Digitaalisessa elektroniikassa laskurit käytetään laskemaan tapahtuneiden pulssien tai tapahtumien lukumäärä. Laskurit tallentavat tiedot ja muodostavat ryhmän sandaalit sovelletulla kellosignaalilla. Laskurit pystyvät mittaamaan taajuuden ja ajan sekä laskentaprosessin. Nämä voivat lisätä muistiosoitteita sovelluksen mukaan. Laskurit on jaettu kahteen tyyppiin, ne ovat synkronilaskurit ja asynkroniset laskurit. Laskurin 'mod' osoittaa, että tiloja ei tulisi käyttää ennen pulssien laskemista. Näitä käytetään erilaisissa digitaalisovelluksissa, kuten analogisista digitaalimuuntimiin, digitaalisissa kelloissa, taajuusjakajissa, ajastinpiireissä ja monissa muissa. Tässä artikkelissa on kyse taajuuslaskurista.
Mikä on taajuuslaskuri?
Määritelmä: Testilaitteet, jotka liittyvät laajaan radiotaajuusalueeseen, jotka taajuus ja digitaalisten signaalien aikaa kutsutaan taajuuslaskureiksi. Ne pystyvät mittaamaan toistuvien digitaalisten signaalien taajuuden ja ajan tarkasti. Näitä kutsutaan myös taajuusmittareiksi, joita käytetään neliöaaltojen ja tulopulssien taajuuden ja ajan mittaamiseen. Näitä käytetään erilaisissa sovelluksissa, joissa on RF-alue. Nämä laskurit käyttävät Prescaleria taajuuden pienentämiseen ja käyttävät digitaalista virtapiiriä. Digitaalisten tai analogisten signaalien taajuus näytetään sen näytöllä HZ-muodossa.
Taajuuslaskuri
Kun pulssien tai tapahtumien lukumäärä tapahtui tiettynä ajanjaksona, laskuri laskee pulssit ja siirtää sen taajuuslaskuriin näyttämään pulssien taajuusalue ja laskuri on nolla. Se on erittäin helppo käyttää ja mitata taajuus, ja se näkyy digitaalisessa muodossa. Näitä on saatavana edulliseen hintaan tarkemmin.
Lohkokaavio
Taajuuslaskurin lohkokaavio sisältää tulosignaalin, tulon ehdollisuuden ja kynnyksen, JA-portin, laskurin tai salvan, tarkan aika-alueen tai kellon, vuosikymmenen jakajat, kiikun ja näytön.
Taajuuslaskurin lohkokaavio
Tulo
Kun tulosignaali, jolla on suuri tuloimpedanssi ja pieni lähtöimpedanssi, syötetään tähän laskuriin, se syötetään vahvistimeen signaalin muuntamiseksi neliö- tai suorakulmaiseksi aalloksi prosessoitavaksi digitaalisessa piirissä. Tulosignaali puskuroidaan ja vahvistetaan käyttämällä tulo-olosuhteita ja kynnyksiä. Tässä vaiheessa Schmitt-liipaisinta käytetään ohjaamaan reunojen kohinan aiheuttamien ylimääräisten pulssien laskemista. Laskurin liipaisutasoa ja laskurin herkkyyttä voidaan ohjata laskemaan ylimääräisiä pulsseja.
Kello (tarkka aikaperuste)
Kello tai tarkka aikaperusta tarvitaan erilaisten ajoitussignaalien tuottamiseksi tarkkoina aikaväleinä. Se käyttää a kideoskillaattori korkea laatu hallituille ja tarkoille ajoitussignaaleille. Kelloa käytetään vuosikymmenen jakajaan.
Vuosikymmenen jakajat ja kiikku
Pulssit, jotka syntyvät tulevasta signaalista ja kellosignaalista, syötetään vuosikymmenen jakajaan kellosignaalin jakamiseksi ja lähtö annetaan kiikalle mahdollistamaan pulssi päälaitteelle JA portti .
Portti
Tarkka kiertokäynnistyspulssi ja tulosignaalin pulssijoukko syötetään portille (AND-portille) pulssisarjan tuottamiseksi tarkalla aikavälillä. Jos tulosignaali / saapuva signaali on 1 MHz: ssä ja 1 sekunnin portti tulisi avata, tuotetaan miljoona pulssia tuloksena olevana lähtösignaalina.
