Mạch đo Tần số bằng IC 4511

IC 4511 là loại IC Giải mã với các Ngõ ra sử dụng cho LED Kathode chung và có Mạch Chốt Dữ liệu ở Ngõ vào sao cho: Khi LE (Chốt) = 0, BI (Xoá ngõ vào) = 1 và LT (Lamp Test) thì các giá trị hiển thị trên LED 7 đoạn phụ thuộc và thay đổi theo các Bit Ngõ vào.
7 Segment

7 Segment


Nếu LE = 1 thì Ngõ vào bị chặn bởi Mạch Chốt nên lúc bấy giờ IC chỉ giải mã theo giá trị đã được nhập vào trước đó.

          Nếu BI = 0 và LT = 1 thì IC sẽ bị xoá Ngõ vào và LED 7 đoạn sẽ bị tối hoàn toàn.

          Mạch Test - thử IC 4511 cho thấy cấu hình Logic của IC 4511, trong đó chân EL là lệnh Chốt LE; BI là chân lệnh xoá ngõ vào và LT là chân lệnh để thử kiểm tra chế đôh LED 7 đoạn sao cho khi LT = 0 thì LED 7 đoạn sẽ hiện số 8.
Mạch dưới đây cho thấy ứng dụng cơ bản của IC 4511 được sử dụng để thiết kế Mạch đếm Tần số:


 

Nguyên tắc hoạt động của Mạch đếm Tần số rất đơn giản là bằng cách đếm số xung dao động của một dao động cần được đo Tần số của nó trong các khoảng thời gian đúng bằng 1 giây đồng hồ.

Khi đó, về nguyên tắc, để có thể hiển thị được giá trị của số xung dao động đếm được trong các khoảng thời gian 1 giây thì cần phải chốt giá trị đã đếm được trong IC đếm sau những khoảng thời gian đúng 1 giây để lưu lại giá trị đã được đếm và hiển thị lại giá trị đã được đếm trong 1 giây trước đó.

Nếu không chốt lại giá trị của Xung dao động đã đếm được thì giá trị hiển thị sẽ bị ‘trượt’ liện tục theo kết quả đếm được.

Để kiểm soát được giá trị đếm được trong các khoảng thời gian 1 giây đồng hồ thì phải reset bộ đếm sau các khoảng thời gian 1 giây và sau khi IC Giải mã 4511 đã được nhập Dữ liệu vào để hiển thị.

Vì vậy, trong thiết kế trên đây cần phải tạo ra một Bộ dao động chuẩn với Thời gian 1 giây bằng cách sử dụng mạch dao động thạch anh có Tần số 32,768 KHz và chia tần số này theo đúng giá trị f0 của thạch anh bằng 1 IC 4040 để tạo ra Xung chuẩn đúng 1 giây đồng cho việc điều khiển nhập Dữ liệu vào 4511 thông qua LE và xoá bộ đếm 4518 thông qua chân lệnh Reset sau mỗi Chu kỳ 1 giây đồng hồ...

Chú ý: Nếu dùng 4518 để làm mạch đếm Tần số thì Tần số cực đại có thể đo được là 4MHz vì họ CMOS có Tần số làm việc rất thấp. Nếu sử dụng các IC thuộc họ TTL 74xx thì có thể đo được từ 20 MHz đến 50MHz tùy thuộc vào loại 74LSxx hay 74ACTxx...




 

Tác giả bài viết: Dr Trần Phúc Ánh