Skaitmeninėje elektronikoje skaitikliai naudojami skaičiuojant įvykusių impulsų ar įvykių skaičių. Skaitikliai saugo duomenis ir juos sudaro šlepetės su pritaikytu laikrodžio signalu. Skaitikliai gali išmatuoti dažnį ir laiką kartu su skaičiavimo procesu. Tai gali padidinti atminties adresus pagal programą. Skaitikliai suskirstyti į du tipus: tai sinchroniniai skaitikliai ir asinchroniniai skaitikliai. Skaitiklio 'mod' rodo, kad prieš skaičiuojant impulsus reikia taikyti būsenas Nr. Jie naudojami įvairiose skaitmeninėse programose, tokiose kaip analoginiai prie skaitmeninių keitiklių, skaitmeniniai laikrodžiai, dažnio dalikliai, laikmačio grandinės ir daugelyje kitų. Šis straipsnis yra apie dažnio skaitiklį.
Kas yra dažnio skaitiklis?
Apibrėžimas: Bandymo priemonės, susijusios su plačiu radijo dažnių diapazonu dažnis ir skaitmeninių signalų laikas vadinamas dažnio skaitikliais. Jie gali tiksliai išmatuoti kartojamų skaitmeninių signalų dažnį ir laiką. Jie taip pat žinomi kaip dažnio matuokliai, naudojami kvadratinių bangų ir įvesties impulsų dažniui ir laikui matuoti. Tai yra naudojamos įvairios programos su RF diapazonu. Šie skaitikliai naudoja „Prescaler“, kad sumažintų dažnį ir valdo skaitmeninę grandinę. Skaitmeninių ar analoginių signalų dažnis rodomas jo ekrane HZ.
Dažnių skaitiklis
Kai impulsų ar įvykių skaičius įvyko per tam tikrą laikotarpį, skaitiklis suskaičiuoja impulsus ir perduoda juos į dažnių skaitiklį, kad būtų parodytas impulsų dažnių diapazonas, o skaitiklis nustatytas į nulį. Tai labai paprasta naudoti ir išmatuoti dažnį, ir rodoma skaitmenine forma. Jie yra prieinami už prieinamą kainą tiksliau.
Blokuoti schemą
Dažnio skaitiklio blokinėje schemoje yra įvesties signalas, įvesties kondicionavimas ir slenkstis, IR vartai, skaitiklis ar skląsčiai, tiksli laiko bazė ar laikrodis, dešimtmečio dalikliai, apverčiamasis ekranas ir ekranas.
Dažnių skaitiklio blokavimo schema
Įvestis
Kai į šį skaitiklį bus įvestas įvesties signalas su didele įėjimo impedancija ir maža išėjimo impedancija, jis bus tiekiamas stiprintuvui, kad signalas būtų paverstas kvadratine arba stačiakampe banga apdorojimui skaitmeninėje grandinėje. Įvesties signalas buferuojamas ir sustiprinamas naudojant įvesties sąlygas ir slenksčius. Šiame etape „Schmitt“ trigeris naudojamas kontroliuoti papildomų impulsų, atsirandančių dėl triukšmo kraštuose, skaičiavimą. Norėdami sumažinti papildomų impulsų skaičiavimą, galima valdyti skaitiklio paleidimo lygį ir jautrumą.
Laikrodis (tiksli laiko bazė)
Laikrodis arba tiksli laiko bazė yra reikalinga norint sukurti įvairius laiko signalus tiksliu laiko intervalu. Jis naudoja a kristalinis osciliatorius aukštos kokybės kontroliuojamiems ir tiksliems laiko signalams. Laikrodis taikomas dešimtmečio dalikliams.
Dešimtmečio dalikliai ir „Flip-Flop“
Impulsai, sugeneruoti iš gaunamo signalo ir laikrodžio signalo, paduodami į dešimtmečio daliklius, kad būtų padalytas laikrodžio signalas, o išvestis atiduodama „flip-flop“, kad būtų sukurtas įgalinantis impulsas pagrindiniam IR vartai .
Vartai
Tikslus impulsas nuo vartymo ir impulsų traukinys iš įvesties signalo yra nukreipiamas į vartus (IR vartus), kad būtų sukurta impulsų serija tiksliu laiko intervalu. Jei įvesties / įeinančio signalo dažnis yra 1 MHZ ir reikia atidaryti 1 sekundės vartus, tada gaunamas 1 milijonas impulsų kaip išvesties signalas.
Skaitiklis arba fiksatorius
Vartų išvestis tiekiama į skaitiklį, kad būtų galima suskaičiuoti impulsų, atsirandančių iš įvesties signalo, skaičių. Užraktas naudojamas išvesties signalui palaikyti rodant skaičius, tuo tarpu skaitiklis skaičiuoja impulsus. Tai turės 10 pakopų impulsams suskaičiuoti ir laikyti.
Ekranas
Skaitiklio išvestis ir skląstis pateikiami ekrane, kad išvestis būtų skaitoma formatu. Rodomas išėjimo signalo dažnis. Dažniausiai naudojami ekranai yra LCD arba LED. Kadangi kiekvienam dešimtmečio skaitikliui bus vienas skaitmuo ir susijusi informacija bus rodoma ekrane.
Dažnių skaitiklio grandinės schema
Tai galima padaryti naudojant du laikmačius, skaitiklius, 8051 mikrovaldiklius, potencialius rezistorius, kvadratinių bangų generatorius ir LCD ekranas . Pagrindinė schema parodyta žemiau.
Grandinės schema naudojant laikmačius
Dažnio skaitiklis naudoja IC 555 laikmatį, kad būtų galima pateikti laikrodžio signalus tiksliu vienos sekundės laiko intervalu. „Arduino UNO“ naudojamas kaip kvadratinių bangų generatorius. An IC 555 laikmatis ir kvadratinių bangų generatorius gali būti sukonfigūruotas kaip stabilus multivibratorius . 16 × 2 skystųjų kristalų ekranas naudojamas rodyti išėjimo signalo dažnį hercais.
Tai galima padaryti naudojant IC 555 laikmatį ir 8051 mikrovaldiklių laikmatį / skaitiklį. Norint generuoti svyruojančius signalus, kurių darbo ciklas (99%) su didžiausiu išėjimo signalo laikotarpiu, naudojamas laikmatis IC 555. Slenkstį ir išlydžio rezistorius galima reguliuoti, norint gauti norimą darbo ciklo vertę. Darbo ciklo formulė yra D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2).
Pulso dažnio generavimui hercais naudojamas 8051 mikrovaldiklių laikmatis / skaitiklis. Kadangi 8051 turi du laikmačius, jie veikia kaip laikmatis 0 ir laikmatis 1 ir veikia 0 ir 1 režimu. Laikmatis 0 naudojamas laiko uždelsimui sukurti. Impulsai iš kvadratinių bangų generatoriaus skaičiuojami naudojant laikmatį 1.
Žemiau parodyta dažnio skaitiklio, naudojant IC 555 laikmatį, grandinės konstrukcija.
Dažnių skaitiklis naudojant IC 555 laikmatį
Dažnio skaitiklio grandinės veikimo principas
Iš kvadratinių bangų generatoriaus generuojami impulsai tiekiami į skaitiklį / laikmatį 8051. Jis naudojamas dviem režimais, kad būtų sugeneruotas laiko atidėjimas ir suskaičiuoti impulsai. 8051 skaitiklis / laikmatis skaičiuoja impulsų skaičių nuo įvesties signalo tam tikru laiko tarpu. Skaitiklio išvestis perduodama 16 × 2 skystųjų kristalų ekranui, kad būtų parodytas signalo dažnis (ciklų skaičius per sekundę) Hz dažniu tam tikru laiko intervalu. Tai yra dažnio skaitiklio veikimo principas.
Veikia dažnio skaitiklis
Dažnio skaitiklio veikimą galima paaiškinti pirmiau pateiktoje grandinės schemoje. Impulsas, gaunamas iš kvadratinių bangų generatoriaus ( „Arduino UNO“ ) suteikiama 8051 mikrovaldiklių kaiščiui 3.5 (3 prievadas). 8051 kaištis 3.5 veikia kaip laikmatis 1 ir sukonfigūruotas kaip skaitiklis. Kad būtų galima skaičiuoti impulsus, TCON TR1 bitą galima nustatyti į HIGH ir LOW. Galutinis skaičius saugomas TH1 ir TL1 registruose (laikmatis 1). Pulso dažnį galima apskaičiuoti pagal formulę,
F = (TH1x256) + TL1
Norėdami konvertuoti impulso reikšmes hercais, gautoji vertė padauginama iš 10, ty dažnio ciklais per sekundę. Atlikus keletą skaičiavimų dažnio skaitiklio viduje, pulso dažnis rodomas 16 × 2 skystųjų kristalų ekrane.
Dažnių skaitiklio tipai
Pulso dažnį galima išmatuoti naudojant dviejų tipų dažnio skaitiklius. Jie yra,
- Tiesioginio skaičiavimo dažnio skaitiklis
- Abipusis dažnio skaitiklis.
Tiesioginio skaičiavimo dažnio skaitiklis
Tai yra vienas iš paprasčiausių įvesties impulso dažnio matavimo būdų. Suskaičiavus įvesties impulso ciklų skaičių per sekundę, dažnį galima apskaičiuoti naudojant paprastą skaitiklio grandinę. Šis įprastas metodas apsiriboja matuoti žemo dažnio skiriamąją gebą. Norėdami gauti didžiausią skiriamąją gebą, vartų laiką galima išplėsti. Pvz., Norint išmatuoti skiriamąją gebą esant 1 MHz, vienu metu matuoti reikia 1000 sekundžių laikotarpio.
Abipusis dažnio skaitiklis
Šis metodas naudojamas tiesioginio skaičiavimo metodo trūkumams įveikti. Jis matuoja įvesties impulso laikotarpį, o ne skaičiuoja ciklų per sekundę skaičių. Pulso dažnį galima apskaičiuoti naudojant F = 1 / T. Galutinė dažnio skiriamoji geba priklauso nuo laiko skiriamosios gebos ir nepriklauso nuo įėjimo dažnio. Jis gali labai greitai išmatuoti žemą dažnį didžiausia skiriamąja geba ir sumažina triukšmą reguliuodamas trigerio lygį. Jis matuoja įvesties impulso laikotarpį (apima kelis ciklus) ir palaiko pakankamą laiko skiriamąją gebą. Tai galima atlikti už mažą kainą.
Kiti dažnio skaitiklių tipai yra
- Stendo dažnių skaitiklis naudojamas elektronikos bandymo įrangai
- PXI dažnio skaitiklis rodo dažnį PXI formatu ir naudojamas bandymų ir valdymo sistemoms.
- Rankinis dažnio skaitiklis
- Dažnių skaitiklis naudojant skaitmeninį multimetrą
- Skydo skaitiklis
Privalumai
The dažnio skaitiklio privalumai yra
- Jis matuoja iš kvadratinių bangų generatoriaus generuojamo impulso dažnį tiksliu laiko intervalu.
- Jie plačiai naudojami dažniui matuoti RF diapazone
- Šie skaitikliai labai greitai ir lengvai pateikia tikslias dažnio reikšmes.
- Tai yra ekonomiška, atsižvelgiant į taikymą.
- Užtikrina, kad visi dažniai būtų perduodami nurodytose juostose.
Programos
The dažnio skaitiklio taikymai yra
- Naudojamas iš kvadratinių bangų generatoriaus gaunamo impulso dažniui nustatyti.
- Naudojamas labai tiksliai išmatuoti pulso dažnį
- Matuoja gaunamo signalo dažnį siųstuvas ir imtuvas ant linijos
- Naudojamas duomenų perdavimui dėl laikrodžio impulso.
- Galima išmatuoti osciliatoriaus dažnį
- Naudojamas radijo dažnių diapazone
- Aptinka didelės galios duomenų perdavimo dažnį
DUK
1). Koks dažnio vienetas?
Signalo dažnis matuojamas hercais (HZ)
2). Kas yra dažnio skaitiklio naudojimas?
Jie naudojami matuojant tikslų kvadratinių bangų generatoriaus arba osciliatoriaus generuojamo signalo dažnį.
3). Kokio tipo skaitikliai naudojami matuoti aukštuosius dažnius?
Aukštiems dažniams matuoti naudojami sinchroniniai ir asinchroniniai skaitikliai.
4). Ką turite omenyje mod mod?
Mod skaitiklis arba modulio skaitiklis apibrėžiamas kaip „no.of“, kad skaitiklis skaičiuoja impulsą iš eilės, taikydamas laikrodžio signalą.
5). Kokie yra du dažnio skaitiklio metodai?
Metodai yra tiesioginis skaičiavimas ir abipusis
Taigi visa tai yra apibrėžimas, blokinė schema, grandinės schema, grandinės konstrukcija, veikimo principas, veikimas, tipai, privalumai ir dažnio skaitiklio taikymai . Štai jums klausimas, kokie yra dažnio skaitiklio trūkumai?
