În electronica digitală, ghisee sunt utilizate pentru a număra numărul de impulsuri sau evenimente care au avut loc. Contoare stochează datele și sunt alcătuite dintr-un grup de papuci flip-flop cu un semnal de ceas aplicat. Contoare sunt capabile să măsoare frecvența și timpul împreună cu procesul de numărare. Acestea pot incrementa adresele de memorie în funcție de aplicație. Contoare sunt împărțite în două tipuri, acestea sunt contoare sincrone și contoare asincrone. „Modul” contorului indică numărul de stări care trebuie aplicat înainte de numărarea impulsurilor. Acestea sunt utilizate în diverse aplicații digitale, cum ar fi convertoarele analogice la digitale, ceasurile digitale, divizoarele de frecvență, circuitele cu temporizator și multe altele. Acest articol este despre contorul de frecvență.
Ce este Contorul de frecvență?
Definiție: Instrumentele de testare care sunt asociate cu o gamă largă de frecvențe radio care frecventa iar timpul semnalelor digitale se numește contoare de frecvență. Acestea sunt capabile să măsoare cu precizie frecvența și timpul semnalelor digitale repetate. Acestea sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de contoare de frecvență, utilizate pentru a măsura frecvența și timpul undelor pătrate și a impulsurilor de intrare. Acestea sunt utilizate diverse aplicații cu gama RF. Aceste contoare folosesc Prescaler pentru a reduce frecvența și acționează circuitul digital. Frecvența semnalelor digitale sau analogice este afișată pe afișajul său în HZ.
Contor de frecvență
Când numărul de impulsuri sau evenimente a avut loc într-o anumită perioadă de timp, contorul numără impulsurile și le transferă la contorul de frecvență pentru a afișa gama de frecvențe a impulsurilor și contorul este setat la zero. Este foarte ușor de utilizat și de măsurat frecvența și afișează în formă digitală. Acestea sunt disponibile la prețuri accesibile, cu mai multă precizie.
Diagramă bloc
Diagrama bloc a contorului de frecvență conține semnal de intrare, condiționare de intrare și prag, poartă ȘI contor sau zăvor, bază de timp precisă sau ceas, separatoare de decenii, flip-flop și afișaj.
Diagrama blocului contorului de frecvență
Intrare
Când semnalul de intrare cu impedanță mare de intrare și impedanță de ieșire scăzută este aplicat acestui contor, atunci acesta va fi alimentat amplificatorului pentru a converti semnalul într-o undă pătrată sau undă dreptunghiulară pentru procesare în circuitul digital. Semnalul de intrare este tamponat și amplificat utilizând condițiile de intrare și pragurile. În această etapă, declanșatorul Schmitt este utilizat pentru a controla numărarea impulsurilor suplimentare apărute din cauza zgomotului la margini. Pentru a reduce numărul de impulsuri suplimentare, nivelul de declanșare și sensibilitatea contorului pot fi controlate.
Ceas (bază de timp precisă)
Ceasul sau baza de timp precisă sunt necesare pentru a produce diverse semnale de sincronizare la intervale de timp precise. Folosește un Oscilator de cristal cu înaltă calitate pentru semnale de sincronizare controlate și exacte. Ceasul se aplică separatoarelor de decenii.
Divizori de decenii și Flip-Flop
Impulsurile generate de semnalul de intrare și de semnalul de ceas sunt alimentate la separatoarele de deceniu pentru a împărți semnalul de ceas și ieșirea este dată flip-flopului pentru a produce impulsul de abilitare pentru principalul ȘI poartă .
Poartă
Pulsul de activare precis de la flip-flop și trenul de impulsuri de la semnalul de intrare sunt aplicate la poartă (poarta ȘI) pentru a produce o serie de impulsuri la un interval de timp precis. Dacă semnalul de intrare / semnalul de intrare este la 1 MHZ și pentru poarta de 1 secundă ar trebui să fie deschisă, atunci se produc 1 milion de impulsuri ca semnal de ieșire rezultant.
