什么是频率计数器:电路图及其工作

在数字电子技术,计数器是用来计算编号的。指已经发生的脉冲或事件。计数器存储数据并由一组组成人字拖采用应用时钟信号。计数器能够测量频率和时间以及计数过程。这些可以根据应用程序增加存储器地址。计数器分为两种类型,它们是同步计数器和异步计数器。计数器的“mod”表示在计算脉冲之前应该应用的编号。这些用于各种数字应用,例如模拟转换器,数字时钟,分频器,定时器电路等。本文是关于频率计数器的。

频率计数器是什么?

定义:与各种无线电频率相关的测试仪器的频率数字信号的时间称为频率计数器。这些能够准确地测量重复数字信号的频率和时间。这些也称为频率计,用于测量方波和输入脉冲的频率和时间。这些使用具有RF范围的各种应用。这些计数器使用预分频器来降低频率并操作数字电路。数字或模拟信号的频率显示在其Hz中的显示屏上。


频率计数器
频率计数器

当没有。对于特定时间内发生的脉冲或事件,计数器对脉冲进行计数,并将其传递给频率计数器,显示脉冲的频率范围,计数器设置为零。它非常容易使用和测量频率,并以数字形式显示。这些都是可负担的价格,更准确。

框图

频率计数器框图包含输入信号、输入调节、阈值、门、计数器或锁存器、精确的时基或时钟、十分压器、触发器和显示器。

频率计数器框图
频率计数器框图

输入

当高输入阻抗和低输出阻抗的输入信号加到该计数器上时,将其送入放大器,将信号转换成方波或矩形波,在数字电路中进行处理。利用输入条件和阈值对输入信号进行缓冲放大。在这一阶段,施密特触发器被用来控制计数附加脉冲发生由于噪声在边缘。为了减少计数附加脉冲,可以控制计数器的触发电平和灵敏度。

时钟(准确的时基)

在精确的时间间隔内需要时钟或准确的时间底座以产生各种定时信号。它使用A.水晶振荡器具有高质量的可控和精确的定时信号。这个时钟适用于十进位除法器。


十进制除法器和触发器

由输入信号和时钟信号产生的脉冲被馈送到十进位分配器以分割时钟信号,然后输出给触发器以产生主脉冲和门

来自触发器的精确使能脉冲和来自输入信号的脉冲序列应用于门(和门),以在一个精确的时间间隔产生一系列脉冲。如果输入信号/输入信号是在1兆赫兹和1秒门应该打开,然后产生1百万脉冲作为结果输出信号。

柜台或闩锁

门的输出被送入计数器以计数编号。来自输入信号的脉冲。锁存器用于保持输出信号,同时显示数字,计数器计数脉冲。它将有10个阶段来计数并保持脉搏。

显示

计数器和锁存器的输出被提供给显示器以提供可读格式的输出。显示输出信号的频率。最常用的显示器是LCD或LED。因为每十年会有一个数字计数器,相关信息显示在显示器上。

频率计数电路图

这个电路图可以用两个定时器、计数器、8051单片机、电阻器、方波发生器,和液晶显示器。基本电路图如下所示。

使用定时器的电路图
使用定时器的电路图

频率计数器使用IC 555定时器以一秒钟的精确时间间隔提供时钟信号。Arduino Uno用作方波发生器。一个IC 555定时器方波发生器可配置为不稳多谐振荡器。16×2 LCD显示器用于显示赫兹输出信号的频率。

这可以通过使用IC 555定时器和8051微控制器的计时器/计数器来完成电路。为了产生具有占空比(99%)的振荡信号,具有最高时间段的输出信号,使用IC 555计时器。可以调整阈值和放电电阻以获得占空比的所需值。占空比的公式是D = (R1 + R2) / (R1 + R2 2)。

使用8051单片机的定时器/计数器来产生以赫兹为单位的脉冲频率。因为8051有两个定时器作为定时器0和定时器1,并在模式0和模式1中操作。定时器0用于产生一个时间延迟。方波发生器发出的脉冲使用定时器1进行计数。

