D触发器组成分频器电路
电路组成电路由非门U1A(1和2引脚)、U1B(3和4引脚)和电阻R1、电容C1等构成自激多谐振荡器,产生时钟旗子暗记,经由U1C非门(5和6引脚)缓冲、整形后加至U2芯片的第3脚CP1端,由U2芯片组成的两极二分频器,依次进行二分频,由发光二极管LED1、LED2、LED3及其限流电阻R2、R3、R4组成电平显示器。
当所接输出端为低电平时,发光二极管点亮。在两极二分频电路中,每一级D触发器的D端与!Q(Q的取反,后面类似)审察连。假设U2的第3脚CP1端初始状态为高电平时,LED1赤色发光二极管熄灭,第一脚Q1、第13脚Q2均为高电平,第2脚!Q1、第5脚D1、第11脚CP2、第12脚!Q2、第9脚D2均为低电平,黄色发光二极管LED2、绿色发光二极管LED3点亮。

当CP1端输入端变为低电平时,赤色发光二极管LED1点亮,LED2、LED3保持点亮状态不变。随着时钟旗子暗记的不断到来,当CP1端第一次变为高电平时,LED1熄灭。
由于U2的D1端在时钟上升沿到来前是低电平,故此时Q1翻转到低电平状态,!Q1翻转到高电平状态,LED2熄灭。由于!Q1端与CP2(第11脚)审察连,使得CP2得到上升沿旗子暗记。
由于U2的D2端(第9脚)在上升沿来之前处于低电平状态,故Q2翻转到低电平状态,!Q2翻转到高电平,LED3也熄灭。
同样,当CP1端第二个上升沿到来之时,LED1熄灭,!Q1翻转到低电平状态,LED2点亮,且!Q2电平保持不变,LED3保持熄灭状态。
当CP1真个第三个上升沿到来之时,!Q1翻转到高电平状态,LED2熄灭。与此同时CP2端产生上升沿时钟旗子暗记,!Q2翻转到低电平状态,LED3点亮。接下来电路的状态将不断重复上述过程。
D触发器组成分频器PCB图
电路的波形图如下图所示,从图中可以看出,4013的两个触发器在时钟脉冲旗子暗记上升沿到来之时进行翻转,之后处于保持状态。CP1端每两个上升沿(即两个周期)旗子暗记触发Q1端翻转一次,CP1端每4个上升沿(即4个周期)触发Q2端翻转一次。如果CP1端输入的时钟频率是f,则Q1端输出频率为f/2,Q2端为f/4,也便是依次进行二分频,分频后的波形占空比1:1的方波。
D触发器组成分频器方波图
实验提示1.开关S1作为复位开关利用。
2.本电路只利用了1只 4013芯片,内含两个个D触发器,实在还可以通过级联的办法,串接多个触发器,实现更多级的分频。
3.4069芯片的空余非门引脚,不用可不接入电路,悬空即可。
D触发器组成分频器PCB3D效果图
实验器材D触发器组成分频器BOM表
看完这节的知识后,如果还有不懂芯片事理等干系内容的,可参考前面所讲的大略的CMOS数字集成电路先容里面详细得讲述了4069芯片和4013芯片的事情事理。