Frequenzimetro su microcircuiti della serie K176. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Questa versione del frequenzimetro è a cinque cifre, il che consente di misurare la frequenza delle oscillazioni elettriche da diverse decine a U9 U99 1ts (100 kHz) senza alcuna commutazione aggiuntiva. L'ampiezza del segnale applicato all'ingresso del dispositivo deve essere di almeno 0,5 V e non superiore a 30 V.

Il diagramma schematico del frequenzimetro è mostrato in fig. 88.

Il segnale, la cui frequenza deve essere misurata, attraverso le prese XS1, XS2 "Input" e il condensatore C1 viene inviato all'ingresso del formatore formato dal transistor ad effetto di campo VT1 e dai transistor bipolari VT2, VT3. La connessione diretta di transistor bipolari di diverse strutture con i circuiti di source e drain del transistor ad effetto di campo fornisce al driver una modalità operativa di trigger. Di conseguenza, sul collettore del transistor VT3 di questo nodo si formano impulsi rettangolari, la cui frequenza di ripetizione corrisponde esattamente alla frequenza del segnale di ingresso, l'impedenza di ingresso dello shaper è di circa 10 ohm, la banda di frequenza è da da pochi hertz a 30 MHz, il guadagno è di circa 10.

Dall'uscita dello shaper, il segnale viene inviato all'ingresso superiore dell'elemento 2OR-NOT DD3 4, che svolge la funzione di valvola elettronica. E, se questa valvola è aperta (a un basso livello di tensione all'ingresso inferiore), quindi alla sua uscita, ovvero all'ingresso del contatore a cinque cifre formato dai microcircuiti DD4-DD8, compaiono gli impulsi del segnale convertito. Lo stato logico dei microcircuiti contaimpulsi viene visualizzato dai corrispondenti indicatori luminescenti a sette elementi HG1-HG5. L'ingresso inferiore della valvola elettronica è collegato all'uscita del sagomatore dell'intervallo di tempo di misura pari a 1 s. Pertanto, gli indicatori digitali evidenziano il numero di impulsi che sono passati attraverso la valvola al contatore durante questo tempo, ovvero la frequenza di ingresso in unità di hertz.

La funzione di un generatore di impulsi e di un divisore di frequenza fino a un valore di 1 Hz, necessari per la formazione di intervalli di tempo e impulsi di reset del contatore al termine del tempo di indicazione del risultato della misurazione, è svolta dal noto chip K176IE5 DD1. La frequenza iniziale del generatore (32 768 Hz) è determinata dalla frequenza naturale del risonatore al quarzo ZQ1 e dai condensatori C3, C4. La frequenza degli impulsi da 1 Hz generati all'uscita 15 (pin 5) di questo microcircuito funge da esempio. L'unità di controllo per il funzionamento ciclico del frequenzimetro è formata dai D-flip-flop DD2.1 e DD2.2 e dagli elementi logici 2OR-NOT DD3.1, DD3.2. Questi elementi funzionano nel generatore di impulsi di trigger del tempo di indicazione, la cui durata può essere regolata da un resistore variabile R9. L'elemento DD3.3 viene utilizzato come chiave nel circuito di azzeramento del contatore.

Richiama la logica dell'elemento 2OR-NOT: quando la tensione è alta su uno qualsiasi dei suoi ingressi, l'uscita sarà a bassa tensione. Il funzionamento del dispositivo di comando è illustrato dai diagrammi di temporizzazione riportati in fig. 89. Dall'uscita 15 del microcircuito DD1, all'ingresso C del trigger DD2.2, vengono ricevuti continuamente impulsi della frequenza di riferimento (diagramma a), e allo stesso ingresso del trigger DD2.1, gli impulsi di il generatore di avviamento montato sugli elementi DD3.1 e DD3.2 (schema b). Per l'iniziale prendi il momento in cui entrambi i trigger sono nello stato zero. In questo momento, una tensione di alto livello dall'uscita inversa del trigger DD2.2 viene fornita all'ingresso inferiore della valvola elettronica DD3.4 e la chiude. Da questo momento, il segnale della frequenza misurata passa attraverso la valvola all'ingresso del contatore DD4-DD8.

Con l'apparizione all'ingresso C del trigger DD2.1 dell'impulso del generatore di trigger, questo trigger passa a uno stato singolo e, con una tensione di alto livello all'uscita diretta, prepara il trigger DD2.2 per ulteriori lavori. Allo stesso tempo, una tensione di basso livello appare all'ingresso superiore dell'elemento DD3.3, collegato all'uscita invertita del trigger DD2.1. L'impulso successivo del generatore di frequenza esemplare commuta il trigger DD2.2 in uno stato singolo. Ora, all'uscita inversa di questo trigger e all'ingresso inferiore dell'elemento DD3.4, ci sarà una tensione di basso livello che apre la valvola elettronica e quindi consente il passaggio degli impulsi del segnale della frequenza misurata.

