फ्रिक्वेंसी काउंटर क्या है: सर्किट आरेख और इसकी कार्यप्रणाली

डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में, काउंटरों नं। दालों या घटनाओं को गिनने के लिए उपयोग किया जाता है। काउंटर्स डेटा स्टोर करते हैं और एक समूह से बने होते हैं फ्लिप फ्लॉप एक लागू घड़ी संकेत के साथ। मतगणना प्रक्रिया के साथ काउंटर आवृत्ति और समय को मापने में सक्षम हैं। ये एप्लिकेशन के अनुसार मेमोरी एड्रेस बढ़ा सकते हैं। काउंटरों को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है वे तुल्यकालिक काउंटर और एसिंक्रोनस काउंटर होते हैं। काउंटर का of मॉड ’इंगित करता है कि दालों की गिनती से पहले राज्यों को लागू नहीं किया जाना चाहिए। इनका उपयोग विभिन्न डिजिटल अनुप्रयोगों में किया जाता है जैसे एनालॉग से डिजिटल कन्वर्टर्स, डिजिटल क्लॉक, फ़्रीक्वेंसी डिवाइडर, टाइमर सर्किट, और कई और। यह लेख सभी आवृत्ति काउंटर के बारे में है।

फ्रीक्वेंसी काउंटर क्या है?

परिभाषा: परीक्षण उपकरण जो रेडियो फ्रीक्वेंसी की एक विस्तृत श्रृंखला से जुड़े हैं आवृत्ति और डिजिटल सिग्नल के समय को आवृत्ति काउंटर कहा जाता है। ये बार-बार डिजिटल संकेतों की आवृत्ति और समय को सटीक रूप से मापने में सक्षम हैं। इन्हें आवृत्ति मीटर के रूप में भी जाना जाता है, जिसका उपयोग वर्ग तरंग और इनपुट दालों की आवृत्ति और समय को मापने के लिए किया जाता है। इनका उपयोग आरएफ रेंज के साथ विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। ये काउंटर आवृत्ति को कम करने के लिए प्रिस्कलर का उपयोग करते हैं और डिजिटल सर्किट को संचालित करते हैं। डिजिटल या एनालॉग सिग्नल की आवृत्ति HZ में इसके डिस्प्ले पर प्रदर्शित होती है।

फ्रीक्वेंसी काउंटर

जब कोई विशेष अवधि में no.of दालें या घटनाएं होती हैं, तो काउंटर दालों को गिनता है और इसे दालों की आवृत्ति रेंज प्रदर्शित करने के लिए आवृत्ति काउंटर पर स्थानांतरित करता है और काउंटर शून्य पर सेट होता है। आवृत्ति का उपयोग करना और मापना बहुत आसान है, और डिजिटल रूप में प्रदर्शित होता है। ये अधिक सटीकता के साथ सस्ती दरों पर उपलब्ध हैं।

ब्लॉक आरेख

आवृत्ति काउंटर ब्लॉक आरेख में इनपुट सिग्नल, इनपुट कंडीशनिंग और थ्रेशोल्ड, और गेट, काउंटर या कुंडी, सटीक टाइमबेस या घड़ी, दशक डिवाइडर, फ्लिप-फ्लॉप और डिस्प्ले शामिल हैं।

फ्रीक्वेंसी काउंटर ब्लॉक आरेख

इनपुट

जब इस काउंटर पर उच्च इनपुट प्रतिबाधा और कम आउटपुट प्रतिबाधा के साथ इनपुट सिग्नल लगाया जाता है, तो यह एम्पलीफायर को डिजिटल सर्किट के भीतर प्रसंस्करण के लिए सिग्नल को एक वर्ग तरंग या आयताकार लहर में बदलने के लिए खिलाया जाएगा। इनपुट की स्थिति और थ्रेसहोल्ड का उपयोग करके इनपुट सिग्नल को बफर और एम्प्लीफाइड किया जाता है। इस चरण में, किनारों पर शोर के कारण होने वाली अतिरिक्त दालों की गिनती को नियंत्रित करने के लिए श्मिट ट्रिगर का उपयोग किया जाता है। गिनती के अतिरिक्त दालों को कम करने के लिए, ट्रिगर स्तर और काउंटर की संवेदनशीलता को नियंत्रित किया जा सकता है।

