В цифровата електроника, броячи се използват за преброяване на броя на импулсите или събитията, които са се случили. Броячите съхраняват данните и съставени от група от джапанки с приложен часовник сигнал. Броячите могат да измерват честотата и времето заедно с процеса на броене. Те могат да увеличат адресите на паметта според приложението. Броячите са разделени на два вида те са синхронни броячи и асинхронни броячи. „Модът“ на брояча показва, че трябва да се приложат състоянията „не“, преди да се броят импулсите. Те се използват в различни цифрови приложения като аналогово-цифрови преобразуватели, цифрови часовници, честотни разделители, таймерни вериги и много други. Тази статия е посветена на честотния брояч.
Какво представлява честотният брояч?
Определение: Тестовите инструменти, които са свързани с широк диапазон от радиочестоти, които честотата и времето на цифровите сигнали се наричат честотни броячи. Те са в състояние да измерват точно честотата и времето на повтарящи се цифрови сигнали. Те са известни също като честотомери, използвани за измерване на честотата и времето на квадратни вълни и входни импулси. Те се използват различни приложения с радиочестотен обхват. Тези броячи използват Prescaler за намаляване на честотата и управляват цифровата верига. Честотата на цифровите или аналоговите сигнали се показва на неговия дисплей в HZ.
Честотен брояч
Когато броя на импулсите или събитията са се появили в определен период от време, броячът брои импулсите и го прехвърля към честотния брояч, за да покаже честотния обхват на импулсите и броячът е настроен на нула. Много е лесно да се използва и измерва честотата и дисплеите в цифров вид. Те се предлагат на достъпни цени с по-голяма точност.
Блокова диаграма
Блоковата диаграма на честотния брояч съдържа входен сигнал, входно кондициониране и праг, И порта, брояч или резе, точна времева база или часовник, делители на десетилетия, тригер и дисплей.
Блокова диаграма на брояча на честотите
Вход
Когато входният сигнал с висок входен импеданс и нисък импеданс на изхода се приложи към този брояч, той ще бъде подаден към усилвателя, за да преобразува сигнала в квадратна или правоъгълна вълна за обработка в цифровата верига. Входният сигнал се буферира и усилва чрез използване на входните условия и прагове. На този етап се използва спусъкът на Schmitt за контрол на броенето на допълнителни импулси, възникнали поради шум по краищата. За да намалите броенето на допълнителни импулси, нивото на задействане и чувствителността на брояча могат да бъдат контролирани.
Часовник (точна времева база)
Часовник или точна времева база е необходима за генериране на различни синхронизиращи сигнали на точни интервали от време. Използва a кристален осцилатор с високо качество за контролирани и точни синхронизиращи сигнали. Часовникът се прилага за делители на десетилетие.
Десетилетни разделители и джапанки
Импулсите, генерирани от входящия сигнал и тактовия сигнал, се подават към делителите на десетилетието, за да разделят тактовия сигнал, а изходът се дава на тригера, за да се създаде активиращ импулс за основния И порта .
Порта
Точният разрешаващ импулс от тригера и последователността от импулси от входния сигнал се прилага към портата (И портата), за да генерира поредица от импулси в точен интервал от време. Ако входният сигнал / входящият сигнал е на 1 MHZ и за 1-секундната порта трябва да се отвори, тогава се произвеждат 1 милион импулса като резултатния изходен сигнал.
Брояч или резе
Изходът на портата се подава към брояча за отчитане на броя на импулсите, възникнали от входния сигнал. Резето се използва за задържане на изходния сигнал, докато се показват цифрите, а междувременно броячът брои импулсите. Той ще има 10 етапа за преброяване и задържане на импулсите.
Дисплей
Изходът на брояча и ключалката се дават на дисплея, за да осигурят изхода в четим формат. Показва се честотата на изходния сигнал. Най-често използваните дисплеи са LCD или LED. Тъй като ще има една цифра за всеки десетилетен брояч и свързаната информация се показва на дисплея.
Диаграма на честотния брояч
Схемата на това може да се направи с помощта на два таймера, броячи, 8051 микроконтролери, потенциални резистори, генератор на квадратни вълни , и ЛСД дисплей . Основната електрическа схема е показана по-долу.
Електрическа схема с помощта на таймери
Честотният брояч използва IC 555 таймер за подаване на тактови сигнали с точен интервал от време от една секунда. Arduino UNO се използва като генератор на квадратни вълни. An IC 555 таймер и генератор на квадратни вълни могат да бъдат конфигурирани като нестабилен мултивибратор . LCD дисплеят 16 × 2 се използва за показване на честотата на изходния сигнал в Hertz.
Веригата на това може да се направи с помощта на IC 555 таймер и таймер / брояч на 8051 микроконтролери. За генериране на трептящи сигнали с работен цикъл (99%) с най-висок период от време на изходния сигнал се използва таймерът IC 555. Праговите и разрядните резистори могат да се регулират, за да се получи желаната стойност на работния цикъл. Формулата за работния цикъл е D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2).
