באלקטרוניקה דיגיטלית, דלפקים משמשים לספירת מספר הפולסים או האירועים שהתרחשו. מונים מאחסנים את הנתונים ומורכבים מקבוצה של כפכפים עם אות שעון מוחל. מונים מסוגלים למדוד תדירות וזמן יחד עם תהליך הספירה. אלה יכולים להגדיל כתובות זיכרון בהתאם ליישום. מונים נחלקים לשני סוגים הם מונים סינכרוניים ומונים אסינכרוניים. ה'מוד 'של הדלפק מציין שיש להחיל את מספר המצבים לפני ספירת הפולסים. אלה משמשים ביישומים דיגיטליים שונים כגון ממירים אנלוגיים לדיגיטליים, שעונים דיגיטליים, מחיצות תדרים, מעגלי טיימר ורבים אחרים. מאמר זה עוסק בסך הכל במונה התדרים.

מהו מונה התדרים?

הַגדָרָה: מכשירי הבדיקה הקשורים למגוון רחב של תדרי רדיו ש התדר וזמן האותות הדיגיטליים נקרא מוני תדר. אלה מסוגלים למדוד את התדירות והזמן של אותות דיגיטליים חוזרים במדויק. אלה ידועים גם כמדי תדרים המשמשים למדידת התדירות והזמן של פעימות גל מרובעות וקלט. אלה משמשים יישומים שונים עם טווח RF. מונים אלה משתמשים ב- Prescaler להפחתת התדירות ומפעילים את המעגל הדיגיטלי. תדירות האותות הדיגיטליים או האנלוגיים מוצגת בתצוגה שלה ב- HZ.

מונה תדרים

כאשר מספר הפולסים או האירועים התרחשו בפרק זמן מסוים, הדלפק סופר את הפולסים ומעביר אותם לדלפק התדרים כדי להציג את טווח התדרים של הפולסים והמונה מוגדר לאפס. קל מאוד להשתמש ולמדוד את התדירות, ומוצג בצורה דיגיטלית. אלה זמינים במחירים נוחים ובדיוק רב יותר.

תרשים בלוקים

דיאגרמת חסימת התדרים מכילה אות קלט, מיזוג כניסה וסף, שער AND, מונה או תפס, בסיס זמן מדויק או שעון, מחיצות עשור, כפכף ותצוגה.

דיאגרמת חסימת מונים

קֶלֶט

כאשר אות הקלט עם עכבת הקלט הגבוהה ועכבת הפלט הנמוכה מוחל על מונה זה, הוא יועבר למגבר כדי להמיר את האות לגל מרובע או גל מלבני לעיבוד בתוך המעגל הדיגיטלי. אות הכניסה נאגר ומוגבר באמצעות תנאי הקלט והסף. בשלב זה נעשה שימוש בהדק Schmitt לבקרת ספירת הפולסים הנוספים שהתרחשו עקב רעש בקצוות. כדי להפחית את ספירת הפולסים הנוספים, ניתן לשלוט על רמת ההדק ורגישות הדלפק.

שעון (בסיס זמן מדויק)

שעון או בסיס זמן מדויק נחוצים להפקת אותות תזמון שונים במרווחי זמן מדויקים. הוא משתמש ב- מתנד קריסטל באיכות גבוהה לאותות תזמון מבוקרות ומדויקות. השעון מוחל על מפרידי עשור.

חלוקי עשור וכפכפים

דופקים שנוצרים מהאות הנכנס ומאות השעון מוזנים למחיצות העשור כדי לחלק את אות השעון והפלט ניתן לכפכף כדי לייצר דופק המאפשר לראשי AND שער .

שַׁעַר

הדופק המאפשר המדויק מהכפכף ורכבת הפולסים מאותות הקלט מוחל על השער (AND gate) כדי לייצר סדרת פולסים במרווח זמן מדויק. אם אות הכניסה / האות הנכנס הוא ב- 1 MHZ ובשביל שער שניה צריך להיפתח, אז מיוצרים מיליון פולסים כאות פלט כתוצאה מכך.

