Период через частоту: Как найти период через амплитуду

частота волны через длину и другие формулы

Длина волны — важный физический параметр, необходимый для решения многих задач акустики и радиоэлектроники. Ее можно высчитать несколькими способами, в зависимости от того, какие параметры заданы. Удобнее всего это делать, зная частоту или период и скорость распространения.

Формулы

Основная формула, которая отвечает на вопрос о том, как найти длину волны через частоту, представлена ниже:

l = v/u

Здесь l — длина волны в метрах, v — скорость ее распространения в м/c, u — линейная частота в герцах.

Поскольку частота связана с периодом обратным соотношением, предыдущее выражение можно записать иначе:

l =vT

Т — период колебаний в секундах.

Можно выразить этот параметр через циклическую частоту и фазовую скорость:

l = 2pi*v/w

В этом выражении w — циклическая частота, выраженная в радианах за секунду.

Частота волны через длину, как можно заметить из предыдущего выражения, находится следующим образом:

u = v/l

Рассмотрим электромагнитную волну, которая распространяется в веществе с показателем преломления n. Тогда частота волны через длину выражается следующим отношением:

u = c/(l*n)

Если она распространяется в вакууме, то n = 1, и выражение приобретает следущий вид:

u = c/l

В последней формуле частота волны через длину выражается с помощью константы с — скорости света в вакууме, с = 300000 км/c.

Волны де Бройля

Для этих волн формулы будут иметь несколько иной вид. Они определяют плотность вероятности и используются в квантовой механике для нахождения параметров рассматриваемой частицы. Длина и частота определяются так:

l = h/p

u = E/h

h — постоянная Планка, p — импульс частицы, Е — энергия частицы.

Примененение

Приведенные формулы можно использовать для нахождения параметров как электромагнитных, так и волн другой природы, в вакууме, воздухе или другой среде. Чтобы определить, как выражается частота волны через длину или наоборот, нужно знать скорость ее распространения и свойства среды. Электромагнитная будет быстрее всего двигаться в вакууме или воздухе, из-за низкой электрической и магнитной проницаемости, поскольку ее скорость обратно пропорциональна корню из произведения этих параметров.

Со звуковой волной будет уже другая ситуация. Скорость звука в твердых телах и жидкостях больше, чем в воздухе. Наивысшая скорость будет в железе и литии (около 6000 м/c), стекле — 4800 (м/c), золоте, серебре, платине. Скорость звука в твердых и жидких средах определяется с помощью довольно сложных зависимостей, с учетом плотности среды и модуля Юнга.

Период и частота переменного тока: переменный и постоянный ток.

Изобретение электричества позволило вывести человечество на новый, более высокий уровень развития. Цивилизация получила мощный толчок для технологического рывка. Прогресс стал очевиден практически во всех сферах деятельности, и все это – благодаря использованию электроэнергии.

Современный пользователь повсеместно сталкивается с различными электротехническими устройствами, приборами и изделиями. Поэтому, одной из важнейших задач, позволяющих эффективно и рационально использовать электрическую энергию, является понимание основ, протекающих в электрических цепях технологических процессов.

Изначально, между пользователями, инженерами и специалистами активно велась дискуссия о том, какой именно ток целесообразно использовать: переменный или постоянный. У каждого из предлагаемых вариантов были свои преимущества и недостатки, и все-таки столетний спор выиграли приверженцы использования энергии, создаваемой переменным электрическим током.

Прежде чем разбираться с такими терминами, как период и частота переменного тока, необходимо четко понять, что собой представляет непосредственно сам переменный электрический ток.

Переменный ток

Термин поясняет особенности одного из разновидностей электрического тока, который постоянно меняется с течением времени. Изменения происходят как по величине абсолютный показателей, так и по направлению. Как частный случай, возможны изменения только по величине, при сохранении неизменным направления колебательного движения в электрической цепи. Такой ток (переменный) повсеместно используется в осветительной сети бытового назначения, жилых домов, а также на многочисленных объектах промышленного назначения.

Если у постоянного тока электроны всегда движутся в одном направлении, то для переменного тока характерно многократное изменение не только направления, но и значений (несколько раз за единицу времени). Все такие изменения происходят в соответствии с одним законом – гармоническим. На картинке, отображаемой с помощью осциллографа такую картинку можно увидеть в форме четкой, геометрически точной синусоиды. Важно понимать, что переменный ток является алгебраической величиной, поэтому указывать его знак можно только с учетом конкретного мгновенного значения (с учетом того, в каком направлении осуществляется движение электронов в конкретный момент времени).

Периодический переменный электрический ток

Чтобы понимать, что собой представляет период переменного тока, необходимо дать точное определение самому физическому явлению. Итак, если ток меняется в определенный период времени, успевает пройти полный цикл преобразований и в конечном итоге, вернуться к своему исходному положению, то такой ток называется периодическим.

