Sonda remota - divisore di frequenza fino a 500 MHz per il frequenzimetro FC250. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Prima di realizzare una sonda remota per il frequenzimetro FC250, consentendogli di misurare frequenze fino a 500 MHz, l'autore ha assemblato diversi divisori di frequenza sul chip K193IE2 descritto su Internet. In essi, il segnale misurato veniva fornito direttamente all'ingresso del contatore o all'ingresso del preamplificatore su un transistor. Tutti i campioni hanno mostrato una forte dipendenza della frequenza di uscita dall'ampiezza del segnale di ingresso e un'immunità a basso rumore.

Secondo la descrizione tecnica del divisore di frequenza K193IE2 [1], il suo normale funzionamento è possibile solo quando all'ingresso vengono applicati impulsi con ampiezza e pendenza sufficienti. Pertanto, all'ingresso della sonda è stato installato un comparatore ADCMP500 [606], denominato VShch-2, ed è stata introdotta la regolazione della sensibilità. Questa sonda divide per 10 la frequenza del segnale in ingresso. Insieme al frequenzimetro FC250, permette di misurare frequenze da 2 a 500 MHz con una risoluzione di 100 Hz. La sua sensibilità su tutto il campo delle frequenze misurate non è inferiore a 0,65 V. A partire da una tensione di alimentazione di 5 V, la sonda consuma una corrente di 80...85 mA. La resistenza differenziale di ingresso è di circa 70 kOhm.

Lo schema della sonda è mostrato in Fig. 1. Utilizza microcircuiti DA1 - ADCMP606BKSZ-R2 (comparatore dello standard CML con una frequenza operativa massima di 750 MHz) e DD1 - K193IE2 (divisore di frequenza da 10 a 500 MHz). Secondo lo standard, CML applica una polarizzazione agli ingressi del comparatore prossima alla tensione di alimentazione di +3,3 V. Ma il chip ADCMP606 appartiene alla categoria Rail-to-Rail e quindi può funzionare con tensioni di ingresso da 0 a più della tensione di alimentazione . Nella sonda VShch-500, agli ingressi DA1 viene applicata una polarizzazione pari alla metà della tensione di alimentazione. Dai contatti di ingresso della sonda, attraverso le catene R1C1 e R2C2, il segnale misurato viene fornito agli ingressi (pin 3 e 4) del comparatore DA1. Un circuito di resistori R3-R7 consente al resistore variabile R3 di regolare la sensibilità della sonda, modificando la tensione costante tra gli ingressi DA1 da 0 a 0,5 V. Le uscite antifase DA1 sono collegate al positivo di alimentazione tramite i resistori R8 e R9 . La resistenza d'ingresso relativamente grande del divisore di frequenza DD56 collegato ad una delle uscite del comparatore non viola, a causa della sua bassa resistenza (1 Ohm), la simmetria di quest'ultimo.

Riso. 1. Schema della sonda

L'ingresso del microcircuito divisore di frequenza DD1 riceve impulsi rettangolari con un'ampiezza di 0,4 V con una durata di caduta di 160 ps. Il resistore R10, abbassando la tensione continua all'ingresso del divisore, ne impedisce l'autoeccitazione in assenza di segnale.

Quando è collegata al frequenzimetro FC250, secondo la descrizione in [3], la tensione di alimentazione della sonda +5 V proviene dallo stabilizzatore di tensione nel frequenzimetro. Dalle uscite del divisore DD1 agli ingressi del preamplificatore del frequenzimetro FC50 viene fornito un segnale antifase con una frequenza fino a 250 MHz [4]. Il connettore XP1 si trova su una scheda separata collegata al cablaggio principale di quattro fili lunghi 600...800 mm. Sulla stessa scheda è presente il resistore R12.

A differenza della sonda remota descritta in [5], che funziona fino ad una frequenza di 300 MHz, il VShch-500 funziona ad una frequenza fino a 500 MHz. Entrambe le sonde, senza l'utilizzo di un partitore esterno, possono registrare oscillazioni sinusoidali e d'onda quadra con ampiezza fino a 5 V. La regolazione della sensibilità con il resistore variabile R3 permette di sopprimere l'interferenza se la sua ampiezza è inferiore all'ampiezza del segnale utile.

A frequenze di 100...200 MHz, VShch-500 può rispondere alle armoniche di segnali di forma irregolare con un'ampiezza superiore a 0,5 V, il che porta ad un raddoppio della frequenza di uscita. Se regolando la sensibilità non è possibile eliminare le armoniche, è possibile abbassare l'impedenza di ingresso dell'interruttore ad alta tensione saldando temporaneamente un resistore con una resistenza da 100 Ohm a 1 kOhm parallelamente ai suoi contatti di ingresso. La capacità del condensatore C6 è 4,7 micron.

Un disegno del circuito stampato della sonda è mostrato in Fig. 2, e la posizione delle parti su di esso è in Fig. 3. La tecnologia di produzione della scheda è descritta in dettaglio in [5]. Tutti i resistori e i condensatori fissi installati sulla scheda sono di dimensione 1206 per il montaggio su superficie. Resistore variabile R3 - R-0904n-A1K (RP1-74). Prima di installarlo sulla scheda, piegare le linguette di montaggio laterali ad angolo retto in diverse direzioni. Taglia le estremità dei petali e saldali alla lamina del filo comune. Rimuovere i pin non utilizzati del microcircuito K193IE2.

Riso. 2. Disegno PCB della sonda

Riso. 3. Posizione delle parti sulla scheda

Il connettore XP1 (WF-4R) è installato su una piccola scheda simile a quella mostrata in Fig. 13 in [3]. Il resistore R12 è indicato lì come R1. L'aspetto della sonda VShch-500 assemblata è mostrato in Fig. 4.

Riso. 4. Aspetto della sonda assemblata VShch-500

Dopo aver assemblato la scheda sonda VShch-500 senza comparatore DA1 e resistori R3 e R10, saldare un cablaggio con il connettore XP1 ai corrispondenti contatti della scheda e collegarlo al frequenzimetro, modificato secondo [3]. Tipicamente, il divisore di frequenza DD1 è autoeccitato. Eliminare l'autoeccitazione selezionando il resistore R10, quindi installare un comparatore e i resistori mancanti sulla scheda. Se l'autoeccitazione del comparatore DA1 non può essere fermata dal resistore variabile R3, la ragione probabile è una rottura o una cattiva saldatura di una delle uscite DA1.

Letteratura

1. Nefedov A.V. Circuiti integrati e loro analoghi stranieri. Directory, vol.3 - M.: IP RadioSoft, 2000.
2. Comparatori CML ad alimentazione singola, molto veloci, da 2.5 a 5.5 V, rail-to-rail ADCMP606/ADCMP607. - URL: analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADCMP606_607. PDF.
3. Panshin A. Affinamento del frequenzimetro FC250. - Radio, 2016, n. 3, pag. 23, 24.
4. Panshin A. Preamplificatore-shaper per frequenzimetro FC250. - Radio, 2015, n. 2, pag. 18.
5. Panshin A. Sonda remota - divisore di frequenza per 10 per il frequenzimetro FC250. - Radio, 2015, n. 4, pag. 26, 27.

Autore: A. Panshin

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