 При разработке этого прибора ставилась задача получить универсальный прибор, который можно использовать, как в составе радиолюбительской лаборатории, так и в качестве цифровой шкалы для трансивера или КВ приёмника. Дополнительным условием было использование как можно менее разнообразной элементной базы, что немаловажно для его повторяемости. Прибор трёхвходовый, он измеряет частоту в диапазоне от 10гц до 35 Мгц, разрешающая способность 10 гц.
Время измерения 0,8 секунд. Чувствительность входов - 0,3 В, при входном сопротивлении 13 кОм.
Особенность прибора состоит в возможности подачи сигналов на три входа, причём, в зависимости от положения тумблеров прибор будет индицировать сумму или разность частот, таким образом - У=f1+ f2+f3 или У=f1+2-f3 или У=fl-f2-f3 или У=f1-f2+f3. Входы на передней панели располагаются в ряд, между ними устанавливаются тумблеры, положение рычажка которых - вверх означает действие "+", вниз "-". Таким образок можно задать нижний режим действий с входами.
Прибор имеет семиразрядную шкалу индикации и во всем диапазоне измеряемых частот работает без переключения пределов.
Принципиальная схема входного устройства изображена на рисунке 1- Оно содержит три входных усилителя-формирователя на транзисторах VT1 - VТ6. Вход каждого формирователя подключается к соответствующему входному разъёму, обозначенному - In 1, In 2 и In 3. Переключение входов производится при помощи трех ключевых устройств, выполнения на элементах D1.1, D1.2 и D1.3 и объединителе D2.
На выводы входной платы 8, 9 и 10 поступают управляющие сигналы от платы управления (рис.4). В любой момент Бремени измерения на одном из этих выводов присутствует коль, на остальных единицы. Пропускает сигнал только тот элемент на вход которого подан ноль. Если подана единица, этот вход блокируется.
Рис.2
 С выхода D2 сигнал включенного входа поступает на схему определения направления счёта. Плата счетчиков и индикации (рис.2) имеет два входа "+1" и "-1". При подаче сигнала на её вывод 2 сигнал поступает на вход 1 и показания счетчика растут с каждым импульсом, на вывод 3 - на вход -1 и показания уменьшаются, происходит вычитание числа импульсов из уже измеренного по предыдущему входу.
Для переключения этих входов на влаге входов (рис.1) используется микросхема D3. Управление происходит со выводу 11 платы. При поступлении на этот вывод единицы открывается элемент D3.1 и импульсы поступают на вход вычитания. При подаче нуля этот элемент закрывается и открывается D1.2, импульсы проходят на вход сложения. Сигнал управления направлением счета поступает от платы управления (рис.4).
На рисунке 2 изображена схема платы счетчиков и индикации. Непосредственно, счет импульсов производится семиразрядным десятичным счетчиком на микросхемах D4 - D10. Этот счетчик состоит из семи десятичных счетчиков с реверсом, на микросхемах К555ИЕ6. Они включены последовательно. После каждого цикла измерения на выходе счетчика устанавливается код десятичного числа, численно равного результату измерений.
Этот код получается таким образом, например на входы доданы три сигнала - на 1n1 - 1000 кгц, на 1n2 - 400 кгц, на 1n3 - 200 кгц. Тумблерами задаём действие - 1n1 + 1n2 - 1n3. Плата управления формирует три измерительных импульс равной длительности.
Во время первого импульса открыт первый вход и в счётчик записывается число 100000, затеи включается второй вход и к этому числу прибавляется (досчитывается) число 400 кгц, получается 140000, затем включается третий вход и теперь импульсы поступают на вход -1 счетчика, записанное число уменьшается на 200 кгц. Получается 120000x10гц=1200000гц.
Если на один или два входа сигналы не поступают, то операции производятся с теми на которые поступают. По неподключенным входам вычитается и ли прибавляется число "0" и на показания не влияет.
Установившийся на выходе счетчика, после трех тактов измерения, код записывается в регистры на микросхемах D11 - D17. Здесь разумнее использовать регистры типа К555ИР1, но у автора имелись только счетчики К555ИЕ6. Эти счетчики имеют входы предустановки. При подаче нуля на выводы 11 этих микросхем код поданный на их входы 1, 2, 4, 8 переносится в память и появляется на соответствующих выходах.
