ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ అంటే ఏమిటి: సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం & దాని పని

డిజిటల్ ఎలక్ట్రానిక్స్లో, కౌంటర్లు పప్పులు లేదా సంభవించిన సంఘటనలను లెక్కించడానికి ఉపయోగిస్తారు. కౌంటర్లు డేటాను నిల్వ చేస్తాయి మరియు సమూహంతో తయారు చేయబడతాయి ఫ్లిప్-ఫ్లాప్స్ అనువర్తిత గడియార సిగ్నల్‌తో. కౌంటర్లు కౌంటింగ్ ప్రక్రియతో పాటు ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు సమయాన్ని కొలవగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఇవి అప్లికేషన్ ప్రకారం మెమరీ చిరునామాలను పెంచుతాయి. కౌంటర్లు రెండు రకాలుగా విభజించబడ్డాయి, అవి సింక్రోనస్ కౌంటర్లు మరియు అసమకాలిక కౌంటర్లు. కౌంటర్ యొక్క ‘మోడ్’ పప్పులను లెక్కించే ముందు సంఖ్యలను వర్తింపచేయాలని సూచిస్తుంది. అనలాగ్ టు డిజిటల్ కన్వర్టర్లు, డిజిటల్ గడియారాలు, ఫ్రీక్వెన్సీ డివైడర్లు, టైమర్ సర్క్యూట్లు మరియు మరెన్నో వంటి వివిధ డిజిటల్ అనువర్తనాల్లో ఇవి ఉపయోగించబడతాయి. ఈ వ్యాసం ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ గురించి.

ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ అంటే ఏమిటి?

నిర్వచనం: విస్తృత శ్రేణి రేడియో పౌన encies పున్యాలతో సంబంధం ఉన్న పరీక్షా సాధనాలు పౌన .పున్యం మరియు డిజిటల్ సిగ్నల్స్ యొక్క సమయాన్ని ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్లు అంటారు. ఇవి పునరావృతమయ్యే డిజిటల్ సిగ్నల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు సమయాన్ని ఖచ్చితంగా కొలవగలవు. వీటిని ఫ్రీక్వెన్సీ మీటర్లు అని కూడా పిలుస్తారు, చదరపు వేవ్ మరియు ఇన్పుట్ పప్పుల యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు సమయాన్ని కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఇవి RF పరిధితో వివిధ అనువర్తనాలను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ కౌంటర్లు ఫ్రీక్వాలరీని తగ్గించడానికి ప్రెస్‌కాలర్‌ను ఉపయోగిస్తాయి మరియు డిజిటల్ సర్క్యూట్‌ను నిర్వహిస్తాయి. డిజిటల్ లేదా అనలాగ్ సిగ్నల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ HZ లో దాని ప్రదర్శనలో ప్రదర్శించబడుతుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్

పప్పులు లేదా సంఘటనలు ఒక నిర్దిష్ట వ్యవధిలో సంభవించినప్పుడు, కౌంటర్ పప్పులను లెక్కించి, పప్పుల యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిని ప్రదర్శించడానికి ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్‌కు బదిలీ చేస్తుంది మరియు కౌంటర్ సున్నాకి సెట్ చేయబడుతుంది. ఫ్రీక్వెన్సీని ఉపయోగించడం మరియు కొలవడం చాలా సులభం, మరియు డిజిటల్ రూపంలో ప్రదర్శిస్తుంది. ఇవి మరింత ఖచ్చితత్వంతో సరసమైన ధరలకు లభిస్తాయి.

బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రంలో ఇన్పుట్ సిగ్నల్, ఇన్పుట్ కండిషనింగ్ మరియు థ్రెషోల్డ్, మరియు గేట్, కౌంటర్ లేదా గొళ్ళెం, ఖచ్చితమైన టైమ్‌బేస్ లేదా గడియారం, దశాబ్దం డివైడర్లు, ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ మరియు ప్రదర్శన ఉన్నాయి.

ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

ఇన్పుట్

అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ మరియు తక్కువ అవుట్పుట్ ఇంపెడెన్స్ కలిగిన ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ఈ కౌంటర్కు వర్తించినప్పుడు, డిజిటల్ సర్క్యూట్లో ప్రాసెసింగ్ కోసం సిగ్నల్ను చదరపు తరంగంగా లేదా దీర్ఘచతురస్రాకార తరంగంగా మార్చడానికి యాంప్లిఫైయర్కు ఇవ్వబడుతుంది. ఇన్పుట్ పరిస్థితులు మరియు పరిమితులను ఉపయోగించి ఇన్పుట్ సిగ్నల్ బఫర్ మరియు విస్తరించబడుతుంది. ఈ దశలో, అంచుల వద్ద శబ్దం కారణంగా సంభవించిన అదనపు పప్పులను లెక్కించడానికి ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ ఉపయోగించబడుతుంది. కౌంటింగ్ అదనపు పప్పులను తగ్గించడానికి, ట్రిగ్గర్ స్థాయి మరియు కౌంటర్ యొక్క సున్నితత్వాన్ని నియంత్రించవచ్చు.