Ma l'uscita diretta del trigger DD2.2 è collegata all'ingresso R del trigger DD2.1. Pertanto, quando il trigger DD2.2 è in uno stato singolo, commuta il trigger DD2.1 allo stato zero con una tensione di alto livello sull'uscita diretta e lo mantiene in esso fino alla durata dell'intervallo di misurazione. L'impulso successivo della frequenza di riferimento commuta il trigger DD2.2 all'ingresso C allo stato zero e la tensione di alto livello dall'uscita inversa del trigger chiude la valvola elettronica. Di conseguenza, il passaggio degli impulsi di segnale della frequenza misurata al contatore viene interrotto e inizia l'indicazione digitale dei risultati della misurazione (diagrammi e, g).

Ogni intervallo del tempo di misura è preceduto dalla comparsa all'ingresso R dei contatori DD4-DD8 di un impulso di alto livello di breve durata (diagramma d), che porta i contatori allo stato zero. È da questo momento che inizia il ciclo di conteggio, un'indicazione del funzionamento del frequenzimetro. L'impulso di azzeramento viene generato all'uscita dell'elemento DD3.3 al momento della coincidenza di segnali di basso livello ai suoi ingressi.

La durata dell'indicazione del risultato della misurazione entro 2 ... 5 s può (facoltativamente) essere impostata dal resistore variabile R9 del generatore di avviamento.

Il controdecodificatore DD4 e l'indicatore HG1 costituiscono il bit meno significativo, mentre il controdecodificatore DD8 e l'indicatore HQ5 costituiscono il bit più alto del frequenzimetro. Pertanto, nel display digitale del dispositivo, l'indicatore HG5 deve essere posizionato per primo a sinistra e HG1, l'ultimo a destra in una fila di indicatori.

L'aspetto di questa versione del frequenzimetro e il posizionamento delle parti nella sua custodia sono mostrati in Fig. 90.

Attraverso una finestra rettangolare nel pannello frontale, coperta dall'interno da una lastra di vetro organico trasparente verde, sono visibili numeri luminosi di indicatori. Sulla metà destra del pannello frontale si trova la maniglia del resistore variabile R9 del generatore di impulsi di avvio e l'interruttore di alimentazione a pulsante SB1. I jack di ingresso XS1 e XS2 si trovano in basso a sinistra. Tutte le altre parti del dispositivo sono montate su due circuiti stampati con dimensioni 115X60 mm realizzati in lamina di fibra di vetro di 1 mm di spessore. Su uno di essi (Fig. 91) sono montate tutte le parti relative al generatore di tensione di impulso, alla sorgente di frequenza di riferimento e al dispositivo di controllo, sull'altro (Fig. 92) - contatori DD4-DD8 e indicatori digitali HG1-HG5. I conduttori degli indicatori, i cui cilindri sono posizionati verticalmente, sono saldati alle piazzole di contatto alle uscite dei contatori (in Fig. 92, i conduttori sono indicati dalle frecce). Sulla prima di queste schede, la distanza tra le file di fori nel chip DD3 è aumentata a 12 mm. Oltre alle parti, su questa scheda devono essere installati cinque ponticelli a filo (in Fig. 91 sono mostrati con linee tratteggiate).

Tutti i resistori fissi - MLT, resistore variabile R9 - SP1-1. I condensatori C2 e C6, che bloccano il circuito di alimentazione dei microcircuiti, possono essere KLS o K73-17, C3 - ceramica KT-1 o KM, sintonizzazione C 4-KPK-MP. Condensatore non polare C5 - K53-1A (può essere sostituito con un set di condensatori K73-17 con una capacità totale di 1 ... 1.5 μF). Interruttore di alimentazione SB1-P2K con pulsante di ritorno a tensione ripetuta.

Il transistor ad effetto di campo (VT1) può essere con gli indici delle lettere D, E o F. Può essere sostituito con un transistor KP306A collegando la sua seconda porta al terminale sorgente tramite un resistore da 100 kΩ.

Il chip K176IE5 (DD1) può essere sostituito con un K176IE12 simile ad esso - è stato utilizzato in un cronometro - per il quale dovrai regolare lo schema dei conduttori stampati in base alla sua piedinatura.

Per alimentare il dispositivo, è possibile utilizzare una batteria 7D-0,1 (GB1) o una batteria Korund e una cella 373 (G1). Dopo aver assemblato il dispositivo, prima di tutto, è necessario controllare attentamente l'installazione con lo "Schema principale", pulire e risciacquare con alcool o benzina le sezioni delle schede tra conduttori adiacenti, piazzole portanti di uscite del microcircuito, transistor ( soprattutto quelli di campo) del formatore di impulsi. Con un'installazione senza errori e una corretta interconnessione delle schede durante la regolazione, potrebbe essere necessario solo regolare la frequenza del generatore sul chip DD1. Approssimativamente, la frequenza del generatore viene regolata selezionando il condensatore C3, e precisamente dal condensatore di sintonia C4. La precisione dell'installazione è controllata da un frequenzimetro esemplare (industriale) collegato ai pin 11 e 12 del chip DDL. Per controllare i livelli logici alle uscite dei microcircuiti del dispositivo di controllo, è possibile utilizzare il "Display" sopra descritto o sonde indicatori simili.

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