घड़ी (सटीक समय-आधार)

सटीक समय अंतराल पर विभिन्न समय संकेतों का निर्माण करने के लिए घड़ी या सटीक समय-आधार आवश्यक है। यह एक का उपयोग करता है क्रिस्टल थरथरानवाला नियंत्रित और सटीक समय संकेतों के लिए उच्च गुणवत्ता के साथ। घड़ी को दशक के डिवाइडर पर लागू किया जाता है।

दशक डिवाइडर और फ्लिप-फ्लॉप

इनकमिंग सिग्नल और क्लॉक सिग्नल से उत्पन्न पल्स को क्लॉक सिग्नल को विभाजित करने के लिए दशक डिवाइडर को खिलाया जाता है और मुख्य के लिए पल्स को सक्षम करने के लिए फ्लिप-फ्लॉप को आउटपुट दिया जाता है और गेट ।

द्वार

फ्लिप-फ्लॉप से ​​सटीक सक्षम पल्स और इनपुट सिग्नल से दालों की ट्रेन को सटीक समय अंतराल पर दालों की एक श्रृंखला बनाने के लिए गेट (और गेट) पर लागू किया जाता है। यदि इनपुट सिग्नल / इनकमिंग सिग्नल 1 MHZ पर है और 1-सेकंड के लिए गेट खोला जाना चाहिए, तो परिणामी आउटपुट सिग्नल के रूप में 1 मिलियन दालों का उत्पादन किया जाता है।

काउंटर या कुंडी

गेट का आउटपुट इनपुट सिग्नल से हुई no.of दालों को गिनने के लिए काउंटर को खिलाया जाता है। आंकड़े प्रदर्शित करते समय आउटपुट सिग्नल को पकड़ने के लिए कुंडी का उपयोग किया जाता है, इस बीच, काउंटर दालों को गिनता है। दालों को गिनने और धारण करने के लिए इसके 10 चरण होंगे।

प्रदर्शन

एक पठनीय प्रारूप में आउटपुट प्रदान करने के लिए काउंटर और कुंडी का आउटपुट डिस्प्ले को दिया जाता है। आउटपुट सिग्नल की आवृत्ति प्रदर्शित होती है। सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले डिस्प्ले एलसीडी या एलईडी हैं। चूंकि प्रत्येक दशक के काउंटर के लिए एक अंक होगा और संबंधित जानकारी डिस्प्ले पर प्रदर्शित होगी।

फ्रीक्वेंसी काउंटर सर्किट आरेख

इसके सर्किट आरेख को दो टाइमर, काउंटर, 8051 माइक्रोकंट्रोलर, संभावित प्रतिरोधों का उपयोग करके किया जा सकता है। वर्ग तरंग जनरेटर , तथा आयसीडी प्रदर्शन । मूल सर्किट आरेख नीचे दिखाया गया है।

टाइमर का उपयोग सर्किट आरेख

आवृत्ति काउंटर एक सेकंड के सटीक समय अंतराल पर घड़ी संकेत प्रदान करने के लिए आईसी 555 टाइमर का उपयोग करता है। Arduino UNO का उपयोग वर्गाकार तरंग जनरेटर के रूप में किया जाता है। एक आईसी 555 टाइमर और वर्ग तरंग जनरेटर एक के रूप में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है astable multivibrator । 16 × 2 एलसीडी डिस्प्ले का उपयोग हर्ट्ज में आउटपुट सिग्नल की आवृत्ति को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है।

इस के सर्किट को IC 555 टाइमर और टाइमर / काउंटर ऑफ़ 8051 माइक्रोकंट्रोलर्स का उपयोग करके किया जा सकता है। आउटपुट सिग्नल की उच्चतम समय अवधि के साथ एक कर्तव्य चक्र (99%) के साथ दोलन संकेतों को उत्पन्न करने के लिए, आईसी 555 टाइमर का उपयोग किया जाता है। ड्यूटी चक्र का वांछित मान प्राप्त करने के लिए दहलीज और डिस्चार्ज रेसिस्टर्स को समायोजित किया जा सकता है। कर्तव्य चक्र का सूत्र है D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2)।

