Site Loader

Содержание

Частотомер. Очень простой. | AlexGyver Community

Очень простой электронно счетный частотомер из дешевой ардуины.

Пред история.
Заказал платы Arduino UNO. На одной плате при проверке оказался неисправным I2C порт. Просто китайцы ляпнули припоем и удачно закоротили пины A4 и А5 между собой. В остальном плата оказалась рабочая. Часть денег за косячную плату мне вернули, а я стал думать, что же из нее такого полезного сделать. И тут мне попалась статья FreqMeasure Library. Решено сделать частотомер, поскольку в пару строк, благодаря библиотеке можно сразу получить работающее устройство. Изначально сделал усилитель формирователь совсем уж из г-на и палок, поэтому вместо теоретических 8 МГц получил верхний предел в 5 Мгц. 3D принтера в тот момент у меня еще не было и корпус изготовил из первого попавшегося под руку пищевого контейнера. И самое удивительное, спустя несколько лет все это до сих пор успешно работает.


Схему частотомера даю без своего усилителя формирователя.

Поскольку для счета импульсов с самого простого генератора из ардуино и так будет работать.

В качестве ардуинки можно использовать и UNO и Nano с Atmega328p на 16МГц 5В. Возможно будет работать и на Atmega168 но их у меня нет, поэтому не пробовал.
Для проверки нарисованной схемы собрал на макетной плате. Для себя в первый раз собирал без предварительно нарисованной схемы.

Генератор использован самый простой из ардуины. Только здесь к самому простому генератору прилеплен энкодер и LCD и все запихнуто в корпус от какого-то сломанного медиаплеера. Шикарная ручка на энкодере , всего то навсего крышка от какого-то закончившегося шампуня.
Для частотомера, чтобы получить максимум, рекомендую схему из статьи про FreqMeasure Library.


Делал такой усилитель формирователь для другого проекта.

Второй резистор спрятался сверху за микросхему ( со стороны первой ножки ) и на фото его не видно.

Простой генератор и простой частотомер позволяют наглядно увидеть, что такое разброс характеристик кварцев. Поэтому в скетче генератора сделано отображение частоты какая бы получилась при идеальном кварце на 16 000 000 Гц с точностью до трех знаков после запятой. В реальности естественно частота генератора отличается от той, которая выводиться на дисплей генератора. Для частотомера в силу подсчета целого количества импульсов за 1 секунду, результат выражен целым числом в Гц. Естественно посчитанная частота отличается от реальной в силу отличия кварца от 16 000 000 Гц и как следствие 1 секунда будет отличаться в наносекундах от точного значения. И разница разброса характеристик кварцев отлично демонстрируется значениями на экранах генератора и частотомера. Немного но отличаются и это замечательно для изучения радиотехники.

Скетч и библиотека.

Успехов в повторении проекта.

 

  • Freq_1Hz-8MHz.zip

    83.3 KB Просмотры: 232

Простой частотомер, своими руками! — Elektrolife

На этот раз поделюсь опытом сборки простого частотомера на базе старой проверенной логики, генератора, триггеров и счетчиков.

Идея пришла спонтанно, когда потребовалось в тестируемых целях замерить частоту, а прибора под рукой нет). Заразились коллективом что-то смастерить из имеющихся материалов. Собрали все в кучу на столе и накидали схему:

Такая схема позволяет измерять частоту синусоидальных и импульсных сигналов до 1 МГц. При незначительной доработке может работать в режиме счетчика импульсов.

Сигнал измеряемой частоты через конденсатор С3 и резистор R4 подается на вход инвертора DD1.1, который работает на крутом линейном участке своей переключательной характеристики как усилитель входного сигнала.

Рабочая точка усилителя обеспечивается обратной связью через резистор R4. Инверторы DD1.2 и DD1.3 совместно с резистором R5 и выходным сопротивлением усилителя образуют триггер Шмитта, формирующий выходные сигналы с крутыми фронтами. Через элемент DD2.3 сформированный сигнал входной частоты подается на счетчик.