Laskuri tai salpa
Portin ulostulo syötetään laskuriin laskemaan tulosignaalista tapahtuneiden pulssien lukumäärä. Salpaa käytetään lähtösignaalin pitämiseen näytettäessä lukuja, sillä välin laskuri laskee pulssit. Siinä on 10 vaihetta pulssien laskemiseksi ja pitämiseksi.
Näyttö
Laskurin lähtö ja salpa annetaan näytölle, jotta lähtö saadaan luettavassa muodossa. Lähtösignaalin taajuus näytetään. Yleisimmin käytetyt näytöt ovat LCD tai LED. Koska jokaisella vuosikymmenen laskurilla on yksi numero ja siihen liittyvät tiedot näytetään näytöllä.
Taajuuslaskurin piirikaavio
Tämän piirikaavio voidaan tehdä käyttämällä kahta ajastinta, laskuria, 8051-mikrokontrolleria, potentiaalivastusta, neliöaaltogeneraattori ja LCD-näyttö . Peruspiirikaavio on esitetty alla.
Piirikaavio ajastimilla
Taajuuslaskuri käyttää IC 555 -ajastinta kellosignaalien tuottamiseen tarkalla yhden sekunnin aikavälillä. Arduino UNO: ta käytetään neliöaaltogeneraattorina. An IC 555 -ajastin ja neliöaaltogeneraattori voidaan konfiguroida vakaa multivibraattori . 16 × 2 LCD-näyttöä käytetään näyttämään lähtösignaalin taajuus hertseinä.
Tämän piiri voidaan tehdä käyttämällä IC 555 -ajastinta ja 8051-mikrokontrollerien ajastinta / laskuria. IC 555 -ajastinta käytetään värähtelysignaalien generoimiseksi toimintajaksolla (99%), jolla on korkein lähtösignaalin aikajakso. Kynnys- ja purkuvastuksia voidaan säätää halutun käyttöjakson arvon saamiseksi. Käyttöjakson kaava on D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2).
8051-mikrokontrollerien ajastinta / laskuria käytetään tuottamaan pulssin taajuus hertseinä. Koska 8051: llä on kaksi ajastinta, se toimii ajastimena 0 ja ajastimena 1 ja sitä käytetään tilassa 0 ja tilassa 1. Ajastinta 0 käytetään aikaviiveen tuottamiseen. Neliöaaltogeneraattorista lähtevät pulssit lasketaan ajastimella 1.
IC 555 -ajastinta käyttävän taajuuslaskurin piirisuunnittelu on esitetty alla.
Taajuuslaskuri IC 555 -ajastinta käyttämällä
Taajuuslaskuripiirin toimintaperiaate
Neliöaaltogeneraattorin tuottamat pulssit syötetään laskimeen / ajastimeen 8051. Sitä käytetään kahdessa moodissa aikaviiveen tuottamiseksi ja pulssien laskemiseksi. 8051: n laskuri / ajastin laskee impulssien lukumäärän tulosignaalista tietyllä aikavälillä. Laskurin lähtö annetaan 16 × 2 LCD-näytölle signaalin taajuuden (jaksojen / sekunti) ilmaisemiseksi Hz: ssä tietyllä aikavälillä. Tämä on taajuuslaskurin toimintaperiaate.
Taajuuslaskuri toimii
Taajuuslaskurin toiminta voidaan selittää yllä olevasta piirikaaviosta. Neliöaaltogeneraattorin tuottama pulssi ( Arduino UNO ) annetaan 8051-mikrokontrollerien nastalle 3.5 (portti 3). 8051: n nasta 3.5 toimii ajastimena 1 ja määritetty laskuriksi. TCON TR1 -bitti voidaan asettaa HIGH ja LOW laskemaan pulssit. Lopullinen määrä tallennetaan TH1- ja TL1-rekistereihin (ajastin 1). Pulssin taajuus voidaan laskea käyttämällä kaavaa,
F = (TH1x256) + TL1
Pulssin arvojen muuntamiseksi hertseinä tulosarvo kerrotaan 10: llä, ts. Taajuudella jaksoissa sekunnissa. Joitakin laskelmia taajuuslaskurissa, pulssin taajuus näytetään 16 × 2 LCD-näytöllä.
