Digitaalelektroonikas letid kasutatakse impulsside või toimunud sündmuste arvu loendamiseks. Loendurid salvestavad andmeid ja koosnevad rühmast plätud rakendatud kellasignaaliga. Loendurid on võimelised mõõtma sagedust ja aega koos loendamisprotsessiga. Need võivad suurendada mälu aadresse vastavalt rakendusele. Loendurid on jagatud kahte tüüpi: need on sünkroonloendurid ja asünkroonsed loendurid. Loenduri mod näitab, et enne impulsside loendamist tuleks rakendada olekute nr. Neid kasutatakse erinevates digitaalsetes rakendustes, näiteks analoog-digitaalmuundurid, digitaalsed kellad, sagedusjagurid, taimeri vooluringid ja palju muud. See artikkel käsitleb sagedusloendurit.
Mis on sagedusloendur?
Definitsioon: Katsevahendid, mis on seotud laia raadiosageduste vahemikuga sagedus ja digitaalsignaalide aega nimetatakse sagedusloenduriteks. Need on võimelised täpselt mõõtma korduvate digitaalsignaalide sagedust ja aega. Neid nimetatakse ka sagedusmõõturiteks, mida kasutatakse ruutlaine ja sisendimpulsside sageduse ja aja mõõtmiseks. Neid kasutatakse mitmesugustes raadiosagedusalas. Need loendurid kasutavad Prescalerit sageduse vähendamiseks ja juhivad digitaalahelat. Digitaalsete või analoogsignaalide sagedus kuvatakse selle ekraanil HZ-s.
Sagedusloendur
Kui impulsside või sündmuste arv toimus kindlas ajavahemikus, loendab loendur impulsse ja edastab selle sagedusloendurile, et kuvada impulsside sagedusala ja loendur on nullitud. Seda on väga lihtne kasutada ja sagedust mõõta ning see kuvatakse digitaalsel kujul. Need on saadaval taskukohaste hindadega täpsema täpsusega.
Blokeeri skeem
Sagedusloenduri plokkskeem sisaldab sisendsignaali, sisendi konditsioneerimist ja läve, JA väravat, loendurit või riivi, täpset ajabaasi või kella, kümnendi jagureid, klappi ja ekraani.
Sagedusloenduri plokkskeem
Sisend
Kui sellele loendurile rakendatakse kõrge sisendtakistuse ja madala väljundtakistusega sisendsignaali, siis suunatakse see võimendisse, et signaal konverteerida ruutahelaks või ristkülikukujuliseks laineks digitaalringluses töötlemiseks. Sisendsignaal puhverdatakse ja võimendatakse sisendtingimuste ja künniste abil. Selles etapis kasutatakse Schmitti päästikut servade müra tõttu tekkinud täiendavate impulsside loendamise juhtimiseks. Täiendavate impulsside loendamise vähendamiseks saab kontrollida loenduri päästiku taset ja tundlikkust.
Kell (täpne ajabaas)
Erinevate ajastussignaalide täpsete ajavahemike tagamiseks on vajalik kell või täpne ajabaas. See kasutab a kristalli ostsillaator kõrge kvaliteediga kontrollitud ja täpse ajastussignaali jaoks. Kella rakendatakse kümnendi jaguritele.
Kümnendi jagajad ja flip-flop
Sissetulevast signaalist ja kellasignaalist genereeritud impulsid suunatakse kümnendi jaguritesse kellasignaali jagamiseks ja väljund antakse flip-flopile, et tekitada põhimpulss JA värav .
Värav
Flip-flopilt saadud täpne lubatav impulss ja sisendsignaali impulsside rida rakendatakse väravale (AND gate), et tekitada impulsside seeria täpse ajaintervalliga. Kui sisendsignaal / sissetulev signaal on 1 MHZ ja 1-sekundilise värava jaoks tuleks avada, siis tekitatakse väljundsignaalina 1 miljon impulssi.
