GermanWikipedia - /page/entry.mu

Micron Document

<!DOCTYPE html>

<title>Frequenzteiler</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Frequenzteiler</span></h1>

</header>

</div>

<p>Ein <b>Frequenzteiler</b> ist eine <a href="Elektronische_Schaltung" title="Elektronische Schaltung">elektronische Schaltung</a>, die eine Eingangsfrequenz in einem bestimmten ganzzahligen Teilungsverhältnis vermindert. Die Schaltungen dazu werden weitgehend <a href="Digitaltechnik" title="Digitaltechnik">digitaltechnisch</a> ausgeführt, zum Beispiel mit Zählschaltungen aus <a href="Bistabile_Kippstufe" class="mw-redirect" title="Bistabile Kippstufe">bistabilen Kippstufen</a> oder mit <a href="Ringz%C3%A4hler" title="Ringzähler">Ringzählern</a>.

</p><p>Das Eingangssignal ist dazu eine <a href="Rechteckschwingung" title="Rechteckschwingung">Rechteckspannung</a>, von der eine <a href="Signalflanke" title="Signalflanke">Flanke</a> ausgewertet wird. Diese muss genügend steil sein; ihre Anstiegs- oder Abfallzeit darf bestimmte Werte nicht überschreiten, die bei den vorzugsweise verwendeten <a href="Transistor-Transistor-Logik" title="Transistor-Transistor-Logik">TTL-Bausteinen</a> in der Größenordnung von 50 ns liegen.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Andere Signalverläufe (beispielsweise Sinus) müssen über einen <a href="Schmitt-Trigger" title="Schmitt-Trigger">Schmitt-Trigger</a> in einen Rechteckverlauf überführt werden. Teilweise ist der Schmitt-Trigger in integrierten Kippstufen bereits enthalten. Die Ausgangssignalform kann symmetrisch oder unsymmetrisch sein.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Funktionsweise">Funktionsweise</h2></div>

<p>Zum Aufbau einfacher asynchroner Frequenzteiler für rechteckige Signale können flankengesteuerte <a href="Flipflop" title="Flipflop">Flipflops</a> unmittelbar hintereinandergeschaltet werden. Einige Flipflop-Ausführungen ändern zu einer festgelegten (steigenden oder fallenden) Flanke im Eingangssignal bei geeigneter Schaltung ihr Ausgangssignal ins Gegenteil. Nach jeweils zwei dieser Flanken am Eingang entsteht eine gleichgerichtete Flanke am Ausgang, siehe im Signal-Zeit-Diagramm „Q<sub>1</sub>“ gegenüber „T“; die Frequenz eines anliegenden Taktes wird damit durch 2 geteilt.

</p><p>Für die Anwendung als Frequenzteiler gibt es spezielle Flipflop-Schaltkreise, die auch als <a href="Digitale_Messtechnik#Zähler" title="Digitale Messtechnik">Zähler</a> bezeichnet werden. Das Teilungsverhältnis bevorzugt die Potenzen der 2 oder 10. Auch andere Teilungen sind durch geeignete Beschaltung möglich. Das Schaltbild des Teilers 10:1 enthält einen Teiler 2:1 und einen Teiler 5:1. Der Teiler 6:1 setzt sich aus Teilern 2:1 und 3:1 zusammen. Gleichartige Schaltungen lassen sich in Reihe schalten, beispielsweise für ein Verhältnis 1000:1. Nicht mitgezeichnet, aber stets erforderlich, ist eine Rücksetzleitung, die jedes Speicherglied taktunabhängig in einen definierten Anfangszustand bringen kann.

</p><p>Man unterscheidet zwischen <a href="Asynchronz%C3%A4hler" title="Asynchronzähler">Asynchronzählern</a>, in denen Verzögerungen durch <a href="Gatterlaufzeit" title="Gatterlaufzeit">Gatterlaufzeiten</a> entstehen, und <a href="Synchronz%C3%A4hler" title="Synchronzähler">Synchronzählern</a>, die schneller und oft aufwändiger sind. Eine weitere Möglichkeit sind sogenannte <a href="Mealy-Automat" title="Mealy-Automat">Automaten</a>.

</p><p>Neben elektronischen Methoden zur Frequenzteilung sind auch mechanische, pneumatische und optische Prinzipien anwendbar.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Anwendung">Anwendung</h2></div>

<p>Digital-elektronische Frequenzteiler sind weit verbreitet. Sie befinden sich beispielsweise in <a href="Quarzuhr" title="Quarzuhr">Quarzuhren</a>, <a href="Computer" title="Computer">Rechnern</a> und deren <a href="Taktgenerator_(Computer)" title="Taktgenerator (Computer)">Taktgeneratoren</a>, in den <a href="Phasenregelschleife" title="Phasenregelschleife">PLLs</a> von <a href="Radio" title="Radio">Rundfunk</a>- und <a href="Fernsehger%C3%A4t" title="Fernsehgerät">Fernsehgeräten</a>, <a href="Elektronische_Orgel" title="Elektronische Orgel">elektronischen Orgeln</a>, <a href="Schrittmotor" title="Schrittmotor">Schrittmotoren</a> und Messgeräten wie <a href="Frequenzz%C3%A4hler" title="Frequenzzähler">Frequenzzählern</a>, <a href="Zeitmesser" class="mw-redirect" title="Zeitmesser">Zeitmessern</a> und <a href="Spannungsmesser" class="mw-redirect" title="Spannungsmesser">Spannungsmessern</a> nach dem <a href="Dual-Slope-Verfahren" class="mw-redirect" title="Dual-Slope-Verfahren">Dual-Slope-Verfahren</a>. Bei bekannter Frequenz, etwa aus einem <a href="Schwingquarz" title="Schwingquarz">Schwingquarz</a>, werden Frequenzteiler zu <a href="Timer" title="Timer">Timern</a>, in denen <a href="Proportional" class="mw-redirect" title="Proportional">proportional</a> zum Teilungsverhältnis aus <a href="Periodendauer" class="mw-redirect" title="Periodendauer">Periodendauern</a> eine Zeitspanne erzeugt wird.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Messgrenzen">Messgrenzen</h2></div>

<p>Standardschaltungen erreichen etwa 100 MHz (10<sup>8</sup> Hz), die schnellsten Schaltungen können bis etwa 10<sup>11</sup> Hz arbeiten. Die Kombination aus sehr schneller Elektronik und Laser heißt <a href="Frequenzkamm" title="Frequenzkamm">Frequenzkamm</a> und erlaubt Messungen bis 10<sup>15</sup> Hz.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">Dieter Stoll: <i>Schaltungen der Nachrichtentechnik.</i> Vieweg, 1988, S. 139</span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

Dieser Artikel wurde von <a class="external text" title="Zuletzt bearbeitet am 2023-11-17" href="https://de.wikipedia.org/wiki/?title=Frequenzteiler&oldid=239199431">Wikipedia</a> herausgegeben. Der Text ist unter <a class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de">Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0</a> verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.

</div>

</div></div>

</div>

</main>

</div>

</body></html>