Также на входе 1 элемента DD2.
3 обеспечивается формирование отрицательного измерительного импульса длительностью 1 с — необходимое время счета, и интервала индикации в 2 с. Задающий генератор собран по стандартной схеме на микросхеме DD3 (К176ИЕ5) (pdf) и кварцевом резонаторе Z1 на частоту 32 768 Гц. Выходные импульсы с частотой 1 Гц с выхода 15 микросхемы DD3 через инвертор DD2.1 подаются на входы С триггеров DD4.1, DD4.2, обеспечивающих деление частоты импульсов на 3.

Временную диаграмму работы делителя можно увидеть на рисунке:

На выходе элемента DD2.2 образуются импульсы отрицательной полярности длительностью 1 секунда с периодом повторения 3 с. Передние фронты импульсов дифференцируются цепью C4R6, инвертируются элементом DD2.4 и в виде короткого импульса положительной полярности поступают на вход сброса счетчика.

Счетчик частотомера — шестиразрядный, может быть собран на микросхемах К176ИЕ4, К176ИЕ8, К561ИЕ8, К176ИЕ2, К561ИЕ14 с соответствующими индикаторами и при необходимости дешифраторами или преобразователями кодов.

В моем случае использовалась микросхема К176ИЕ4 – десятичный счетчик с выводами для подключения семисегментного индикатора. Микросхема считает импульсы, поступившие на вход «
С» (4 вывод). По спаду этих импульсов происходит переключение счётчика. С выхода «Р» (2 вывод микросхемы) частота в 10 раз меньше тактовой на ней происходит спад логической единицы при переходе состояния счётчика из «9» в «0». Она используется для подключения следующего счётчика высшего разряда. Вход «R» служит для обнуления счётчиков, при появлении на нём логической единицы.

Семисегментные индикаторы лучше использовать с низким током свечения. При этом можно обойтись без транзисторов и токоограничивающих резисторов. На схеме показано вариант подключения индикатора с общим анодом. Если у вас попадется с общим катодом, то на 6-й вывод микросхемы К176ИЕ4 нужно подать не питающее напряжение, а «землю».

Подключения индикатора в основном стандартные, но лучше читать описание на каждый индивидуально.
Соответствие выводов счетчика сегментам индикатора указана на схеме выше. Сегмент точки не используется.

В нашем случае индикаторы выпаяны из старых часов, на корпусе не одной надписи.

Выпаянные индикаторы

Теоретически должны подойти вот такие недорогие китайские красные индикаторы с напряжением падения всего 1,8 В. Кстати, если обычный мультиметр в режиме прозвонки диода зажигает достаточно ярко сегмент индикатора, значит его можно подключать напрямую к микросхеме.

Стандартное размещение сегментов выглядит следующим образом:

Самый нудный процесс – это, разумеется, спаивание ножек индикатора с выходами счетчика. Правильность соединения проверяем мультиметром.

Вместо подстроечного конденсатора С2 можно поиграть с фиксированными емкостями, если не требуется супер точность. Для настройки частотомера на его вход следует подать импульсы эталонной частоты 1 МГц и подстройкой конденсатора С2 добиться показаний 999999 или 000000.

При монтаже частотомера не следует забывать о необходимости установки блокировочных конденсаторов 0,1 мкФ по цепям питания как в блоке управления, так и в счетчике. Устанавливать нужно как можно ближе к выводу питания (14 вывод).

При внесении в схему небольших изменений, ее можно использовать как счетчик. См. рисунок ниже:

Внесение изменений в схему для использования в качестве счетчика

В этом случае на выходе элемента DD2.2 появляется логический «0» и входные импульсы проходят на счетчик.
Триггеры последних шести разрядов делителя микросхемы DD3 по входу S устанавливаются в 1, триггер DD4.1 — в 1, триггер DD4.2 — в 0. В результате счет импульсов виден на индикаторах счетчиков.

При кратковременном размыкании S1 на выходе 15 микросхемы DD3 практически сразу логическая 1 изменяется на логический 0, этот перепад инвертируется элементом DD2.1 и вызывает переключение триггеров DD4.1 и DD4.2. На выходе элемента DD2.4 появляется короткий импульс сброса счетчика.
Замыкание S1 обеспечивает работу установленного в 0 счетчика импульсов в непрерывном режиме с индикацией счета.