На практике эти колебания получаются при изменении движения электронов в электрическом проводе, которые осуществляются сначала в одну сторону, а затем – в противоположную.

Период и частота

Если рассмотреть внимательно представленный график протекания периодического переменного тока, то можно зафиксировать следующее правило: через одни и те же одинаковые по продолжительности интервалы времени колебательные движения на графике отображаются со 100% точностью.

Такие временные интервалы называют периодами и на бумаге отображают символом «Т».

Частота электрического тока, имеющего переменное значение, представляет собой определенное число повторяющихся в течение заданной единицы времени колебательных движений.

Для формирования единого подхода к обозначениям параметров электрического тока, частота считается математической величиной, равной количеству периодов в секунду. Единица измерения – герц (Гц). Частота переменного тока – это один из важнейших параметров, позволяющих охарактеризовать технологический процесс. Важно понимать, что многочисленные электрические машины, аппараты и установки переменного тока могут эффективно работать только в том случае, если при подаче электропитания на устройство будет обеспечена именно та частота, которая соответствует техническим характеристикам и параметрам устройства.

Современный стандарт частоты, используемой в сети переменного тока, составляет 50 Гц. Это означает, что электрический ток в течение одной секунды 50 раз будет направлен в одну сторону и ровно столько же – в другую. Число оборотов примышленных электрогенераторов синхронизируется с экономическими показателями машин, в том числе – с их весом и габаритными размерами.

Подведем итоги

Такие важные показатели электрического тока, как период и частота, важно понимать и учитывать при подборе соответствующего оборудования. Знание характеристик сети необходимо прежде всего для специалистов инженерно-технического блока. Полезно разобраться в вопросе и обывателям, приобретающим те или иные электроприборы, бытовую и иную технику.

Online калькулятор частота-длина волны

Разница между периодом и частотой

Колебания и колебания механических систем остаются одной из важнейших областей изучения физики. Практически каждая система свободно колеблется или вибрирует самыми разными способами.

Что общего у океанского буй, гитары, ребенка на качелях или биения сердца? Все они колеблются — это означает, что они перемещаются между двумя точками. Само человеческое тело — это сокровищница вибрационных явлений. Даже атомы в нашем теле вибрируют. У каждой колеблющейся системы есть что-то общее. Это включает в себя силу и энергию. Вы начинаете движение, толкая ребенка на качелях, или можете увеличить энергию атомов, колеблющихся в кристалле, с помощью тепла. Итак, колебания создают волны.

Что общего между колебаниями или волнами? Особенность, связывающая такие явления, — периодичность. Ясно, что небольшое количество основополагающих принципов описывает все явления, что доказывает их обычность, чем вы могли представить.Вы заметите определенную закономерность или движение в каждом явлении, которое повторяется снова и снова. Периодическое движение — это движение, которое повторяется снова и снова через равные промежутки времени, например, движение гитарной струны или движение ребенка вперед и назад на качелях. Время завершения одного цикла вибрации или колебания называется периодом волны. Частота просто означает количество циклов колебания, происходящих в секунду.

Что такое частота?

Частота волны означает просто количество полных циклов или колебаний, которые происходят за одну секунду. Он измеряется в циклах в секунду или в герцах (Гц). Цикл — это одно полное колебание, а вибрация может быть одним или несколькими событиями, тогда как колебания в основном повторяются в течение нескольких циклов. Обычно обозначается буквой «f» и выражается как:

f = 1 / T, где ‘T’ представляет период времени, а ‘f’ — частота.

Что такое период?

Период является обратной величиной частоты и определяется как время, необходимое для одного полного обхода вибрации или колебания.Это просто относится ко времени, когда что-то происходит периодически, и оно измеряется в секундах за цикл. Период времени обратно пропорционален частоте, что означает, что обе величины обратно пропорциональны друг другу. В форме уравнения период выражается как:

T = 1 / f, где «f» — частота, а «T» — период времени.

Разница между периодом и частотой

1. Определение периода и частоты

И термины «период», и «частота» связаны между собой, потому что они демонстрируют определенный образец движения, но при этом совершенно разные. Оба относятся к периодическим явлениям и часто путают друг с другом. Период — это количество времени, которое требуется волне для завершения одного полного цикла колебаний или вибрации. Частота, напротив, относится к количеству полных циклов или колебаний, происходящих в секунду. Период — это величина, связанная со временем, а частота связана со скоростью. Период просто относится к времени, когда что-то должно происходить периодически, тогда как частота означает, как часто это происходит.

