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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sonda remota - divisor de frequência por 10 para o contador de frequência FC250. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição A operação do frequencímetro FC250 com sonda externa (RP) transmitindo sinal na mesma frequência revelou instabilidade de suas leituras e superaquecimento do chip DD2 da placa do frequencímetro FC250 [1] em frequências acima de 150 MHz. Esta frequência é o limite para a maioria dos microcircuitos utilizados em pré-amplificadores e shapers e na entrada do FC250. Portanto, foi fabricado um novo VSC, cujo diagrama com o PU é mostrado na Fig. 1. O PU é montado conforme diagrama da Fig. 1 de [1], os valores de alguns elementos foram alterados. O VSC é montado em dois microcircuitos: DA1 (ADCMP604KSZ-R2) - um comparador CMOS com tempo de atraso de 1,6 ns, resistência diferencial de entrada de até 70 kOhm e um divisor de frequência por 10 - DD1 (KS193IE3) [2] , que possui uma faixa de frequência operacional de 100 kHz a 270 MHz.
O método de fornecer uma tensão de polarização às entradas do comparador DA1 usando resistores R3-R7 permite que o resistor de sintonia R3 altere a tensão de histerese e ajuste a sensibilidade da fonte de alimentação. A alta resistência de entrada do comparador ADCMP604, chegando a 70 kOhm, explica a alta resistência dos resistores R4 e R5, escolhidos de forma a minimizar o desvio das entradas do comparador. As saídas do comparador DA1 são conectadas às entradas do divisor DD1 sem capacitores de acoplamento através dos resistores correspondentes R8-R10, que são necessários para evitar o fornecimento de uma tensão antifásica superior a 2 V às entradas do divisor em modo estático. Ao contrário do seu protótipo SP8690A, o KS193IE3 não é um microcircuito totalmente padrão ECL; a tensão de polarização em suas entradas (pinos 11 e 12) está em conformidade com o padrão PECL, o que permite conectá-los diretamente às saídas do comparador ADCMP604 do LVDS padrão. Neste caso, um sinal retangular antifase do ADCMP604 é fornecido imediatamente para ambas as entradas diferenciais do divisor, o que permite ao VSC operar em quase toda a faixa de frequências de operação do KS193IE3. No modo estático, a diferença de tensão nas entradas do microcircuito KS193IE3 de 0,5 V evita sua autoexcitação, e o fornecimento de um sinal de nível LVDS anti-fase (0,35 V) possibilitou com o novo VSC obter uma faixa de frequências medidas pelo FC250 de 400 kHz a 270 MHz com baixa capacitância de entrada, grande impedância de entrada e resolução de medição de 100 Hz. Na faixa de 1 a 200 MHz, a sensibilidade do frequencímetro FC250 com VSC não é pior que 0,35 V, no modo de autoexcitação controlada “suave” do comparador DA1 não é pior que 0,2 V, e no limites da faixa de medição não é pior que 0,65 V. Não havia meta de atingir o limite inferior da frequência operacional do divisor KS193IE3 em 100 kHz. Mas quando a capacitância dos capacitores C1 e C2 aumentou para 43 pF, a frequência operacional mais baixa do quadro de distribuição de alta tensão tornou-se inferior a 300 kHz. A tensão de alimentação de +5 V é fornecida ao quadro principal a partir do estabilizador de tensão do frequencímetro FC250, o consumo de corrente é de aproximadamente 35 mA. O pino 6 do divisor KS193IE3, uma saída TTL de coletor aberto, não é usado e fica desconectado. A partir de seus pinos 2 e 4, um sinal anti-fase do padrão ESL ao longo de um loop de 0,3-1 m de comprimento é fornecido às entradas da unidade de controle, que está localizada na placa FC250 e gera sinais de nível TTL necessários para a operação do frequencímetro [1, 3]. O resistor R12 é instalado na extremidade do cabo, no ponto de sua conexão com a unidade de controle. Ambas as entradas diferenciais do VSC são equivalentes; elas não estão