Таймерът / броячът на 8051 микроконтролери се използва за генериране на честотата на импулса в Hertz. Тъй като 8051 има два таймера, действа като таймер 0 и таймер 1 и работи в режим 0 и режим 1. Таймерът 0 се използва за закъснение. Импулсите, излизащи от генератора на квадратни вълни, се отчитат с помощта на таймер 1.
Схемата на честотния брояч с помощта на IC 555 таймер е показана по-долу.
Честотен брояч с помощта на IC 555 таймер
Принцип на работа на честотната верига
Импулсите, генерирани от генератора на квадратни вълни, се подават към брояча / таймера на 8051. Той се управлява в два режима, за да генерира закъснение във времето и да брои импулсите. Броячът / таймерът от 8051 отчита броя на импулсите от входния сигнал във времеви интервал. Изходът от брояча се дава на 16 × 2 LCD дисплей за показване на честотата на сигнала (брой цикли / секунда) в Hz за определен интервал от време. Това е принципът на работа на честотния брояч.
Честотен брояч работи
Работата на честотния брояч може да бъде обяснена от горната схема. Импулсът, генериран от генератора на квадратни вълни ( Arduino UNO ) се дава на щифта 3.5 (порт 3) на 8051 микроконтролери. Пин 3.5 от 8051 действа като таймер 1 и е конфигуриран като брояч. TCON TR1 битът може да бъде настроен на HIGH и LOW за отчитане на импулсите. Крайният брой се съхранява в регистрите TH1 и TL1 (таймер 1). Честотата на импулса може да бъде изчислена по формулата,
F = (TH1 X 256) + TL1
За да се преобразуват стойностите на импулса в херци, получената стойност се умножава по 10, т.е. честота в цикли в секунда. След някои изчисления в честотния брояч, честотата на импулса се показва на 16 × 2 LCD.
Видове честотни броячи
Честотата на импулса може да бъде измерена с помощта на два вида честотни броячи. Те са,
- Брояч на честота за директно броене
- Взаимен брояч на честоти.
Брояч на честоти с директно броене
Това е един от най-простите методи за измерване на честотата на входния импулс. След преброяване на броя цикли на входния импулс в секунда, честотата може да бъде изчислена с помощта на проста верига на брояча. Този конвенционален метод е ограничен до измерване на нискочестотна разделителна способност. За да получите най-висока разделителна способност, времето за порта може да бъде разширено. Например, за да се измери разделителната способност на 1MHZ, тогава е необходим период от 1000 секунди, за да се измери едновременно.
Взаимен брояч на честоти
Този метод се използва за преодоляване на недостатъците на метода на директно преброяване. Той измерва периода от време на входния импулс, вместо да изчислява брой цикли в секунда. Честотата на импулса може да се изчисли, като се използва F = 1 / T. Крайната честотна разделителна способност зависи от временната разделителна способност и не зависи от входната честота. Той може много бързо да измери ниската честота при най-висока разделителна способност и намалява шума чрез регулиране на нивото на задействане. Той измерва периода от време на входния импулс (съдържа няколко цикъла) и поддържа достатъчна разделителна способност във времето. Това може да се извърши на ниска цена.
Другите видове честотни броячи са
- Стендовият брояч на честоти се използва за оборудване за изпитване на електроника
- PXI честотният брояч показва честота във формат PXI и се използва за системи за изпитване и контрол.
- Ръчен брояч на честоти
- Честотен брояч с помощта на цифров мултицет
- Панометър
Предимства
The предимства на честотния брояч са
- Той измерва честотата на импулса, генериран от генератора на квадратни вълни в точно определен интервал от време.
- Те се използват широко за измерване на честотата в радиочестотния диапазон
- Тези броячи предоставят точни честотни стойности много бързо и лесно.
- Това е рентабилно в зависимост от приложението.
- Гарантира, че всички честоти се предават в рамките на определените обхвати.
Приложения
The приложения на честотния брояч са
- Използва се за определяне на честотата на импулса, получен от генератора на квадратни вълни.
- Използва се за измерване на честотата на импулса много точно
- Измерва честотата на входящия сигнал при предавателя и приемник на линия
- Използва се при предаване на данни поради импулса на часовника.
- Честотата на осцилатора може да бъде измерена
- Използва се в RF диапазон
- Открива честотата на предаване на данни с висока мощност
Често задавани въпроси
1). Каква е единицата за честота?
Честотата на сигнала се измерва в херци (HZ)
2). Каква е ползата от честотен брояч?
Те се използват за измерване на точната честота на сигнал, генериран от генератор с квадратна вълна или осцилатор.
3). Какъв тип броячи се използват за измерване на високи честоти?
За измерване на високи честоти се използват синхронни и асинхронни броячи.
4). Какво имате предвид под мод брояча?
Мод брояч или модул брояч се дефинира като no.of състояния, които броячът брои импулса последователно чрез прилагане на тактов сигнал.
5). Кои са двата метода на честотния брояч?
Методите са Директно преброяване и Взаимно
По този начин това е всичко за дефиницията, блоковата схема, електрическата схема, схемата, принципа на работа, работата, видовете, предимствата и приложения на честотния брояч . Ето един въпрос към вас, какви са недостатъците на честотния брояч?