Taajuuslaskurin tyypit
Pulssin taajuus voidaan mitata kahden tyyppisillä taajuuslaskureilla. He ovat,
- Suora laskentataajuuslaskuri
- Vastavuoroinen taajuuslaskuri.
Suora laskentataajuuslaskuri
Tämä on yksi yksinkertaisimmista menetelmistä tulopulssin taajuuden mittaamiseksi. Laskettuasi tulopulssin jaksojen lukumäärän sekunnissa, taajuus voidaan laskea käyttämällä yksinkertaista laskuripiiriä. Tämä tavanomainen menetelmä on rajoitettu mittaamaan matalataajuinen resoluutio. Suurimman tarkkuuden saamiseksi porttiaikaa voidaan pidentää. Esimerkiksi resoluution mittaamiseksi 1 MHz: ssä tarvitaan 1000 sekunnin ajanjakso mittaamiseen kerralla.
Vastavuoroinen taajuuslaskuri
Tätä menetelmää käytetään suoran laskentamenetelmän haittojen voittamiseen. Se mittaa tulopulssin ajanjakson sen sijaan, että laskisi syklien lukumäärän sekunnissa. Pulssin taajuus voidaan laskea käyttämällä F = 1 / T. Lopullinen taajuusresoluutio riippuu ajallisesta resoluutiosta ja riippumaton tulotaajuudesta. Se voi mitata matalan taajuuden suurimmalla tarkkuudella erittäin nopeasti ja vähentää kohinaa säätämällä liipaisutasoa. Se mittaa tulopulssin ajanjakson (sisältää useita syklejä) ja ylläpitää riittävän aikaresoluution. Tämä voidaan suorittaa pienillä kustannuksilla.
Muun tyyppiset taajuuslaskurit ovat
- Penkkitaajuuslaskuria käytetään elektroniikan testauslaitteisiin
- PXI-taajuuslaskuri näyttää taajuuden PXI-muodossa ja sitä käytetään testaus- ja ohjausjärjestelmissä.
- Kannettava taajuuslaskuri
- Taajuuslaskuri digitaalisella yleismittarilla
- Paneelimittari
Edut
taajuuslaskurin edut ovat
- Se mittaa neliöaaltogeneraattorin tuottaman pulssin taajuuden tarkalla aikavälillä.
- Näitä käytetään laajasti taajuuden mittaamiseen RF-alueella
- Nämä laskurit tarjoavat tarkat taajuusarvot erittäin nopeasti ja helposti.
- Se on kustannustehokas sovelluksesta riippuen.
- Varmistaa, että kaikki taajuudet lähetetään määritetyillä kaistoilla.
Sovellukset
taajuuslaskurin sovellukset ovat
- Käytetään neliöaaltogeneraattorista saadun pulssin taajuuden määrittämiseen.
- Käytetään pulssin taajuuden mittaamiseen erittäin tarkasti
- Mittaa saapuvan signaalin taajuuden lähettimen ja vastaanotin linjalla
- Käytetään tiedonsiirrossa kellopulssin takia.
- Oskillaattorin taajuus voidaan mitata
- Käytetään RF-alueella
- Tunnistaa suuritehoisen tiedonsiirron taajuuden
UKK
1). Mikä on taajuusyksikkö?
Signaalin taajuus mitataan hertseinä (HZ)
2). Mikä on taajuuslaskurin käyttö?
Näitä käytetään mittaamaan neliöaaltogeneraattorista tai oskillaattorista generoidun signaalin tarkka taajuus.
3). Minkä tyyppisiä laskureita käytetään korkeiden taajuuksien mittaamiseen?
Synkronisia ja asynkronisia laskureita käytetään korkeiden taajuuksien mittaamiseen.
4). Mitä tarkoitat mod-laskurilla?
Mod-laskuri tai moduulilaskuri määritellään tiloina, jotka laskevat pulssin peräkkäin soveltamalla kellosignaalia.
5). Mitkä ovat kaksi taajuuslaskurimenetelmää?
Menetelmät ovat suora laskenta ja vastavuoroinen
Näin ollen kyse on määritelmästä, lohkokaaviosta, piirikaaviosta, piirin suunnittelusta, toimintaperiaatteesta, toiminnasta, tyypeistä, eduista ja taajuuslaskurin sovellukset . Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat taajuuslaskurin haitat?
