КАРМАННЫЙ ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

В точное время имеется здоровенное количество моделей электронных цифровых частотомеров, совместных повсеместным недочетом: целое они появляются стационарными агрегатами, имеют относительно колоссальные габариты и потребляют немалый ток от а продовольствия, что вынуждает питать их от сетки переменного тока и не допускает применения автономного батареек продовольствия. Предлагаемая модель цифрового частотомера отнята названных дефектов и разрешает создать портативный малогабаритный агрегат.

Описываемый в публикации агрегат разрешает измерять частоту электрических сомнений до 10 МГц. Чувствительность по ватерпасу входного доноса при измерении частот до 600 кГц — 8 мВ, от 600 кГц до 2,5 МГц—30 мВ, свыше 2,5 МГц— около 100 мВ. Безусловная погрешность измерения частоты в диапазоне 0…20 кГц составляет 3 Гц, 20 кГц…2 МГц—10 Гц, свыше 2 МГц—100 Гц. Продовольствие частотомера производится от батарейки “Крона” или “Корунд” напряжением 9 В. При измерениях частот до 2,5 МГц ток, потребляемый от а продовольствия, не превышает 5 мА (при выключенной индикации) или 35 мА (при включенной индикации). При измерениях частот выше 2,5 МГц ток потребления согласно одинаков 25 или 60 мА. Оттого если частотомер будет использоваться для измерений частот выше 2,5 МГц, трезво употреблять побольше могутный кормления.

Принцип деяния частотомера постоянный: измерение количества импульсов признака, поступающих на въезд счетчика в течение строжайшее фиксированного интервала времени. Таковыми интервалами в поданной модели выбраны 10 мс, 100 мс, 1 со и 10 со. Согласно частотомер имеет четыре диапазона измерения частоты при пяти типах десятичного индикатора с близкими рубежами измерений: 9999,9 кГц, 999,99 кГц, 99,999 кГц и 9,9999 кГц.

входного формирующего строить, предназначенного для увеличения, воспитания и преобразования входного симптома;

задающего кварцевого генератора со делителями частоты для извлечения фиксированных и стабильных интервалов времени;

счетчика-делителя частоты импульсов толчка со цифровыми индикаторами, предназначенного для измерения и отображения изменяемой частоты;

приспособления руководства, обеспечивающего инструкцию счетчика на ноль перед измерением и поступление на его въезд последовательности импульсов для результаты в течение фиксированного интервала времени;

агрегата кормления.

Принципиальная модель частотомера приведена на рис. 1. Радиосигнал измеряомои частоты посунуться на въезд частотомера—контакт 1 Вх. Резистор R1 и диоды VD1 и VD2 отстаивать входные цепочки агрегата от перегрузок. При измерениях частоты меньше 2,5 МГц симптом сквозь переключатель SA2.2 поступает на ход формирующего приспособления, сложенного на ингредиентах D2.1—D2.4 и D1.3. В каскадах формирующего строить симптом поочередно усиливается и ограничивается, что необходимо для добывания сильных фронтов, одаренных воздействовать на будущие цифровые микросхемы. Со выезда формирующего приспособления радиосигнал прямоугольной модели спустя диод VD5 посунуться на въезд 13 ингредиента D1.4, который выполняет роли клапана.

При измерениях частоты сильнее 2,5 МГц в расположении переключателя SA2, показанном на модели, звонок поступает на непохожую гроздь формирующего приспособления, которая включает усилитель-ограничитель на транзисторе VT1 с стабилитроном VD3, делитель частоты на 10, в качестве которого используется микросхема D13, и каскад сопряжения логики ТТЛ со КМОП на транзисторе VT2. Со коллектора данного транзистора симптом поступает также на клапан D1.4. Диод VD5 защитить выезд ингредиента D1.3 от действия радиосигнала, поступающего со коллектора VT2.

Генератор опорной частоты 100 кГц выполнен на ингредиентах D1.1 и D1.2 со кварцевым резонатором по нормальной модели. Кварцевый резонатор ZQ1 включен в цепочка полезной задней радиосвязи со выезда D1.2 на ход D1.1. Резистор R3 выводит ингредиент D1.1 в темпераментный распорядок. Импульсы со частотой следования 100 кГц поступают на делитель частоты со коэффициентом деления 10

, который выполнен на микросхемах D3—D6. Микросхема D3 появляется делителем частоты со изменяемым коэффициентом деления и используется в распорядке деления частоты входного признака в 1000 дружно. На выезде микросхемы (ответ 23) уладиться импульсы со частотой повторения 100 Гц (срок повторения 10 мс). Позже руководствоваться три десятичных счетчика D4, D5 и D6, на выездах которых частота повторения импульсов согласно составляет 10 Гц (100 мс), 1 Гц (1 со) и 0,1 Гц (10 со). В подвластности от состояния переключателя диапазонов SA1.1 импульсы со сроком повторения 10 мс, 100 мс, 1 со или 10 со посунуться на приспособление регулирования.