2. Связь периода и частоты

Обе величины обратно пропорциональны друг другу.Частота выражается в циклах в секунду, колебаниях в секунду, вибрациях в секунду и т. Д. И обычно обозначается буквой «f». Период выражается в секундах на цикл. Единицей измерения частоты является Герц (Гц), а «Т» представляет период времени одного полного колебания. С математической точки зрения, обе величины обратны друг другу. В форме уравнения частота и период выражаются как:

f = 1 / T, где f — частота, а T — период.

Его также можно выразить как:

T = 1 / f

3. Пример периода и частоты

Допустим, волна колеблется вверх и вниз за одну секунду, что означает, что период волны составляет 1 секунду.Частота и период обратно пропорциональны друг другу. Поскольку в секунду происходит только один цикл, частота волны будет 1 цикл в секунду. И если волна колеблется за полсекунды, чтобы совершить полный цикл, период этой волны будет 0,5 секунды, а частота будет 1 / 0,5 = 2, то есть 2 цикла в секунду. Таким образом, чем больше период времени, тем ниже частота и наоборот.

Период и частота: сравнительная таблица

Сводка периода по сравнению сЧастота

Как частота, так и период времени являются фундаментальными параметрами волн, связанными друг с другом, но они явно различаются по количеству. Частота волны связана с величиной скорости, тогда как период волны связан с величиной времени. Под периодом времени понимается время, за которое волна совершает один полный цикл колебания или вибрации, что обратно пропорционально частоте. Частота относится к количеству вибраций, возникающих за одну секунду, что является обратной величиной периода времени.Частота обычно измеряется в герцах (Гц), а период измеряется в секундах. Оба они обратно пропорциональны друг другу, что означает, что если частота выше, то период меньше, и наоборот. Частота обозначается буквой «f», а период обозначается буквой «T».

Сагар Хиллар — плодовитый автор контента / статей / блогов, работающий старшим разработчиком / писателем контента в известной фирме по обслуживанию клиентов, базирующейся в Индии. У него есть желание исследовать самые разные темы и разрабатывать высококачественный контент, чтобы его можно было лучше всего читать.Благодаря его страсти к писательству, он имеет более 7 лет профессионального опыта в написании и редактировании услуг на самых разных печатных и электронных платформах.

Вне своей профессиональной жизни Сагар любит общаться с людьми разных культур и происхождения. Можно сказать, что он любопытен по натуре. Он считает, что каждый — это опыт обучения, и это приносит определенное волнение, своего рода любопытство, чтобы продолжать работать. Поначалу это может показаться глупым, но через некоторое время это расслабляет вас и облегчает начало разговора с совершенно незнакомыми людьми — вот что он сказал.»

Последние сообщения Sagar Khillar (посмотреть все)

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт. Пожалуйста, расскажите об этом. Поделитесь им с друзьями / семьей.

Укажите
Сагар Хиллар. «Разница между периодом и частотой». DifferenceBetween.net. 21 августа 2018.

Что такое частота? — Определение и типы частоты

Определение: Частота — это количество колебаний в единицу времени. Он используется для определения циклического процесса, такого как вращение, колебание, волна и т. Д.Завершение циклического процесса в определенный интервал времени называется частотой.

Единица измерения частоты в системе СИ — герц. Это символ λ. Один герц означает, что волна завершила один цикл за одну секунду. Традиционной единицей измерения циклического процесса является число оборотов в секунду, равное одному герцу.

Частота — это параметр, который объясняет явления колебания и вибрации, такие как механическая вибрация, звуковые сигналы, свет, частотные волны и т. Д.Термин «период» представляет собой время, необходимое волне для одного колебания, то есть обратно пропорционально частоте.

Частота — это общее количество колебаний в единицу времени. Если мы возьмем пример вспышек, то период — это время между двумя вспышками. А частота — это общее количество вспышек в секунду.

Связь между частотой волны δ

Волна — это своего рода возмущение, используемое для передачи информации. Информация передается в виде колебаний.Период волны и частота волны — два явления колебаний. Период волны — это разница между волной, а частота волны — это количество волн в единицу времени.

Типы частот

Частота в основном подразделяется на две категории.

1. Угловая частота — Угловая частота показывает количество оборотов за фиксированный интервал времени. Единица угловой частоты — Герцы. Связь между частотой и угловой частотой выражается как;

Где, ω — угловая частота

2.Пространственная частота — Частота, которая зависит от пространственной координаты, известна как пространственная частота. Он обратно пропорционален длине волны. Пространственная частота измеряет характеристику периодической в ​​пространстве структуры.

Статистика

: сила из данных! Организация данных: Таблицы частотного распределения

Архивный контент

Информация, помеченная как архивная, предназначена для справок, исследований или ведения записей.Он не подчиняется веб-стандартам правительства Канады и не изменялся и не обновлялся с момента его архивирования. Свяжитесь с нами, чтобы запросить формат, отличный от доступных.

Частота ( f ) конкретного наблюдения — это количество раз, когда наблюдение встречается в данных. Распределение переменной — это образец частот наблюдения. Распределения частот изображаются в виде таблиц частот, гистограмм или многоугольников.

Распределение частот может показывать либо фактическое количество наблюдений, попадающих в каждый диапазон, либо процент наблюдений. В последнем случае распределение называется относительным частотным распределением .

Таблицы частотного распределения могут использоваться как для категориальных, так и для числовых переменных. Непрерывные переменные следует использовать только с интервалами классов, что будет вскоре объяснено.

Обследование было проведено на Мейпл-авеню.В каждом из 20 домов людей спрашивали, сколько автомобилей зарегистрировано в их домах. Результаты были записаны следующим образом:

1, 2, 1, 0, 3, 4, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 2, 1, 4, 0, 0

Используйте следующие шаги, чтобы представить эти данные в таблице частотного распределения.

1. Разделите результаты ( x ) на интервалы, а затем подсчитайте количество результатов в каждом интервале. В этом случае интервалами будет количество домашних хозяйств без машины (0), одна машина (1), две машины (2) и так далее.
2. Составьте таблицу с отдельными столбцами для номеров интервалов (количество автомобилей в семье), суммированных результатов и частоты результатов в каждом интервале. Обозначьте эти столбцы Количество вагонов , Tally и Частота .
3. Прочтите список данных слева направо и поставьте отметку в соответствующей строке. Например, первым результатом будет 1, поэтому поместите отметку в строке рядом с местом, где в столбце интервала стоит 1 ( Количество автомобилей ).Следующим результатом будет 2, поэтому поместите отметку в строке рядом с 2 и так далее. Когда вы достигнете пятой отметки, проведите линию подсчета через предыдущие четыре отметки, чтобы облегчить чтение окончательных расчетов частоты.
4. Сложите количество отметок в каждой строке и запишите их в последний столбец под названием Частота .

Ваша таблица распределения частот для этого упражнения должна выглядеть так:

Быстро посмотрев на эту таблицу частотного распределения, мы можем увидеть, что из 20 обследованных домохозяйств 4 домохозяйства не имели автомобилей, 6 домохозяйств имели 1 машину и т. Д.

Начало страницы

Кумулятивная таблица распределения частот представляет собой более подробную таблицу. Она выглядит почти так же, как таблица частотного распределения, но в нее добавлены столбцы, в которых указывается совокупная частота и совокупный процент результатов.

На недавнем шахматном турнире все 10 участников должны были заполнить форму, в которой были указаны их имена, адрес и возраст. Возраст участников был записан следующим образом:

36, 48, 54, 92, 57, 63, 66, 76, 66, 80

Используйте следующие шаги, чтобы представить эти данные в таблице совокупного распределения частот.

1. Разделите результаты на интервалы, а затем подсчитайте количество результатов в каждом интервале. В этом случае уместны интервалы в 10 раз. Поскольку 36 — самый низкий возраст, а 92 — самый высокий, начинайте интервалы с 35 до 44 и заканчивайте интервалы с 85 до 94.
2. Создайте таблицу, аналогичную таблице частотного распределения, но с тремя дополнительными столбцами.

   Кумулятивная таблица распределения частот должна выглядеть так:

   Таблица 2. Возраст участников шахматного турнира

   35	44	1	1	10.0	10,0
   45	54	2	3	20,0	30,0
   55	64	2	5	20,0	50,0
   65	74	2	7	20,0	70,0
   75	84	2	9	20.0	90,0
   85	94	1	10	10,0	100,0

Для получения дополнительной информации о том, как составить таблицы накопленной частоты, см. Раздел «Совокупная частота» и «Совокупный процент».

Начало страницы

Интервалы классов

Если переменная принимает большое количество значений, то проще представить и обработать данные, сгруппировав значения в интервалы классов.Непрерывные переменные с большей вероятностью будут представлены в интервалах классов, в то время как дискретные переменные могут быть сгруппированы в интервалы классов или нет.

Для иллюстрации предположим, что мы установили возрастные диапазоны для исследования молодых людей, учитывая при этом возможность того, что некоторые пожилые люди также могут попасть в сферу нашего исследования.

Частота интервала классов — это количество наблюдений, которые происходят в конкретном предопределенном интервале. Так, например, если в данных нашего исследования фигурирует 20 человек в возрасте от 5 до 9 лет, частота для интервала 5–9 составляет 20.

Конечные точки интервала класса — это наименьшее и наибольшее значения, которые может принимать переменная. Итак, интервалы в нашем исследовании составляют от 0 до 4 лет, от 5 до 9 лет, от 10 до 14 лет, от 15 до 19 лет, от 20 до 24 лет и от 25 лет и старше. Конечные точки первого интервала: 0 и 4, если переменная дискретная, и 0 и 4,999, если переменная непрерывная. Конечные точки других интервалов классов будут определены таким же образом.

Ширина интервала класса — это разница между нижней конечной точкой интервала и нижней конечной точкой следующего интервала.Таким образом, если непрерывные интервалы нашего исследования составляют от 0 до 4, от 5 до 9 и т. Д., Ширина первых пяти интервалов равна 5, а последний интервал является открытым, поскольку ему не назначена более высокая конечная точка. Интервалы также могут быть записаны как от 0 до менее 5, от 5 до менее 10, от 10 до менее 15, от 15 до менее 20, от 20 до менее 25 и 25 и более.

Правила для наборов данных, содержащих большое количество наблюдений

Таким образом, следуйте этим основным правилам при построении таблицы частотного распределения для набора данных, который содержит большое количество наблюдений:

• найти наименьшее и наибольшее значения переменных
• определиться с шириной интервалов классов
• включают все возможные значения переменной.

При выборе ширины интервалов между классами вам придется найти компромисс между достаточно короткими интервалами, чтобы не все наблюдения попадали в один интервал, но достаточно длинными, чтобы в итоге вы не получили только один наблюдение за интервал.

Также важно убедиться, что интервалы классов являются взаимоисключающими.

Начало страницы

Было протестировано тридцать батареек AA, чтобы определить, на сколько они продержатся.Результаты с точностью до минуты были записаны следующим образом:

423, 369, 387, 411, 393, 394, 371, 377, 389, 409, 392, 408, 431, 401, 363, 391, 405, 382, ​​400, 381, 399, 415, 428, 422, 396 , 372, 410, 419, 386, 390

Используйте шаги из примера 1 и приведенные выше правила, чтобы помочь вам построить таблицу распределения частот.

Ответ

Наименьшее значение — 363, максимальное — 431.

Используя указанные данные и интервал классов 10, интервал для первого класса составляет от 360 до 369 и включает 363 (наименьшее значение).Помните, что всегда должно быть достаточно интервалов между классами, чтобы было включено самое высокое значение.

Заполненная таблица распределения частот должна выглядеть так:

Начало страницы

Относительная частота и процентная частота

Аналитик, изучающий эти данные, может захотеть узнать не только, на сколько хватает батарей, но и какая доля батарей попадает в интервал срока службы батарей каждого класса.

Эта относительная частота конкретного наблюдения или интервала классов находится путем деления частоты ( f ) на количество наблюдений ( n ): то есть ( f ÷ n ).Таким образом:

Относительная частота = частота ÷ количество наблюдений

Частота в процентах находится путем умножения каждого значения относительной частоты на 100. Таким образом:

Частота в процентах = относительная частота X 100 = f ÷ n X 100

Начало страницы

Используйте данные из Примера 3, чтобы составить таблицу с относительной частотой и процентной частотой каждого интервала срока службы батареи.

Вот как выглядит эта таблица:

Расчет максимальной тактовой частоты

— Электронный концентратор

Привет друзья,

Ссылка на предыдущий пост.

В предыдущем посте мы обсудили методы проверки нарушений установки и удержания в различных последовательных схемах. Мы вывели некоторые общие уравнения, которые помогли нам оценить ограничения на временные элементы различных схем. В этом посте мы узнаем, как оценить максимальную тактовую частоту для последовательной цепи. Многие люди запутались в термине «максимальная тактовая частота», но не волнуйтесь, я объясню эту концепцию с основ, и вы легко узнаете ее.

Максимальная тактовая частота означает максимальную частоту, на которой наша схема может работать без каких-либо опасностей или сбоев.По мере развития наших технологий мы стараемся сократить время, необходимое отдельной инструкции для выполнения своей операции. Наши ноутбуки / настольные компьютеры работают с тактовой частотой в диапазоне ГГц, и мы пытаемся увеличить эту частоту, чтобы затраченное время (1 / частота) продолжало уменьшаться, и мы выполняли нашу работу за минимальное время. Точно так же нам нужно найти минимальный тактовый период, необходимый для схемы, чтобы она могла работать без каких-либо опасностей и могла выполнять все операции за минимальное время.

Я объясню эту концепцию, используя тестовую схему.Давайте попробуем разобраться в характеристиках приведенной ниже схемы.

Технические характеристики

• Триггер с Tsetup = 4 нс и Thold = 2 нс.
• Tclk_q (мин / макс) = (9/11) нс. Задержка Tclk_q — это время, необходимое триггеру для перевода входа на выход после того, как наступит фронт тактового сигнала.
• Чистая задержка — это время, необходимое для передачи битов с одного конца сети на другой. Red Net и Blue Net показаны на схеме с минимальными и максимальными временными задержками.
• Комбинационная логическая задержка или задержка НЕ-строба (мин. / Макс.) = (6/9) нс.
• Задержка буфера (мин. / Макс.) = (5/9) нс.

Почему чистая задержка?

Вы можете подумать, почему происходит задержка передачи данных с одного конца сети на другой. Да, вы правильно прочитали. Чистая задержка возникает из-за сосредоточенного сопротивления, индуктивности и емкости в сети. На это также влияет площадь сетки и длина сетки. Вы можете узнать больше об этом в Интернете, выполнив поиск «Модель нагрузки на провод (WLM)».

Анализ

Основная процедура оценки максимальной тактовой задержки — это найти все временные задержки, которые должны быть удовлетворены без нарушения установки и удержания. Давайте найдем как задержку пути передачи данных, так и задержку пути тактирования (максимальную и минимальную).

• Максимальная задержка тракта передачи данных = (2 + 11 + 2 + 9 + 2) нс = 26 нс.
• Минимальная задержка тракта передачи данных = (1 + 9 + 1 + 6 + 1) нс = 18 нс.
• Максимальная задержка тактового сигнала = (3 + 9 + 3) нс = 15 нс.
• Минимальная задержка пути тактового сигнала = (2 + 5 + 2) нс = 9 нс.

Мы можем написать уравнение для Tsetup для FF2 в соответствии с его определением:

Tsetup = (Период тактового сигнала + путь тактового сигнала) — (Путь к данным)

Тактовый период = (путь данных — тактовый сигнал) + Tsetup (FF2)

Теперь нам нужно найти минимальный тактовый период из вычисленных выше задержек пути данных и тактового сигнала. Мы можем оценить Clock Period для всех комбинаций.

• Период тактовой частоты_1 = (Макс. Тракт данных — Макс. Тракт) + Tsetup = (26-15) +4 = 15 нс.
• Период тактового сигнала_2 = (Макс. Путь данных — Мин. Путь тактового сигнала) + Tsetup = (26-9) +4 = 21 нс.
• Clock Period_3 = (Min Data Path — Max Clock Path) + Tsetup = (18-15) +4 = 7 нс.
• Clock Period_4 = (Min Data Path — Min Clock Path) + Tsetup = (18-9) +4 = 13 нс.

Теперь минимальным тактовым периодом будет тактовый период_2, т.е. 21 нс. Опять же, вы можете запутаться, что 21 нс — это максимальное значение, а мы считаем его минимальным. А теперь давайте подумаем еще раз. Нам нужно значение Clock Period, чтобы не было нарушений и опасностей. Если я выберу 7 нс в качестве минимального тактового периода, то есть вероятность возникновения любого другого условия, описанного выше.Следовательно, нам нужен тактовый период не менее 21 нс, чтобы каждое условие выполнялось в каждом сценарии.

Теперь минимальный период тактовой частоты = 21 нс и максимальная тактовая частота = (1/21) = 47,6 МГц.

Мы также можем обобщить эту процедуру с помощью простого уравнения. Если мы снова прочитаем приведенный выше анализ, мы сможем сделать вывод, что мы получим минимальный тактовый период, когда путь к данным будет максимальным, а путь тактовой частоты будет минимальным (вы также можете прийти к этому выводу с помощью базовой математики). Следовательно, мы можем записать уравнение как:

Максимальная тактовая частота = 1 / (Макс. Задержка пути данных — Мин. Задержка тактового сигнала + Tsetup)

Сводка

• Задержка Tclk_q — это время, необходимое триггеру для перевода входа на выход после появления фронта тактового сигнала.
• Задержка сети — это время, необходимое для передачи битов с одного конца сети на другой.
• Период тактовой частоты = (Путь к данным — Путь тактовой частоты) + Tsetup (FF2).
• Максимальная тактовая частота = 1 / (Макс. Задержка пути данных — Мин. Задержка тактового сигнала + Tsetup)

Самоанализ

Оцените максимальную тактовую частоту для приведенной ниже схемы.

Технические характеристики приведены на схеме, и все сети окрашены отдельно для облегчения процесса.Прокомментируйте свои ответы или решения ниже.

В следующем посте мы обсудим различные способы удаления нарушений времени HOLD и SETUP из последовательных цепей. Если у вас возникнут какие-либо трудности или сомнения в приведенном выше объяснении темы или схеме, оставьте комментарий ниже или напишите мне по адресу [email protected]

Ждите моего следующего поста. А пока оставайтесь креативными и новаторскими!

Как это:

Нравится Загрузка …

Как работает частотомер: Работа »Электроника

Существуют разные типы частотомеров, но основной частотомер с прямым счетом работает, подсчитывая количество отсчетов или количество раз, когда сигнал пересекает значение триггера в заданное время.

Учебное пособие по таймеру частотомера Включает:
Частотомер
Как работает частотомер
Интервальный таймер
Как пользоваться счетчиком
Характеристики
Точность

Использование частотомера помогает понять, как работает частотомер, чтобы иметь возможность использовать его наилучшим образом и получать наиболее точные показания.

Поскольку частотомеры широко используются в ВЧ лабораториях и во многих других областях, очень полезно хорошее базовое понимание их работы и того, как они работают.

ВЧ частотомер, основы

Частотомеры и таймеры

RF — это элементы испытательного оборудования, которые работают, подсчитывая события в течение установленного периода или обнаруживая, что такое период, путем подсчета количества точно рассчитанных по времени событий. Временные периоды, в течение которых подсчитываются события, или точно рассчитанные по времени события могут быть сгенерированы с помощью высокостабильного кварцевого генератора. Это может даже контролироваться духовкой, и таким образом получается очень точное эталонное значение.

Частота равна количеству пересечений уровня триггера за одну секунду.Следовательно, для более коротких времен стробирования можно легко вычислить частоту по количеству пересечений уровня запуска.

частота = Время пересечения уровня триггера в секундах

Чтобы посмотреть, как работает частотомер или таймер, необходимо отдельно описать эти два подхода. Эти два подхода можно назвать прямым счетом и взаимным счетом.

Частотомер с прямым счетом

Цифровые частотомеры, использующие метод прямого подсчета, подсчитывают, сколько раз входной сигнал пересекает заданное напряжение запуска (и в заданном направлении, например.грамм. переход от отрицательного к положительному) в заданное время. Это время известно как время ворот

.

Базовая блок-схема частотомера

В составе базового счетчика есть несколько основных блоков:

• Вход: Когда сигнал поступает в частотомер, он поступает на входной усилитель, где сигнал преобразуется в логическую прямоугольную волну для обработки в цифровой схеме в остальной части счетчика. Обычно этот каскад содержит схему триггера Шмитта, так что шум не вызывает паразитных фронтов, которые могут вызвать дополнительные импульсы, которые должны быть подсчитаны.

  Часто можно контролировать уровень запуска, а также чувствительность, хотя многие счетчики достигают этого автоматически. Также стоит помнить о максимальных уровнях входного сигнала на этом этапе — часто это печатается на передней панели в качестве руководства и предупреждения.

• Точная временная база / часы: Для создания различных стробирующих / временных сигналов в частотомере требуется точная временная развертка или часы. Обычно это кварцевый генератор, а в высококачественных испытательных приборах — кварцевый генератор, управляемый печью.Во многих приборах будет возможность использовать внешний генератор более высокого качества или генератор частотомера для других приборов. Это также полезно, когда необходимо привязать несколько инструментов к одному стандарту.
• Декадные делители и триггеры: Генератор тактовой частоты используется для обеспечения точно синхронизированного стробирующего сигнала, который пропускает импульсы из входящего сигнала. Он генерируется из тактовых импульсов путем деления тактового сигнала декадными делителями и последующей подачи его на триггер, чтобы дать разрешающий импульс для главного затвора.
• Строб: Точно синхронизированный сигнал включения строба от часов подается на один вход затвора, а другой имеет последовательность импульсов из входящего сигнала.Результирующий выходной сигнал затвора представляет собой серию импульсов в течение определенного промежутка времени. Например, если входящий сигнал был на частоте 1 МГц, а вентиль был открыт на 1 секунду, то будет пропущен 1 миллион импульсов.
• Счетчик / защелка: Счетчик принимает входящие импульсы от затвора. Он имеет набор ступеней деления на 10 (число равно количеству отображаемых цифр минус 1). Каждый этап делится на десять, и поэтому, поскольку они связаны цепочкой, первый этап — это вход, деленный на десять, следующий — вход, деленный на 10 x 10, и так далее.Эти выходы счетчиков затем используются для управления дисплеем.

  Чтобы удерживать вывод на месте во время отображения цифр, вывод фиксируется. Обычно защелка удерживает последний результат, пока счетчик считает новое показание. Таким образом, дисплей будет оставаться статичным до тех пор, пока не может быть отображен новый результат, после чего будет обновлена ​​защелка и новое показание будет отображаться на дисплее.

• Дисплей: Дисплей принимает выходные данные защелки и отображает их в нормальном читаемом формате.ЖК-дисплеи или светодиодные дисплеи являются наиболее распространенными. Для каждой декады, которую может отображать счетчик, есть цифра. Очевидно, на дисплее может отображаться и другая важная информация.

