ПОРТАТИВНИЙ Частотомір

Я. ТОКАРЄВ, м. Москва

Домашня лабораторія радіоаматора не може обійтися без пристрою точного вимірювання частоти. Пропонований нескладний прилад з цифровим відліком, зібрати який під йому навіть радіоаматорові середньої кваліфікації, надасть велику допомогу у конструюванні, ремонті і регулюванню більш складних електронних виробів.

Портативний частотомір виконаний повністю на мікросхемах,

Основні параметри приладу
Межі вимірюваної частоти. Гц …………………………………………. ……. 5 … 100 000
Чутливість на вході, мВ, не гірше …………………………………… …… 120
Вхідний опір, МОм, не менше ……………………………………. .1
Число розрядів індикатора ……………………………………….. ……………… 5
Частота оновлення показань, Гц ……………………………………… …….. 1
Споживаний струм при напрузі живлення 9 В, мА, не більше ……. 50

Схема приладу приведена на рис. 1. Вхідний сигнал вимірюваної частоти через захисний резистор R1 поступає на неінвертіруощій вхід ОП DA1, що виконує функції попереднього підсилювача-обмежувача. Діоди VD1, VD2 захищають вхід ОП від перевантаження вхідним сигналом, а дільник з резисторів R4, R5 з блокувальним конденсатором СЗ спадає необхідну напругу зміщення.
Після посилений сигнал "доводиться" до прямокутної форми тригером Шмітта, виконаному на інвертора DD2.3, DD2.4 з ланцюгом позитивної ОС з резисторів R7, R14. Прямокутні імпульси надходить на тактовий вхід декадної лічильника, виконаного на мікросхемах DD3-DD7. Інформація з їх
виходів у двійковому коді надходить на дешифратори DD8-DD12, де перетворюються у код семісегментних індикаторів HG1-HG5 Ці ж дешифратори виконують ще одну функцію – запам'ятовують двійковий код з виходів лічильника на час перерахунку. Роботою лічильника управляє формувач часових інтервалів, в який входять мікросхеми D01, DD2. На першій з них зібрано кварцовий генератор і дільник зразкової частоти, а на другий-буферні інвертори.

Роботу цього пристрою пояснюють тимчасові діаграми, показані на мал. 2.
У приладу передбачена також можливість слухового контролю частоти вимірюваного сигналу. Це забезпечується інверторами мікросхеми DD2 і п'єзоелектричним випромінювачем при включеній кнопці SB3.
Крім цього в запропонованій конструкції передбачений режим самоконтролю, що включається перемикачем SB1. Якщо прилад справний, на його індикаторах висвічується число 32768 (частота кварцового резонатора).
Налагодження пристрою зводиться до точної установки частоти кварцового генератора за зразковому частотоміри конденсатором С4.
Конструкція приладу практично будь-яка, залежно від можливостей і бажання радіоаматора. В авторському варіанті частотомір зібраний в малогабаритному прямокутному полістиролових корпусі, а монтаж виконаний на невеликій макетної платі.
Джерелом живлення приладу в портативному варіанті служить батарея "Крона" або аналогічна їй, можна також використовувати шість елементів А316.
Всі резистори – ПС або МЛТ потужністю 0,25 або 0,125 Вт Конденсатор С6-КТ-1 групи М47; СЗ-С5 – К50-35 або К50-16; С1, С8, С9 – КМ-5, КМ-6; 07 – підлаштування КПК-МП в … 30 ПФ, Перемикач SB1 -SB3 – П2К.
У приладі, крім зазначених на схемі, можна використовувати наступні деталі: DA1 – К544УД2Б; DD1 – К176ІЕ12. К176ІЕ18; DD2 – К176ЛА7, К561ЛА7; DD3-DD7 – К561ІЕ14. Діоди замінювані на КД512Б або КД510А, КД510Б, Можуть бути застосовані сегментні індикатори АЛС304Б, АЛС324А, АЛС324Б. Слід мати на увазі, що залежно від з'єднання електродів індикаторів інших типів буде потрібно підключення виведення 6 мікросхеми К176ІД2 до шини живлення +9 В (замість загального проводу).
У разі використання частотоміра як вузла в інших приладах доцільно встановити в ланцюзі харчування додаткові блокувальні конденсатори КМ-5, КМ-6 ємністю 0,1-0,47 мкФ поруч з мікросхемами дешифраторів.

Друкована плата.

Креслення можливого варіанту друкованої плати приладу зображений на рис. 3.



Рис. 3.

На ній розміщені всі деталі, крім кнопкового перемикача SB1-SB3, п'єзокерамічного випромінювача НА1 і цифрових індикаторів HG1-HG5. Плата розрахована на установку резисторів МЛТ, Конденсатори підлаштування КПК-МП, постійних конденсаторів К52-1Б (СЗ-С5, С10; останній складено з двох ємністю 100 мкФ кожний), КТ-1 (C6) і КМ (решта). Чи не показані на принциповій схемі частотоміра конденсатори С11-С16 (також КМ ємністю 0,047 … 0,1 мкФ) – блокувальні в ланцюгах живлення мікросхем.
Показані на малюнку перемички найкраще виконати з мідного дроту діаметром 0,4 лудженої … 0,6 мм, одягнувши на нього відрізки фторопластовою трубки.

Радіо 10, 11, 1996