倍​频​和​分​频​,​预​分​频​和​后​分​频

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本文介绍了电子工程中常用的倍频和分频技术,重点探讨了预分频和后分频的概念。预分频器在输入信号达到256个电平时才改变计数器的值,而后分频则是在中断发生256次后才设置中断标志位。这些技术在频率合成和系统时钟管理中发挥着重要作用。

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     "分频"是说通过分频电路,将输入信号的频率进行降低后再输出.经过处理后,输出的信号频率如果是输入信号频率的1/2,叫2分频率;1/3,叫3分频;1/n,叫n分频;分频电路一般可以用数字电路来完成.2-4分频电路,可以用D或者JK触发器来实现.比如2分频原理就是让输入信号有两个脉冲时,输出端才出现一个脉冲,那么假如说输入信号为1000Hz,也就是输入信号每秒种有1000个脉冲,按照上面的原理,每2个输入脉冲才产生一个输出脉冲,那么输出信号就是500Hz,输出信号频率就变成了输入信号的1/2. 
      如果要实现任意进制的分频,简单而且实用的电路是采用计数器电路.集成计数器芯片有74系列的74ls190、74ls191、74ls192等,以及40系列的CD4029等.实现n进制分频的原理是这样的:假如一个二进制计数器,如果计数到了5,那么4个输出端从高位到低位的状态是0101,按照8421码,这个输出就是5,我们可以将这4个输出端从高位到低位的第2、4个输出端的信号接到一个与门的输入端,按照与门的工作特性,只有当两个输入都为1时,输出才为1,而计数器计数到5时,也就是说计数的输入端信号有5个脉冲时,计数的输出端从高位到低位的第2、4个输出端的信号正好都为1,与门才输出1,除此之外的任何情况,与门的两个输入端都不可能同时为1,这就实现了5分频. 
 
       与"分频"概念对应的还有"倍频".倍频就是使输出端信号频率为输入端信号频率的倍数,实现输出频率为输入频率2、3、4、n倍的电
### 线性电源与开关电源的区别及各自特点 #### 定义 线性电源是一种通过调整晶体管或其他电子元件的工作状态来实现电压调节的设备[^1]。其核心原理在于利用功率晶体管在线性区域工作,从而降低输入电压至所需水平。 相比之下,开关电源采用高开关技术,在电能转换过程中以脉宽调制(PWM)方式控制半导体器件的通断状态,进而完成稳压功能[^2]。 --- #### 工作效率 线性电源由于在其内部存在持续的能量损耗,通常表现为较低的效率,尤其是在大电流输出场景下更为明显[^3]。而开关电源因其独特的设计能够显著减少能量损失,因此具备更高的工作效率,适合高负载需求的应用环境[^4]。 --- #### 输出稳定性 尽管如此,线性电源因结构简单且无高噪声干扰的特点,可以提供更加平稳、干净的直流输出信号[^5]。这使得它成为对电磁兼容性低纹波有严格要求场合的理想选择。然而,开关电源虽然具有较高的效率,但由于其本质上的高速切换操作,可能会引入一定的射干扰以及较大的输出纹波成[^6]。 --- #### 成本因素 从经济角度来看,传统意义上的线性电源制造成本相对低廉,要因为它们不需要复杂的电路布局技术支持[^7]。相反,现代高性能开关模式电源则可能涉及更昂贵的设计方案元器件选型过程,但这部额外投入往往可以通过长期运行期间节省下来的电费得到补偿[^8]。 --- #### 应用领域 基于以上特性对比析可知,线性稳压器更适合应用于那些需要高质量供电条件的小规模便携式电子产品之中;而对于大型工业设施或者数据中心来说,则倾向于选用高效节能型开关变换装置作为要电力供应手段之一[^9]。 ```python # 示例代码展示两种电源的核心差异模拟 class LinearPowerSupply: def __init__(self, input_voltage, output_voltage): self.input_voltage = input_voltage self.output_voltage = output_voltage def regulate(self): return f"Linear Regulation: {self.output_voltage}V" class SwitchingPowerSupply: def __init__(self, input_voltage, output_voltage): self.input_voltage = input_voltage self.output_voltage = output_voltage def convert(self): return f"Switched Conversion: {self.output_voltage}V with PWM control" linear_psu = LinearPowerSupply(20, 12) switching_psu = SwitchingPowerSupply(20, 12) print(linear_psu.regulate()) # Output: Linear Regulation: 12V print(switching_psu.convert()) # Output: Switched Conversion: 12V with PWM control ```
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