8051 माइक्रोकंट्रोलर्स के टाइमर / काउंटर का उपयोग हर्ट्ज़ में पल्स की आवृत्ति उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। चूंकि 8051 में टाइमर 0 और टाइमर 1 के रूप में दो टाइमर काम करते हैं और मोड 0 और मोड 1 में संचालित होता है। टाइमर 0 का उपयोग समय की देरी के लिए किया जाता है। चौकोर तरंग जनरेटर से निकली हुई दालों की गणना टाइमर 1 का उपयोग करके की जाती है।

आईसी 555 टाइमर का उपयोग करके आवृत्ति काउंटर का सर्किट डिजाइन नीचे दिखाया गया है।

फ्रीक्वेंसी काउंटर आईसी 555 टाइमर का उपयोग करना

फ्रीक्वेंसी काउंटर सर्किट ऑपरेटिंग सिद्धांत

वर्ग तरंग जनरेटर से उत्पन्न दालों को 8051 के काउंटर / टाइमर को खिलाया जाता है। समय की देरी उत्पन्न करने और दालों की गणना करने के लिए इसे दो मोड में संचालित किया जाता है। 8051 का काउंटर / टाइमर एक समय अंतराल पर इनपुट सिग्नल से no.of दालों की गिनती करता है। काउंटर से आउटपुट 16 × 2 एलसीडी डिस्प्ले को एक विशेष समय अंतराल पर Hz में सिग्नल (no.of चक्र / सेकंड) की आवृत्ति प्रदर्शित करने के लिए दिया जाता है। यह आवृत्ति काउंटर का ऑपरेटिंग सिद्धांत है।

फ़्रिक्वेंसी काउंटर कार्य करना

उपरोक्त सर्किट आरेख से आवृत्ति काउंटर के कार्य को समझाया जा सकता है। वर्ग तरंग जनरेटर से उत्पन्न पल्स ( Arduino UNO ) 8051 माइक्रोकंट्रोलर के पिन 3.5 (पोर्ट 3) को दिया जाता है। 8051 का पिन 3.5 टाइमर 1 के रूप में कार्य करता है और एक काउंटर के रूप में कॉन्फ़िगर किया जाता है। दालों को गिनने के लिए TCON TR1 बिट को HIGH और LOW पर सेट किया जा सकता है। अंतिम गणना TH1 और TL1 रजिस्टरों (टाइमर 1) में संग्रहीत की जाती है। सूत्र द्वारा पल्स की आवृत्ति की गणना की जा सकती है,

एफ = (टीएच 1 एक्स 256) + टीएल 1

हर्ट्ज में नाड़ी के मूल्यों को परिवर्तित करने के लिए, परिणामी मान 10 से गुणा किया जाता है, अर्थात्, प्रति सेकंड चक्रों में आवृत्ति। आवृत्ति काउंटर के अंदर कुछ गणनाओं के बाद, पल्स की आवृत्ति 16 × 2 एलसीडी पर प्रदर्शित होती है।

फ्रिक्वेंसी काउंटर के प्रकार

नाड़ी की आवृत्ति को दो प्रकार के आवृत्ति काउंटरों का उपयोग करके मापा जा सकता है। वे,

• प्रत्यक्ष गिनती आवृत्ति काउंटर
• पारस्परिक आवृत्ति काउंटर।

डायरेक्ट काउंटिंग फ्रिक्वेंसी काउंटर

यह इनपुट पल्स की आवृत्ति को मापने के सबसे सरल तरीकों में से एक है। प्रति सेकंड इनपुट पल्स के no.of चक्रों की गणना के बाद, एक साधारण काउंटर सर्किट का उपयोग करके आवृत्ति की गणना की जा सकती है। यह पारंपरिक विधि कम-आवृत्ति रिज़ॉल्यूशन को मापने के लिए सीमित है। उच्चतम रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए, गेट समय का विस्तार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 1MHZ पर रिज़ॉल्यूशन को मापने के लिए, फिर एक समय में मापने के लिए 1000 सेकंड की समय अवधि की आवश्यकता होती है।

