Apa itu Penghitung Frekuensi: Diagram Sirkuit & Cara Kerjanya

Apa itu Penghitung Frekuensi: Diagram Sirkuit & Cara Kerjanya

Dalam elektronik digital, counter digunakan untuk menghitung jumlah pulsa atau peristiwa yang telah terjadi. Penghitung menyimpan data dan terdiri dari sekelompok sandal jepit dengan sinyal jam yang diterapkan. Penghitung mampu mengukur frekuensi dan waktu bersamaan dengan proses penghitungan. Ini dapat menambah alamat memori sesuai dengan aplikasi. Pencacah dibagi menjadi dua jenis yaitu pencacah sinkron dan pencacah asinkron. 'Mod' dari penghitung menunjukkan jumlah status yang harus diterapkan sebelum menghitung pulsa. Ini digunakan dalam berbagai aplikasi digital seperti konverter analog ke digital, jam digital, pembagi frekuensi, rangkaian pengatur waktu, dan banyak lagi. Artikel ini membahas tentang penghitung frekuensi.



Apa itu Penghitung Frekuensi?

Definisi: Alat uji yang berhubungan dengan berbagai macam frekuensi radio itu frekuensi dan waktu sinyal digital disebut penghitung frekuensi. Ini mampu mengukur frekuensi dan waktu sinyal digital berulang secara akurat. Ini juga dikenal sebagai pengukur frekuensi, digunakan untuk mengukur frekuensi dan waktu gelombang persegi dan pulsa input. Ini digunakan berbagai aplikasi dengan jangkauan RF. Penghitung ini menggunakan Prescaler untuk mengurangi frekuensi dan mengoperasikan sirkuit digital. Frekuensi sinyal digital atau analog ditampilkan pada layarnya dalam HZ.


Penghitung Frekuensi

Penghitung Frekuensi





Ketika jumlah pulsa atau peristiwa terjadi dalam periode waktu tertentu, penghitung menghitung pulsa dan mentransfernya ke penghitung frekuensi untuk menampilkan rentang frekuensi pulsa dan pencacah diatur ke nol. Sangat mudah digunakan dan diukur frekuensinya, dan ditampilkan dalam bentuk digital. Ini tersedia dengan harga terjangkau dengan lebih akurat.

Diagram Blok

Diagram blok penghitung frekuensi berisi sinyal input, pengkondisian input, dan ambang batas, gerbang AND, penghitung atau kait, basis waktu atau jam akurat, pembagi dekade, flip-flop, dan tampilan.



Diagram Blok Penghitung Frekuensi

Diagram Blok Penghitung Frekuensi

Memasukkan

Ketika sinyal input dengan impedansi input tinggi dan impedansi output rendah diterapkan ke penghitung ini, kemudian akan diumpankan ke penguat untuk mengubah sinyal menjadi gelombang persegi atau gelombang persegi panjang untuk diproses dalam rangkaian digital. Sinyal input disangga dan diperkuat dengan menggunakan kondisi input dan ambang batas. Dalam tahap ini, pemicu Schmitt digunakan untuk mengontrol penghitungan pulsa tambahan yang terjadi karena kebisingan di tepinya. Untuk mengurangi penghitungan pulsa tambahan, level pemicu dan sensitivitas penghitung dapat dikontrol.

Jam (Basis Waktu Akurat)

Jam atau basis waktu yang akurat diperlukan untuk menghasilkan berbagai sinyal waktu pada interval waktu yang tepat. Ini menggunakan osilator kristal dengan kualitas tinggi untuk sinyal timing yang terkontrol dan akurat. Jam diterapkan pada pembagi dekade.


Pembagi Dekade dan Flip-Flop

Pulsa yang dihasilkan dari sinyal masuk dan sinyal clock diumpankan ke pembagi dekade untuk membagi sinyal clock dan output diberikan ke flip-flop untuk menghasilkan pulsa yang memungkinkan untuk utama Gerbang AND .

Gerbang

Pulsa pengaktifan yang akurat dari flip-flop dan rangkaian pulsa dari sinyal input diterapkan ke gerbang (gerbang AND) untuk menghasilkan serangkaian pulsa pada interval waktu yang tepat. Jika sinyal masukan / sinyal masuk berada pada 1 MHZ dan untuk gerbang 1 detik harus dibuka, maka 1 juta pulsa dihasilkan sebagai sinyal keluaran yang dihasilkan.