Проблемы, с которыми пришлось столкнуться

После первого тестирования оказалось, что на 5-ом выводе микросхемы К176ИЕ5 нет так необходимой нам генерации с частотой 1 Гц. Зато вывод 4 (2 Гц) выдавал стабильные импульсы. Банальная неисправность выхода 2
15

Чтобы не бежать в магазин за новой микросхемой, пришлось переделать схему:

Триггеры в микросхеме К176ТМ2(pdf) соединили последовательно. Теперь первая часть формирует импульсы 1 Гц, вторая односекундные импульсы. Дальше также, как и в первом случае. Только период повторения импульсов уменьшился на 1 секунду. Одну секунду счет, одну индикация.

Обновленная временная диаграмма приведена ниже:

Из-за воздействия шумов схему несколько сложновато настраивать. Длинные проводники создают дополнительные наводки.  При использовании в качестве источника импульсного блока питания, на его выходе желательно установить небольшой дроссель, если использовать понижающий трансформатор – перед линейным стабилизатором ставим конденсаторы, один емкостью побольше, другой 0,33 мкФ.
Суммарно индикаторы хорошо нагружают схему и пульсации блока питания будут увеличиваться. При недостаточной емкости фильтрующих конденсаторов будет идти подсчет 100 Гц от блока питания без подключенного измерительного щупа. Если использовать батарею, тогда о шумах блока питания просто забываем.

На вход можно установить двусторонний ограничитель, как показано на схеме (красным цветом), который ограничивает размах выходного сигнала и делает его равным падению напряжения на диоде.  Диоды использовали высокочастотные IN4148. После ограничителя можно спокойно мерять частоту хоть в сети 220 вольт. Резистор на 100кОм, установленный на входе, для таких измерений должен иметь мощность как минимум 0,5Вт, лучше больше.  Правда чувствительность прибора при этом понижается.

Кстати, о чувствительности. Чувствительность зависит от частоты. С ростом частоты уменьшается чувствительность. Без ограничителя амплитуда измеряемых сигналов колеблется от 10 мВ до 3 В (плавно с ростом частоты).

В целом схема хоть и имеет недостатки, но имеет право на жизнь.  Погрешность прибора довольно сносная – порядка 1·10
-5.

Ниже приведена фотография нашей экспериментальной сборки в полусобранном виде.

Может пригодиться

Универсальная печатная плата 5х7
Семисегментные индикаторы

ПРОСТОЙ ЧАСТОТОМЕР

ПРОСТОЙ ЧАСТОТОМЕР

ПРОСТОЙ ЧАСТОТОМЕР


(2010-2018)

KLIK HIER VOOR DE NEDERLANDSE VERSIE


Частотомер. Программа написана на языке программирования Python.
Поэтому его легко адаптировать под собственные требования.

Простой частотомер для ПК со звуковой картой
Никаких примитивных частотомеров со светодиодами! Выкинь их! Мы заменяем эти простые частотомеры реальным дисплеем на ПК. Это выглядит гораздо симпатичнее, не так примитивно и железо тоже проще, всего 1 микросхема! И частота гораздо проще и приятнее читаема и точнее!
Идея очень проста и применяется чаще.
Мы делим радиочастотный сигнал с прескалером на звуковые частоты. Этот звуковой сигнал подключается к звуковой карте ПК, и мы измеряем звуковую частоту. Затем эта частота умножается на значение прескалера, и… у нас есть ВЧ-частота!
При нажатии «Стоп» текущие настройки сохраняются в файле «recent.jpg» и загружаются при следующем запуске программы.


Фурнитура, очень простая коробка.

Принцип измерения и точность
Частотомер подсчитывает за определенное время количество периодов. Этот частотомер работает по-другому. Из определенного количества периодов измеряется точное время.
Разрешение этого измерения времени зависит от частоты дискретизации звуковой карты. Разрешение измерения времени составляет плюс-минус 1 отсчет. Но добавив один дополнительный резистор и один дополнительный конденсатор, точность можно повысить в 20 раз! И с быстрым временем измерения 0,2 секунды, которое вы хотите использовать для настройки приемника, у нас все еще есть хорошая точность.


Когда уклон уменьшается с помощью ж/б сети, у нас также есть
информацию об амплитуде, и мы можем рассчитать, где между
образцов пересечение нуля.

