Medidor de frequência em microcircuitos da série K176. Esquema, descrição

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Medidor de frequência baseado em microcircuitos da série K176. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Esta versão do medidor de frequência tem cinco dígitos, o que permite medir a frequência das oscilações elétricas de várias dezenas a U9 U99 1ts (100 kHz) sem qualquer comutação adicional. A amplitude do sinal fornecido à entrada do dispositivo não deve ser inferior a 0,5 V e não superior a 30 V.

O diagrama esquemático do medidor de frequência é mostrado na fig. 88.

Contador de frequência em chips da série K176

O sinal, cuja frequência deve ser medida, é fornecido através dos soquetes XS1, XS2 “Input” e do capacitor C1 para a entrada do shaper formado pelo transistor de efeito de campo VT1 e pelos transistores bipolares VT2, VT3. A conexão direta de transistores bipolares de diferentes estruturas com os circuitos fonte e dreno do transistor de efeito de campo fornece ao driver um modo de operação de disparo. Como resultado, pulsos retangulares são formados no coletor do transistor VT3 deste nó, cuja frequência de repetição corresponde exatamente à frequência sinal de entrada... A impedância de entrada do driver é de cerca de 10 Ohms, a banda de frequência é de um alguns hertz a 30 MHz, o ganho é de cerca de 10.

Da saída do shaper, o sinal vai para a entrada superior do elemento 2OR-NOT DD3 4, que desempenha a função de válvula eletrônica. E, se esta válvula estiver aberta (quando a tensão estiver baixa na entrada inferior), então os pulsos do sinal convertido aparecem em sua saída e, portanto, na entrada do contador de cinco dígitos formado pelos microcircuitos DD4-DD8. O estado lógico dos microcircuitos contadores de pulsos é exibido pelos indicadores luminescentes de sete elementos correspondentes HG1-HG5. A entrada inferior da válvula eletrônica é conectada à saída do driver de intervalo de tempo de medição igual a 1 s. Portanto, os indicadores digitais exibem a quantidade de pulsos que passaram pela válvula até o medidor durante esse tempo, ou seja, a frequência de entrada em unidades de hertz.

A função de gerador de pulsos e divisor de frequência até o valor de 1 Hz, necessária para a formação de intervalos de tempo e pulsos de zeragem do contador ao final do tempo de indicação do resultado da medição, é executada pelo familiar microcircuito K176IE5 DD1. A frequência inicial do gerador (32 Hz) é determinada pela frequência natural do ressonador de quartzo ZQ768 e dos capacitores C1, C3. A frequência de pulso de 4 Hz, gerada na saída 1 (pino 15) deste microcircuito, serve como exemplo. A unidade de controle para operação cíclica do frequencímetro é formada pelos flip-flops D DD5 e DD2.1 e pelos elementos lógicos 2.2OR-NOT DD2, DD3.1. Esses elementos operam em um gerador de pulsos que aciona o tempo de exibição, cuja duração pode ser ajustada pelo resistor variável R3.2. O elemento DD9 é usado como chave no circuito de reinicialização do contador.

Lembremos a lógica do elemento 2OR-NOT: se houver uma tensão de alto nível em qualquer uma de suas entradas, a saída será uma tensão de baixo nível. A operação do dispositivo de controle é ilustrada pelos diagramas de temporização mostrados na Fig. 89. Da saída 15 do microcircuito DD1, pulsos de frequência de referência são fornecidos continuamente para a entrada C do gatilho DD2.2 (diagrama a), e para a mesma entrada do gatilho DD2.1 são montados pulsos de um gerador de gatilho nos elementos DD3.1 e DD3.2 (diagrama b). Tomemos como momento inicial quando ambos os gatilhos estão no estado zero. Neste momento, uma tensão de alto nível da saída inversa do gatilho DD2.2 é aplicada à entrada inferior da válvula eletrônica DD3.4 e a fecha. A partir deste momento, a passagem dos pulsos de sinal da frequência medida através da válvula para a entrada do contador DD4-DD8 é interrompida.

Contador de frequência em chips da série K176

Quando um pulso gerador de gatilho aparece na entrada C do gatilho DD2.1, esse gatilho muda para um estado único e uma tensão de alto nível na saída direta prepara o gatilho DD2.2 para operação adicional. Ao mesmo tempo, uma tensão de baixo nível aparece na entrada superior do elemento DD3.3, conectada à saída inversa do gatilho DD2.1. O próximo pulso do gerador de frequência de referência comuta o gatilho DD2.2 para o estado único. Agora, na saída inversa deste gatilho e na entrada inferior do elemento DD3.4, haverá uma tensão de baixo nível, que abre a válvula eletrônica e, assim, permite que pulsos de sinal da frequência medida passem por ela.

