Therory of operationThe frequency c

Therory of operation

The frequency counter has to count the number of cycles per second of an incoming signal. Hence we need a device to count. In electronics circuits, counter ICs are available for counting. These IC's can count the input pulses. The count is given as coded output from the IC (in binary form or BCD form). The count must be converted into decimal digit to be understood by human beings. More number of IC's can be cascaded to increase the number of digits. The number of digits required for the counter to display the count value depends on the application and the accuracy needed. In our design we use a single 4 bit BCD high-speed CMOS counter chips. One chip is used for one digits and we use 7 similar ICs to get seven digit counter. Also we use CMOS decoder IC to decode the BCD out put of the counter to drive 7 segment displays.

Since the counter can count only digital pulses, we need to convert the incoming signal wave to digital pulse or we should obtain one pulse for every input wave. Hence we need a special circuit to shape the input wave into a square wave of same frequency and amplitude confined to the TTL signal levels. A signal conditioning section is needed for this purpose.

The input Signal-conditioning section consists of the following stages.

Amplifier or attenuation stage
TTL level converter stage
Besides the above initial stages, some times a few more additional stages such as input protection stages, filter stages, etc are can be found in some designs. The input whose frequency is to measured is given to the input stage consisting of the above and the out put of this stage is the square pulses. Now the square pulses are given to the counter to count the number of pulses for a fixed duration. If the duration is 1 seconds, then the counter displays a value that equals to the number of cycles per second, now if we want to measure a frequency of say 20MHz, the counter should display 20000000. this means the counter should have 8 digits to display. Now the resolution of the counter ( minimum change of frequency that can be displayed ) is 1Hz. If we do not require that much of resolution, we can reduce the number of digits. For example, if we are counting the input cycles for a duration of 0.1 seconds, the display shows 2000000. Now if we put a decimal points after two digits from the left of the display, the frequency can be read in MHz, in both cases, the resolution for the later being 10Hz. The time for which the counter is counting is called as gating time and if the gating is say 1 milli second, we get a display with resolution of 1kHz. A frequency counter must always count the input frequency and display frequency. This means there should be an arrangement to count the input for a fixed time, display the reading. While displaying the reading, the counter should clear again to read input again. Then only we get a continuous reading that displays the correct frequency at all times. A control circuit is needed to achieve this. The function of the control circuit to generate the following signals.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Therory การดำเนินงานตัวนับความถี่จะนับจำนวนรอบต่อวินาทีของสัญญาณขาเข้าได้ ดังนั้น เราต้องมีอุปกรณ์การตรวจนับ ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เคาน์เตอร์ ICs มีสำหรับการตรวจนับ IC เหล่านี้สามารถนับพัลส์ป้อนเข้า การนับถูกกำหนดเป็นรหัสออกจาก IC (ในรูปแบบไบนารีหรือ BCD แบบฟอร์ม) การนับต้องแปลงเป็นเลขทศนิยมที่จะเข้าใจมนุษย์ จำนวนเพิ่มเติมของ IC สามารถถูกเรียงซ้อนกับการเพิ่มจำนวนตัวเลข จำนวนตัวเลขที่จำเป็นสำหรับตัวนับแสดงค่าจำนวนขึ้นอยู่กับโปรแกรมประยุกต์และความถูกต้องที่จำเป็น ในการออกแบบของเราที่เราใช้ 4 บิตเดียว BCD CMOS ความเร็วสูงเคาน์เตอร์ชิ หนึ่งชิใช้สำหรับตัวเลขหลักที่หนึ่ง และเราใช้ ICs คล้าย 7 รับเจ็ดหลักเคาน์เตอร์ นอกจากนี้ เราใช้ CMOS IC ถอดรหัสถอดรหัส BCD ออกย้ายของตัวนับการขับ 7 เซ็กเมนต์แสดงเนื่องจากตัวนับสามารถนับเฉพาะดิจิตอลพัลส์ เราต้องการแปลงคลื่นสัญญาณขาเข้าไปชีพจรดิจิตอล หรือเราควรได้รับสำหรับคลื่นทุกอินพุตหนึ่งชีพจร ดังนั้น เราจำเป็นวงจรพิเศษเพื่อรูปร่างคลื่นสัญญาณเข้าคลื่นสี่เหลี่ยมของความถี่และแอมพลิจูดจำกัดระดับสัญญาณ TTL เหมือนกัน สัญญาณปรับส่วนจำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์นี้ส่วนการปรับสัญญาณอินพุตประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้ขยายหรือลดขั้นขั้นตอนการแปลงระดับ TTLนอกจากขั้นตอนแรกด้านบน มีกี่ขั้นตอนเพิ่มเติมมากขึ้นเช่นการป้องกันขั้น ขั้นตอนการกรอง ฯลฯ บางครั้งสามารถพบในการออกแบบ ให้ป้อนข้อมูลที่มีความถี่คือการ วัดระยะการป้อนข้อมูลประกอบข้างต้น และย้ายการออกของขั้นตอนนี้เป็นพัลส์สี่เหลี่ยม ตอนนี้ พัลส์สี่เหลี่ยมจะได้รับไปที่เคาน์เตอร์เพื่อนับจำนวนชีพจรระยะเวลาถาวร ถ้าระยะเวลา 1 วินาที จากตัวนับที่แสดงค่าที่เท่ากับจำนวนรอบต่อวินาที ขณะนี้ถ้าเราต้องการวัดความถี่ของพูด 20MHz เคาน์เตอร์ควรแสดง 20000000 เคาน์เตอร์ควรมี 8 หลักจะแสดงขึ้น ตอนนี้ ความละเอียด (ขั้นต่ำเปลี่ยนความถี่ที่สามารถแสดง) ตัวนับเป็น 1Hz หากเราไม่ต้องการความละเอียดมาก เราสามารถลดจำนวนตัวเลข ตัวอย่างเช่น ถ้าเรามีการนับรอบการป้อนข้อมูลสำหรับระยะเวลา 0.1 วินาที การแสดงผลแสดง 2000000 ตอนนี้ถ้าเราใส่จุดทศนิยมหลังเลขสองหลักจากด้านซ้ายของจอแสดงผล ความถี่สามารถอ่านได้ในหน่วย MHz ทั้งสองกรณี การแก้ปัญหาในภายหลังสำหรับการ 10Hz เวลานับตัวนับที่เรียกว่าเป็น gating เวลา และถ้า gating การ พูด 1 หนึ่งสอง เราได้รับการแสดงผลความละเอียด 1kHz ตัวนับความถี่ต้องนับความถี่ของอินพุต และแสดงความถี่ ซึ่งหมายความว่า ควรมีการจัดเรียงการนับสัญญาณเวลาที่กำหนด แสดงการอ่าน ในขณะที่แสดงการอ่าน การนับควรล้างอีกอ่านป้อนข้อมูลอีกครั้ง แล้ว เดียวเราได้รับการอ่านอย่างต่อเนื่องที่แสดงความถี่ถูกต้องทุก ครั้ง จำเป็นต้องมีวงจรควบคุมเพื่อให้บรรลุนี้ การทำงานของวงจรควบคุมการสร้างสัญญาณต่อไปนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Therory ของการดำเนินงาน