గడియారం (ఖచ్చితమైన సమయ-బేస్)

ఖచ్చితమైన సమయ వ్యవధిలో వివిధ సమయ సంకేతాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి గడియారం లేదా ఖచ్చితమైన సమయ-బేస్ అవసరం. ఇది ఉపయోగిస్తుంది a క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ నియంత్రిత మరియు ఖచ్చితమైన సమయ సంకేతాల కోసం అధిక నాణ్యతతో. గడియారం దశాబ్దం డివైడర్లకు వర్తించబడుతుంది.

దశాబ్దం డివైడర్లు మరియు ఫ్లిప్-ఫ్లాప్

ఇన్కమింగ్ సిగ్నల్ మరియు క్లాక్ సిగ్నల్ నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన పప్పులు క్లాక్ సిగ్నల్ను విభజించడానికి దశాబ్దం డివైడర్లకు ఇవ్వబడతాయి మరియు అవుట్పుట్ ఫ్లిప్-ఫ్లాప్కు ఇవ్వబడుతుంది. మరియు గేట్ .

గేట్

ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ నుండి ఖచ్చితమైన ఎనేబుల్ పల్స్ మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ నుండి పప్పుల రైలు ఖచ్చితమైన సమయ వ్యవధిలో పప్పుల శ్రేణిని ఉత్పత్తి చేయడానికి గేట్ (AND గేట్) కు వర్తించబడుతుంది. ఇన్పుట్ సిగ్నల్ / ఇన్కమింగ్ సిగ్నల్ 1 MHZ వద్ద ఉంటే మరియు 1-సెకండ్ గేట్ తెరవాలి, అప్పుడు 1 మిలియన్ పప్పులు ఫలిత అవుట్పుట్ సిగ్నల్ గా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.

కౌంటర్ లేదా లాచ్

ఇన్పుట్ సిగ్నల్ నుండి సంభవించిన పప్పులను లెక్కించడానికి గేట్ యొక్క అవుట్పుట్ కౌంటర్కు ఇవ్వబడుతుంది. బొమ్మలను ప్రదర్శించేటప్పుడు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ను పట్టుకోవటానికి గొళ్ళెం ఉపయోగించబడుతుంది, అదే సమయంలో, కౌంటర్ పప్పులను లెక్కిస్తుంది. పప్పుధాన్యాలను లెక్కించడానికి మరియు పట్టుకోవడానికి ఇది 10 దశలను కలిగి ఉంటుంది.

ప్రదర్శన

అవుట్పుట్ను చదవగలిగే ఆకృతిలో అందించడానికి కౌంటర్ మరియు గొళ్ళెం యొక్క అవుట్పుట్ డిస్ప్లేకి ఇవ్వబడుతుంది. అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రదర్శించబడుతుంది. సాధారణంగా ఉపయోగించే డిస్ప్లేలు LCD లేదా LED. ప్రతి దశాబ్దపు కౌంటర్కు ఒక అంకె ఉంటుంది మరియు సంబంధిత సమాచారం ప్రదర్శనలో ప్రదర్శించబడుతుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

దీని యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం రెండు టైమర్లు, కౌంటర్లు, 8051 మైక్రోకంట్రోలర్లు, సంభావ్య రెసిస్టర్లు, చదరపు తరంగ జనరేటర్ , మరియు LCD డిస్ప్లే . ప్రాథమిక సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.

టైమర్‌లను ఉపయోగించి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ ఒక సెకను ఖచ్చితమైన సమయ వ్యవధిలో గడియార సంకేతాలను అందించడానికి IC 555 టైమర్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. Arduino UNO ను స్క్వేర్ వేవ్ జెనరేటర్‌గా ఉపయోగిస్తారు. ఒక IC 555 టైమర్ మరియు స్క్వేర్ వేవ్ జెనరేటర్‌ను కాన్ఫిగర్ చేయవచ్చు అస్టేబుల్ మల్టీవైబ్రేటర్ . 16 × 2 LCD డిస్ప్లే హెర్ట్జ్‌లో అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని ప్రదర్శించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

8051 మైక్రోకంట్రోలర్‌ల యొక్క IC 555 టైమర్ మరియు టైమర్ / కౌంటర్ ఉపయోగించి దీని యొక్క సర్క్యూట్ చేయవచ్చు. అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క అత్యధిక కాల వ్యవధితో విధి చక్రంతో (99%) డోలనం చేసే సంకేతాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి, IC 555 టైమర్ ఉపయోగించబడుతుంది. విధి చక్రం యొక్క కావలసిన విలువను పొందడానికి ప్రవేశ మరియు ఉత్సర్గ నిరోధకాలను సర్దుబాటు చేయవచ్చు. విధి చక్రానికి సూత్రం D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2).

