Frequenzteiler mit CMOS 4040 Zuerst wird mit wenigen Bauteile ein Frequenznormal aufgebaut ,
also ein Frequenzgenerator mit nur einer festen Frequenz die durch
den benutzten Quarz festgelegt wird.
In dem hier aufgeführten Beispiel wurden von mir Quarze von 3
bis 20 MHz erfolgreich getestet.
Der CMOS Baustein 4040 hat intern 12 Teilerstufen, die jeweils den Takt durch den Faktor 2 teilen.
Gebe ich also am Eingang ( Pin10 ) ein Taktsignal ein wird dieser Takt durch 2 geteilt und dann an Pin 9
ausgegeben.
Dieser Takt wird dann ein weiteres mal durch den Faktor 2 geteilt und dann an Ausgang 7 ausgegeben dann
wieder durch 2 geteilt und an Pin 6 ausgegeben usw.....
Insgesamt ist man in der Lage mit nur einem IC den am Eingang vorhandenen Takt um den Faktor 4096 zu teilen.
| Pin |
Funktion |
| 1 |
Signalausgang teilt durch 4096 |
| 2 |
Signalausgang teilt durch 64 |
| 3 |
Signalausgang teilt durch 32 |
| 4 |
Signalausgang teilt durch 128 |
| 5 |
Signalausgang teilt durch 16 |
| 6 |
Signalausgang teilt durch 8 |
| 7 |
Signalausgang teilt durch 4 |
| 8 |
Masse |
| 9 |
Signalausgang teilt durch 2 |
| 10 |
Signaleingang |
| 11 |
Reset |
| 12 |
Signalausgang teilt durch 512 |
| 13 |
Signalausgang teilt durch 256 |
| 14 |
Signalausgang teilt durch 1024 |
| 15 |
Signalausgang teilt durch 2048 |
| 16 |
Positive Betriebsspannung |
| Betriebsspannung |
max. Taktfrequenz am Eingang Pin 10 |
| 5 V |
7 MHz |
| 10 V |
16 Mhz |
| 15 V |
24 Mhz |
und zwar sind sie in ihrem Schaltverhalten sehr viel langsamer.
In der Tabelle links sehen wir die Maximal Frequenz die vom Hersteller angegeben
wird, und erkennen das diese Maximalfrequenz von der Höhe der Betriebsspannung
abhängig ist.
Bei einem Quarz von 8 Mhz ergeben sich dann folgende Werte:
| Quarz 8 Mhz | |
| Pin |
|
| 9 |
4 MHz |
| 7 |
2 MHz |
| 6 |
1 MHz |
| 5 |
500 KHz |
| 3 |
250 KHz |
| 2 |
125 KHz |
| 4 |
62,5 KHz |
| 13 |
31,25 KHz |
| 12 |
15,625 KHz |
| 14 |
7812,5 KHz |
| 15 |
3906,25 KHz |
| 1 |
1953 KHz |
Dieser Elektrosmog besteht fast überall aus einer 50 Hz Wechselspannung.
Im ersten Gatter ( Pin 2) des Schmitt Trigger Baustein 4093 wird der Elektrosmog aufgefangen und als Rechtecksignal von 50 HZ am Ausgang ( Pin 3) ausgegeben,
damit das Signal aber bei Belastung nicht sofort zusammenbricht, wird dieses Signal zur Entkopplung einen zweiten Baustein zugeführt ( Pin 5 und Pin 6) .
Das endgültige Signal wird an Pin 4 ausgegeben.
Pin 11 am Baustein 4040 ist ein Reset Eingang , damit kann der Baustein gelöscht werden, wenn er nicht benötigt wird legt man ihn einfach auf Minus.
Das ist zwar nicht zwingend erforderlich, wenn dies aber nicht geschieht liegt dieser Eingang quasi in der Luft und hat dadurch keinen eindeutigen Zustand.
Dadurch ist es möglich das dieser Eingang mal ein positives oder auch mal ein negatives Signal führt und so der Baustein resetiert wird.
Weil CMOS Bausteine keine hohen Belastungen am Ausgang vertragen wird das Ausgangssignal einem Transistor zugeführt der einen Strom bis maximal 200 mA verträgt.
Bei der hier vorgestellten Schaltung ergibt sich eine Blinkfrequenz der Led von 1,56 Hz:
Die Frequenz ändert sich auch nicht in Abhängigkeit der Betriebsspannung, ob beispielsweise 5, 9 , 13 oder 16 Volt die Frequenz bleibt gleich.
Die Stromaufnahme ohne Led beträgt bei 5 Volt maximal 3 mA, und mit Led je nach Led und Widerstand R1 ungefähr 5 mA im Mittel.