conectadas nem ao fio comum nem à linha de alimentação do frequencímetro. Durante a operação, ambos os contatos do VSC estão conectados ao objeto que está sendo medido. Por conveniência, um dos contatos do VSC pode ser conectado ao fio comum do dispositivo que está sendo medido usando um pedaço de fio de até 10 cm de comprimento com uma pinça jacaré na extremidade. A utilização do VSC permite medir a frequência dos sinais de nível TTL e ESL, a frequência dos osciladores locais de diversos tipos de receptores de rádio nas faixas de DV a VHF-2 com leve influência da capacitância VSC em sua frequência. Em faixas com grande sobreposição de frequência, em particular VHF-2, devido à diminuição da tensão do oscilador local na seção de baixa frequência, a frequência só pode ser medida no modo de autoexcitação controlada do quadro de alta tensão, enquanto conectar outras pontas de prova com menor resistência de entrada levou à falha de geração. Se o nível do sinal medido for insuficiente, se o nível de sensibilidade da chave de alta tensão estiver ajustado para um nível baixo e se houver mau contato entre a sonda e o dispositivo que está sendo medido, as leituras do medidor de frequência serão subestimadas ou interrompido. Quando um sinal com frequência de 100-200 MHz e tensão superior a 0,5 V, de formato irregular, é aplicado ao quadro de distribuição de alta tensão, o comparador DA1 pode dobrar a frequência. Neste caso, para reduzir a tensão do sinal, o VSC é conectado à fonte do sinal através de um atenuador, cujas partes podem ser soldadas diretamente aos contatos do VSC. O frequencímetro FC250 ainda pode medir sinais de 50 Hz a 100 MHz em resolução de 10 Hz. Para isso, em vez de um cabo com chave de alta tensão, fios de até 6 cm de comprimento com resistores limitadores com resistência de até 7 kOhm são conectados aos capacitores C1 e C20 na entrada PU [1]. O VSC é montado em uma placa feita de folha de fibra de vidro em ambos os lados, com 1,5 mm de espessura. A placa é feita cortando a folha depois de fazer furos nela. O desenho da placa é mostrado na Fig. 2. O PU pode ser montado em uma placa conforme Fig. 2 em 1].
O dispositivo utiliza capacitores e resistores, com exceção de R3 e R12, para montagem em superfície de tamanho padrão 1206 ou 0805. Resistor variável R3 - 3310Y ou qualquer outro adequado em tamanho e disposição de pinos. É de saída o resistor R12, com potência de 0,125 W, localizado na extremidade do loop conectado à unidade de controle.O comparador DA1 é para montagem em superfície no pacote SOT 323-6, o divisor KS193IE3 (no pacote DIP-16) é instalado no painel do qual os contatos não utilizados são removidos. Ao instalar o microcircuito KS193IE3 diretamente na placa, as extremidades inseridas nos orifícios são removidas dos pinos não conectados. A localização das peças é mostrada na Fig. 3. Jumpers nas placas de contato dos fios dos cabos, que evitam que a folha se descasque ao dessoldá-los, e os contatos VSC são feitos de fio estanhado com diâmetro de 0,75 mm. Os demais jumpers e o “firmware” das bordas da placa são feitos com fio estanhado com diâmetro de 0,5 mm. Uma fotografia da parte inferior da placa de circuito impresso é mostrada na Fig. 4. Uma fonte de alimentação montada corretamente não requer ajuste. Se a autoexcitação do quadro de alta tensão não for eliminada pelo resistor R3, então a principal razão para isso é uma quebra (má soldagem) de uma das saídas do comparador DA1. A sonda é colocada em uma caixa de plástico. Os furos de montagem são perfurados “no lugar” nas bordas estanhadas da placa VSC. Você pode simplesmente envolver a sonda com fita adesiva, deixando os contatos e a ranhura do resistor de corte R3 do lado de fora.
Na fig. 5 mostra um exemplo de medição da frequência máxima de 300 MHz.
Literatura
Autor: A. Panshin
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