Existem ocasiões em que é necessário dividir a frequência de um sinal TTL por valores programados entre 1 e 16. Isso pode ser interessante tanto na elaboração de circuitos experimentais como na bancada, para análise. O projeto simples que damos neste artigo opera com frequências de até 18 MHz, com integrados TTL standard, e frequências mais elevadas com componentes de outras subfamílias.
Usamos 4 circuitos integrados TTL bastante conhecidos para implementar esse divisor programável de frequências: um deles e o 7493, um contador até 16, o outro é o conhecido 7400 (quatro portas NAND), e finalmente o 7420, que consiste em duas portas NAND de 4 entradas.
De acordo com as posições das chaves de programação, o circuito divide a frequência do sinal de entrada por um valor entre 1 e 16.
O ciclo ativo do sinal de entrada não é de 50 % para todas as frequências, mas isso pode ser superado, caso a aplicação exija, por meio de componentes adicionais como, por exemplo, um monoestável, se a frequência de entrada for fixa.
A alimentação de 5 V pode vir de qualquer fonte convencional TTL, e como a corrente exigida é baixa, até mesmo reguladores de 100 mA podem ser usados.
Características:
- Tensão de alimentação: 5 V
- Consumo: 50 mA (aprox.)
- Frequência máxima de operação: 18 MHz (TTL Standard)
- Divisão: 1 a 16
COMO FUNCIONA
Uma primeira porta do 7400 é usada como inversor para condicionar o sinal de entrada, que é então aplicado ao mesmo tempo na entrada do 7493 (pino 14) e num inversor feito em torno de outra porta do 7400.
O inversor serve para ativar um flip-flop, que novamente é elaborado em torno de duas portas do 7400 e serve para ressetar o divisor no final de cada ciclo de divisão.
O reset é determinado pela posição das 4 chaves de programação, que são ligadas a uma das duas portas disponíveis no 7420.
Conforme as posições destas chaves temos o reset no primeiro, segundo ou até no décimo sexto pulso, obtendo-se assim a divisão de frequência pelo número desejado.
Levando em conta que o nível baixo (0) corresponde a um interruptor aberto e que o nível alto (1) corresponde ao interruptor fechado, temos a seguinte tabela de programação:
MONTAGEM
Em princípio, o divisor aqui sugerido se destina à operação com outros circuitos, mas nada impede que tenhamos uma montagem experimental ou para testes de bancada.
Na figura 1 temos o diagrama completo do divisor.
Na figura 2 temos uma sugestão de montagem em placa de circuito impresso.
Na figura 3 damos uma sugestão de fonte de alimentação de 5 V que, pela sua capacidade de corrente de até 1 A, pode servir também para outras etapas TTL
As chaves S1 e S3 podem ser do tipo miniatura, para programação dos valores, montadas na própria placa de circuito impresso ou fixadas num painel.
Outra opção e a utilização de microswitches do tipo utilizado em microcomputadores e impressoras.
Os circuitos integrados devem ser montados em soquetes DIL para maior segurança e facilidade de substituição em caso de necessidade.
PROVA E USO
Para provar o aparelho, basta aplicar um sinal retangular e de frequência conhecida na entrada e ligar a saída a um frequencímetro.
Nas diversas posições possíveis das chaves devemos ter a divisão da frequência pelo quociente esperado.
Se for importante para o tipo de trabalho que o usuário tem em mente, os ciclos ativos de cada quociente podem ser verificados com um osciloscópio.
Para usar, lembre-se que com TTL standard a frequência máxima de operação é de 18 MHz. Com a série H podemos ir aos 25 MHz, com a série L até 2 MHz, e com a série S podemos superar os 70 MHz..
Semicondutores:
CI1 -e 7400 - 4 portas NAND de duas entradas
CI2 - 7493 - Contador/divisor até 16
Cl3 - 7420 - Duas portas NAND de 4 entradas
Diversos:
S1, S2, S3, S4 - interruptores simples
C1 - 100 nF – capacitor cerâmico ou de poliéster
Placa de circuito Impresso, fonte TTL, fios, solda .etc.