Трюк для повышения точности
С прямоугольным сигналом от предварительного делителя мы не знаем, где именно между двумя аудиосэмплами звуковой карты находится пересечение нуля. Первая выборка всегда +5 вольт, а следующая выборка 0 вольт. Так что точность измерения времени всегда плюс-минус 1 отсчет. Но когда мы могли бы рассчитать, где именно пересечение нуля между двумя отсчетами, мы также можем измерять с долями отсчетов, и тогда точность измерения времени будет намного лучше! И это возможно! Когда наклон уменьшается с помощью RC-сети, у нас также есть информация об амплитуде, и тогда мы можем определить, в каком месте между двумя выборками находится пересечение нуля! Если U2 меньше U1, то пересечение нуля ближе к S3, чем к S2. А с отношением U1:U2 мы можем точно рассчитать, где находится пересечение нуля!


Предделитель до 30 МГц со встроенным заданием частоты.
С дополнительным предделителем вы можете расширить диапазон до нескольких ГГц.

большая диаграмма

Оборудование
На входе вы найдете ограничитель для предотвращения повреждений. Он состоит из резистора R1 сопротивлением 1 кОм и двух диодов, включенных встречно-параллельно. Когда S1 находится в нижнем положении, ВЧ-сигнал поступает на вход 74HC4060. Эта микросхема делит радиочастотный сигнал на 409.6 на звуковую частоту. На выходе 74HC4060 можно найти RC-цепочку 10кОм и 10нФ для уменьшения крутизны. И резисторная сеть 22к и 1к ослабляет уровень звука, чтобы звуковая карта не перегружалась.
Два резистора номиналом 1 МОм предназначены для правильной настройки постоянного тока на входе. Конденсатор 10 нФ фильтрует переменную составляющую. В противном случае возникает обратная связь, снижающая усиление на низких частотах.
Когда S1 находится в верхнем положении, 74HC4060 работает как кварцевый генератор, и тогда у вас есть эталонная частота для калибровки звуковой карты. Конечно, можно использовать и другой кристалл. Вам не нужно регулировать частоту. У моего экземпляра частота 4095,754 кГц, и я ввожу эту частоту во время калибровки.
Схема питается через порт USB. Пойдите в магазин за дешевым USB-кабелем, отрежьте правую вилку, найдите нужные провода, и у вас есть источник питания на 5 вольт. Поскольку напряжение питания составляет 5 вольт, вы также можете использовать более доступный 74HCT4060 вместо 74HC4060. В схеме есть дополнительный выход для калибровочного сигнала 4 кГц/5 вольт для простого осциллографа, работающего со звуковой картой.
Частота
(МГц)
Чувствительность
при R1=120
(мВ RMS)
Чувствительность
при R1=1k
(мВ RMS)
0,03
0,1
1
10
20
30
50
80
100
120
15
10
3
10
25
30
100
150
200
500
15
10
5
20
50
100
300
1000


Чувствительность простого предделителя.

Точность
Тесты проводились с внутренним звуковым модулем ноутбука и с простым внешним аудиоустройством USB. Калибровочный сигнал частотой 1 МГц поступает от заблокированного модуля aGPS.
Внутренний звуковой модуль выдал отклонение +20Гц. Аудиоустройство USB имело отклонение -75 Гц.
После калибровки измеренные значения варьировались от 1 до 2 Гц. Это проверяется временем измерения 1 секунда.

Настройка звукового модуля
Установите частоту дискретизации на значение по умолчанию вашей операционной системы. Обычно это 44100 выборок/сек.
Подключить прескалер можно к линейному входу или к микрофонному входу звуковой карты. При использовании микрофонного входа необходимо отключить дополнительное усиление 20 дБ. Отрегулируйте уровень входного сигнала так, чтобы этот уровень был значительно ниже максимального значения 100 %, например, 5–20 %. С помощью мыши вы можете регулировать громкость звукового модуля. Как это сделать, зависит от используемого звукового модуля, вашей операционной системы и ее версии.