מונה או תפס

יציאת השער מוזנת לדלפק כדי לספור את מספר הפולסים שהתרחשו מאות הכניסה. התפס משמש להחזקת אות הפלט תוך הצגת הדמויות, בינתיים הדלפק סופר את הפולסים. יהיו בו 10 שלבים לספור ולקיים את הפולסים.

לְהַצִיג

פלט הדלפק והתפס ניתנים לתצוגה כדי לספק את הפלט בפורמט קריא. תדירות אות הפלט מוצגת. התצוגות הנפוצות ביותר הן LCD או LED. מכיוון שתהיה ספרה אחת לכל מונה של עשור והמידע הקשור מוצג בתצוגה.

תרשים מעגלים נגד תדרים

ניתן לעשות את תרשים המעגל באמצעות שני טיימרים, מונים, 8051 מיקרו-בקרים, נגדים פוטנציאליים, מחולל גל מרובע , ו תצוגת אל סי די . תרשים המעגל הבסיסי מוצג להלן.

תרשים מעגלים באמצעות טיימרים

מונה התדרים משתמש בטיימר IC 555 בכדי לספק אותות שעון במרווח זמן מדויק של שנייה אחת. Arduino UNO משמש כמחולל גלים מרובעים. An טיימר IC 555 ומחולל גל מרובע יכול להיות מוגדר כ- רב-ויברטור מדהים . תצוגת LCD 16 × 2 משמשת להצגת תדירות אות הפלט בהרץ.

המעגל של זה יכול להיעשות באמצעות טיימר IC 555 וטיימר / מונה של 8051 מיקרו-בקרים. כדי לייצר את האותות המתנדנדים עם מחזור חובה (99%) עם פרק הזמן הגבוה ביותר של אות הפלט, נעשה שימוש בטיימר IC 555. ניתן לכוונן את נגדי הסף והפריקה לקבלת הערך הרצוי של מחזור החובה. הנוסחה למחזור החובה היא D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2).

“מהו טרנזיסטור pnp ”

הטיימר / מונה של 8051 מיקרו-בקרים משמש להפקת תדירות הדופק בהרץ. מכיוון של 8051 שני טיימרים משמשים כטיימר 0 וטיימר 1 ומופעלים במצב 0 ובמצב 1. טיימר 0 משמש להפקת עיכוב בזמן. הפולסים שיוצאים ממחולל הגלים המרובע נספרים על ידי שימוש בטיימר 1.

תכנון המעגל של מונה התדרים באמצעות טיימר IC 555 מוצג להלן.

מונה תדרים באמצעות טיימר IC 555

עקרון הפעלת מעגל נגד תדרים

הפולסים הנוצרים ממחולל הגלים המרובע מוזנים למונה / טיימר של 8051. הוא מופעל בשני מצבים כדי לייצר עיכוב בזמן ולספור את הפולסים. המונה / טיימר של 8051 סופר את מספר הפולסים מאות הכניסה במרווח זמן. הפלט מהדלפק ניתן לתצוגת LCD 16 × 2 כדי להציג את תדירות האות (מספר מחזורים / שנייה) בהרץ בפרק זמן מסוים. זהו עקרון ההפעלה של מונה התדרים.

עבודה נגד מונים

ניתן להסביר את פעולתו של מונה התדרים מתרשים המעגלים לעיל. הדופק שנוצר ממחולל הגל המרובע ( ארדואינו UNO ) ניתן לסיכה 3.5 (יציאה 3) של 8051 מיקרו-בקרים. פין 3.5 של 8051 משמש כטיימר 1 ומוגדר כנגד. ניתן להגדיר ביט TCON TR1 ל- HIGH ו- LOW לספירת הפולסים. הספירה הסופית נשמרת ברשומות TH1 ו- TL1 (טיימר 1). ניתן לחשב את תדירות הדופק באמצעות הנוסחה,

F = (TH1 X 256) + TL1

כדי להמיר את ערכי הדופק בהרץ, הערך המתקבל מוכפל ב- 10 כלומר, תדר במחזורים לשנייה. לאחר כמה חישובים בתוך מונה התדרים, תדירות הדופק מוצגת על גבי LCD × 16 × 2.