Counter atau Latch

Output dari gerbang diumpankan ke penghitung untuk menghitung jumlah pulsa yang terjadi dari sinyal input. Latch digunakan untuk menahan sinyal output sambil menampilkan angka-angka, sedangkan counter menghitung pulsa. Ini akan memiliki 10 tahap untuk menghitung dan menahan denyut nadi.

Layar

Output dari penghitung dan kait diberikan ke tampilan untuk memberikan output dalam format yang dapat dibaca. Frekuensi sinyal keluaran ditampilkan. Layar yang paling sering digunakan adalah LCD atau LED. Karena akan ada satu digit untuk setiap penghitung dekade dan informasi terkait ditampilkan di layar.

Diagram Sirkuit Penghitung Frekuensi

Diagram rangkaian ini dapat dilakukan dengan menggunakan dua buah timer, counter, mikrokontroler 8.051, resistor potensial, generator gelombang persegi , dan layar LCD . Diagram sirkuit dasar ditunjukkan di bawah ini.

Diagram Sirkuit Menggunakan Timer

Diagram Sirkuit Menggunakan Timer

Penghitung frekuensi menggunakan timer IC 555 untuk memberikan sinyal jam pada interval waktu yang tepat satu detik. Arduino UNO digunakan sebagai generator gelombang persegi. Sebuah IC 555 timer dan generator gelombang persegi dapat dikonfigurasi sebagai multivibrator astabil . Layar LCD 16x2 digunakan untuk menampilkan frekuensi sinyal keluaran dalam Hertz.

Rangkaian ini dapat dilakukan dengan menggunakan IC timer 555 dan timer / counter dari mikrokontroler 8.051. Untuk membangkitkan sinyal osilasi dengan duty cycle (99%) dengan periode waktu tertinggi dari sinyal keluaran, digunakan timer IC 555. Ambang batas dan resistor pelepasan dapat disesuaikan untuk mendapatkan nilai siklus kerja yang diinginkan. Rumus untuk duty cycle adalah D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2).

Pengatur waktu / penghitung dari 8051 mikrokontroler digunakan untuk menghasilkan frekuensi pulsa dalam Hertz. Sejak 8051 memiliki dua timer yang berfungsi sebagai timer 0 dan timer 1 dan dioperasikan dalam mode 0 dan mode 1. Timer 0 digunakan untuk menghasilkan waktu tunda. Pulsa yang keluar dari generator gelombang persegi dihitung dengan menggunakan timer 1.

Rancangan rangkaian penghitung frekuensi menggunakan timer IC 555 ditunjukkan di bawah ini.

Penghitung Frekuensi Menggunakan IC 555 Timer

Penghitung Frekuensi Menggunakan IC 555 Timer

Prinsip Operasi Rangkaian Penghitung Frekuensi

Pulsa yang dihasilkan dari generator gelombang persegi diumpankan ke penghitung / pengatur waktu 8051. Ini dioperasikan dalam dua mode untuk menghasilkan penundaan waktu dan menghitung pulsa. Penghitung / pengatur waktu 8051 menghitung jumlah pulsa dari sinyal input pada interval waktu. Output dari penghitung diberikan ke layar LCD 16x2 untuk menampilkan frekuensi sinyal (jumlah siklus / detik) dalam Hz pada interval waktu tertentu. Ini adalah prinsip operasi penghitung frekuensi.

Penghitung Frekuensi Bekerja

Cara kerja penghitung frekuensi dapat dijelaskan dari diagram rangkaian di atas. Denyut nadi yang dihasilkan dari generator gelombang persegi ( Arduino UNO ) diberikan ke pin 3.5 (port 3) dari 8051 mikrokontroler. Pin 3.5 dari 8051 bertindak sebagai timer 1 dan dikonfigurasi sebagai penghitung. TCON TR1 bit dapat diatur ke TINGGI dan RENDAH untuk menghitung pulsa. Penghitungan akhir disimpan dalam register TH1 dan TL1 (timer 1). Frekuensi pulsa dapat dihitung dengan menggunakan rumus,

F = (TH1 X 256) + TL1

Untuk mengubah nilai pulsa dalam hertz, nilai resultan dikalikan dengan 10 yaitu frekuensi dalam siklus per detik. Setelah beberapa perhitungan di dalam penghitung frekuensi, frekuensi pulsa ditampilkan pada LCD 16 × 2.