使用IC 555定时器的频率计数器的电路设计如下图所示。

使用IC 555定时器的频率计数器
使用IC 555定时器的频率计数器

频率计数器电路的工作原理

方波发生器产生的脉冲被送入8051计数器/计时器。它在两种模式下工作,以产生时间延迟和计数脉冲。8051的计数器/计时器计数编号。输入信号在某一时间间隔内的脉冲值。计数器的输出被给予16×2的液晶显示器来显示信号的频率(no。(周期/秒)在特定时间间隔内以Hz表示。这就是频率计数器的工作原理。

频率计数器工作

从上面的电路图可以看出频率计数器的工作原理。方波发生器产生的脉冲(Arduino Uno.)给出8051微控制器的引脚3.5(端口3)。8051的引脚3.5充当定时器1并配置为计数器。TCON TR1位可以设置为高且低,以计算脉冲。最终计数存储在TH1和TL1寄存器(定时器1)中。脉冲的频率可以通过使用公式来计算,

F = (TH1 X 256) + TL1

要将脉冲的值转换为赫兹,所得到的值乘以10即,频率在每秒周期中。在频率计数器内部进行一些计算后,脉冲的频率显示在16×2 LCD上。

频率计数器的类型

可以通过使用两种类型的频率计数器来测量脉冲的频率。他们是,

  • 直接计数频率计数器
  • 互惠频率计数器。

直接计数频率计数器

这是测量输入脉冲频率的最简单方法之一。在计算每秒输入脉冲的循环的No.Of后,可以通过使用简单的计数器电路来计算频率。该传统方法限于测量低频分辨率。为了获得最高分辨率,可以扩展门时间。例如,要测量1MHz的分辨率,则需要一次测量1000秒的时间段。

互惠频率计数器

该方法克服了直接计数法的缺点。它是测量输入脉冲的时间周期,而不是计算编号。每秒的周期数。脉冲的频率可以用F = 1/T来计算。最终的频率分辨率取决于时间分辨率,并且与输入频率无关。它可以非常快速地测量最高分辨率的低频,并通过调整触发电平来降低噪声。它测量输入脉冲的时间周期(包含几个周期)并保持足够的时间分辨率。这可以以较低的成本进行。

其他类型的频率计数器是

  • 台式频率计用于电子测试设备
  • 频率计数器以PXI格式显示频率,用于测试和控制系统。
  • 手持频率计数器
  • 使用数字万用表的频率计数器
  • 面板计

优点

频率计数器的优点

  • 它以精确的时间间隔测量从方波发生器产生的脉冲的频率。
  • 这些广泛用于测量射频范围内的频率
  • 这些计数器提供精确的频率值非常快速和容易。
  • 这取决于应用程序是具有成本效益。
  • 确保所有的频率都在指定的频带内传输。

应用程序

频率计数器的应用

  • 用于确定从方波发生器获得的脉冲频率。
  • 用于非常准确地测量脉冲的频率
  • 测量输入信号的频率发射机和电话线上的接收器
  • 由于时钟脉冲而用于数据传输。
  • 振荡器的频率是可以测量的
  • 用于射频范围
  • 检测高功率数据传输的频率

常见问题

频率的单位是什么?

信号的频率以赫兹(HZ)表示

频率计数器有什么用?

这些是用来测量方波发生器或振荡器产生的信号的准确频率。

3)什么类型的计数器被用来测量高频?

同步和异步计数器用于测量高频。

4)。Mod Counter是什么意思?

模计数器或模数计数器定义为编号。状态计数器通过应用时钟信号来依次计数脉冲。

5)。频率计数器的两种方法是什么?

方法有直接计数法和倒数法

因此,这一切都是关于定义,框图,电路图,电路设计,工作原理,工作方式,类型,优点和频率计数器的应用。这里有一个问题要问你,频率计数器的缺点是什么?

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