A digitális elektronikában pultok a megtörtént impulzusok vagy események számának kiszámítására szolgálnak. A számlálók tárolják az adatokat, és egy csoportból állnak papucs alkalmazott órajellel. A számlálók képesek mérni a frekvenciát és az időt a számlálási folyamattal együtt. Ezek növelhetik a memória címeket az alkalmazásnak megfelelően. A számlálókat két típusra osztják: szinkron számlálók és aszinkron számlálók. A számláló „mod” jelzi, hogy az impulzusok számlálása előtt a no.of állapotokat kell alkalmazni. Ezeket különféle digitális alkalmazásokban használják, mint például analóg-digitális átalakítók, digitális órák, frekvenciaosztók, időzítő áramkörök és még sok más. Ez a cikk a frekvenciaszámlálóról szól.
Mi a frekvenciaszámláló?
Meghatározás: A vizsgálati eszközök, amelyek a rádiófrekvenciák széles skálájához kapcsolódnak, amelyek a gyakoriság és a digitális jelek idejét frekvenciaszámlálóknak nevezzük. Ezek képesek megismételni az ismételt digitális jelek frekvenciáját és idejét. Ezeket frekvenciamérőknek is nevezik, amelyeket a négyzethullám és a bemeneti impulzusok frekvenciájának és idejének mérésére használnak. Ezeket RF-tartományú különféle alkalmazásokhoz használják. Ezek a számlálók a Prescaler segítségével csökkentik a frekvenciát, és működtetik a digitális áramkört. A digitális vagy analóg jelek frekvenciája megjelenik a kijelzőjén HZ-ben.
Frekvenciaszámláló
Amikor az impulzusok vagy események száma egy adott időszakban történt, a számláló megszámolja az impulzusokat és átadja a frekvenciaszámlálónak, hogy megjelenítse az impulzusok frekvenciatartományát, és a számláló nullára van állítva. Nagyon könnyű használni és mérni a frekvenciát, és digitális formában jelenik meg. Ezek megfizethető áron, nagyobb pontossággal állnak rendelkezésre.
Blokk diagramm
A frekvenciaszámláló blokkdiagramja tartalmazza a bemeneti jelet, a bemenet kondicionálását és a küszöböt, ÉS a kaput, a számlálót vagy a reteszt, a pontos időalapot vagy órát, az évtizedes osztókat, a flip-flopot és a kijelzőt.
Frekvenciaszámláló blokk diagram
Bemenet
Amikor a bemeneti jel nagy bemeneti impedanciával és alacsony kimeneti impedanciával van ellátva erre a számlálóra, akkor az az erősítőbe kerül, hogy a jelet négyzet vagy négyszög hullámgá alakítsa a digitális áramkörön belüli feldolgozáshoz. A bemeneti jelet puffereljük és felerősítjük a bemeneti feltételek és küszöbértékek alkalmazásával. Ebben a szakaszban a Schmitt-triggerrel szabályozható az élek zajától származó további impulzusok számlálása. A további impulzusok számlálásának csökkentése érdekében a számláló kioldási szintje és érzékenysége szabályozható.
Óra (pontos időalap)
Óra vagy pontos időalap szükséges a különböző időzítési jelek pontos időközönként történő előállításához. Használ egy kristályoszcillátor kiváló minőségű az ellenőrzött és pontos időzítő jelekhez. Az órát az évtizedes elválasztókra alkalmazzák.
Évtizedes osztók és flip-flop
A bejövő jelből és az órajelből generált impulzusokat az évtizedes osztókba táplálják az órajel felosztásához, és a kimenetet a flip-flop kapja, hogy lehetővé tegye az impulzust a fő ÉS kapu .
Kapu
A flip-flop pontos engedélyező impulzusát és a bemeneti jel impulzusainak vonatát a kapura (ÉS kapura) alkalmazzák, hogy impulzusok sorozatát hozzák létre pontos időintervallumban. Ha a bemeneti / bejövő jel 1 MHZ-n van, és az 1 másodperces kaput meg kell nyitni, akkor ennek eredményeként 1 millió impulzus jön létre.