8051 మైక్రోకంట్రోలర్‌ల టైమర్ / కౌంటర్ హెర్ట్జ్‌లోని పల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. 8051 లో రెండు టైమర్లు టైమర్ 0 మరియు టైమర్ 1 గా పనిచేస్తాయి మరియు మోడ్ 0 మరియు మోడ్ 1 లో పనిచేస్తాయి. టైమర్ 0 సమయం ఆలస్యాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. స్క్వేర్ వేవ్ జెనరేటర్ నుండి బయటి పప్పులు టైమర్ 1 ని ఉపయోగించి లెక్కించబడతాయి.

IC 555 టైమర్ ఉపయోగించి ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ యొక్క సర్క్యూట్ డిజైన్ క్రింద చూపబడింది.

IC 555 టైమర్ ఉపయోగించి ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్

ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ సర్క్యూట్ ఆపరేటింగ్ సూత్రం

స్క్వేర్ వేవ్ జెనరేటర్ నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన పప్పులు 8051 యొక్క కౌంటర్ / టైమర్‌కు ఇవ్వబడతాయి. సమయం ఆలస్యాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు పప్పులను లెక్కించడానికి ఇది రెండు రీతుల్లో నిర్వహించబడుతుంది. 8051 యొక్క కౌంటర్ / టైమర్ సమయ వ్యవధిలో ఇన్పుట్ సిగ్నల్ నుండి పప్పులను లెక్కించదు. ఒక నిర్దిష్ట సమయ వ్యవధిలో Hz లో సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని (no.of చక్రాలు / సెకను) ప్రదర్శించడానికి కౌంటర్ నుండి అవుట్పుట్ 16 × 2 LCD డిస్ప్లేకి ఇవ్వబడుతుంది. ఇది ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రం.

ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ వర్కింగ్

ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ యొక్క పనిని పై సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం నుండి వివరించవచ్చు. చదరపు తరంగ జనరేటర్ నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన పల్స్ ( ఆర్డునో UNO ) 8051 మైక్రోకంట్రోలర్‌ల పిన్ 3.5 (పోర్ట్ 3) కు ఇవ్వబడుతుంది. 8051 యొక్క పిన్ 3.5 టైమర్ 1 వలె పనిచేస్తుంది మరియు కౌంటర్‌గా కాన్ఫిగర్ చేయబడింది. పప్పుధాన్యాలను లెక్కించడానికి TCON TR1 బిట్‌ను అధిక మరియు తక్కువకు సెట్ చేయవచ్చు. తుది గణన TH1 మరియు TL1 రిజిస్టర్లలో నిల్వ చేయబడుతుంది (టైమర్ 1). సూత్రాన్ని ఉపయోగించి పల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని లెక్కించవచ్చు,

F = (TH1 X 256) + TL1

హెర్ట్జ్‌లోని పల్స్ విలువలను మార్చడానికి, ఫలిత విలువ 10 గుణించబడుతుంది, అంటే సెకనుకు చక్రాలలో పౌన frequency పున్యం. ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ లోపల కొన్ని లెక్కల తరువాత, పల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ 16 × 2 LCD లో ప్రదర్శించబడుతుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ రకాలు

పల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని రెండు రకాల ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్లను ఉపయోగించి కొలవవచ్చు. వారు,

• ప్రత్యక్ష లెక్కింపు ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్
• పరస్పర ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్.

డైరెక్ట్ కౌంటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్

ఇన్పుట్ పల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని కొలిచే సరళమైన పద్ధతుల్లో ఇది ఒకటి. సెకనుకు ఇన్పుట్ పల్స్ యొక్క no.of చక్రాలను లెక్కించిన తరువాత, సాధారణ కౌంటర్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించి ఫ్రీక్వెన్సీని లెక్కించవచ్చు. ఈ సాంప్రదాయిక పద్ధతి తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ రిజల్యూషన్‌ను కొలవడానికి పరిమితం చేయబడింది. అత్యధిక రిజల్యూషన్ పొందడానికి, గేట్ సమయాన్ని విస్తరించవచ్చు. ఉదాహరణకు, 1MHZ వద్ద రిజల్యూషన్‌ను కొలవడానికి, ఒక సమయంలో కొలవడానికి 1000 సెకన్ల కాల వ్యవధి అవసరం.