पारस्परिक आवृत्ति काउंटर

इस पद्धति का उपयोग प्रत्यक्ष गिनती पद्धति के नुकसान को दूर करने के लिए किया जाता है। यह प्रति सेकंड no.of चक्रों की गणना करने के बजाय इनपुट पल्स की समय अवधि को मापता है। नाड़ी की आवृत्ति की गणना एफ = 1 / टी का उपयोग करके की जा सकती है। अंतिम आवृत्ति संकल्प अस्थायी समाधान और इनपुट आवृत्ति से स्वतंत्र पर निर्भर करता है। यह उच्चतम रिज़ॉल्यूशन पर कम आवृत्ति को बहुत तेज़ी से माप सकता है और ट्रिगर स्तर को समायोजित करके शोर को कम करता है। यह इनपुट पल्स की समयावधि को मापता है (जिसमें कई चक्र होते हैं) और पर्याप्त समय संकल्प को बनाए रखता है। इसे कम लागत पर चलाया जा सकता है।

अन्य प्रकार के फ़्रीक्वेंसी काउंटर हैं

• इलेक्ट्रॉनिक्स आवृत्ति उपकरणों के लिए बेंच फ़्रीक्वेंसी काउंटर का उपयोग किया जाता है
• पीएक्सआई आवृत्ति काउंटर एक पीएक्सआई प्रारूप में आवृत्ति प्रदर्शित करता है और परीक्षण और नियंत्रण प्रणालियों के लिए उपयोग किया जाता है।
• हाथ में आवृत्ति काउंटर
• एक डिजिटल मल्टीमीटर का उपयोग करके आवृत्ति काउंटर
• पैनल मीटर

लाभ

फ़्रीक्वेंसी काउंटर के फायदे कर रहे हैं

• यह एक सटीक समय अंतराल पर वर्ग तरंग जनरेटर से उत्पन्न नाड़ी की आवृत्ति को मापता है।
• आरएफ रेंज के भीतर आवृत्ति को मापने के लिए इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है
• ये काउंटर बहुत जल्दी और आसानी से सटीक आवृत्ति मान प्रदान करते हैं।
• यह आवेदन के आधार पर लागत प्रभावी है।
• सुनिश्चित करता है कि सभी आवृत्तियों को निर्दिष्ट बैंड के भीतर प्रेषित किया जाता है।

अनुप्रयोग

आवृत्ति काउंटर के अनुप्रयोग कर रहे हैं

• वर्ग तरंग जनरेटर से प्राप्त पल्स की आवृत्ति निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• नाड़ी की आवृत्ति को बहुत सटीक रूप से मापने के लिए उपयोग किया जाता है
• पर आने वाले सिग्नल की आवृत्ति को मापता है ट्रांसमीटर और एक लाइन पर रिसीवर
• घड़ी की नब्ज के कारण डेटा प्रसारण में उपयोग किया जाता है।
• एक थरथरानवाला की आवृत्ति को मापा जा सकता है
• RF रेंज में उपयोग किया जाता है
• एक उच्च शक्ति डेटा प्रसारण की आवृत्ति का पता लगाता है

पूछे जाने वाले प्रश्न

1)। आवृत्ति की इकाई क्या है?

संकेत की आवृत्ति हर्ट्ज (HZ) में मापी जाती है

२)। आवृत्ति काउंटर का उपयोग क्या है?

इनका उपयोग वर्ग तरंग जनरेटर या एक थरथरानवाला से उत्पन्न सिग्नल की सटीक आवृत्ति को मापने के लिए किया जाता है।

३)। उच्च आवृत्तियों को मापने के लिए किस प्रकार के काउंटरों का उपयोग किया जाता है?

उच्च आवृत्तियों को मापने के लिए सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस काउंटरों का उपयोग किया जाता है।

4)। मॉड काउंटर से आपका क्या मतलब है?

मॉड काउंटर या मॉडुलस काउंटर को no.of के रूप में परिभाषित किया गया है, जो काउंटर को घड़ी संकेत को लागू करके क्रम में पल्स गिनता है।

5)। आवृत्ति काउंटर के दो तरीके क्या हैं?

विधियां प्रत्यक्ष गिनती और पारस्परिक हैं

इस प्रकार, यह परिभाषा, ब्लॉक आरेख, सर्किट आरेख, सर्किट डिजाइन, ऑपरेटिंग सिद्धांत, कार्य, प्रकार, फायदे और आवृत्ति काउंटर के अनुप्रयोग । यहां आपके लिए एक सवाल है, एक आवृत्ति काउंटर के नुकसान क्या हैं?