamiento de la división de frecuencias.

Para obtener más información sobre el 555 IC, habla con ENTENDER EL TEMPORIZADOR 555.

4017 CI

El CI 4017 es un CI contador de décadas que produce 10 salidas decodificadas. Puede utilizarse como contador y divisor. En esta misión, puedo utilizar este CI porque el CI divisor de frecuencia.

Para obtener más información sobre el 4017 IC, habla con CD 4017 CONTADOR DE DÉCADAS DE HIELO.

Diseño de circuitos

En primer lugar, permíteme comenzar el diseño del circuito con la tecnología de impulsos, es decir, el CI temporizador 555. Los pines VCC y RST del 555, es decir, los pines 8 y 4, están conectados a +5V. Los pines 2 y 6 están en cortocircuito y se conecta un condensador de 10µF entre el pin 2 y GND.

Se conecta una resistencia de 10KΩ entre el pin 7 y VCC. Entre los pines 7 y 6 se conectan una resistencia de 33KΩ y un POT de 47KΩ (discute con el esquema del circuito).

Un LED con la resistencia limitadora de corriente se conecta a la patilla 3 del 555 y un condensador de bypass de 100nF se conecta entre la patilla 5 y GND.

Circuito divisor de frecuencia con el 555 y el 4017

Ahora, pasando al CI del divisor de frecuencia, es decir, el 4017, sus pines 16 (VDD) 8 (VSS) y 13 (E) se conectan a +5V, GND y GND respectivamente. Al pin 2 (Q1) se conecta un LED con la resistencia limitadora de corriente.

La clavija 14 es la clavija de entrada del reloj y está conectada a la clavija 3 del IC 555. La patilla 15 del 4017 es la patilla RST y se conecta al terminal de entrada de un interruptor de tres vías. Los tres terminales de salida de cambio se conectan a los pines 4 (Q2), 10 (Caída Este) y 5 (Q6).

Funcionamiento del circuito divisor de frecuencia

Permíteme dividir el funcionamiento de este circuito en dos componentes: Era de la señal y la división de su frecuencia.

De la mitad tecnológica de las señales se encarga el CI temporizador 555, que actúa como multivibrador astable. Mediante varios potenciómetros, puedes regular la frecuencia de los latidos generados.

Este impulso se da como entrada al CI 4017 como señal de reloj. Pasando a la mitad de la división de frecuencias, el RST (Pin 15) desempeña aquí una función vital. En este circuito, posiblemente puedas unir la patilla RST del 4017 a las dos patillas Q2, Otoño o Q6 con la ayuda del desplazamiento.

Si el pin RST está conectado a Q2, el CI se reiniciará cada dos impulsos de reloj que entren. Así, por cada dos ocasiones de la señal de reloj (ON OFF OFF OFF) puede haber una ocasión de la salida del 4017 (ON OFF). Por tanto, la frecuencia se divide por 2.

Circuito divisor de frecuencias usando 555 y 4017 Comparación de frecuencias

Del mismo modo, cuando RST está conectado tanto a East Fall como a Q6, la frecuencia puede dividirse por 4 o por 6.

Propósitos

Los Circuitos Divisores de Frecuencia o Circuitos Divisores de Frecuencia son una parte integral de muchos métodos de comunicación y audio basados principalmente en métodos como:

  • Sintetizadores de frecuencia
  • Herramientas de audio
  • Comunicación por radar y televisión por satélite para PC
  • Herramientas del ejército
  • Unidades de RF
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