Калибровка
Есть два варианта калибровки:
Возможность 1 : Выберите «Предварительный делитель» и вручную введите значение предварительного делителя.
Значение предварительного делителя должно быть выбрано таким образом, чтобы отображалось точное значение частоты. Так что не 4096, а например 4096.0235.
Возможность 2 : Подсоедините частотомер к эталонной частоте и выполните измерение с длительным временем измерения 5 секунд.
Нажмите «Стоп», чтобы остановить измерение. Выберите «Предделитель», но нажмите «Отмена» вместо того, чтобы ввести значение предварительного делителя.
На вопрос «Калибровать с измеренной частотой» ответьте «да» и введите опорную частоту в Гц. Точное значение предделителя рассчитывается автоматически. Вы можете сохранить его вместе с другими настройками, такими как частота смещения. Для калибровки вы, конечно, можете использовать встроенный кварцевый генератор в прескалере.

Другие приложения
Во многих любительских схемах есть стабилизатор частоты (например, Huff & Puff), с помощью которого сигнал VFO уже разделяется предварительным делителем (например, 74HC4060) на звуковые частоты. Единственное, что вам нужно добавить, это простая RC-цепочка, состоящая из 3 резисторов и 1 конденсатора, а также кабеля с вилкой. Частота промежуточной частоты может быть запрограммирована как смещение частоты, и у нас есть очень хороший дисплей частоты. Очень часто ПК уже подключен к ресиверу для декодирования цифровых режимов. Переключатель для «аудиовыхода» или «прескейлера» очень удобен.


ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Прежде чем использовать эту программу, вы должны установить Python. Это очень просто. Но сначала прочитайте что-нибудь о Python, нажав на следующую ссылку:

ЧТО ТАКОЕ PYTHON И КАК УСТАНОВИТЬ PYTHON

Поскольку исходный код Python написан в ASCII, очень просто изменить программу в соответствии с вашими требованиями. Подумайте, например, о размере экрана, цветах и ​​т. д.

Требуемая версия Python:

  • Версия Python 3
Необходимые внешние модули (сайт-пакеты для правильной версии Python!):
  • numpy; пиаудио
Загрузите здесь программу счетчика частоты Python, щелкнув ссылку ниже:
  • Frequencycounter-v02b. pyw

Индекс PA2OHH

ПРОСТОЙ СЧЕТЧИК ЧАСТОТЫ С 8 СВЕТОДИОДАМИ

ПРОСТОЙ СЧЕТЧИК ЧАСТОТЫ С 8 СИД

ПРОСТОЙ СЧЕТЧИК ЧАСТОТЫ С 8-МИ СВЕТОДИОДНЫМ ДИСПЛЕЕМ
(1997)

НИДЕРЛАНДЫ ARTIKEL БЕНИЛЮКС QRP CLUB


Почему просто?
Что я хотел, так это частотомер для использования QRP, чтобы мне не пришлось делать аналог наберите и всегда считывайте правильную частоту. Дополнительным преимуществом является то, что после при некоторых изменениях в VFO нет необходимости делать новую шкалу частот.
Но….
Мне не нравилась идея добавления частотомера к моим QRP-трансиверам, которые были более сложный и потребляет больше тока, чем сам трансивер. Так что счетчик должен быть простым, простота сборки, небольшой дисплей и схема, низкая стоимость, низкое потребление тока, но не было необходимости иметь идеальный счетчик.
Что ж, этот дизайн является результатом.

Дисплей
Идея заключалась в том, чтобы иметь бинарный дисплей с 8 светодиодами. Частоту можно найти, сложив значения частоты горящих светодиодов. Частоты светодиодов от D7 до D0:

200 кГц — 100 кГц — 50 кГц — 25 кГц — 12,5 кГц — 6,25 кГц — 3,125 кГц — 1,5625 кГц.

Поскольку это немного сложно добавить, цифры округлены до следующих значений:

200 кГц — 100 кГц — 50 кГц — 25 кГц — 13 кГц — 6 кГц — 3 кГц — 1,5 кГц.

Пример: Светодиоды D7, D5, D3 и D0 горят: 200 + 50 + 13+1,5 = 264,5 кГц.
Однако мы хотим измерять частоты выше 400 кГц. Следовательно, переключатель добавлено, чтобы частоты светодиодов были выше, если переключатель стоит в положении МГц:

12,8 МГц — 6,4 МГц — 3,2 МГц — 1,6 МГц — 0,8 МГц — 0,4 МГц — 0,2 МГц — 0,1 МГц.