Loendur või riiv
Värava väljund suunatakse loendurisse, et loendada impulsside arv, mis tekkisid sisendsignaalist. Riivi kasutatakse väljundsignaali hoidmiseks, samal ajal kui arvud kuvatakse, samal ajal loendab loendur impulsse. Sellel on impulsside lugemiseks ja hoidmiseks 10 etappi.
Kuva
Loenduri väljund ja riiv antakse ekraanile, et pakkuda väljundit loetavas vormingus. Kuvatakse väljundsignaali sagedus. Kõige sagedamini kasutatavad ekraanid on LCD või LED. Kuna iga kümnendi loenduri kohta on üks number ja ekraanil kuvatakse vastav teave.
Sagedusloenduri vooluahela skeem
Selle skeemi saab teha kahe taimeri, loenduri, mikrokontrolleri 8051, potentsiaalsete takistite, ruutlaine generaator ja LCD ekraan . Põhiskeem on toodud allpool.
Vooluringi skeem taimerite abil
Sagedusloendur kasutab taimerit IC 555, et pakkuda kellasignaale täpse sekundi intervalliga. Arduino UNO-d kasutatakse ruutlaine generaatorina. An IC 555 taimer ja ruutlaine generaatorit saab konfigureerida kui astab multivibraatorit . 16 × 2 LCD-ekraani kasutatakse väljundsignaali sageduse kuvamiseks hertsides.
Selle vooluringi saab teha taimeri IC 555 ja mikrokontrollerite taimeri / loenduri 8051 abil. Võnkuvate signaalide genereerimiseks väljundsignaali kõrgeima ajaperioodiga töötsükliga (99%) kasutatakse taimerit IC 555. Töötsükli soovitud väärtuse saamiseks saab künnist ja tühjendustakisteid reguleerida. Töötsükli valem on D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2).
Impulsside sageduse genereerimiseks hertsides kasutatakse 8051 mikrokontrollerite taimerit / loendurit. Kuna 8051-l on kaks taimerit, toimib taimer 0 ja taimer 1 ning seda kasutatakse režiimis 0 ja režiimis 1. Taimerit 0 kasutatakse viivituse saamiseks. Ruutlaine generaatori impulsid loendatakse taimeri 1 abil.
Allpool on näidatud IC 555 taimerit kasutava sagedusloenduri vooluahela disain.
Sagedusloendur IC 555 taimeri abil
Sagedusloenduri ahela tööpõhimõte
Ruutlaine generaatorist genereeritud impulsid suunatakse loendurisse / taimerisse 8051. Ajaviivituse genereerimiseks ja impulsside loendamiseks kasutatakse kahte režiimi. 8051 loendur / taimer loendab sisendsignaali impulsside arvu ajaintervalliga. Loenduri väljund antakse 16 × 2 LCD-ekraanile, et kuvada signaali sagedus (tsüklite arv sekundis) Hz-s kindla ajavahemiku järel. See on sagedusloenduri tööpõhimõte.
Sagedusloendur töötab
Sagedusloenduri tööd saab selgitada ülaltoodud skeemilt. Ruutlaine generaatori genereeritud impulss ( Arduino UNO ) antakse 8051 mikrokontrollerite kontaktile 3.5 (port 3). 8051 kontakt 3.5 töötab taimerina 1 ja on konfigureeritud loendurina. Impulsside loendamiseks saab TCON TR1 bitti seadistada HIGH ja LOW. Lõplik arv salvestatakse TH1 ja TL1 registritesse (taimer 1). Impulsi sagedust saab arvutada järgmise valemi abil:
F = (TH1x256) + TL1
Impulsi väärtuste teisendamiseks hertsides korrutatakse saadud väärtus 10-ga, st sagedus tsüklitena sekundis. Pärast sagedusloenduri siseseid arvutusi kuvatakse impulsi sagedus 16 × 2 LCD-ekraanil.
Sagedusloenduri tüübid
Impulsi sagedust saab mõõta kahte tüüpi sagedusloendurite abil. Nemad on,
- Otsene loendussageduse loendur
- Vastastikune sageduse loendur.
