Аналоговая схемотехника (стр. 9 )

Таблица 2.4 – Состояние триггеров счётчика

Число импульсов	Триггер 1	Триггер 2	Триггер 3	Триггер 4
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1
4	0	1	0	0
5	0	1	0	1
6	0	1	1	0
7	0	1	1	1
8	1	0	0	0
9	1	0	0	1
10	1	0	1	0
11	1	0	1	1
12	1	1	0	0
13	1	1	0	1
14	1	1	1	0
15	1	1	1	1
16	0	0	0	0

Время установки возрастает с увеличением числа разрядов, что сказывается на быстродействии счетчика. Максимальная частота следования счетных импульсов ограничивается величиной:

fвх max = 1/(tи + tуст max) . (2.13)

При работе счетчика в режиме деления частоты его предельная частота определяется предельной частотой переключения триггера первого разряда:

fвх max = 1/(tи + tзт) . (2.14)

Счетчики с коэффициентом счета Ксч ¹ 2N.

На практике часто возникает необходимость в счетчиках, коэффициент счета которых не соответствует указанному значению 2N. Такие счетчики выполняются на основе двоичных счетчиков. Общий принцип их построения основывается на исключении у счетчика с Ксч = 2N соответствующего числа «избыточных» состояний. Число избыточных состояний s определяется разностью: s = 2N – Ксч, где 2N – количество состояний двоичного счетчика; Ксч – требуемый коэффициент счета. Число триггеров счётчика выбирают по минимуму величины s. Например, при построении счетчика с Ксч = 3 на двух триггерах и счетчика с Ксч = 10 на четырех триггерах следует исключить соответственно 1 и 6 состояний.

Способы построения счетчиков с коэффициентом счета Ксч ¹ 2N достаточно разнообразны. Наибольшее распространение получили способ принудительной установки в состояние «0» всех разрядов двоичного счетчика и способ принудительного насчета. По первому способу реализуются счетчики с естественным порядком счета, по второму – счетчики с принудительным счетом.

В счетчиках с естественным порядком счета порядок счета такой же, как в двоичных счетчиках. Отличие заключается в том, что путем введения дополнительных связей счет заканчивается раньше значения 2N. У счетчика с Ксч = 10 переход разрядов в состояние «0» будет происходить с приходом не 16-го, а 10-го счетного импульса («Система 16 – 6»).

В счетчиках с принудительным насчетом исключение избыточных состояний двоичного счетчика достигается путем принудительной установки отдельных его разрядов в состояние «1» в процессе счета. Принудительный насчет осуществляется введением обратных связей со старших разрядов двоичного счетчика в младшие, благодаря чему соответствующие младшие разряды вне очереди переключаются в состояние «1».

Вследствие принудительного насчета показания рассматриваемых счетчиков не соответствуют двоичной системе счисления. По этой причине их относят к классу счетчиков с «произвольным» порядком счета. Способ реализации счетчиков с принудительным насчетом показан на примере функциональной схемы счетчика с Ксч = 10 (рисунок 2.29).

Рисунок 2.29 – Функциональная схема декадного счетчика

с принудительным насчетом

До записи «1» в четвертый разряд, т. е. до прихода восьмого счетного импульса, счетчик работает как двоичный (таблица 2.5).  С приходом восьмого счетного импульса «1» записывается в триггер Т4 с осуществлением обратной связи на запись «1» во вторую и третью ячейки.

Таблица 2.5 – Состояние триггеров счётчика с принудительным счётом

Число входных импульсов	Т4	Т3	Т2	Т1
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1
4	0	1	0	0
5	0	1	0	1
6	0	1	1	0
7	0	1	1	1
8	1	0	0	0
8*®14	1	1	1	0
9	1	1	1	1
10	0	0	0	0

Таким образом, после восьмого счетного импульса вследствие принудительного насчета в счетчик записывается число 8 + 6 = 14. Девятый счетный импульс устанавливает «1» в триггере Т1, а десятый счетный импульс возвращает счетчик в исходное нулевое состояние.