เคาน์เตอร์ความถี่มีการนับจำนวนรอบต่อวินาทีของสัญญาณขาเข้า ดังนั้นเราต้องมีอุปกรณ์ที่จะนับ ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์นับ ICs ที่มีอยู่สำหรับการนับ ไอซีเหล่านี้สามารถนับพัลส์การป้อนข้อมูล นับจะได้รับเป็นเอาท์พุทรหัสจาก IC (ในรูปแบบไบนารีหรือรูปแบบ BCD) นับจะต้องถูกแปลงเป็นทศนิยมหลักที่ต้องทำความเข้าใจโดยมนุษย์ จำนวนมากของไอซีสามารถระดับล่างเพื่อเพิ่มจำนวนของตัวเลข จำนวนของตัวเลขที่จำเป็นสำหรับเคาน์เตอร์เพื่อแสดงค่านับขึ้นอยู่กับการใช้งานและความถูกต้องที่จำเป็น ในการออกแบบของเราที่เราใช้เพียงครั้งเดียว 4 บิต BCD ความเร็วสูงชิป CMOS เคาน์เตอร์ หนึ่งชิปจะใช้เวลาหนึ่งตัวเลขและเราจะใช้ 7 ของวงจรรวมที่คล้ายกันที่จะได้รับเคาน์เตอร์เจ็ดหลัก นอกจากนี้เราใช้ CMOS ถอดรหัส IC เพื่อถอดรหัส BCD ออกวางของเคาน์เตอร์ที่จะขับรถ 7 แสดงส่วน.