Jenis Penghitung Frekuensi

Frekuensi pulsa dapat diukur dengan menggunakan dua jenis penghitung frekuensi. Mereka,

  • Penghitung frekuensi penghitungan langsung
  • Penghitung frekuensi timbal balik.

Penghitung Frekuensi Penghitungan Langsung

Ini adalah salah satu metode paling sederhana untuk mengukur frekuensi pulsa input. Setelah menghitung jumlah siklus pulsa input per detik, frekuensi dapat dihitung dengan menggunakan rangkaian pencacah sederhana. Metode konvensional ini terbatas untuk mengukur resolusi frekuensi rendah. Untuk mendapatkan resolusi tertinggi, waktu gerbang dapat diperluas. Misalnya, untuk mengukur resolusi pada 1MHZ, maka diperlukan jangka waktu 1000 detik untuk mengukur sekaligus.

Penghitung Frekuensi Timbal Balik

Metode ini digunakan untuk mengatasi kekurangan dari metode penghitungan langsung. Ini mengukur periode waktu pulsa input daripada menghitung jumlah siklus per detik. Frekuensi pulsa dapat dihitung dengan menggunakan F = 1 / T. Resolusi frekuensi akhir bergantung pada resolusi temporal dan tidak bergantung pada frekuensi input. Ini dapat mengukur frekuensi rendah pada resolusi tertinggi dengan sangat cepat dan mengurangi kebisingan dengan menyesuaikan level pemicu. Ini mengukur periode waktu pulsa input (berisi beberapa siklus) dan mempertahankan resolusi waktu yang cukup. Ini dapat dilakukan dengan biaya rendah.

Jenis lain dari penghitung frekuensi adalah

  • Penghitung frekuensi bangku digunakan untuk peralatan uji elektronik
  • Penghitung frekuensi PXI menampilkan frekuensi dalam format PXI dan digunakan untuk sistem pengujian dan kontrol.
  • Penghitung frekuensi genggam
  • Penghitung frekuensi menggunakan multimeter digital
  • Pengukur panel

Keuntungan

Itu keuntungan dari penghitung frekuensi adalah

  • Ini mengukur frekuensi pulsa yang dihasilkan dari generator gelombang persegi pada interval waktu yang tepat.
  • Ini banyak digunakan untuk mengukur frekuensi dalam rentang RF
  • Penghitung ini memberikan nilai frekuensi yang akurat dengan sangat cepat dan mudah.
  • Ini hemat biaya tergantung pada aplikasinya.
  • Memastikan bahwa semua frekuensi ditransmisikan dalam pita yang ditentukan.

Aplikasi

Itu aplikasi penghitung frekuensi adalah

  • Digunakan untuk menentukan frekuensi pulsa yang diperoleh dari generator gelombang persegi.
  • Digunakan untuk mengukur frekuensi denyut dengan sangat akurat
  • Mengukur frekuensi sinyal masuk pada pemancar dan penerima di telepon
  • Digunakan dalam transmisi data karena pulsa clock.
  • Frekuensi osilator dapat diukur
  • Digunakan dalam Rentang RF
  • Mendeteksi frekuensi transmisi data daya tinggi

FAQ

1). Berapa satuan frekuensi?

Frekuensi sinyal diukur dalam Hertz (HZ)

2). Apa gunanya penghitung frekuensi?

Ini digunakan untuk mengukur frekuensi akurat dari sinyal yang dihasilkan dari generator gelombang persegi atau osilator.

3). Jenis penghitung apa yang digunakan untuk mengukur frekuensi tinggi?

Pencacah sinkron dan asinkron digunakan untuk mengukur frekuensi tinggi.

4). Apa yang Anda maksud dengan penghitung mod?

Penghitung mod atau pencacah modulus didefinisikan sebagai jumlah keadaan yang pencacah menghitung pulsa secara berurutan dengan menerapkan sinyal clock.

5). Apa dua metode penghitung frekuensi?

Metode yang digunakan adalah penghitungan langsung dan timbal balik

Jadi, ini semua tentang definisi, diagram blok, diagram sirkuit, desain sirkuit, prinsip operasi, cara kerja, jenis, kelebihan dan aplikasi penghitung frekuensi . Ini pertanyaan untuk Anda, apa kerugian dari penghitung frekuensi?