Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Programmierbarer Frequenzteiler (max. 1 MHz : 100 Hz)


von ChG (Gast)


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Hallo zusammen,

ich befasse mich erst seit Kurzem mit Schaltungen, ICs, usw. und komme 
direkt nicht weiter. Ich muss ein 100 MHz Rechtecksignal mit 5 V und 
einem Tastverhältnis von 50 % teilen. Das maximale Teilungsverhältnis 
soll mit 100000 (falls möglich) sehr groß sein. Da die Teilung variabel 
sein muss, benötige ich einen programmierbaren Frequenzteiler. Die 
Teilung soll dann beispielsweise über DIP-Schalter gewählt werden.  Das 
Tastverhältnis des geteilten Signals soll ebenfalls 50 % sein.

Ich habe schon diverse Beiträge und Datenblätter gelesen, habe aber 
keine Ahnung wie ich das umsetzen soll. Könnt ihr mir weiterhelfen?

Grüße
ChG

von A. D. (egsler)


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Nimm einen kleinen µC und variier im Programmcode die Grenze für das 
Rücksetzen eines Zählers.
Glatte Werte wie du sie nennst werden wohl mit herkömmlichen 
Digitalbausteinen zum Taktteilen kaum zu realisieren sein, da du immer 
Potenzen von 2 als Teiler hast.
Aber mit einem Attiny (oder Atmega wenn du mehr Teilerverhältnise über 
DIP-Schalter einstellen willst) ist das ja sehr einfach und schnell 
gelöst.

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


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ChG schrieb:
> Ich habe schon diverse Beiträge und Datenblätter gelesen, habe aber
> keine Ahnung wie ich das umsetzen soll. Könnt ihr mir weiterhelfen?

Sorge erst einmal für Klarheit bei Deinen Angaben: Eingangsfrequenz 100 
MHz oder 1 MHz? Teilungsfaktor 1/100000 oder 1/10000?

von Helmut L. (helmi1)


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Julian S. schrieb:
> Aber mit einem Attiny (oder Atmega wenn du mehr Teilerverhältnise über
> DIP-Schalter einstellen willst) ist das ja sehr einfach und schnell
> gelöst.

Und du meinst der ATtiny kann 100MHz?

Ich wuerde da mit einem FPGA oder CPLD machen.

: Bearbeitet durch User
von Chris G. (christoph_g608)


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Danke schon mal für eure Hilfe!

Sorry, hatte mich wohl vertippt. Die Eingangsfreqzenz ist 1 MHz. Es 
kommt nicht darauf an, dass die Teilung mit glatten Werten ist. Man 
sollte nur in der Gegend von 100 Hz landen.

Würde das am liebsten ohne einen µC mit herkömmlichen Digitalbausteinen 
machen.

von m.n. (Gast)


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Das ist wohl ein Test für die grauen Zellen.

CD4059 oder HEF4059 fallen mir dazu ein oder auch zwei ;-) Für 50% 
Tastverhältnis am Ausgang kann man einen CD/HEF4013 nehmen.

von Lurchi (Gast)


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Eine Möglichkeit wäre ein Zählerbaustein (z.B. Binär) und dann ein 
Multiplexer zum Auswählen des Ausgangs.
Möglich wäre z.B. 74HC4020/74HC4040 (ggf. 2 Stück)  und ein 74HC4051 zur 
Auswahl des Teilers. Man hätte da dann 8 Teiler zur Wahl, z.B. in Stufen 
1:4.
Alternativ zum MUX IC könnte man auch einen Stufenschalter nehmen.

Es gibt auch spezielle Teiler ICs - die sind aber eher schwer zu 
bekommen. Ein Bespiel wäre HEF4536, ggf. auch als 74HC4536 falls es den 
gibt.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Für hohe einstellbare Teilungen sind 74HC40103 oder 74HC4059 die 
üblichen Verdächtigen. Für das symmetrische Tastverhältnis muss noch ein 
D-Flipflop nachgeschaltet werden, z.B. ein halber 74HC74.
Ein 40103 teilt durch 3...256, wenn man den Ausgang "TC" mit dem 
synchronen Preset "/SPE" verbindet, es werden keine zusätzlichen Gatter 
benötigt.
Der 4059 im großen 24-pin-Gehäuse teilt mit unterschiedlichen 
Konfigurationen bis > 20000. Die Konfiguration ist etwas 
unübersichtlich, aber beide Teiler können über Jumper oder Mäuseklavier 
einstellbar gemacht werden, ein Widerstandsnetzwerk als Pull-Up muss 
noch dran.

: Bearbeitet durch User
von Chris G. (christoph_g608)


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Der 74HC40103 sieht echt gut aus! Wenn ich zwei davon hintereinander 
hänge, dann komme ich auch mit der Frequenz weit genug hinunter.

Allerdings stehe ich entweder auf dem Schlauch oder stelle mich sehr 
blöd an. Ich werde aus dem Datenblatt nicht schlau. Wie finde ich denn 
heraus was ich wie anschließen muss, damit sich eine bestimmte Teilung 
ergibt?

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Chris G. schrieb:
> Sorry, hatte mich wohl vertippt. Die Eingangsfreqzenz ist 1 MHz. Es
> kommt nicht darauf an, dass die Teilung mit glatten Werten ist. Man
> sollte nur in der Gegend von 100 Hz landen.

Dann verstehe ich nicht, warum der Teiler programmierbar sein muß? Von 
1MHz auf 100Hz kommt man ganz glatt mit einem Teilerverhältnis von 
10000:1. Man muß also lediglich 4 Dezimalzähler kaskadieren.

Z.B. 2 Stück 74HC390. Wenn man die geeignet beschaltet, kriegt man die 
100Hz auch mit 50% Tastverhältnis.

Wenn es statt 100Hz auch 122Hz sein dürfen, kann man einen Teiler 8192:1 
(vulgo: 13-Bit Binärzähler) verwenden. Den gibts dann z.B. als 4020 
(HCF4020, CD4020, 74HC4020) als fertigen IC.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Der 40103 zählt vom Preset-Wert rückwärts auf Null herunter. Bei Null 
wird der Ausgang TC für einen Takt low. Den kann man als Takt für den 
nächsten 40103 nehmen, dessen Ausgang TC dann beide Zähler gleichzeitig 
über /PE synchron auf Anfang stellt.
(Im Datenblatt von Philips das hier verlinkt ist fehlt das S von /SPE, 
das Intersil benutzt)
Da der synchrone Preset erst nach dem Zählerstand Null erfolgt, kann man 
auch auf 255 setzen lassen, damit teilt er durch 256.

: Bearbeitet durch User
von c-hater (Gast)


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Chris G. schrieb:

> Würde das am liebsten ohne einen µC mit herkömmlichen Digitalbausteinen
> machen.

Und warum lehnst du die kostengünstigste, einfachste und trotzdem mit 
weitem Abstand flexibelste Lösung ab?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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ich sehe gerade, dass die CMOS-Bauteile von Intersil/Harris heute zu 
Texas Instruments gehören:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd74hc40103.pdf
im Datenblatt zur alten CMOS-Version von RCA/Harris gibt es auch zwei 
Pläne zur Kaskadierung:
http://www.datasheetarchive.com/dlmain/Datasheets-15/DSA-296248.pdf
auf der letzten Seite, synchron oder asynchron

: Bearbeitet durch User
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