Frequency Counter

Frequency Counter

Обновил старый частотомер (на дискретных элементах) новым на МК. Первоисточник взят здесь http://lea.hamradio.si/~s53mv/counter/history.html Частотомер дополнен термостабилизированным кварцевым генератором, собственным импульсным источником питания, имеет несколько вариантов прошивок для разных предделителей 8/10/64/100. В оригинале использован предделитель 64. Переделан входной усилитель и дополнен формирователем. Частотомер в своем составе имеет что-то типа S-метра. Измеряемый сигнал детектируется в выносных щупах (опубликую позже) и поступает на АЦП МК, далее отображается на нижней строке ЖКИ в виде затемняющихся разрядов. Это очень удобно, дает представление о наличии измеряемого сигналла, о его уровне и возможности начала измерения по уровню. Своеобразный относительный ВЧ вольтметр :). Термостат получился с небольшим импендансом регулирования температуры. При макетном исполнении термостат работал в линейном режиме отслеживания температуры. В данном исполнении общая плата производит отбор температуры и ухудшает работу термостата. При таком исполнении, при измерении частоты 2Мгц, дрейф измеряемой частоты составляет +/-0.5Гц и зависит от величины термоимпенданса термостата. Алгоритм работы: при холодном включении на термоэлемент подается +12в. По достижении 55 градусов напряжение 12в снимается и в работу вступает преобразователь. При идеальных условиях дальнейшее удержание температуры происходит линейно относительно окружающей среды. При этом транзистор Т2 никогда не работает в линейном режиме, или полностью закрыт, или полностью открыт, или типа шим. Прошу прощения за ошибку в слове Frequensy на фальшпанели, надеюсь на работоспособность это сильно не повлияет :) :) :)

Приношу извинения, на схеме была не правильно указана марка транзистора T2. Правильно КТ818Г. На схеме исправил.

Измерение температуры, в термостате, как оказалось лучше производить не на самом кварце а на термоэлементе (тене). В данном случае получается минимальный термоимпенданс, но немного увеличивается время выхода на полный цикл рабочего режима термостабилизации. Время, при комнатной температуре, составляет примерно 5минту. При этом захват температуры от термоэлемента происходит значительно раньше и по времени при холодном включении составляет примерно 30 секунд. Остальное время уходит на медленное распределение температуры по плате термостата. Т.е. не точность измерения частоты 2Мгц после 30 секунд прогрева,составляет примерно -4…-6Гц.

Схема и печатная плата расчитаны на повторение радиолюбителем среднего уровня. На схеме указано все что необходиимо. Печатная плата, как обычно, имеет не большое расхождение со схемой в виде дополнительных фильтрующих дросселей, емкостей. Пологаю, имея опят, не составит труда определить что к чему :)

Прошивки в формате «hex» для разных коэфициентов используемых предделителей 8/10/64/100, включая и авторский оригинал :64. Следует учесть, чем больше значение предделителя тем больше погрешность измерения. Связано это с уменьшением времени счета учитываемого и выполняемого программой для МК.

Было опробовано несколько вариантов частотомеров на МК, которые встретились в сети. У некоторых при переходе с времени измерения 0.1сек на 1сек наблюдалась не точность счета в 3Кгц :) Вот это супер алгоритм для счета :) Хорошо работал частотомер, земляка, из FLC метра с первым вариантом прошивки где дискретность 1Гц (а не 5Гц).

Буевскому Александру большой Респект! Александр и предоставил мне ссылку на первоисточник частотомера:


Пробник 2-85Mhz для Частотомера
Предельная частота не ограничена 85Мгц и указана как предельная стабильно измеряемая без полной экранировки побника. Применив «легкую» экранировку и сократив соединительный земляной провод до минимума (2 см) граничная измеряемая частота возросла до 118Мгц. (Измерения производились на первом гетеродине ТВ селекттора). Остальные эксперементальные измерения производились на базе приемника Р-45 и приведены ниже. Подстроечник R3 необходим для правильного подбора соотношения усиления/качества измеряемого сигнала. Настраивается на предельных частотах. Пробник имеет низкую входную емкость, высокое входное сопротивление и большую чувствительность и широкополосность. По этой причине, если на вход пробника не подан измеряемый сигнал, происходит прием индустриальных помех. Сопровождается индикацией хаотичных частот до 1Мгц и индикацией уровня относительного ВЧ вольтметра. Это считается допустимым. Если нет необходимости измерять частоты сигналов малых уровней, то чувствительность можно снизить и перечисленные явления сами собой исчезнут. На своем выходе пробник имеет уровни TTL, что в свою очередь способствует совместной работе практически с любыми частотомерами.

Результат измерений

Первый гетеродин Р-45

Опорный генератор 4Мгц первого гетеродина ТВ селектора. Измерение производилось с корпуса кварца.

http://rx-30.narod.ru/frec_counter/26.600.jpg
Второй гетеродин P-45

http://rx-30.narod.ru/frec_counter/10.245.jpg
Третий гетеродин Р-45

http://rx-30.narod.ru/frec_counter/7.200.jpg
Опорный генератор 7.2Мгц Р-45

«LC» Пробник
Предназначение:
1. Быстрая оценка принадлежности колебательного контура к определенной частоте резонанса.
2. Упрощает изготовление колебательного контура для заданной частоты резонанса.
Нижний предел измерения резонанса «LC» 100Кгц, верхний предел измерение резонанса «LC» не устанавливался и озвучен 85Мгц как проверенный.

http://rx-30.narod.ru/frec_counter/L_pf.jpg

Наглядный результат измерений:


Пробник 25Khz-15Mhz

В ходе экспериментов с ОУ К544УД2 пришла мысль сделать такой пробник. Основной целью было использование пробника для настройки опорных генераторов приемников. Пробник имеет высокое входное сопротивление, относительно низкую вносимую емкость для указанных частот и высокую чувствительность.Максимальная частота измерения 15Мгц ограничена самими операционными усилителями. Перед установкой на ПП необходимо отобрать самые быстродействующие. Без отбора граничная измеряемая частота может снизиться до 10Мгц (в экспериментах ниже не получалось). С7 необходим для выравнивания провала АЧХ в диапазоне 2.5-5Мгц. Для большего подъема АЧХ на этих частотах вместо С7 следует установить перемычку. В свою очередь следует помнить что корреция и подъем АЧХ в облости 2.5-5Мгц влечет за собой завал АЧХ на более высоких частотах. (хотя и не очень существенный) Следут сказать что не стоит применять вместо 544УД2 типа импортный аналог CA3130, ничего хорошего из этого не выйдет (это не полноценный аналог).


Пробник 70Мгц-1Ггц с делителем частоты на 64

Отладка и измерения производились на базе ТВ селектора изпользуемом в приемнике Р-45. При регулировке следует подобрать номинал резистора R15 для установки напряжения 2.1-2.2 вольта на коллекторе транзистора Т6.Не исключено что для устойчивой работы некоторых образцов 74HC04 это напряжение придется подобрать индивидуально из соображений значений 1.9-2.6в. Подбор номинала R8 на «вкус» :)

Примерный вариант измерения на примере третьего гетеродина ТВ селектора SELTEKA KS-H-148

Первый гетеродин Frx=45Mhz
45Mhz+37.3Mhz=82.3Mhz

Третий гетеродин Frx=800Mhz
800Mhz+37.3Mhz=837.3Mhz

Комментариев пока нет ... Будьте первым, кто оставить свой ответ!