Разработка делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления синтезатора частот

Для реализации делителей частоты с произвольным коэффициентом деления, в том числе и переменным, применяются синхронные счетчики, в том числе с возможностью предустановки.
Рассмотрим микросхему 561ИЕ19 (зарубежный аналог CD4018) – пятиразрядный счетчик с возможностью предустановки. Микросхема специально предназначение для использования в делителях частоты. Предустановка позволяет задать начальное значение, с которого начинает считать счетчик до переполнения, что придает дополнительные возможности при использовании.
Поскольку в данной работе рассматривается применение делителя частоты для ФАПЧ, то использование предустановки не очень удобно, потому что ее придется повторять на каждом цикле деления. Микросхема 561ИЕ16 позволяет осуществить коэффициент деления от 2 до 10. Для реализации четных коэффициентов деления никаких дополнительных компонентов не требуется, но для реализации нечетных используется внешний элемент «И». Если на первой микросхеме реализовать деление на 7, а на второй – деление на 2, то общий коэффициент деления будет N = 7  2=14. В этом случае скважность выходных импульсов будет равна 2.
Схема, реализующая деление на 14 на базе счетчика-делителя 561ИЕ19, показана на рисунке 9, а ее входные и выходные сигналы – на рисунке 10.
Микросхема содержит четыре триггера с общей синхронизацией и входом данных. Передача с любого выхода микросхемы данных на вход D обеспечивает заданный коэффициент деления (на втором каскаде N2 = 2). Для того, чтобы коэффициент деления получился нечетным (N1 = 7), применяется микросхема 561ЛИ2, а именно – один из 4-х ее элементов.

Произведем расчет и окончательную реализацию принципиальной схемы делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления в соответствии с полученным техническим заданием.
Исходные данные для расчета:
Частота входного сигнала - 1,4 МГц;
Частота выходного сигнала – 100 кГц;
Синтезатор частот на основе ФАПЧ;
Делитель на базе ИМС.
Рассчитаем коэффициент деления:

N=f_вх/f_вых =(1,4 МГц)/(100 кГц)=14

Поскольку входная частота относительно невысокая, а коэффициент деления относительно небольшой, то можно применить любую из рассмотренных выше схем. Но поскольку основным параметром применимости схемы в военном оборудовании является ее надежность, то будем использовать схему на базе специализированной ИМС 561ИЕ19, так как она рекомендована производителем для применения в качестве делителя частоты. Схема на ИМС 561ИЕ8 также может применяться, но у нее скважность выходного сигнала отлична от двух. Для спусковых ФД соблюдение скважности не требуется, но следует учитывать, что детектироваться будет разность фаз между фронтами импульсов, производящими запуск и сброс триггера. А вот входные сигналы аналогового и перемножающего импульсного ФД должны быть соответственно синусоидальными или прямоугольными со скважностью, равной 2.