分频器产生精确的 455kHz 方波信号

这里的电路是我在开辟 RF 体系时设计的带有不平常分频器的振荡器。我须要应用尽可能少的组件的稳定且精确的 455kHz 数字旌旗灯号产生器。旌旗灯号产生器还必须具有或异常接近 50% 的占空比，以清除或最小化二次谐波含量。

我起首研究了基于 455kHz 陶瓷谐振器和 455kHz 陶瓷滤波器的振荡器。然而，在测试时，我获得了 448kHz 和 462kHz 的旌旗灯号，这缺乏我须要的精度。但我手头有一个 4.096MHz 的石英晶体。经由过程使其以大年夜约 4.095MHz 的稳定方法振荡，并以 50% 的占空比输出将该频率除以 9，我获得了我想要的成果。

该设计如图 1所示，除了晶体之外，还应用了两个集成电路和一些电容器和电阻器。它实现了一个以异或门 (IC1) 作为有源元件的皮尔斯型振荡器。用作反相器的 XOR 门并不是这种类型振荡器最常用的门，但在我的体系中，个中有三个未应用，所以我试了一下。振荡器在该设备中靠得住而精确地工作。

所用晶体为并联型，用于 20pF 负载。我经由过程为 C2 和 C3 应用 100pF 获得了 4.0954MHz。该频率除以 9 得出 455.04kHz，该值足以知足我的设计须要。

图 1此设计应用基于 XOR 门的皮尔斯振荡器并产生 455kHz 的频率，占空比为 50%。

第二个 IC (IC2) 是一个 74HC4017，一个约翰逊计数器，我应用其输出线（引脚 12）作为电路输出，并将其设备为由上升沿触发。复位输入（引脚 15）保持在逻辑电平 0，当计数器的状况介于 0 和 4 之间时，进位输出线（引脚 12）采取电平 1，假如其状况介于 5 和 9 之间，则采取电平 0。

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您可能认为该电路的一个选项是将 Q9（引脚 11）连接到复位输入。然而，在这种情况下，固然频率输出将为 4.0954MHz 除以 9，但输出占空比将为 55.56%（假如反转输出则为 44.44%）。这不克不及知足削减或清除输出二次谐波的须要。

为了寻找接近 50% 的占空比，我添加了连接到计数器 Q4（引脚 10）输出的异或门 IC1B。跟着这一变更，计数器如今将在 Q4 为电平 0 时在输入的上升沿触发，当 Q4 为电平 1 时在降低沿触发。 是以，电路输出 4 个时钟脉冲的电平 1 加上时钟中的时光第五个脉冲表示输入处于电平 1。当第五个脉冲变为电平 0 时，输出变为电平 0，并在接下来的四个脉冲中保持不变。是以，输入的频率被 9 分频，假如输入占空比为 50%，输出也将是 50%。

假如输入频率不是 50%，输出也会封闭，但不会那么多。输入和输出占空比经由过程以下公式相干：

DC%输出= (400 + DC%输入) / 9

个中 DC% out和 DC% in分别是输出和输入占空比，表示为 0% 和 100% 之间的百分比。是以，假如 DC% in介于 0% 和 100% 之间，则输出占空比将介于 44.44% 和 55.56% 之间，不会比我上面提到的情况更糟。

电路测试产生了如图 2所示的示波器捕获。4.0954MHz 振荡器旌旗灯号（底部）和 455.04kHz 输出旌旗灯号（顶部）的占空比均为 50%。

图 2测试成果显示输入旌旗灯号和 9 分频输出都具有 50% 的占空比。

可以应用另一个 XOR 门来制造一个七分频电路，如图 3 所示。假如占空比输入为 50%，这也将产生 50% 的占空比输出。

图 3添加另一个 XOR 门许可电路供给 50% 占空比输出的 7 分频。
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