Аналоговый частотомер на цифровых микросхемах
категория
Цифровые микросхемы и их применение
Частотомер, схема которого приводится в этой статье, хотя и выполнен на цифровых микросхемах, все-же назван аналоговым потому что индикатором у него служит стрелочный прибор.
Цифровые частотомеры (в полном понимании этого слова), конечно, более точны но у них есть такой существенных недостаток как инерционность- они не способны заметить кратковременные колебания, аналоговый-же частотомер позволяет при измерениях частоты следить за динамикой процесса. Особенно это важно, когда необходимо не только измерить истинное значение частоты, но и проследить за ее изменениями во времени.
Основные параметры частотомера
Диапазон измеряемых частот, Гц 100...10*10^6;
Амплитуда входных импульсов, В 0,5...5;
Входное сопротивление, Ом 50;
Максимальная погрешность, Гц 100;
Потребляемая мощность, Вт 2;
Частота опорного генератора, кГц 5.
Схема цифрового частотомера с аналоговой индикацией
Сигнал измеряемой частоты поступает на формирователь импульсов, собранный на микросхеме D1. Блок делителей частоты, выполненный на микросхемах D2, D6 и D7, служит для деления либо измеряемой частоты, либо частоты опорного генератора (в зависимости от положения переключателя диапазонов). Это необходимо для того, чтобы на смеситель поступали импульсы с частотой одного порядка.
Опорный генератор собран на элементах микросхемы D5, его частота стабилизирована кварцевым резонатором ZL Роль смесителя выполняет триггер (элемент D4.1). Для устойчивой работы на его вход должны поступать импульсы со скважностью, равной 2. Формирователем таких импульсов служит триггер на элементе D3.1.
Формирователь прямоугольных импульсов калиброванной амплитуды и длительности необходим для нормальной работы измерительного прибора частотомера. Конденсаторами С4 и С5 устанавливают частоту опорного генератора, равную 100 кГц, а конденсаторы С3 и С7 подавляют гармоники высших частот. Функции формирователя выполняют элементы D4.2 и D5.4.
Схема индикации прямой и обратной шкалы стрелочного индикатора выполнена на элементах D9, D8.1, D8.2, D10.1, D10.2 и D11.1. Непосредственная индикация осуществляется светодиодами V3 и V4.
Перед началом измерений проверяют калибровку, нажимая на кнопку S1. В этом положении контактов кнопки триггер D4.1 переходит в режим деления частоты на 2, переменным резистором R5 устанавливают стрелку прибора на последнее деление шкалы. Отпускают кнопку S1 и на вход прибора подают напряжение измеряемой частоты.
Последовательно нажимая на кнопки X 100, X 10, X 1 и X 0.1, отсчитывают на стрелочном приборе сначала единицы мегагерц, затем сотни килогерц, десятки килогерц, единицы килогерц и сотни герц.