Frekansmetre Nedir:
Frekansmetre ile ilgili bütün konularda frekansın tanımını esas almak gerekmektedir. Aynı şekilde sayısal (dijital) frekansmetre yapmak için de frekansın tanımını devre olarak aynen uygulamak gerekmektedir.
FREKANS: 1 saniyedeki peryot sayısına frekans denir.
PERYOT: Tam devir yapmış dalga bir peryotluktur (devirliktir). Devrini tamamlayan dalgaya peryot denir.
PULSE: Yarım peryota pals denir. 1 peryotta birisi pozitif, diğeri negatif olmak üzere iki adet pals vardır.
Frekansın birimi: HERTZ vaya SAYKIL olarak belirtilir. Değerinin askatları yoktur, fakat üs katları vardır.
1 Hz (Hertz)
1 000 Hz = 1 KHz (Kilohertz)
1 000 000 Hz = 1 000 KHz = 1 MHz (Megahertz)
1 000 000 000 Hz = 1 000 000 KHz = 1 000 MHz = 1 GHz (Gigahertz)
(yukarıya devam eder. terahertz gibi)
Yukarıdaki temel tanımlar bir frekansmetre yapmak için yeterlidir. Şimdi frekansmetreyi açıklayabiliriz
PREKANSMETRE: 1 saniyedeki peryot sayısını ölçen ölçü aletlerine frekansmetre denir.
Frekansmetre Nasıl Yapılır:
Frekansmetre yapmak için 2 saniyelik, eşit palslı ve kare dalga bir peryot kullanılması yeterlidir. Bu peryotun pozitif ve negatif palsları birbirine eşit olmalıdır. Bu 2 saniyelik peryotun 1'er saniyelik iki adet palsından istediğimizi kullanarak bir frekans metre tasarımı yapabiliriz. Ayrıca yardımcı palslara da ihtiyacımız vardır. Bu yardımcı palslar, göstergeleri sayma esnasında tutma ve sayma işlemi bittiğinde sayacıları resetlemek (sıfırlamak) olmak üzere iki adet olması gerekmektedir. Biz burada temel ölçüm devresini esas alıyoruz. değişik aksesuar ve görüntü düzenleri için daha fazla palslar kullanılabilir. 2 saniyelik peryotta kullanacağımız pals değerini, öğrenmek istediğimiz sayıcılara girecek olan frekans için anahtar görevi gören devreyi çalıştıracaktır.
Peryotların Sayılması:
Salınımın olduğu bir teli bir anahtar kullanarak 1 saniye için açıp kapatırsak ve telden bu 1 saniyede geçen salınım miktarını sayarsak o telden o anda geçen peryot miktarını öğrenmiş oluruz. Böylece frekansı öğrenmiş oluruz..
İlk Aşama: Referans Frekansı ve Özellikleri:
Öncelikle referans frekansını elde etmek gerekmektedir. Bu, 2 saniyelik, eşit palslı ve kare dalga bir peryottur. Frekansı 1/2 hertzdir.
Bu referans frekansını ne şekilde elde ettiğimiz önemli değildir. Temel şart, kararlı ve kullanacağımız palsın 1 saniyesinin kesin olması gerekmektedir. Bu temel şart yerine getirilemezse ölçüm hatalı ve karasız olur. Bu istenen bir durum değildir. Bu frekansta kararlılığı sağlamak için kristal kontrollu osilatör devresi hazırlamak gerekmektedir. Bu tür devreler, TTL veya CMOS entegrelerle yapılabilir. Bizim vereceğimiz örnek CMOS, 4000 serisi entegrelerle olacaktır.
Şekil 1: Referans frekansı.
Referans frekansı ile saydırma palsı, ekrana aktarma palsı ve sayıcıları resetleme palsı elde edilmesi gerekmektedir.
Saydırma palsı
Ekrana aktarma palsı
Sayıcıları resetleme palsı
Şekil 2: Referans frekansı ile elde edilmesi gereken palslar.
Aşağıda birkaç devre önerilerim bulunmaktadır. Tabi ki, amaca ulaşmak şartıyla istenildiği gibi devre dizaynı yapılabilir.
Örnek 1: 4521 entgresi ve 4.194304 Mhz'lik kristal kullanılarak referans frekansı devresi yapılır. 4521 entegresi kristal osilatör devresi kullandığı gibi RC osilatör devresi de kullanır. Osilatörden elde edilen frekansı 18'den 24'e kadar bölerek çıkışa verir. Biz Q23 çıkışını (15 nolu uç) kullanarak kristalin frekans değerini 23'e bölerek 1/2 Hz'lik referans frekansını elde ediyoruz. 4521 entegresinin Q20 çıkışını (12 nolu uç, 4 Hz) diğer kontrolleri üretmek için 4022 entegresinin 15 nolu Clock (saat) giriş ucuna bağlıyoruz. 4022 bölücü/sayıcı entgresinin 7 nolu bacağındaki Q3 çıkışından sayıcıları resetlemek için ve 1 nolu bacağındaki Q1 çıkışından sayıcıların saydığı değeri ekrana aktarma uçlarını alıyoruz. 4521'in 2 nolu ve 4022'nin 15 nolu reset uçlarını ise frekansmetrenin genel reset (sıfırlama) ucuna bağladığımız gibi şaseye de bağlayabiliriz. Bu devrede, 4022'nin sayıcı resetleme ve ekrana aktarma uçlarını kullanacağımız sayıcı entegresine ve sayıcıların dizaynına göre seçilmelidir.
Şekil 3: 4521 entgresi ve 4.194304 Mhz'lik kristal kullanılan referans frekansı devresi