Приспособление заведования включает два D-триггера D7.1 и D7.2, а также клапан D1.4. При нажатии кнопки SA3 происходит инструкция первого триггера в средство “О”, при котором на его открытом выезде и стесненном со ним въезде D другого триггера устанавливается небольшой потенциал. Первый же поступающий за настоящего похвальный фронт импульса, приходящего со переключателя SA1.1, ставит триггер D7.2 в богатство “О”. При сем на его инверсном выезде устанавливается высоченный потенциал, фронт которого спустя дифференцирования ячейкой Со2, R11 ставит на ноль счетчики-индикаторы D8—D12. Небольшой потенциал на очевидном выезде поступает на один из въездов клапана D1.4, открывая его для поступающих на второстепенный въезд импульсов знака. Со выезда клапана импульсы толчка посунуться на счетчик-индикатор.

Тот же утвердительный фронт импульса со переключателя SA1.1 переводит триггер D7.1 в имущество “1” , благодаря чему на его близком выезде уладиться хороший потенциал, который посунуться на ход D другого триггера, не изменяя его богатства. Спустя срок выбранного интервала времени переключателем SA1.1 на управляющее приспособление поступает следующий полезный перепад напряжения (негативный перепад в половине срока, поступая на въезды Со триггеров, не изменяет их расположения). На имущество первого триггера сей перепад не влияет, так как триггер уже пребывает в расположении “1” . Второстепенный же триггер переводится также в расположение “1” , со его правдивого выезда на управляющий ход клапана поступает высоченный потенциал, благодаря которому клапан запирается, импульсы радиосигнала перестают поступать на счетчик-индикатор, результат прекращается, на индикаторе высвечивается значение частоты признака.

Счетчик-индикатор сложен из пяти микросхем, каждая из которых охватывает счетчик импульсов по модулю 10, дешифратор и семисегментный светодиодный цифровой индикатор со запятой, которая включается по одному из ходов 9 в подвластности от взаимоположения переключателя SA1.2. Оказания индикатора считываются в килогерцах. Со поддержкой тумблера SA4 в процессе меж отсчетами индикацию можно выключать, чем доносится экономия активности ингредиента пропитания. На рубеже измерения 10 МГц, когда переключатель SA2 пребывает в месте, показанном на модели, оказания индикатора

необходимо умножать на 10. При сем для обретения целых пяти значащих цифр необходимо определить переключатель диапазонов в состояние, должное венцу измерения в 1 МГц (999,99 кГц). Рубеж измерения частоты можно усилить снова в 10 дружно, до 100 МГц (99999 кГц), если использовать вновь один высокочастотный делитель частоты на 10, сложенный на микросхемах группы К500. Описание таковой приставки к цифровому частотомеру приведено в [1,2]. При сем переключатель диапазонов также устанавливается в состояние, должное венцу измерения в 1 МГц, а оказания индикатора умножаются на 100. Если же определить переключатель диапазонов в состояние, согласное 10 МГц, можно будет измерять частоту звонка вплотную до 160 МГц. Измерение больше здоровенных частот меньше достоверно, так как ограничивается быстродействием микросхем группы К500.

В отличие от просто используемых моделей цифровых частотомеров в сей модели измерение частоты производится однократно, в течение едва одного срока нормированного интервала времени. Третий и будущие похвальные перепады напряжения, поступающие на управляющее строить, не изменяют настроения триггеров и клапана. Оттого измеренное количество импульсов звонка высвечивается индикатором завсегда. Для повторного измерения-следует вновь придавить пусковую кнопку SA3, спустя чего процесс повторяется.

Для кормления использованных микросхем требуется два напряжения 9 и 5 В. Для добывания напряжения 5 В используется стабилизатор напряжения, модель которого также приведена на рис. 1. Он сложен по общепринятой модели со применением опорного стабилитрона. При переключении входного признака переключателем SA2 синхронно коммутируется пропитание ингредиентов делителя частоты.

Опорная частота задающего генератора 100 кГц выводится на специальное жилище и может иметься использована в качестве совершенной, а также, будучи поданной на въезд,— для проверки частотомера.

Конструктивно агрегат заключается из печатной зарплаты и табло со счетчиками-индикаторами, которое выделено на модели штриховой линией и связывает со зарплатой проводниками. Печатная зарплата выполнена из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. Отношение ингредиентов модели и печатные проводники со этой грани зарплаты показаны на рис. 2.