סוגי מונה תדרים

ניתן למדוד את תדירות הדופק על ידי שימוש בשני סוגים של מוני תדרים. הם,

מונה תדרים לספירה ישירה
דלפק תדרים הדדי.

ספירת תדרים ספירה ישירה

זו אחת השיטות הפשוטות ביותר למדידת תדירות דופק הקלט. לאחר ספירת מספר מחזורי דופק הכניסה לשנייה, ניתן לחשב את התדר באמצעות מעגל נגד פשוט. שיטה קונבנציונאלית זו מוגבלת למדידת רזולוציה בתדרים נמוכים. כדי לקבל את הרזולוציה הגבוהה ביותר, ניתן להרחיב את זמן השער. לדוגמה, כדי למדוד רזולוציה ב- 1MHZ, אז יש צורך בפרק זמן של 1000 שניות כדי למדוד בכל פעם.

מונה תדרים הדדי

משתמשים בשיטה זו כדי להתגבר על החסרונות של שיטת הספירה הישירה. הוא מודד את פרק הזמן של דופק הקלט במקום לחשב את מספר המחזורים בשנייה. ניתן לחשב את תדירות הדופק באמצעות F = 1 / T. רזולוציית התדרים הסופית תלויה ברזולוציה הזמנית ובלתי תלויה בתדר הקלט. הוא יכול למדוד את התדר הנמוך ברזולוציה הגבוהה ביותר במהירות רבה ומפחית את הרעש על ידי התאמת רמת ההדק. הוא מודד את פרק הזמן של דופק הקלט (מכיל מספר מחזורים) ושומר על רזולוציית זמן מספקת. זה יכול להתבצע בעלות נמוכה.

סוגים אחרים של דלפקי תדרים הם

דלפק התדרים לספסל משמש לציוד בדיקת אלקטרוניקה
מונה תדרים PXI מציג תדרים בפורמט PXI ומשמש למערכות בדיקה ובקרה.
דלפק תדרים כף יד
מונה תדרים באמצעות מולטימטר דיגיטלי
מד לוח

יתרונות

ה היתרונות של דלפק התדרים הם

הוא מודד את תדירות הדופק שנוצר מחולל הגלים המרובע במרווח זמן מדויק.
אלה נמצאים בשימוש נרחב למדידת תדירות בטווח ה- RF
מונים אלה מספקים ערכי תדרים מדויקים במהירות ובקלות.
זה משתלם בהתאם ליישום.
מבטיח שכל התדרים מועברים בתוך הלהקות שצוינו.

יישומים

ה יישומים של מונה תדרים הם

משמש לקביעת תדירות הדופק המתקבל מחולל הגלים המרובע.
משמש למדידת תדירות הדופק בצורה מדויקת מאוד
מודד את תדירות האות הנכנס בשעה המשדר ומקלט על קו
משמש בהעברת נתונים בגלל דופק השעון.
ניתן למדוד תדירות של מתנד
משמש בטווח RF
מזהה את התדירות של העברות נתונים בהספק גבוה

שאלות נפוצות

1). מהי יחידת התדר?

תדירות האות נמדדת בהרץ (HZ)

2). מה השימוש במונה תדרים?

אלה משמשים למדידת התדירות המדויקת של אות שנוצר ממחולל גל מרובע או מתנד.

3). באיזה סוג דלפקים משתמשים למדידת תדרים גבוהים?

מונים סינכרוניים ואסינכרוניים משמשים למדידת תדרים גבוהים.

4). למה אתה מתכוון במונה המוד?

מונה מוד או מונה מודולוס מוגדר כמספר המספר כי מונה סופר את הדופק ברצף על ידי הפעלת אות שעון.

5). מהן שתי השיטות של מונה תדרים?

השיטות הן ספירה ישירה והדדיות

לפיכך, זה הכל על ההגדרה, דיאגרמת בלוקים, תרשים מעגלים, תכנון מעגלים, עקרון הפעלה, עבודה, סוגים, יתרונות ו יישומים של מונה התדרים . הנה שאלה עבורך, מהם החסרונות של מונה תדרים?