పరస్పర ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్

ప్రత్యక్ష లెక్కింపు పద్ధతి యొక్క ప్రతికూలతలను అధిగమించడానికి ఈ పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది సెకనుకు no.of చక్రాలను లెక్కించడానికి బదులుగా ఇన్పుట్ పల్స్ యొక్క కాల వ్యవధిని కొలుస్తుంది. పల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని F = 1 / T ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు. తుది ఫ్రీక్వెన్సీ రిజల్యూషన్ తాత్కాలిక రిజల్యూషన్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు ఇన్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. ఇది అత్యల్ప రిజల్యూషన్ వద్ద తక్కువ పౌన frequency పున్యాన్ని చాలా త్వరగా కొలవగలదు మరియు ట్రిగ్గర్ స్థాయిని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా శబ్దాన్ని తగ్గిస్తుంది. ఇది ఇన్పుట్ పల్స్ యొక్క కాల వ్యవధిని కొలుస్తుంది (అనేక చక్రాలను కలిగి ఉంటుంది) మరియు తగినంత సమయ స్పష్టతను నిర్వహిస్తుంది. దీన్ని తక్కువ ఖర్చుతో చేపట్టవచ్చు.

ఇతర రకాల ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్లు

• ఎలక్ట్రానిక్స్ పరీక్ష పరికరాల కోసం బెంచ్ ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ ఉపయోగించబడుతుంది
• PXI ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ PXI ఆకృతిలో ఫ్రీక్వెన్సీని ప్రదర్శిస్తుంది మరియు పరీక్ష మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.
• హ్యాండ్‌హెల్డ్ ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్
• డిజిటల్ మల్టీమీటర్ ఉపయోగించి ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్
• ప్యానెల్ మీటర్

ప్రయోజనాలు

ది ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ యొక్క ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి

• ఇది చదరపు వేవ్ జెనరేటర్ నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన పల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని ఖచ్చితమైన సమయ వ్యవధిలో కొలుస్తుంది.
• RF పరిధిలో పౌన frequency పున్యాన్ని కొలవడానికి ఇవి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి
• ఈ కౌంటర్లు ఖచ్చితమైన ఫ్రీక్వెన్సీ విలువలను చాలా త్వరగా మరియు సులభంగా అందిస్తాయి.
• ఇది అనువర్తనాన్ని బట్టి ఖర్చుతో కూడుకున్నది.
• అన్ని పౌన encies పున్యాలు పేర్కొన్న బ్యాండ్లలోనే ప్రసారం అవుతున్నాయని నిర్ధారిస్తుంది.

అప్లికేషన్స్

ది ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ యొక్క అనువర్తనాలు ఉన్నాయి

• స్క్వేర్ వేవ్ జెనరేటర్ నుండి పొందిన పల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని నిర్ణయించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• పల్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని చాలా ఖచ్చితంగా కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు
• ఇన్కమింగ్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని కొలుస్తుంది ట్రాన్స్మిటర్ మరియు ఒక లైన్‌లో రిసీవర్
• క్లాక్ పల్స్ కారణంగా డేటా ట్రాన్స్మిషన్లలో వాడతారు.
• ఓసిలేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని కొలవవచ్చు
• RF పరిధిలో వాడతారు
• అధిక శక్తి డేటా ప్రసారాల యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని గుర్తిస్తుంది

తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు

1). ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క యూనిట్ ఏమిటి?

సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని హెర్ట్జ్ (HZ) లో కొలుస్తారు

2). ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ యొక్క ఉపయోగం ఏమిటి?

చదరపు వేవ్ జెనరేటర్ లేదా ఓసిలేటర్ నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన సిగ్నల్ యొక్క ఖచ్చితమైన పౌన frequency పున్యాన్ని కొలవడానికి ఇవి ఉపయోగించబడతాయి.

3). అధిక పౌన encies పున్యాలను కొలవడానికి ఏ రకమైన కౌంటర్లను ఉపయోగిస్తారు?

అధిక పౌన .పున్యాలను కొలవడానికి సింక్రోనస్ మరియు అసమకాలిక కౌంటర్లను ఉపయోగిస్తారు.

4). మోడ్ కౌంటర్ అంటే ఏమిటి?

మోడ్ కౌంటర్ లేదా మాడ్యులస్ కౌంటర్ క్లాక్ సిగ్నల్‌ను వర్తింపజేయడం ద్వారా పల్స్‌ను వరుసగా లెక్కించే సంఖ్య అని నిర్వచించబడింది.

5). ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ యొక్క రెండు పద్ధతులు ఏమిటి?

పద్ధతులు డైరెక్ట్ కౌంటింగ్ మరియు రెసిప్రొకల్

ఈ విధంగా, ఇది నిర్వచనం, బ్లాక్ రేఖాచిత్రం, సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం, సర్క్యూట్ డిజైన్, ఆపరేటింగ్ సూత్రం, పని, రకాలు, ప్రయోజనాలు మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ యొక్క అనువర్తనాలు . ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ యొక్క ప్రతికూలతలు ఏమిటి?