Otsene loendussageduse loendur
See on üks lihtsamaid meetodeid sisendimpulsi sageduse mõõtmiseks. Pärast sisendimpulsi tsüklite arvu loendamist sekundis saab sageduse arvutada lihtsa loenduri abil. See tavapärane meetod piirdub madalsagedusliku eraldusvõime mõõtmisega. Suurima eraldusvõime saamiseks saab värava aega laiendada. Näiteks eraldusvõime mõõtmiseks 1 MHz juures on korraga mõõtmiseks vaja 1000 sekundit.
Vastastikune sagedusloendur
Seda meetodit kasutatakse otselugemismeetodi puuduste ületamiseks. See mõõdab sisendimpulsi ajaperioodi selle asemel, et arvutada tsüklite arvu sekundis. Impulsi sagedust saab arvutada, kasutades F = 1 / T. Lõplik sageduse lahutusvõime sõltub ajalisest eraldusvõimest ja ei sõltu sisendsagedusest. See suudab madala sageduse kõrgeimal eraldusvõimel mõõta väga kiiresti ja päästiku taseme reguleerimisega vähendab müra. See mõõdab sisendimpulsi ajaperioodi (sisaldab mitut tsüklit) ja säilitab piisava ajaresolutsiooni. Seda saab teostada väikeste kuludega.
Muud tüüpi sagedusloendurid on
- Pingi sageduse loendurit kasutatakse elektroonika testimisseadmete jaoks
- PXI sagedusloendur kuvab sagedust PXI-vormingus ning seda kasutatakse katse- ja juhtimissüsteemide jaoks.
- Pihuarvuti sagedusloendur
- Sagedusloendur digitaalse multimeetri abil
- Paneeliarvesti
Eelised
The sagedusloenduri eelised on
- See mõõdab ruutlaine generaatori poolt genereeritud impulsi sagedust täpse ajaintervalliga.
- Neid kasutatakse sageduse mõõtmiseks raadiosagedusalas
- Need loendurid pakuvad täpseid sagedusväärtusi väga kiiresti ja lihtsalt.
- See on kulutõhus sõltuvalt rakendusest.
- Tagab, et kõiki sagedusi edastatakse kindlaksmääratud ribade piires.
Rakendused
The sagedusloenduri rakendused on
- Kasutatakse ruutlaine generaatorilt saadud impulsi sageduse määramiseks.
- Kasutatakse pulsi sageduse väga täpseks mõõtmiseks
- Mõõdab sissetuleva signaali sagedust saatja ja vastuvõtja liinil
- Kasutatakse andmeedastuses taktimpulssi tõttu.
- Võimalik on mõõta ostsillaatori sagedust
- Kasutatakse raadiosagedusalas
- Tuvastab suure võimsusega andmeedastuse sageduse
KKK
1). Mis on sageduse ühik?
Signaali sagedust mõõdetakse hertsides (HZ)
2). Mis on sagedusloenduri kasutamine?
Neid kasutatakse ruutlaine generaatori või ostsillaatori abil genereeritud signaali täpse sageduse mõõtmiseks.
3). Millist tüüpi loendureid kasutatakse kõrgete sageduste mõõtmiseks?
Kõrgete sageduste mõõtmiseks kasutatakse sünkroonseid ja asünkroonseid loendureid.
4). Mida sa modmoderi all mõtled?
Mod-loendur või mooduliloendur on määratletud kui arv, et loendur loendab impulsi järjestikku, rakendades taktsignaali.
5). Millised on kaks sagedusloenduri meetodit?
Meetodid on otselugemine ja vastastikused
Seega on see kõik definitsiooni, plokkskeemi, elektriskeemi, vooluahela kujunduse, tööpõhimõtte, töö, tüüpide, eeliste ja muu kohta sagedusloenduri rakendused . Siin on teile küsimus, millised on sagedusloenduri puudused?
