EL DIVISOR DE FRECUENCIAS

Introducción.

 Ya hemos tratado este tema desde un punto más completo en la lección 8, sin embargo vamos a describir aquí, cómo se comporta exclusivamente un divisor de frecuencias. Por eso (en lugar de pulsos individuales al azar que lleguen a intervalos), si aplicamos un tren de pulsos de frecuencia fija a un contador comenzamos a notar algunas características interesantes y algunas relaciones útiles entre la señal de reloj de entrada y la señal de salida.

Consideremos un flip-flop con una sucesión continua de pulsos de reloj con una frecuencia fija, como el que se muestra a la derecha. Notamos tres hechos útiles sobre las señales de salida, vistas en Q y Q':

1. Las señales, exactamente están invertidas una de la otra.
2. Las señales, son ondas cuadradas perfectas (el ciclo impuesto del 50 %).
3. Las señales, tienen una frecuencia justamente la mitad del tren de impulsos de reloj.

Descripción.

 El ciclo de rendimiento o servicio (duty cycle) de cualquier forma de onda rectangular se refiere al porcentaje del ciclo de la señal que permanece alto, en lógica 1. Si la señal pasa la mitad de su tiempo en lógica 1 y la otra mitad en lógica 0, tenemos una forma de onda con un ciclo de servicio del 50 %. Esto describe una onda perfecta, simétrica cuadrada.

 
La división de una frecuencia por un número impar también es posible. El circuito de la izquierda es una demostración de un contador de divide por 3. No requiere de ninguna puerta para controlar la secuencia, si usamos un flip-flop tipo J-K ; la realimentación de la señal de salida, hacia atrás a las entradas apropiadas es suficiente.

Desde luego, no es posible para hacer una onda cuadrada simétrica (ciclo impuesto del 50 %) con este circuito. La salida A está en lógica 1 por dos pulsos de reloj cambiando al tercero; la salida de B está en lógica 1 por un pulso de reloj cambiando al tercero. Así, entregará un ciclo impuesto de 1/3 (el 33.333 %) y 2/3 (el 66.667 %).

Esta interpretación de un contador que divide por 5, en realidad sigue la cuenta normal del cero a cuatro en decimal o en binario. La función de control principal es la realimentación desde la salida C ' a la entrada J del flip-flop A. 

Esta realimentación previene al flip-flop A de cambiar de lógica 0 a lógica 1 en un esfuerzo para ir de una cuenta de cuatro a una cuenta de cinco. Al mismo tiempo, la salida C es aplicada a la entrada K del flip-flop C para resetear al flip-flop C, en el siguiente pulso de reloj.

Esta configuración particular, a menudo es combinada como un simple IC flip-flop en un solo encapsulado. La combinación entonces puede ser usada como un contador normal decimal o como un contador que divide por 10 con una salida de onda cuadrada verdadera.

Si no es necesario mantener contando la secuencia en binario estándar, a menudo podemos interconectar los flip-flop para eliminar la necesidad de cualquier puerta suplementaria, como se muestra a la izquierda. Notar que las entradas K a ambos flip-flop A y B son conectadas a lógica 1. Por consiguiente, las salidas A y B permanecerán en lógica 1 por un sólo pulso de reloj a la vez y entonces se repondrán a lógica 0. La salida C basculará después de que B vuelva a lógica 1.

La salida C tiene un 40 % del ciclo servicio. Las salidas A y B producen dos pulsos de salida por cada pulso de C, pero no en intervalos iguales. La secuencia de contar es 0, 1, 2, 5, 6, 0, etc.

Este circuito contador en realidad tiene un defecto como se muestra: si se conecta la tensión en el estado 4 (A = 0, B = 0, C = 1), permanecerá en se estado y serán incapaz de cambiar en absoluto. Para corregir esto, podemos desconectar la entrada K de C de la salida B, y conectarlo a la salida A' en cambio. Ahora, el primer pulso de reloj forzará al circuito a estado 0 (000), del que la cuenta procederá normalmente. Este cambio no variará la secuencia de contar normal, porque una lógica 1 en la entrada de K no puede impedir al flip-flop cambiarse a una lógica 1 y haría retroceder a C a una lógica 0 al mismo tiempo esto cambiaría de todos modos.

Otras secuencias de contar son posibles también, desde luego. Si existe una necesidad para tener una relación de frecuencia particular entre dos o más señales entre si, con alguna extensión o la variación sobre los circuitos mostrados aquí puede diseñase para cubrir la necesidad.

Para cualquier aclaración póngase en contacto con el autor.

Creada el: 22-10-2004
Actualizada el: 22-10-2004