Он так хранится до следующего отрицательного импульса на выводе 11. Функции счета в данном случае не используются. Таким образом код с выходов счетчиков записывается в регистры, с выходов 1 которых поступает на дешифраторы на микросхемах D18 - D24 и далее с их выходов семисегментный код поступает на светодиодные индикаторы H1-Н7.
Затем счётчик обнуляется отрицательным импульсом, поступившим от платы управления на выводы 14 микросхем счетчика, и цикл повторяется. Снова три измерения и затем импульсом записи, поступающим на вывод 1 платы счетчиков и индикации, стирается информация, записанная на микросхемах D11 - D17 в предыдущем цикле и записывается код этого цикла. Соответственно изменяются и показания индикаторов.
Рис.3
 Таким образом в течении обнуления счетчика и трех измерений на индикаторах высвечивается результат последнего завершенного цикла, то есть предыдущего измерения. В результате нет мигания индикатора, просто его показания изменяются с периодом в 0,8 секунды.
Для работы любого частотомера необходим генератор образцовой частоты, равной минимуму измеряемой величины. В данном случае 10 гц. Схема платы формирователя этой частоты изображена на рисунке 3.
Сигнал стабильной частоты 100 кгц вырабатывается генератором на микросхеме D25 и транзисторе VT7. Частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1. Для того чтобы получить 10 гц нужно 100 кгц разделить на 10000. Для этого используется четырёхзвенный делитель на микросхемах d26 - d29, используются все те-же счетчики К555ИЕ6. С вывода 7 этой платы импульсы частотой 10 гц поступают на плату управления.
Рис.4
 Принципиальная схема платы управления показана на рисунке 4. Она содержит счетчик D30 и дешифратор D31, которые разбивают период измерения индикации частотомера на восемь участков. В исходном положении на выходе D30 число "0" и уровень нуля появляется на выводе 1 дешифратора, на остальных выводах в это время единицы.
Этот нуль через вывод 4 платы поступает на плату счетчиков и индикации и устанавливает её счетчики в нулевое положение. Затем с приходом первого импульса нуль появляется на втором выводе D31 и через диод VD7 поступает на вывод 11 платы входов и включает положительный счёт. Затем следующий импульсом включается первый вход. Затем снова следует импульс установки направления счета.
В данном случае на пути этого импульса стоит тумблер S1. В замкнутом состоянии на вывод 11 платы поступает нуль в разомкнутом - единица, соответственно изменяется и направлении счета. Следующий импульс включает второй вход, затем снова предустановка направления, в данном случае учавствует тумблер S2, и теперь включение третьего входа.
При поступлении восьмого импульса отрицательный перепад на выводе 1 платы включает запись информации в микросхемы D11-D17 платы счетчиков и индикации (рис.2).
Затем цикл повторяется снова. Питается прибор от стабилизированного источника питания, схема которого изображена на рисунке 5.
Рис.5
 Все детали смонтированы на четырёх печатных платах, схемы монтажа и разводки изображены на рисунках в натуральную величину. Источник питания монтируется объемным монтажем, микросхема А1 должна быть помещена на радиатор. Можно использовать, источник, выполненный до другой схеме, важно стабильное напряжение 5В и ток до 1А.
Трансформатор питания T1 намотан на сердечнике ШЛ20х25. Сетевая обмотка содержит 1000 витков провода ПЭВ-2 0,2. вторичная обмотка - 65 витков ПЭВ-2 0,68. В качестве микросхем D11 - D17 можно использовать К555ИР1, К155ИР1, при изменении разводки платы, или К555(155)ИЕ7 без изменений. Если использовать газоразрядные индикаторы можно дешифраторы К514ИЦ2 заменить на К155ИЛ1, рисунок платы изменить.
С изменением разводки вместо D26-D26 можно использовать счетчики К155ИЕ2 или К555ИЕ2, D30 тоже можно заменить на К155ИЕ2. Все диоды могут быть КД521 или КД522.
Если прибор используется как отдельное устройство его платы располагаются в металлическом корпусе размерами 220x300x80 мм, используется готовый корпус, выпускаемый специально для радиолюбительских конструкции. При самостоятельном изготовлении корпуса частотомер можно сделать компактнее.
 
  |
ГЛАВНАЯ 
Авто
ДРУГИЕ ПОХОЖИЕ СХЕМЫ НА САЙТЕ:
