Frequenzteiler

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Frequenzteiler 8:1 aus 3 T-Flipflops
Frequenzteiler 2:1 aus einem Master-Slave-Flipflop

Ein Frequenzteiler ist eine elektronische Schaltung, die eine Eingangsfrequenz in einem bestimmten, fast immer ganzzahligen oder rationalem Teilungsverhältnis teilt. Die Ausgangssignalform kann symmetrisch oder unsymmetrisch sein. Das Eingangssignal ist oft ein Rechtecksignal, aber auch sinusförmige und andere Eingangssignale sind möglich.[1]

Funktionsweise[Bearbeiten]

Frequenzteilung kann auf analoge oder digitale Art erfolgen. Dabei können zum Beispiel Zählschaltungen wie Ringzähler oder PLL-Schaltungen eingesetzt werden.

Zum Aufbau einfacher synchroner Frequenzteiler für rechteckige Signale können takt- oder flankengesteuerte Flipflops verwendet werden. Ein Flipflop halbiert jeweils die eingehende Frequenz, teilt sie also durch 2.

Für die Anwendung als Frequenzteiler gibt es spezielle elektronische Schaltkreise, die Zähler. Die Teilung erfolgt hier immer ganzzahlig, bevorzugt in Mehrfachen von 2 oder in 10er-Stufen. Man unterscheidet zwischen Asynchronzählern und Synchronzählern. Eine weitere Möglichkeit sind sogenannte Automaten.

Rein analoge Frequenzteiler werden als synchronisierte Oszillatoren ausgeführt. Sie werden grob auf die erwartete Frequenz abgestimmt und dann von dem externen, zu teilenden Signal synchronisiert. Der nutzbare Frequenzbereich ist dabei allerdings nur vergleichsweise klein. Ein Anwendungsbeispiel ist der Sperrschwinger.

Neben elektronischen Methoden zur Frequenzteilung sind auch mechanische, pneumatische und optische Prinzipien möglich.

Anwendung[Bearbeiten]

Elektronische Frequenzteiler sind weit verbreitet. Man findet sie in Digitaluhren, Rechnern, Rundfunk- und Fernsehgeräten, elektronischen Orgeln, Schrittmotoren und Messgeräten wie Frequenzzählern.

Messgrenzen[Bearbeiten]

Standardschaltungen erreichen etwa 100 MHz (108 Hz), die schnellsten Schaltungen können bis etwa 1011 Hz arbeiten. Die Kombination aus sehr schneller Elektronik und Laser heißt Frequenzkamm und erlaubt Messungen bis 1015 Hz.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Frequenzteiler auf www.elektronik-kompendium.de