Но чаще всего вам не нужен переключатель. Если у вас есть, например, приемопередатчик QRP для от 10,1 до 10,15 МГц, то вы используете только позицию кГц, и вы можете видеть, что вам нужно добавить 10 МГц к частотам кГц:
Если вы читаете 138 кГц (светодиоды D6, D4, D3 горят), это 10 МГц + 138 кГц = 10,138 МГц.
Хорошо, это выглядит сложно, но если вы использовали его один раз, это легко. Я использую несколько таких счетчиков в моем оборудовании без каких-либо затруднений со считыванием частоты. Некоторые примеры см. картинки ниже. На картинке выше показан счетчик, который я использую в своем общем обзоре. приемник, он имеет переключатель МГц/кГц и отображает 8,2 МГц. Все остальные имеют только кГц отображаются так, как они созданы для частей CW радиолюбительских диапазонов.

Принцип работы
Генератор 74HC4060 с X-tal 6,4 МГц генерирует частоту 390,625 Гц в кГц. положение переключателя и 25 кГц в положении МГц. Только половина периода используется для подсчета. Во время полупериода +5В 74HC4040 сбрасывается. Как только тактовый импульс станет равным нулю, 74HC4040 начинает считать импульсы от предусилителя BF494 до тех пор, пока не появится тактовый импульс. снова поднимается до +5В. Потом снова сбрасывается. Но непосредственно перед сбросом фактический счет значение фиксируется в 74HC374, который также управляет выходными светодиодами.
И все…

Модификация для случаев, когда ГПД работает на половине рабочей частоты
Иногда в приемниках прямого преобразования применяют диодный смеситель Полякова. С таким смесителем VFO колеблется на половине частоты приема.
В этих случаях добавьте RC-цепочку (100 пФ / 4 кОм) в линию CLK/RST к контактам 11 микросхемы. Импульс RST/CLK теперь представляет собой очень короткие импульсы стрелки вместо половины периода 390,625 Гц сигнала, а период счета удваивается (минус очень короткий, почти незначительный импульс RST/CLK). Поскольку период счета удваивается, частота считывается правильно, когда VFO колеблется. на половине рабочей частоты.
При необходимости ошибку, вызванную коротким импульсом RST/CLK, можно исправить перенастройкой. триммера на 40 пФ (частоту кварцевого генератора отрегулируйте чуть ниже 6,4 МГц).
Однако для позиции МГц у вас будет значительная ошибка, так как импульс сброса довольно длинный по сравнению с с коротким стробирующим импульсом в положении МГц.

Чувствительность

Частота
(МГц)
Чувствительность
(мВ СКЗ)
0,1
0,3
1
3
10
30
50
150
50
15
8
15
130
?

Примечания
Вы должны встроить счетчик в экранированную коробку, чтобы избежать радиопомех в вашем приемнике!!


Принципиальная схема
большая диаграмма


В моем трансивере 80-40-30-20 М CW (3560,5 кГц)


3581 кГц, светодиод D7 не используется, зеленый светодиод D6 является внутриполосным (3500-3600 кГц)


Внутри одного из прилавков


ОТ 3 ДО 2 ФИПП!
(2004)


Маленькая двухчиповая версия со слаботочными светодиодами диаметром 3 мм.
Гораздо точнее, чем старый циферблат!

Дальнейшее упрощение!
Эта идея принадлежит Хансу Саммерсу, G0UPL. У него также есть очень хороший и интересный веб-сайт http://www.HansSummers.com.
Ганс сделал очень хороший счетчик с 8-светодиодным дисплеем от 0,5 до 100 кГц, очень маленький, с очень низким током и даже без светодиода. резисторы. Так что не забудьте посетить его сайт!

Можно подключить светодиоды напрямую к 74HC4040 и удалить 74HC374. Это работает следующим образом: мы сбрасываем 74HC4040, затем посчитайте, затем остановите счет и отобразите частоту, а затем снова сбросьте и т. д. Однако для этого нам нужен механизм стробирования входного сигнала. И для этого стробирования нам снова нужна 3-я микросхема! Но у Ганса было решение для этого: использовать не чип, а простое устройство, такое как диод, который включается и выключается! Здесь выбрано для коммутации напряжение питания предусилителя ВЧ. Входной сигнал подается только на 74HC4040. когда на предусилитель ВЧ подается +5 В стробирующего сигнала. В течение периода 0 В ВЧ-предусилитель выключается, и счетчик 74HC4040 прекращает счет. Выходы больше не меняются, а светодиоды горят. светодиоды в свою очередь загораются, только если стробирующий сигнал равен нулю, и не горят, когда 74HC4040 считает (сигнал стробирования +5В). В начале периода счета 74HC4040 сбрасывается коротким импульсом сброса от дифференциальная сеть 100 пФ/470 Ом.


