[拼音]：fenpinqi

[外文]：frequency divider

使輸出信號(hào)頻率為輸入信號(hào)頻率整數(shù)分之一的電子電路。在許多電子設(shè)備中如電子鐘、頻率合成器等，需要各種不同頻率的信號(hào)協(xié)同工作，常用的方法是以穩(wěn)定度高的晶體振蕩器為主振源，通過變換得到所需要的各種頻率成分，分頻器是一種主要變換手段。早期的分頻器多為正弦分頻器，隨著數(shù)字集成電路的發(fā)展，脈沖分頻器（又稱數(shù)字分頻器）逐漸取代了正弦分頻器，即使在輸入輸出信號(hào)均為正弦波時(shí)也往往采用模數(shù)轉(zhuǎn)換－數(shù)字分頻－數(shù)模轉(zhuǎn)換的方法來實(shí)現(xiàn)分頻。正弦分頻器除在輸入信噪比低和頻率極高的場(chǎng)合已很少使用。

對(duì)于任何一個(gè)N次分頻器，在輸入信號(hào)不變的情況下，輸出信號(hào)可以有N種間隔為2π/N 的相位。這種現(xiàn)象是分頻作用所固有的，與分頻器的具體電路無關(guān)，稱為分頻器輸出相位多值性。

脈沖分頻器

圖1是用D型觸發(fā)器構(gòu)成的÷2分頻電路。脈沖分頻器有很寬的工作頻帶，低頻端實(shí)際上沒有限制，高端極限頻率主要決定于使用的器件，但也與電路有關(guān)系。1兆赫以下可采用金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)集成電路，1～30兆赫可采用晶體管-晶體管邏輯(TTL)電路，30～60兆赫則宜采用高速TTL電路，60～300兆赫應(yīng)采用發(fā)射極耦合邏輯(ECL)電路。將N級(jí)÷2分頻器串聯(lián)起來，可構(gòu)成÷2N非同步分頻器。這種一級(jí)推一級(jí)的分頻鏈具有節(jié)省器件和上限工作頻率高的優(yōu)點(diǎn)，但有延時(shí)積累的缺點(diǎn)，當(dāng)級(jí)數(shù)N很大時(shí)，末級(jí)翻轉(zhuǎn)時(shí)刻和第一級(jí)相比有很大的延遲，這在時(shí)序電路中是不允許的。此外，分頻次數(shù)局限于2^N也欠靈活。

采用級(jí)間反饋可實(shí)現(xiàn)任意次數(shù)的分頻，圖2即為一例。圖中的三個(gè)觸發(fā)器由同一個(gè)脈沖序列驅(qū)動(dòng)，能在需要翻轉(zhuǎn)時(shí)一起翻轉(zhuǎn)，屬于同步分頻器。它沒有延時(shí)積累的問題，但與非同步分頻器相比，獲得同樣的分頻次數(shù)須用更多的器件，而且工作頻率較低。此外還有一種脈沖分頻器，其分頻次數(shù)可由外界信號(hào)置定，稱為程序分頻器。這種分頻電路已廣泛用于頻率合成器。

再生分頻器

它是一種正弦分頻器（圖3）。未加輸入信號(hào)時(shí)再生分頻器無輸出，電路內(nèi)部也都沒有正弦信號(hào)，只有一些微弱的噪聲和擾動(dòng)。當(dāng)頻率為f_i的輸入信號(hào)到來時(shí)，混頻器使它和存在于微弱噪聲中的頻率為(N-1)f₀的分量混合，產(chǎn)生頻率為f₀=f_i/N 的微弱信號(hào)。這一信號(hào)經(jīng)放大后再經(jīng)(N-1)倍頻器反饋給混頻器。經(jīng)過這樣周而復(fù)始的正反饋，電路各環(huán)節(jié)的信號(hào)將不斷增強(qiáng)，直到因器件非線性特性的限制達(dá)到穩(wěn)態(tài)工作時(shí)為止。

圖3中的倍頻器不是必須的，依靠混頻器中的高次組合頻率也可以產(chǎn)生所需要的輸出頻率成分，只要中頻放大器的增益足夠大電路就能工作，但工作頻帶較窄。插入(N-1)倍頻器能使混頻器工作于最有效的差頻狀態(tài)，展寬工作頻帶。

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標(biāo)簽：分頻器

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