ตั้งแต่เคาน์เตอร์สามารถนับพัดิจิตอลเท่านั้นเราต้องแปลงคลื่นสัญญาณเข้าและการเต้นของชีพจรดิจิตอลหรือเราควรจะได้รับหนึ่งชีพจรสำหรับทุกการป้อนข้อมูล คลื่น. ดังนั้นเราจำเป็นต้องมีวงจรพิเศษเพื่อรูปร่างคลื่นการป้อนข้อมูลลงในตารางคลื่นความถี่เดียวกันและความกว้างถูกคุมขังในระดับสัญญาณ TTL ส่วนเครื่องสัญญาณเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์นี้.

ส่วนสัญญาณปรับอากาศประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้.

เครื่องขยายเสียงหรือขั้นตอนการลดทอน
ขั้นตอนการแปลงระดับ TTL
นอกจากนี้ขั้นตอนแรกข้างต้นแล้วบางครั้งไม่กี่ขั้นตอนเพิ่มเติมเช่นขั้นตอนการป้องกันการป้อนข้อมูลกรอง ขั้นตอน ฯลฯ จะสามารถพบได้ในการออกแบบที่บาง การป้อนข้อมูลที่มีความถี่ในการวัดจะได้รับการขั้นตอนการป้อนข้อมูลประกอบด้วยข้างต้นและออกวางของขั้นตอนนี้เป็นตารางพัลส์ ตอนนี้ตารางพัลส์จะได้รับไปที่เคาน์เตอร์เพื่อนับจำนวนของพัลส์สำหรับระยะเวลาที่กำหนด หากระยะเวลา 1 วินาทีแล้วที่เคาน์เตอร์แสดงค่าที่เท่ากับจำนวนรอบต่อวินาทีตอนนี้ถ้าเราต้องการที่จะวัดความถี่ของการพูด 20MHz ที่เคาน์เตอร์ควรแสดง 20000000. นี้หมายถึงเคาน์เตอร์ควรมีตัวเลข 8 หลักไป แสดง. ตอนนี้มติที่เคาน์เตอร์ (เปลี่ยนแปลงต่ำสุดของความถี่ที่สามารถแสดง) เป็น 1Hz ถ้าเราไม่จำเป็นต้องมีที่มากของความละเอียดเราสามารถลดจำนวนของตัวเลข ตัวอย่างเช่นถ้าเรามีการนับรอบการป้อนข้อมูลสำหรับระยะเวลา 0.1 วินาที, หน้าจอแสดง 2000000. ตอนนี้ถ้าเราใส่จุดทศนิยมหลังจากที่ตัวเลขสองหลักจากซ้ายของจอแสดงผลความถี่สามารถอ่านได้ใน MHz ในทั้งสองกรณี ความละเอียดในการเป็น 10Hz ภายหลัง เวลาที่เคาน์เตอร์จะนับจะเรียกว่าเป็นเวลา gating และถ้า gating คือพูด 1 มิลลิวินาทีที่เราได้รับการแสดงผลที่มีความละเอียดของ 1kHz เคาน์เตอร์ความถี่จะต้องนับอินพุตความถี่และความถี่ในการแสดงผล ซึ่งหมายความว่าควรจะมีการจัดเรียงที่จะนับการป้อนข้อมูลเป็นเวลาคงแสดงการอ่าน ขณะที่การแสดงการอ่านที่เคาน์เตอร์ควรล้างอีกครั้งเพื่ออ่านเข้ามาอีกครั้ง จากนั้นเพียง แต่เราได้รับการอ่านอย่างต่อเนื่องที่แสดงความถี่ที่ถูกต้องตลอดเวลา วงจรควบคุมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้บรรลุนี้ การทำงานของวงจรควบคุมการสร้างสัญญาณดังต่อไปนี้