من الفترة إلى التردد: قراءة المؤقت في الاتجاه المعاكس
ما الذي يفعله هذا التحويل
يأخذ هذا التحويل مدة زمنية ويخبرك بعدد المرات التي تتكرر فيها كل ثانية، مستعيناً بالعلاقة f = 1/T. وهذا هو الاتجاه الذي يعمل به مصمم الدوائر عادةً: قيم المكونات هي التي تحدد الفاصل الزمني، والسؤال هو أي تردد يقابل ذلك الفاصل. والعلاقة العكسية تعني أن الاثنين ليسا مستقلين أبداً، فاختيار أحدهما يثبّت الآخر.
لماذا تُوصف المؤقتات بالاثنين
تُبنى دائرة المؤقت حول مكثف يشحن عبر مقاومة، والزمن الذي يستغرقه هو ما تحدده قيم المكونات، فيبدأ الحساب من الثواني. ومخرج تلك الدائرة موجة، والموجة تُوصف بترددها. فينتقل التصميم من الميليثانية إلى الكيلوهرتز دون أن يغادر صفحة ورقة البيانات نفسها.
جدول تحويل الفترة إلى التردد
فواصل زمنية من ميليثانية صعوداً، مع التردد الذي ينتجه كل منها والمدى العملي الذي ينتمي إليه.
| الفترة (بالثواني) | هرتز (Hz) |
|---|---|
| 0.001 | 1000 |
| 0.01 | 100 |
| 0.02 | 50 |
| 0.1 | 10 |
| 1 | 1 |
قاعدة المقلوب تمنح اختصاراً مفيداً
لأن فترة ميليثانية واحدة ترددها كيلوهرتز واحد بالضبط، تتراصف الوحدات على نحو يسهّل الحساب الذهني: الميكروثانية تصير ميغاهرتز، والميليثانية تصير كيلوهرتز، والنانوثانية تصير غيغاهرتز. ويصح هذا التقابل بدقة لأن المقياسين يتدرجان بألف، فيحوّل معظم حسابات المؤقتات إلى مسألة إزاحة للفاصلة العشرية.
المقلوب يعني أن الصغير سريع
زيادة الفترة تخفض التردد والعكس، وهو قول سهل الانزلاق عند قراءة جدول بسرعة. ففترة 10 ميليثانية ترددها 100 هرتز، وفترة 0.1 ميليثانية ترددها 10 كيلوهرتز. وكلما كبر عمود صغر الآخر.
الأسئلة الشائعة
كيف أحوّل فترة إلى تردد؟
اقسم الواحد على الفترة بالثواني، أي f = 1/T. ففترة 1 ميليثانية تساوي 0.001 ثانية، فيكون التردد 1000 هرتز أي 1 كيلوهرتز. ويتولى المحول تحويل الوحدة إضافة إلى المقلوب.
ما التردد الذي تقابله فترة ميليثانية واحدة؟
كيلوهرتز واحد بالضبط. وهذا الزوج هو الأجدر بالحفظ، لأن الميليثانية والكيلوهرتز متبادلان كما أن الميكروثانية والميغاهرتز، والنانوثانية والغيغاهرتز.
لماذا تعمل دوائر المؤقت من الفترة لا من التردد؟
لأن التوقيت يأتي من مكثف يشحن عبر مقاومة، ومدة ذلك الشحن هي ما تحدده المكونات. والتردد نتيجة تُشتق من الفاصل لا خيار مباشر.
هل يمكن أن تكون الفترة أطول من ثانية؟
نعم، والمحول يقبل ذلك. ففترة عشر ثوانٍ ترددها 0.1 هرتز، وتُعرض ككسر عشري بدل تقريبها إلى لا شيء. والتذبذبات البطيئة شائعة في تطبيقات التحكم والمراقبة.
ماذا يحدث مع فترة تساوي صفراً؟
تُرفض، لأن المقلوب سيكون لا نهائياً؛ فإشارة تتكرر كل صفر ثانية لا تردد ذي معنى لها. وتُرفض الفترات السالبة للسبب نفسه، وتُبلغ الأداة عن المشكلة بدل إعادة رقم.