Bộ chia có nhiệm vụ chia nhỏ dao động thạch anh chuẩn 27 MHz tạo thành dao động ngoại sai thứ nhất có tần số 200 kHz, dao động ngoại sai này tiếp tục đợc chia nhỏ hơn để tạo thành dao động 1kHz dùng trong chế độ báo. Nh vậy cần thiết kế 2 bộ chia với hệ số chia lần lợt là 135 và 200. Để thiết kế các bộ chia đơn giản nhất ta có thể sử dụng các bộ đếm là các trigơ có thêm các mạch hồi tiếp.
Hình 3.3: Bộ chia có hồi tiếp
Mắc nối tiếp n trigơ ta có bộ chia với hệ số KD=2n, khi cần hệ số chia lẻ 2n−1 < KD < 2n thì ta mắc thêm các mạch hồi tiếp chuyển mạch cỡng bức các trigơ. Nếu đa hồi tiếp từ hàng n về hàng đầu tiên hệ số chia sẽ giảm đi KD = 2n - 20 = 2n-1, tổng quát nếu hồi tiếp từ hàng n về hàng thứ i (khi i <
n) thì KD = 2n-2i−1. Phơng pháp này tuy đơn giản nhng với hệ số chia lớn thì kích thớc bộ chia sẽ lớn, sử dụng nhiều trigơ sẽ có độ trễ lớn ngoài ra tần số chia còn bị hạn chế bởi tần số làm việc giới hạn của các trigơ. Hiện nay với sự phát triển của công nghệ mạch tích hợp thì các loại IC chia đợc thiết kế với kích thớc rất nhỏ gọn và đảm bảo đợc tần số hoạt động cao với độ trễ cho phép. Do đó để thiết kế 2 bộ chia với hệ số là 135 và 200 ta lựa chọn IC chia có khả năng lập trình LMX1501A.
LMX1501A là một họ IC của National Semiconductor tích hợp hai bộ chia biến đổi ghi nạp giá trị đợc bằng trơng trình, một bộ so pha trong để sử dụng với các ứng dụng khác nhau. IC có khả năng làm việc nh sau:
- Tần số hoạt động tới 1,1GHz. - Dải hệ số chia lớn.
- Tiêu hao năng lợng nhỏ, 6mA khi điện áp nuôi là 3V.
• Sơ đồ chân.
Hình 3.4: Sơ đồ chân IC LMX 1501A
Hình 3.5: Sơ đồ khối IC LMX1501A.
• Nguyên lý hoạt động của các khối.
- Khối OSC.
Là một bộ dao động bên trong, có đầu vào OSCin và đầu ra OSCout. Có thể mắc theo hai kiểu: có sử dụng dao động trong và sử dụng dao động ngoài. Dao động này thờng là thạch anh có độ ổn định cao, đợc dùng làm dao động hiệu chuẩn.
- Khối P 64 or 128.
Khối này có hai chế độ Prescaler 128/129 và 64/65. Bit điều khiển chọn chế độ cho bộ chia N là bit S15 (S latch). S15 bằng 0 thì chế độ 128/129 đợc chọn, ứng với P= 128. Còn nếu S15 bằng 1 thì P= 64. Hệ số chia N đợc tính theo công thức N= P*B + A. Do đó, khi cần N lớn thì chọn S latch bằng 0, khi cần N nhỏ thì chọn S latch bằng 1.
- Bộ chia biến đổi R.
Đầu vào là tần số fosc, đầu ra là dao động
R
fosc . Giá trị của R nằm trong dải từ 3 - 16383. Việc nạp giá trị cho R đợc thực hiện bằng truyền nối tiếp 16 bit qua chân data.
- Bộ chia biến đổi N.
Đầu vào là dao động fin và đầu ra là
N
fin . Trong bộ chia N gồm có 2 bộ chia nối tiếp. Bộ chia A (7 bit) có giá trị 0- 127. Bộ chia B (11 bit) có giá trị 3- 2.047. Giá trị N đợc tính theo công thức N=P*B+A, trong đó P=64 hoặc 128, B ≥ A. Nh vậy dải của N khi chọn P = 128 là 3 - 262143. Việc truyền giá trị cho bộ chia N cũng đợc thực hiện bằng truyền nối tiếp 19 bit qua chân data.
c S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18
- Thanh ghi đệm 19 bit .
Nhận dữ liệu qua chân data nhờ các chân điều khiển clock tích cực sờn dơng, chân LE tích cực mức thấp. Dữ liệu đợc truyền đến R hoặc N theo điều khiển của control bit.
C S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15Control bit 1 0