Számláló vagy retesz
A kapu kimenete a számlálóhoz kerül, hogy megszámolja a bemeneti jelből származó impulzusok számát. A reteszt a kimeneti jel megtartására használják, miközben az ábrákat megjelenítik, miközben a számláló megszámolja az impulzusokat. Tíz szakasza lesz az impulzusok számlálásához és tartásához.
Kijelző
A számláló és a retesz kimenete a kijelzőhöz kerül, hogy a kimenetet olvasható formátumban biztosítsa. Megjelenik a kimeneti jel frekvenciája. A leggyakrabban használt kijelzők az LCD vagy a LED-ek. Mivel minden évtized számlálóhoz egy számjegy tartozik, és a kapcsolódó információk megjelennek a kijelzőn.
Frekvenciaszámláló áramkör diagram
Ennek kapcsolási rajza két időzítővel, számlálókkal, 8051 mikrovezérlőkkel, potenciális ellenállásokkal, négyzethullámú generátor , és LCD kijelzö . Az alapvető kapcsolási rajz az alábbiakban látható.
Kapcsolási rajz időzítőkkel
A frekvenciaszámláló az IC 555 időzítőt használja az órajelek pontos, 1 másodperces időintervallumban történő továbbítására. Az Arduino UNO-t négyzethullám-generátorként használják. An IC 555 időzítő és a négyzethullámú generátor konfigurálható an-ként lenyűgöző multivibrátor . A 16 × 2 LCD kijelző a kimeneti jel frekvenciájának hercben való megjelenítésére szolgál.
Ennek áramköre megtehető IC 555 időzítő és 8051 mikrokontrollerek időzítője / számlálója segítségével. Az oszcilláló jelek előállításához a kimeneti jel legmagasabb időtartamával rendelkező munkaciklus (99%) esetén az IC 555 időzítőt kell használni. A küszöbérték és a kisülési ellenállások beállíthatók a kívánt ciklusérték eléréséhez. A munkaciklus képlete: D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2).
A 8051 mikrokontrollerek időzítőjét / számlálóját használják az impulzus frekvenciájának előállítására Hertz-ben. Mivel a 8051 két időzítővel rendelkezik, mint 0 időzítő és 1 időzítő, és 0 és 1 módban működik. A 0 időzítőt késleltetés előállítására használják. A négyzethullám-generátorból származó impulzusokat az 1-es időzítő segítségével számoljuk.
Az alábbiakban látható a frekvenciaszámláló áramkörének kialakítása az IC 555 időzítő segítségével.
Frekvenciaszámláló az IC 555 időzítő használatával
Frekvenciaszámláló áramkör működési elve
A négyzethullámú generátor által generált impulzusokat a 8051 számlálójára / időzítőjére tápláljuk. Kétféle üzemmódban működtetjük az idő késleltetése és az impulzusok számlálása céljából. A 8051 számlálója / időzítője időintervallumban számolja a bejövő jel impulzusainak számát. A számláló kimenetét a 16 × 2 LCD kijelző kapja meg, hogy a jel frekvenciáját (ciklusszám / másodperc) Hz-ben jelenítse meg egy adott időintervallumban. Ez a frekvenciaszámláló működési elve.
Frekvenciaszámláló működik
A frekvenciaszámláló működése a fenti kapcsolási rajz alapján magyarázható. A négyzethullám-generátor által generált impulzus ( Arduino UNO ) kapja a 8051 mikrokontrollerek 3.5 tűjét (3. port). A 8051 3.5-ös tűje 1. időzítőként működik, és számlálóként van konfigurálva. A TCON TR1 bit beállítható HIGH és LOW értékre az impulzusok számlálásához. A végső számlálást a TH1 és TL1 regiszterek tárolják (1. időzítő). Az impulzus frekvenciáját a következő képlet segítségével lehet kiszámítani:
F = (TH1x256) + TL1
Az impulzus hertzben történő értékeinek konvertálásához az eredményt 10-ször megszorozzuk, azaz másodpercenként ciklusonként. A frekvenciamérő belsejében végzett néhány számítás után az impulzus frekvenciája megjelenik a 16 × 2 LCD-n.