Mas a saída direta do gatilho DD2.2 está conectada à entrada R do gatilho DD2.1. Conseqüentemente, quando o gatilho DD2.2 está no estado único, ele muda o gatilho DD2.1 para o estado zero com uma tensão de alto nível na saída direta e o mantém lá enquanto durar o intervalo de medição. O próximo pulso de frequência de referência muda o gatilho DD2.2 na entrada C para o estado zero, e a tensão de alto nível da saída inversa do gatilho fecha a válvula eletrônica. Como resultado, a passagem dos pulsos de sinal da frequência medida para o contador é interrompida e a indicação digital dos resultados da medição começa (diagramas e, g).

Cada intervalo de tempo de medição é precedido pelo aparecimento na entrada R dos contadores DD4-DD8 de um pulso de alto nível de curto prazo (diagrama d), comutando os contadores para o estado zero. É a partir deste momento que se inicia o ciclo de contagem - indicando o funcionamento do frequencímetro. Um pulso de zeramento é gerado na saída do elemento DD3.3 no momento da coincidência dos sinais de baixo nível em suas entradas.

A duração da indicação do resultado da medição dentro de 2...5 s pode (se desejado) ser definida pelo resistor variável R9 do gerador de partida.

O contador-decodificador DD4 e o indicador HG1 formam o dígito de contagem menos significativo, e o contador-decodificador DD8 e o indicador HQ5 formam o dígito mais significativo do frequencímetro. Portanto, no display digital do aparelho, o indicador HG5 deve ser colocado primeiro à esquerda, e HG1 - por último à direita na linha de indicadores.

A aparência desta versão do frequencímetro e a colocação das peças em seu corpo são mostradas na Fig. 90.

Contador de frequência em chips da série K176

Através de uma janela retangular no painel frontal, coberta por dentro por uma placa de vidro orgânico transparente verde, são visíveis os números luminosos dos indicadores. Na metade direita do painel frontal há uma alça para o resistor variável R9 do gerador de pulsos de disparo e um botão liga / desliga SB1. Os conectores de entrada XS1 e XS2 estão localizados na parte inferior esquerda. Todas as outras partes do dispositivo são montadas em duas placas de circuito impresso medindo 115X60 mm feitas de folha de fibra de vidro com 1 mm de espessura. Em um deles (Fig. 91) estão montadas todas as partes relacionadas ao formador de tensão de pulso, fonte de frequência de referência e dispositivo de controle, no outro (Fig. 92) estão os contadores DD4-DD8 e os indicadores digitais HG1-HG5. Os fios dos indicadores, cujos cilindros são colocados verticalmente, são soldados às placas de contato nas saídas dos medidores (na Fig. 92 os fios são indicados por setas). Na primeira dessas placas, a distância entre as fileiras de furos no chip DD3 é aumentada para 12 mm. Além das peças, cinco fios jumper devem ser instalados nesta placa (eles são mostrados como linhas tracejadas na Fig. 91).

Contador de frequência em chips da série K176

Todos os resistores fixos são MLT, o resistor variável R9 é SP1-1. Os capacitores C2 e C6, bloqueando o circuito de alimentação dos microcircuitos, podem ser KLS ou K73-17, C3 - cerâmica KT-1 ou KM, trimmer C 4-KPK-MP. Capacitor apolar C5 - K53-1A (pode ser substituído por um conjunto de capacitores K73-17 com capacidade total de 1...1.5 µF). Chave liga / desliga SB1-P2K com botão de retorno por tensão repetida.

O transistor de efeito de campo (VT1) pode ter os índices de letras D, E ou Zh. Ele pode ser substituído por um transistor KP306A conectando sua segunda porta ao terminal da fonte através de um resistor de 100 kOhm.

O microcircuito K176IE5 (DD1) pode ser substituído por um K176IE12 semelhante - foi usado em um cronômetro - para o qual será necessário ajustar o padrão dos condutores impressos de acordo com sua pinagem.

Para alimentar o dispositivo, você pode usar uma bateria recarregável 7D-0,1 (GB1) ou uma bateria Corindo e uma célula 373 (G1). Após a desmontagem do dispositivo, antes de mais nada, é necessário verificar cuidadosamente a instalação com o Diagrama Esquemático, limpar e lavar com álcool ou gasolina as seções das placas entre condutores adjacentes, áreas condutoras de corrente dos terminais do microcircuito, transistores (especialmente campo -efeito) modeladores de pulso. Se a instalação estiver livre de erros e as placas de circuito estiverem corretamente conectadas entre si durante a configuração, talvez seja necessário apenas ajustar a frequência do gerador no chip DD1. Aproximadamente, a frequência do gerador é ajustada selecionando o capacitor C3, e precisamente - ajustando o capacitor C4. A precisão da instalação é controlada por meio de um medidor de frequência padrão (industrial) conectado aos pinos 11 e 12 do chip DDL. Para monitorar os níveis lógicos nas saídas dos microcircuitos do dispositivo de controle, você pode usar o “Display” descrito acima ou sondas indicadoras semelhantes.

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