|
Описание опубликовано в журнале «Радио» № 1 за 2002 г., стр. 60...62,
Частотомер - цифровая шкала на PIC16CE625, позднее было опубликовано дополнение к статье, в котором
описана методика калибровки прибора - «Радио» № 11 за 2002г., стр. 65 Методика расчета
констант для частотомера на PIC16CE625.
Предлагаемая конструкция предназначена для использования в качестве частотомера или цифровой шкалы
в связной и радиоприемной аппаратуре всех типов. Несмотря на очень простую схему, прибор имеет
довольно высокие параметры. Диапазон рабочих частот от 10 Гц до 40 мГц, чувствительность 100...200 мВ,
время измерения – 0,1; 1 или 10 сек. Возможно подключение внешнего СВЧ делителя с коэффициентом деления от 2 до 255. При этом верхний предел измеряемых
частот будет определяться быстродействием микросхемы СВЧ делителя и может достигать 4 ГГц.
При использовании этого самодельного частотомера в качестве цифровой шкалы в его энергонезависимую память
можно записать до 13 значений промежуточных частот в диапазоне от 0 до 100 мГц. Их значение и знак, а также
коэффициент деления внешнего СВЧ делителя хранятся в энергонезависимой памяти PIC и могут изменяться
пользователем. В частотомере предусмотрена возможность программной калибровки, что позволяет использовать
любые кварцевые резонаторы в диапазоне 3,9...4,1 мГц. Значения всех промежуточных частот, коэффициент
деления используемого внешнего делителя, а также калибровочные константы могут изменяться пользователем без
применения каких-либо дополнительных устройств. Принцип действия частотомера - классический: измерение
количества импульсов входного сигнала за определенный интервал времени.
Принципиальная схема цифровой шкалы - частотомера показана на рисунке. Импульсы измеряемой частоты подаются на
входной формирователь, выполненный на VT1 и DD1. Диоды VD1 и VD2 ограничивают амплитуду входного сигнала
на уровне 0,7 в. Нижняя граница измеряемых частот определяется емкостью C4 и C5, при указанном на схеме
значении она равна 10 Гц. С выхода DD1 сформированные импульсы поступают на PIC контроллер PIC16F84. Достаточно
высокая нагрузочная способность его выходов позволила непосредственно подключить к нему катоды индикаторов.
Аноды подключены через составные эмиттерные повторители на VT2...VT17 к выходам счетчика DD3 типа К561ИЕ8,
который осуществляет сканирование разрядов. Такая схема позволяет питать индикатор не стабилизированным
напряжением, что существенно облегчает тепловой режим стабилизатора DA1 и практически устраняет влияние
бросков тока при коммутации разрядов индикатора на работу входного формирователя.
Входное сопротивление формирователя довольно низкое, поэтому для расширения возможностей прибора и
устранения влияния емкости кабеля к нему подключается выносной пробник. Благодаря применению полевого
транзистора, входное сопротивление пробника около 500 ком, выходное – 50 ... 100 ом. Коэффициент усиления
– около 2, а полоса пропускания – до 100...150мГц. Схема входного формирователя приведена в подробном
описании (ссылка ниже).
Без каких-либо изменений схемы в приборе можно использовать однократно программируемый PIC16CE625.
Программа для этого контроллера, разумеется, будет другая. В варианте программы для PIC16CE625 возможно
сохранение в энергонезависимой памяти до 15 значений промежуточных частот.
Выносной пробник должен быть смонтирован в металлической коробочке. Сам частотомер, как и любое устройство
на микроконтроллере также желательно экранировать, особенно если прибор будет использоваться в качестве
цифровой шкалы совместно с радиоприемником. В качестве блока питания можно использовать любой
нестабилизированный источник напряжением 7,5...14 в и током до 150 ма. Достаточно понижающего
трансформатора и выпрямительного моста, роль сглаживающего фильтра выполняет C12. Бестрансформаторный
импульсный блок питания применять не рекомендуется.
Прибор получился очень простой, и в то же время удобный в работе. Его повторили многие радиолюбители,
дополнив описание своими вариантами печатной платы в различных форматах и схемой подключения LED с
общим катодом. Я, в свою очередь, делюсь этой информацией с Вами. Дополнения пользователей выложены
на этой страничке в архиве в том виде, в каком я их получил - "как есть".
|
