загрузка...
Радиокружок | Стабилизированный блок зажигания
Делитель частоты многоголосного ЭМИ
Анализ схемотехнических решений делителей частоты многоголосного ЭМИ, описанных в последние годы в журнале Радио, позволяет сделать вывод, что при проектировании делителя частоты разработчику приходится искать решение, удовлетворяющее двум во многом, противоречивым требованиям — точности сетки частот, соответствующих равномерно темперированному музыкальному строю, и уменьшению аппаратурных затрат, а значит, габаритов устройства, потребляемой мощности, стоимости и т. п. Первое заставляет увеличивать частоту задающего генератора (построенного нередко на кварцевом резонаторе) вместе с коэффициентами деления счетчиков. Второе, приводит к необходимости снижать коэффициенты деления, чтобы уменьшить число триггеров в линейке делителя.
Описанный ниже делитель частоты предназначен для работы в составе высококачественного клавишного электронного музыкального инструмента в качестве синтезатора частот. В основу работы положен принцип деления частоты одного задающего генератора fзг до получения двенадцати звуковых частот, соответствующих пятой октаве. Задача может быть решена путем получения импульсов каждой частоты на отдельном, счетчике с соответствующим коэффициентом пересчета. Однако при, удачном выборе коэффициентов пересчета возможно объединение счетчиков с равными коэффициентами. Для этого -необходимо, чтобы коэффициенты пересчета были разложимы на простые множители при равенстве отдельных множителей. Такое построение делителя позволяет заметно снизить аппаратурные затраты,
![](../images/radkrug/radkrug/image326.jpg)
![](../images/radkrug/radkrug/image328.jpg)
![](../images/radkrug/radkrug/image334.jpg)
Путем переборки возможных вариантов был найден ряд коэффициентов деления, относительная погрешность которых по абсолют-Ной величине не превышает 0,16% и которые к тому же допускают разбиение их на простые сомножители. На основе этого набора коэффициентов (они представлены в таблице) составлена функциональная схема делителя частоты (рис. 1), представляющая собой разветвляющуюся структуру и обеспечивающая заметную экономию микросхем.
![](../images/radkrug/radkrug/image342.jpg)
![](../images/radkrug/radkrug/image344.jpg)
![](../images/radkrug/radkrug/image346.jpg)
Частота задающего генератора для работы с описываемым делителем равна 916647 Гц. Однако, очевидно и для частоты задающего генератора можно составить подобный ряд, где ее значения будут связаны описанными выше соотношениями. В этом случае можно из тарного ряда подобрать наиболее подходящее значение частоты генератора, а несоответствие частоты ноты на выходе делителя устранить коммутацией в клавиатуре ЭМИ. При желании задающий, генератор можно выполнить и перестраиваемым, что даст возможность подстройки ЭМИ при сохранении точности музыкального строя.
Схема делителя частоты на 5 и 13показана на рис. 2. Импульсы задающего генератора поступают на вход С5 счетчика D1, с вывода , 11 которого снимаются импульсы , частотой следования f/5. В соответствии со схемой рис.1 это напряжение подают на входы делителей на 13 и 31.
![](../images/radkrug/radkrug/image348.jpg)
Так как на входы установки в состояния 0 и 9 счетчика D1 подано напряжение логического 0, то есть возможность использовать свободный триггер этой микросхемы в делителе на 13. После прихода 13-го импульса на выводах 11 и 12 счетчика D2 появляется напряжение 1, устанавливающее в состояние 0 триггеры микросхему D2.
![](../images/radkrug/radkrug/image350.jpg)
![](../images/radkrug/radkrug/image352.jpg)
Свободный триггер микросхемы D1 в момент обнуления триггеров микросхемы D2 находится в нулевом состоянии и не нарушает работу делителей.
На рис. 3 показана принципиальная схема делителя частоты на 73.
![](../images/radkrug/radkrug/image354.jpg)
Так как 73 = 6 X 12 + 1, то на выводе 12 счетчика D1 и выводе 8 счетчика D2 после прихода 73-го импульса появится сигнал 1, который установит в состояние 0 триггеры
![](../images/radkrug/radkrug/image356.jpg)
обоих счетчиков. Аналогично описанному построены делители на 31 (рис. 4), н.а 58 (рис.-5) и на 41 (рис. -6). Несколько иначе работает делитель на 23 (его схема изображена на рис. 7). После 22-го импульса на выводах 9 обоих счетчиков появится сигнал 1, который установит оба счетчика в состояние 1001. Очередной 23-й импульс обнулит триггеры счетчиков.
Из функциональной схемы (см. рис. 1) ясно, что дальнейшее деление до получения звуковых частот пятой октавы обеспечено делителями с коэффициентами пересчета, кратными 2 и 3. Делители на 3 собраны на счетчиках К155ИЕ4, импульсы поступают на вход С2. Один триггер в корпусе счетчица остается неподключенным, причем входы установки его в состояние 0 заземлены. Это позволяет использовать свободный триггер в делителе с четным коэффициентом. Кроме того, последний, четвертый, триггер в счетчике при отсутствии сигналов сброса делит частоту на 2, что дает возможность использовать его в октавном делителе.
Сформированные сигналы соответствуют частотам пятой октавы. Для получения сигналов низших октав требуется последовательное деление на 2 нужное число раз. Если использовать последний триггер счетчика К155ИЕ4 в октавном делителе, для последующего деления после К155ИЕ4 удобно применять группы из трех триггеров счетчика К155ИЕ5.
Схема октавного делителя частоты, построенная таким образом, представлена на рис. 8. Выходы делителей обозначены нотами и цифрами, соответствующими октаве. Для получения звуковых частот низших октав импульсы с выходов первой октавы подают на вход делителя на 16. В результате формируются все сигналы с частотами до субконтроктавы включительно.
В случае использования клавиатуры ЭМИ с диапазоном в 4 — 5 октав можно его расширить путем подключения дополнительного делителя к задающему генератору. Клавишу сдвига диапазона нужно вывести на панель управления ЭМИ, с тем чтобы иметь возможность оперативно переходить на 1, 2 или 3 октавы вниз по частоте.
Для питания описанного делителя частоты необходимо использовать источник с минимальным уровнем пульсаций, иначе выходные сигналы будут промодулированы частотой 50 или 100 Гц и звучание ЭМИ будет сопровождаться фоном низкой частоты.
Безошибочно собранный из исправных деталей делитель начинает работать сразу. При его монтаже следует предусмотреть установку фильтрующих конденсаторов емкостью 0,047...0,1 мкФ параллельно в цепь питания микросхем, по одному на каждые две микросхемы. Без этих конденсаторов не исключено взаимное влияние микросхем через цепи питания, которое может привести к срыву работы ЭМИ,
|