Принципиальная схема
большая диаграмма

Очень подходит для оборудования QRP с батарейным питанием.
Этот частотомер очень подходит для оборудования QRP с батарейным питанием из-за минимального количества компонентов. и низкий ток питания от 5 до 12 мА. Есть некоторые недостатки по сравнению с оригинальной версией с 3 чипами. но есть решения для этого.


Прототип 2-х микросхемного частотомера и удаленный 74HC374.
Сравните размер маленького резонатора на 100 кГц и на 6,4 МГц!

кварц 100 кГц вместо 6,4 МГц.
Время стробирования сокращается за счет длины импульса сброса и/или времени установления РЧ-предусилителя. Поэтому входной конденсатор на 100 пФ должен быть как можно меньше. Дает ошибку в позиции кГц, что может можно исправить, немного понизив частоту кварцевого генератора. Однако в положении МГц эта ошибка слишком велик, особенно на частоте 30 МГц.
Но для этого есть решение: увеличить длину стробирующего импульса. Отношение импульса сброса к импульсу стробирования будет меньше, в результате чего в меньшей погрешности. Однако импульс затвора не может быть слишком длинным, светодиоды начинают мигать, когда частота сигнал затвора слишком слабый.
Увеличение длины стробирующего импульса не может быть реализовано с кварцем 6,4 МГц, так как Q14 является соединением с самая низкая частота. Поэтому кварц 6,4 МГц заменяется кварцем 100 кГц. Еще одним преимуществом является то, что он намного меньше, чем кварц 6,4 МГц, см. фотографию. Импульс затвора в 4 раза длиннее, чем в версии с 3 чипами.
Схема генератора также должна быть изменена. Резистор 2к2 увеличен до 150-270кОм и резистор 1М заменены двумя резисторами по 1 МОм и развязывающим конденсатором.
В транзисторном усилителе ВЧ выбираются другие номиналы резисторов, чтобы сократить время установления.


Несмотря на высокие последовательные резисторы, слаботочные светодиоды достаточно яркие!

Слаботочные светодиоды.
Во время счета светодиоды загружают выходы 74HC4040, а также стробирующий сигнал. В версии с 3 чипами светодиоды горят 100% времени, здесь 50%, а остальные 50% ВЧ-импульсы счета 74HC4040 присутствует на светодиодах. Это может вызвать дополнительные радиочастотные помехи.
Слаботочный светодиод используется для того, чтобы свести к минимуму эти радиочастотные помехи и потребляемый ток. А также загрузка счетчик во время подсчета будет сведен к минимуму за счет последовательных резисторов 1500 Ом вместо 270-470 Ом, как используется в версии с 3 чипами.
Светодиоды больше не подключены к земле и должны быть установлены на изолированной полосе, подключенной к стробирующему сигналу.

Выключатель.
ВЧ предусилитель включается и выключается стробирующим сигналом. Из-за различной нагрузки это может привести к вариации частоты ГПД в ритме стробирующего сигнала. Решением является буферный усилитель или выключатель! Включайте счетчик частоты только тогда, когда вы хотите считать частоту. Также генерируемые радиочастотные помехи не проблема больше! И это также уменьшит средний ток до менее 1% или менее 100 мкА!

Чувствительность и точность.
Отображаемая частота немного зависит от входного уровня сигнала. Это обусловлено временем установления усилитель РФ. Это цена, которую мы должны заплатить за удаление одного чипа…
Следующие значения отображались как ровно 30 МГц:
100 мВ: 30,0016 МГц
300 мВ: 30,0009 МГц
1000 мВ: 29,9999 МГц

Следующие значения отображались как точные 10 МГц:
30 мВ: 10,0006 МГц
100 мВ: 10,0003 МГц
300 мВ: 10,0000 МГц

В положении МГц разница на 30 МГц была 20 на 70 кГц, но это не принципиально.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *