Medidor de frequência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Os parâmetros do frequencímetro proposto são apresentados na tabela. 1.

Este medidor de frequência, na minha opinião, tem uma série de vantagens em relação aos anteriores:

- base de elementos moderna, barata e de fácil acesso;
- frequência máxima medida - 200 MHz;
- combinação de frequencímetro e balança digital em um único aparelho;
- a possibilidade de aumentar a frequência máxima medida até 1,2 GHz com uma ligeira modificação da parte de entrada do dispositivo;
- a possibilidade de comutação durante a operação até 4 FC.

A medição de frequência é realizada da maneira clássica: contando o número de pulsos para um
intervalo de tempo.

O diagrama esquemático é mostrado na Fig.1.

O sinal de entrada através do capacitor C4 é alimentado na base do transistor VT1, que amplifica o sinal de entrada para o nível necessário para o funcionamento normal do chip DD2. O chip DD2 193IEZ é um divisor de frequência de alta frequência, cujo fator de divisão é 10. Devido ao fato de que no microcontrolador K1816BE31 usado, a frequência máxima da entrada de contagem T1 é f = Fkv / 24, onde Fkv é o frequência do quartzo usado, e no medidor de frequência Fkv = 8,8672 MHz, o sinal do divisor de alta frequência é alimentado para um divisor de frequência adicional, que é um contador decimal DD3. O processo de medição de frequência começa com o zeramento do divisor DD3, cujo sinal de reset vem do pino 12 do microcontrolador DD4. O sinal de permissão para a passagem do sinal medido para o divisor decimal vem do pino 13 DD4 através do inversor DD1.1 até o pino 12 DD1.3.

Ao final de um intervalo de tempo de medição fixo, aparece um nível alto no pino 13 DD4, que, através do inversor DD1.1, proíbe a passagem do sinal medido para o divisor DD3, e o processo de conversão dos pulsos de tempo acumulados em freqüência começa, bem como preparar os dados para exibição.

(clique para ampliar)

Este dispositivo tem a capacidade de trabalhar em faixas de alta e baixa frequência. Ao trabalhar na faixa de baixa frequência, a chave S1 deve ser colocada na posição superior e o sinal deve ser aplicado na entrada 2 (pino 9) da placa do medidor de frequência. Para medir a frequência de 1 Hz a 20 MHz, é necessário utilizar o shaper proposto em [1].

O programa do microcontrolador está na ROM DD8, o chip DD5 é usado para multiplexar os endereços do microcontrolador. O firmware ROM para operação do dispositivo como medidor de frequência é fornecido na Tabela 2.

Para obter a máxima eficiência de utilização do microcontrolador, o dispositivo utiliza indicação dinâmica.

Ao usar este dispositivo como balança digital, é necessário aplicar um nível alto no pino 22 DD8 usando a chave S2.3. A escolha do valor de IF é feita conectando os pinos 10,11 do chip DD4 ao terra. A entrada 3 (pino 5) da placa do medidor de frequência é projetada para ligar a frequência intermediária selecionada (por exemplo, ao alternar da recepção para a transmissão). Enquanto o dispositivo está operando no modo de balança digital, os dígitos de ordem inferior do indicador mostram centenas de hertz. A operação do dispositivo no modo de balança digital corresponde a um firmware ROM diferente.

Placa de circuito impresso (pic.2, pic.3, pic.4) é feito de fibra de vidro de dupla face com dimensões de 100x130 mm. O indicador é montado diretamente na placa de circuito impresso com dois grampos de um fio de montagem convencional. Um soquete é fornecido para instalar o chip DD8. Ao fazer a fiação da placa, foi necessário colocar o transistor VT1 o mais próximo possível do DD2. Em torno de VT1 e DD2, o máximo possível de folha é deixado em ambos os lados para proteger os circuitos de alta frequência. No projeto, o IV-1 é usado como indicador HL18 como o mais popular em projetos de rádio amador. Caso seja necessário miniaturizar o desenho, o indicador IV-18 pode ser substituído pelo IV-21, que possui dimensões gerais muito menores. Nesse caso, é necessário reduzir a tensão de aquecimento e a tensão negativa no cátodo de acordo com os dados do passaporte. É desejável usar o chip DD1 na série 1533 como um de frequência mais alta.

Para alimentar o frequencímetro, você pode usar a fonte de alimentação, descrita em detalhes em [2]. Só é necessário aumentar a tensão de -20 V para -30 V e a tensão do filamento - até 4,8 V ao usar o indicador IV-18. No circuito de alimentação indicado, é desejável substituir o diodo KD503 por um diodo zener KS133, o que elimina a falsa iluminação dos segmentos indicadores.

O ajuste do frequencímetro deve começar com a verificação de um circuito aberto de todos, sem exceção, os condutores de conexão da placa de circuito impresso e, em seguida, verificar a ausência de um curto-circuito adjacente aos condutores de conexão na placa de circuito impresso. Imediatamente após energizar o frequencímetro, verifique o consumo de corrente pela tensão +5 V. Não deve ultrapassar 250 mA. Em seguida, meça a tensão no coletor VT1, ela deve estar entre 2,0 V ... 3,0 V. A tensão especificada é definida selecionando o resistor R3. Com instalação sem erros,

peças reparáveis ​​e a ausência de erros no programa, o ajuste final do dispositivo consiste em definir com precisão as frequências do oscilador mestre do microcontrolador usando o capacitor C7 de acordo com as leituras do medidor de frequência exemplar.

Graças ao processo de medição controlado por software, é possível usar divisores de alta frequência não decimais alterando ligeiramente o programa do microcontrolador. O autor testou os microcircuitos 193PP1 (relação de divisão - 704), 193IE6 (relação de divisão - 256) neste dispositivo. Testes mostraram que a frequência máxima do sinal medido atinge 1 GHz. O microcircuito 193PTs1 acabou sendo o mais preferível, porque. tem um amplificador de entrada. O microcontrolador K181BE51 pode ser substituído por K1816BE31, K1830BE31, K1830BE51 ou seus análogos estrangeiros - 8031, 80S31. Na ausência de um chip 193IEZ, você pode substituí-lo por um chip K500IE137, ligando-o de acordo com um circuito típico.

Literatura

1. Biryukov S. Contador de frequência digital//Rádio. - 1981.-№10.-C.44.
2. Khlyupin N. Medidor de frequência digital // Radioamador. - 1994. - No. 11.
3. Stashin V.V. Projeto de dispositivos digitais. - 1990.

Autor: A. Gritsyuk, Makeevka; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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