Важно точно рассчитать время стробирования. Это достигается за счет наличия высокоточного источника частоты внутри частотомера. Обычно они будут работать на частоте 10 МГц, и ее необходимо разделить, чтобы получить требуемое время стробирования. Могут быть выбраны значения 0,01, 0,1, 1 и 10 секунд.Очевидно, что более короткое время позволяет обновлять дисплей чаще, но при этом точность подсчета меньше.

Причина, по которой время стробирования определяет разрешение частотомера, заключается в том, что он обычно может считать только полные циклы, поскольку каждое пересечение представляет собой цикл. Это время стробирования в одну секунду позволит получить разрешение по частоте в 1 Гц, а время стробирования в десять секунд обеспечит разрешение до 0,1 Гц. Стоит отметить, что разрешение измерения — это не процент от измерения, а фиксированная величина, относящаяся только к времени стробирования.

Частотомеры обратные

Другой метод измерения частоты сигнала заключается в измерении периода для одного цикла формы волны и последующем вычислении обратной величины. Хотя этот подход немного дороже в реализации, чем прямой подсчет, и он не так широко используется, он имеет некоторые преимущества. Главный из них заключается в том, что он всегда будет отображать одинаковое количество разрядов разрешения независимо от входной частоты. В результате счетчики обратной частоты указываются в виде количества цифр для заданного времени стробирования, т.е.грамм. 10 цифр в секунду. В связи с этим видно, что обратные счетчики дают более высокое разрешение на низких частотах. На частоте 1 кГц прямой счетчик дает разрешение 1 Гц (4 цифры). Обратный счетчик 10 разрядов в секунду дает разрешение 10 разрядов.

Другим преимуществом является то, что эти счетчики могут снимать очень быстрые показания. Обратный счетчик дает разрешение 1 мГц за 1 мс, тогда как прямой счетчик дает показание с разрешением 1 Гц за секунду.

Частотомеры

широко используются в любой ВЧ лаборатории.Они обеспечивают быстрый, простой и точный метод измерения частоты, а также относительно экономичны. Они также могут быть требованием для обеспечения передачи частот передатчика в требуемых диапазонах.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных
Цифровой мультиметр
Частотомер
Осциллограф
Генераторы сигналов
Анализатор спектра
Измеритель LCR
Дип-метр, ГДО
Логический анализатор
Измеритель мощности RF
Генератор радиочастотных сигналов
Логический зонд
Тестирование и тестеры PAT
Рефлектометр во временной области
Векторный анализатор цепей
PXI
GPIB
Граничное сканирование / JTAG

Вернуться в меню тестирования.. .

Частотно-временной анализ

Основная навигация

• Продукты
  • Игорь Про
    • Игорь Про 8 Основные
    • Новые функции
      • Игорь Про 8 Новые функции
      • Как обновить
      • Предыдущие версии
        • Причины для обновления Игорь
        • Игорь Про 7 Изменено и Новые возможности
        • Игорь 6.3 новых функции
        • Игорь 6.3 изменения по сравнению с выпуском
        • Игорь 6.2 новые функции
        • Игорь 6.2 изменения после выпуска
        • Игорь 6.1 новые функции
        • Игорь 6.1 изменения после выпуска
        • Игорь 6 новых функций
        • Игорь 6 Примечания к выпуску
        • Как обновить Igor 6
        • Igor 5 Обзор новых функций
        • Igor 5 Подробные сведения о новых функциях
        • Примечания к выпуску Igor 5
    • Доступ к данным
      • Форматы файлов
      • Двоичные файлы
      • HDF5
      • Аппаратное получение данных
      • Форматы экспорта
      • Поддержка Интернета
      • Базы данных SQL
      • Внешний доступ
      • Геопространственные данные
    • Хранилище данных
      • Папки данных
    • Создание графики
      • 2D-графики
        • XY-графики
          • Новые детали графиков
          • Настройки трассировки
          • Настройки оси

          9003 6

        • Графики категорий
        • Контурные графики
        • Гибкие оси
        • Анимации
        • Настройки и шаблоны
      • Макеты страниц
      • Таблицы
      • Инструменты рисования
      • Аннотации
      • Цветовые таблицы
      • Подокна
      • 3D и объем
        • Графики поверхности
        • Пути и ленточные графики
        • 3D Scatter
        • 3D-графики объектов
        • Изоповерхности
        • Воксельграммы
        • Срезы объема
        • 3D-анимация
      • Экспорт графики

    Обработка изображений

    • Обработка изображений
    • Цветовые пространства
    • Пороговое значение
    • Локализованные фильтры
    • Детекторы границ
    • Морфология
    • Анализ изображения
      • Статистика изображения
      • Профиль линий
      • Анализ частиц
      • Змея изображения

  9003 3

.