Counter sau Latch
Ieșirea porții este alimentată la contor pentru a număra numărul de impulsuri care au apărut de la semnalul de intrare. Zăvorul este utilizat pentru a menține semnalul de ieșire în timp ce afișează cifrele, între timp, contorul numără impulsurile. Va avea 10 etape pentru a număra și a ține impulsurile.
Afişa
Ieșirea contorului și dispozitivul de blocare sunt date afișajului pentru a furniza ieșirea într-un format lizibil. Se afișează frecvența semnalului de ieșire. Cele mai utilizate afișaje sunt LCD sau LED. Deoarece va exista o cifră pentru fiecare contor de deceniu și informațiile aferente sunt afișate pe afișaj.
Diagrama circuitului contorului de frecvență
Schema circuitului poate fi realizată folosind două temporizatoare, contoare, 8051 microcontrolere, rezistențe potențiale, generator de unde pătrate , și Ecran LCD . Schema circuitului de bază este prezentată mai jos.
Schema circuitului folosind cronometre
Contorul de frecvență utilizează temporizatorul IC 555 pentru a furniza semnale de ceas la un interval de timp precis de o secundă. Arduino UNO este utilizat ca generator de unde pătrate. Un Timer IC 555 și generatorul de unde pătrate poate fi configurat ca un multivibrator astabil . Afișajul LCD 16 × 2 este utilizat pentru a afișa frecvența semnalului de ieșire în Hz.
Circuitul acestui lucru poate fi realizat prin utilizarea timerului IC 555 și a temporizatorului / contorului de microcontrolere 8051. Pentru a genera semnalele oscilante cu un ciclu de funcționare (99%) cu cea mai mare perioadă de timp a semnalului de ieșire, se utilizează temporizatorul IC 555. Pragul și rezistențele de descărcare pot fi ajustate pentru a obține valoarea dorită a ciclului de funcționare. Formula ciclului de funcționare este D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2).
Timerul / contorul de 8051 microcontrolere este utilizat pentru a genera frecvența pulsului în Hz. Deoarece 8051 are două temporizatoare acționează ca temporizator 0 și temporizator 1 și funcționează în modul 0 și modul 1. Timerul 0 este utilizat pentru a produce o întârziere. Impulsurile din generatorul de unde pătrate sunt numărate folosind timerul 1.
Proiectarea circuitului contorului de frecvență utilizând temporizatorul IC 555 este prezentată mai jos.
Contor de frecvență folosind cronometrul IC 555
Principiul de funcționare a circuitului contorului de frecvență
Impulsurile generate de generatorul de unde pătrate sunt alimentate la contorul / cronometrul de 8051. Este acționat în două moduri pentru a genera întârziere și a număra impulsurile. Contorul / cronometrul de 8051 numără numărul de impulsuri de la semnalul de intrare la un interval de timp. Ieșirea de la contor este dată afișajului LCD 16 × 2 pentru a afișa frecvența semnalului (numărul de cicluri / secundă) în Hz la un anumit interval de timp. Acesta este principiul de funcționare al contorului de frecvență.
Funcționarea contorului de frecvență
Funcționarea contorului de frecvență poate fi explicată din schema de circuit de mai sus. Pulsul generat de generatorul de unde pătrate ( Arduino UNO ) este dat pinului 3.5 (portul 3) al microcontrolerelor 8051. Pinul 3.5 din 8051 acționează ca temporizator 1 și configurat ca un contor. Bitul TCON TR1 poate fi setat la HIGH și LOW pentru a număra impulsurile. Numărul final este stocat în registrele TH1 și TL1 (timer 1). Frecvența pulsului poate fi calculată utilizând formula,
F = (TH1 X 256) + TL1
Pentru a converti valorile impulsului în hertz, valoarea rezultată este înmulțită cu 10, adică frecvența în cicluri pe secundă. După unele calcule în contorul de frecvență, frecvența pulsului este afișată pe ecranul LCD 16 × 2.
