Frequenzimetro. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione

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I parametri del frequenzimetro proposto sono riportati in tabella. uno.

Questo frequenzimetro, a mio avviso, presenta una serie di vantaggi rispetto ai precedenti:

- base moderna per elementi economici e facilmente accessibili;
- frequenza massima misurata - 200 MHz;
- combinazione di un frequenzimetro e una scala digitale in un unico dispositivo;
- la possibilità di aumentare la frequenza massima misurata fino a 1,2 GHz con piccole modifiche della parte di ingresso del dispositivo;
- la possibilità di commutare durante il funzionamento fino a 4 FC.

La misurazione della frequenza viene eseguita nel modo classico: contando il numero di impulsi per un fisso
Intervallo di tempo.

Il diagramma schematico è mostrato in Fig.1.

Il segnale di ingresso attraverso il condensatore C4 viene inviato alla base del transistor VT1, che amplifica il segnale di ingresso al livello necessario per il normale funzionamento del chip DD2. Il chip DD2 193IEZ è un divisore di frequenza ad alta frequenza, il cui fattore di divisione è 10. A causa del fatto che nel microcontrollore K1816BE31 utilizzato, la frequenza massima dell'ingresso di conteggio T1 è f = Fkv / 24, dove Fkv è il frequenza del quarzo utilizzato, e nel frequenzimetro Fkv = 8,8672 MHz, il segnale dal divisore di alta frequenza viene inviato a un divisore di frequenza aggiuntivo, che è un contatore decimale DD3. Il processo di misurazione della frequenza inizia con l'azzeramento del divisore DD3, il cui segnale di reset proviene dal pin 12 del microcontrollore DD4. Il segnale di autorizzazione al passaggio del segnale misurato al divisore decimale proviene dal pin 13 DD4 attraverso l'inverter DD1.1 al pin 12 DD1.3.

Al termine di un intervallo di tempo di misura fisso, al pin 13 DD4 compare un livello alto che, tramite l'inverter DD1.1, impedisce il passaggio del segnale misurato al divisore DD3 e il processo di conversione degli impulsi di tempo accumulati in inizia la frequenza, oltre a preparare i dati per la visualizzazione.

(clicca per ingrandire)

Questo dispositivo ha la capacità di funzionare sia nelle gamme ad alta frequenza che a bassa frequenza. Quando si lavora nella gamma delle basse frequenze, l'interruttore S1 deve essere posizionato nella posizione superiore e il segnale deve essere applicato all'ingresso 2 (pin 9) della scheda del frequenzimetro. Per misurare la frequenza da 1 Hz a 20 MHz, è necessario utilizzare lo shaper proposto in [1].

Il programma del microcontrollore è nella ROM DD8, il chip DD5 serve per multiplexare gli indirizzi del microcontrollore. Il firmware ROM per il funzionamento del dispositivo come frequenzimetro è riportato nella Tabella 2.

Per ottenere la massima efficienza nell'utilizzo del microcontrollore, il dispositivo utilizza l'indicazione dinamica.

Quando si utilizza questo dispositivo come bilancia digitale, è necessario applicare un livello alto al pin 22 DD8 utilizzando l'interruttore S2.3. La scelta del valore IF avviene collegando a massa i pin 10,11 del chip DD4. L'ingresso 3 (pin 5) della scheda del frequenzimetro è progettato per attivare la frequenza intermedia selezionata (ad esempio, quando si passa dalla ricezione alla trasmissione). Mentre il dispositivo funziona in modalità bilancia digitale, le cifre di ordine inferiore dell'indicatore mostrano centinaia di hertz. Il funzionamento del dispositivo in modalità bilancia digitale corrisponde a un diverso firmware ROM.

Scheda a circuito stampato (rys.2, rys.3, rys.4) è realizzato in fibra di vetro bifacciale con dimensioni di 100x130 mm. L'indicatore è montato direttamente sul circuito stampato con due morsetti da un cavo di montaggio convenzionale. Viene fornita una presa per l'installazione del chip DD8. Durante il cablaggio della scheda, è stato necessario posizionare il transistor VT1 il più vicino possibile a DD2. Intorno a VT1 e DD2, viene lasciata quanta più pellicola possibile su entrambi i lati per schermare i circuiti ad alta frequenza. Nel design, IV-1 viene utilizzato come indicatore HL18 come il più popolare nei progetti di radioamatori. Se è necessario miniaturizzare il design, l'indicatore IV-18 può essere sostituito da IV-21, che ha dimensioni complessive molto più ridotte. In questo caso, è necessario ridurre la tensione di riscaldamento e la tensione negativa al catodo in base ai dati del passaporto. Il chip DD1 è desiderabile per utilizzare la serie 1533 come frequenza più alta.

Per alimentare il frequenzimetro, è possibile utilizzare l'alimentatore, descritto in dettaglio in [2]. È solo necessario aumentare la tensione da -20 V a -30 V e la tensione del filamento - fino a 4,8 V quando si utilizza l'indicatore IV-18. Nel circuito di alimentazione indicato, è opportuno sostituire il diodo KD503 con un diodo zener KS133, che elimina la falsa illuminazione dei segmenti dell'indicatore.

La regolazione del frequenzimetro dovrebbe iniziare con un controllo del circuito aperto di tutti, senza eccezioni, i conduttori di collegamento del circuito stampato, quindi verificare l'assenza di un cortocircuito adiacente ai conduttori di collegamento sul circuito stampato. Immediatamente dopo aver acceso il frequenzimetro, controllare il consumo di corrente con una tensione di +5 V. Non deve superare i 250 mA. Quindi misurare la tensione sul collettore VT1, dovrebbe essere compresa tra 2,0 V ... 3,0 V. La tensione specificata viene impostata selezionando il resistore R3. Con un'installazione senza errori,

parti riparabili e assenza di errori nel programma, la regolazione finale del dispositivo consiste nell'impostare con precisione le frequenze dell'oscillatore principale del microcontrollore utilizzando il condensatore C7 in base alle letture del frequenzimetro esemplare.

Grazie al processo di misura controllato da software, è possibile utilizzare divisori di alta frequenza non decimali modificando leggermente il programma del microcontrollore. L'autore ha testato i microcircuiti 193PP1 (rapporto di divisione - 704), 193IE6 (rapporto di divisione - 256) in questo dispositivo. I test hanno dimostrato che la frequenza massima del segnale misurato raggiunge 1 GHz. Il chip 193PTs1 si è rivelato il più preferibile, perché. ha un amplificatore di ingresso. Il microcontrollore K181BE51 può essere sostituito con K1816BE31, K1830BE31, K1830BE51 o loro analoghi stranieri - 8031, 80S31. In assenza di un chip 193IEZ, puoi sostituirlo con un chip K500IE137, accendendolo secondo un circuito tipico.

Letteratura

1. Biryukov S. Contatore di frequenza digitale//Radio. - 1981.-№10.-C.44.
2. Khlyupin N. Frequenzimetro digitale // Radioamatore - 1994. - N. 11.
3. Stashin V.V. Progettazione di dispositivi digitali. - 1990.

Autore: A. Gritsyuk, Makeevka; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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