数字分频器芯片延时电路（两种数字逻辑芯片组成地分频器）

这是一个用4069和4013芯片组成的两极分频器实验电路。电路原理图见图所示。

D触发器组成分频器电路

电路由非门U1A（1和2引脚）、U1B（3和4引脚）和电阻R1、电容C1等构成自激多谐振荡器，产生时钟信号，经过U1C非门（5和6引脚）缓冲、整形后加至U2芯片的第3脚CP1端，由U2芯片组成的两极二分频器，依次进行二分频，由发光二极管LED1、LED2、LED3及其限流电阻R2、R3、R4组成电平显示器。

当所接输出端为低电平时，发光二极管点亮。在两极二分频电路中，每一级D触发器的D端与!Q(Q的取反，后面类似)端相连。假设U2的第3脚CP1端初始状态为高电平时，LED1红色发光二极管熄灭，第一脚Q1、第13脚Q2均为高电平，第2脚!Q1、第5脚D1、第11脚CP2、第12脚!Q2、第9脚D2均为低电平，黄色发光二极管LED2、绿色发光二极管LED3点亮。

当CP1端输入端变为低电平时，红色发光二极管LED1点亮，LED2、LED3保持点亮状态不变。随着时钟信号的不断到来，当CP1端第一次变为高电平时，LED1熄灭。

由于U2的D1端在时钟上升沿到来前是低电平，故此时Q1翻转到低电平状态，!Q1翻转到高电平状态，LED2熄灭。由于!Q1端与CP2(第11脚)端相连，使得CP2得到上升沿信号。

由于U2的D2端（第9脚）在上升沿来之前处于低电平状态，故Q2翻转到低电平状态，!Q2翻转到高电平，LED3也熄灭。

同样，当CP1端第二个上升沿到来之时，LED1熄灭，!Q1翻转到低电平状态，LED2点亮，且!Q2电平保持不变，LED3保持熄灭状态。

当CP1端的第三个上升沿到来之时，!Q1翻转到高电平状态，LED2熄灭。与此同时CP2端产生上升沿时钟信号，!Q2翻转到低电平状态，LED3点亮。接下来电路的状态将不断重复上述过程。

D触发器组成分频器PCB图

电路的波形图如下图所示，从图中可以看出，4013的两个触发器在时钟脉冲信号上升沿到来之时进行翻转，之后处于保持状态。CP1端每两个上升沿（即两个周期）信号触发Q1端翻转一次，CP1端每4个上升沿（即4个周期）触发Q2端翻转一次。假如CP1端输入的时钟频率是f,则Q1端输出频率为f/2，Q2端为f/4，也就是依次进行二分频，分频后的波形占空比1:1的方波。

D触发器组成分频器方波图

1.开关S1作为复位开关使用。

2.本电路只使用了1只 4013芯片，内含两个个D触发器，其实还可以通过级联的方式，串接多个触发器，实现更多级的分频。

3.4069芯片的空余非门引脚，不用可不接入电路，悬空即可。

D触发器组成分频器PCB3D效果图

D触发器组成分频器BOM表

看完这节的知识后，如果还有不懂芯片原理等相关内容的，可参考前面所讲的简单的CMOS数字集成电路介绍里面详细得讲述了4069芯片和4013芯片的工作原理。