Tipuri de contor de frecvență
Frecvența pulsului poate fi măsurată utilizând două tipuri de contoare de frecvență. Sunt,
- Contor de frecvență de numărare directă
- Contor de frecvență reciproc.
Contor de frecvență de numărare directă
Aceasta este una dintre cele mai simple metode de măsurare a frecvenței unui impuls de intrare. După numărarea numărului de cicluri ale impulsului de intrare pe secundă, frecvența poate fi calculată utilizând un circuit de contor simplu. Această metodă convențională este limitată pentru a măsura rezoluția cu frecvență joasă. Pentru a obține cea mai mare rezoluție, timpul de poartă poate fi extins. De exemplu, pentru a măsura rezoluția la 1 MHz, este necesară o perioadă de 1000 de secunde pentru a măsura simultan.
Contor de frecvență reciproc
Această metodă este utilizată pentru a depăși dezavantajele metodei de numărare directă. Măsoară perioada de timp a impulsului de intrare în loc să calculeze numărul ciclurilor pe secundă. Frecvența pulsului poate fi calculată utilizând F = 1 / T. Rezoluția finală a frecvenței depinde de rezoluția temporală și independentă de frecvența de intrare. Poate măsura foarte repede frecvența joasă la cea mai mare rezoluție și reduce zgomotul ajustând nivelul declanșatorului. Măsoară perioada de timp a impulsului de intrare (conține mai multe cicluri) și menține o rezoluție suficientă de timp. Acest lucru poate fi realizat la un cost redus.
Celelalte tipuri de contoare de frecvență sunt
- Contorul de frecvență al bancului este utilizat pentru echipamente de testare electronică
- Contorul de frecvență PXI afișează frecvența într-un format PXI și este utilizat pentru sistemele de testare și control.
- Contor de frecvență portabil
- Contor de frecvență folosind un multimetru digital
- Contor de panou
Avantaje
avantajele contorului de frecvență sunt
- Măsoară frecvența pulsului generat de generatorul de unde pătrate la un interval de timp precis.
- Acestea sunt utilizate pe scară largă pentru a măsura frecvența în intervalul RF
- Aceste contoare oferă valori de frecvență precise foarte rapid și ușor.
- Este rentabil în funcție de aplicație.
- Asigură că toate frecvențele sunt transmise în benzile specificate.
Aplicații
aplicații ale contorului de frecvență sunt
- Folosit pentru a determina frecvența impulsului obținut de la generatorul de unde pătrate.
- Folosit pentru a măsura frecvența pulsului foarte precis
- Măsoară frecvența semnalului de intrare la emițătorul și receptor pe o linie
- Folosit în transmisiile de date din cauza impulsului ceasului.
- Frecvența unui oscilator poate fi măsurată
- Folosit în gama RF
- Detectează frecvența unei transmisii de date de mare putere
Întrebări frecvente
1). Care este unitatea de frecvență?
Frecvența semnalului este măsurată în Hz (HZ)
2). La ce folosește un contor de frecvență?
Acestea sunt utilizate pentru a măsura frecvența exactă a unui semnal generat de la un generator de unde pătrate sau un oscilator.
3). Ce tip de contoare sunt utilizate pentru măsurarea frecvențelor înalte?
Contoare sincrone și asincrone sunt utilizate pentru măsurarea frecvențelor înalte.
4). Ce vrei să spui prin contorul de moduri?
Contorul mod sau contorul modulului este definit ca numărul de stări care contorul contorizează pulsul în ordine prin aplicarea unui semnal de ceas.
5). Care sunt cele două metode de contorizare a frecvenței?
Metodele sunt numărarea directă și reciprocă
Astfel, este vorba despre definiție, diagramă bloc, diagramă de circuit, proiectarea circuitului, principiul de funcționare, funcționare, tipuri, avantaje și aplicații ale contorului de frecvență . Iată o întrebare pentru dvs., care sunt dezavantajele unui contor de frecvență?
