Frecvențmetru

Sa se proiecteze un frecvetmetru cu PC in domeniul de frecvente 1Hz-5Khz cu autoscalare care sa primeasca la intrare impulsuri TTL si semnale analogice ,interfatarea cu PC se va face pe portul serial.Cu circuite digitale(numaratoate) sau cu microcontroler,cu port paralel.

Un frecvetmetru este un aparat de masura care masoara frecventa unui semnal in Hz.Frecventa unui semnal este numarul de perioade ale semnalului pe secunda,deci frecventa este o structura care numara perioadele dintr-o seecunda.

In fig.1 de mai jos este prezentata schema bloc a unui frecvetmetru.

Schema bloc.

Formele de unda caracteristice.

Frecventmetrul contine un generator de baza de timp cu cuart, un bloc de comanda si circuitele de numarare, memorie si afisare.

Generatorul baza de timp furnizeaza semnalele cu perioada de 1s, ceea ce permite masurarea a frecventelor de pana la, respectiv: 5KHz,Semnalele bazei de timp sunt obtinute din oscilatorul cu cuart, prin divizari succesive.

Circuitul de intrare este realizat cu o poarta din capsula CDB 400 conectata ca amplificator formator. Din potentiometrul de 1kΩ se fixeaza punctul de functionare pe caracteristica de transfer, la mijlocul pantei abrupte. Dioda PL4V7Z protejaza intrarea impotriva supratensiunilor sau tensiunilor negative.

Pe traseul intrarrii se observa si un atenuator.

Condensatorul de intrare C1 poate fi cu mylar sau hartie iar C2 ceramic.

Poarta propriuzisa a frecventmetrului este poarta P2.

Intervalul de timp in care se face numararea impulsurilor de la intrare, este determinat, din baza de timp, de catre circuitul de comanda format din: poarta P1, numaratorul N, decodificatorul D si circuitul basculant bistabil. Circuitul de comanda mai furnizeaza si semnalul RESET (stergere) si TRANSFER (memorare + afisare).

Functionarea circuitului de comanda este urmatoarea:

- la inceputul ciclului (in repaus) iesirea negata a monostabilului este in starea ”1” logic;

- impulsurile baza de timp trec si se regasesc inversate la iesirea portii P1;

- primul impuls provoaca trecerea numaratorului in starea 0001, stare care este decodificata de deodificatorul D, deci ieirea ”D” a acestuia trece in ”0” logic;

- aparitia starii ”0” logic in punctul ”D” provoaca trecerea circuitului basculant bistabil in starea logica Q=1;

- in consecinta impulsurile de frecventa fx trec prin poarta P2 de la intrarea IN spre numaratoarele N1÷N5 (punctul K). Impulsurile sunt numarate si stocate in aceste numaratore;

- in acelasi timp impulsurile baza de timp sunt stocate in numaratorul N; la al unsprezecelea impuls numaratorul trece in starea 1110=10112 care este decodificata. Deci, la al unsprezecelea impuls, iesirea ”E” a decodificatorului trece in starea ”0” logic ”fortand” iesirea circuitului basculant bistabil in starea Q=0. Ca urmare, se opreste numararea impulsurilor de la intrare, cu frecventa fx, poarta P2 blocandu-se;

- impulsurile baza de timp trec in continuare prin poarta P1, iar numaratorul N trece in starile urmatoare, starea 13 fiind aleasa pentru a comanda circuitul basculant monostabil (CBM), in momentul comutarii caruia, poarta 1 se blocheaza;

- pe frontul pozitiv al impulsului furnizat la iesirea Q a CBM informatia inmagazinata in lantul de numarare N1÷N5 este inscrisa in lantul de registre de memorare M1÷M5 si afisata;