A frekvenciaszámláló típusai
Az impulzus frekvenciája kétféle frekvenciaszámláló segítségével mérhető. Ők,
- Közvetlen számláló frekvencia számláló
- Kölcsönös frekvenciaszámláló.
Közvetlen számláló frekvenciaszámláló
Ez az egyik legegyszerűbb módszer a bemenő impulzus frekvenciájának mérésére. A bemeneti impulzus másodpercenkénti ciklusainak megszámlálása után a frekvencia kiszámolható egy egyszerű számláló áramkör használatával. Ez a hagyományos módszer az alacsony frekvenciájú felbontás mérésére korlátozódik. A legnagyobb felbontás elérése érdekében a kapu ideje kibővíthető. Például a felbontás 1 MHz-en történő méréséhez 1000 másodperc időtartamra van szükség az egyidejű méréshez.
Kölcsönös frekvenciaszámláló
Ezt a módszert használják a közvetlen számlálási módszer hátrányainak leküzdésére. A bemeneti impulzus időtartamát méri, a másodpercenkénti ciklusszám nélkül. Az impulzus frekvenciáját az F = 1 / T alkalmazásával lehet kiszámítani. A végső frekvenciafelbontás az időbeli felbontástól függ és független a bemeneti frekvenciától. Nagyon gyorsan meg tudja mérni az alacsony frekvenciát a legmagasabb felbontás mellett, és a kiváltó szint beállításával csökkenti a zajt. Méri a bemeneti impulzus időtartamát (több ciklust tartalmaz) és elegendő időfelbontást tart fenn. Ez alacsony költséggel végezhető el.
A többi típusú frekvenciaszámláló a
- A pad frekvenciaszámlálóját elektronikai tesztberendezésekhez használják
- A PXI frekvenciaszámláló PXI formátumban jeleníti meg a frekvenciát, amelyet teszt- és vezérlőrendszerekhez használnak.
- Kézi frekvenciaszámláló
- Frekvenciaszámláló digitális multiméter segítségével
- Panel mérő
Előnyök
A a frekvenciaszámláló előnyei vannak
- Pontos időintervallumban méri a négyzethullám-generátor által generált impulzus frekvenciáját.
- Ezeket széles körben használják a frekvencia mérésére az RF tartományon belül
- Ezek a számlálók nagyon gyorsan és egyszerűen nyújtanak pontos frekvenciaértékeket.
- Költséghatékony az alkalmazástól függően.
- Biztosítja, hogy az összes frekvenciát a megadott sávokon belül továbbítsák.
Alkalmazások
A a frekvenciaszámláló alkalmazásai vannak
- A négyszöggenerátorból kapott impulzus frekvenciájának meghatározására szolgál.
- A pulzus frekvenciájának nagyon pontos mérésére szolgál
- Méri a bejövő jel frekvenciáját az adó és a vevő egy vonalon
- Az adatátvitelben használják az óra impulzus miatt.
- Meg lehet mérni egy oszcillátor frekvenciáját
- RF tartományban használják
- Felismeri a nagy teljesítményű adatátvitel frekvenciáját
GYIK
1). Mi a frekvencia mértéke?
A jel frekvenciáját Hertz-ben (HZ) mérik
2). Mi a frekvenciaszámláló használata?
Ezeket a négyszöggenerátorból vagy egy oszcillátorból generált jel pontos frekvenciájának mérésére használják.
3). Milyen típusú számlálókkal mérik a magas frekvenciákat?
A magas frekvenciák mérésére szinkron és aszinkron számlálókat használnak.
4). Mit értesz a mod számláló alatt?
A mod számláló vagy a modulus számláló az a no-of állapot, amely számláló az impulzust sorrendben számlálja órajel alkalmazásával.
5.) Mi a két módszer a frekvenciaszámlálóra?
A módszerek közvetlen számlálás és kölcsönös
Így itt minden a definícióról, a blokkdiagramról, a kapcsolási rajzról, az áramkör kialakításáról, a működési elvről, a működésről, a típusokról, az előnyökről és a frekvenciaszámláló alkalmazásai . Itt van egy kérdés az Ön számára, milyen hátrányai vannak a frekvenciaszámlálónak?
