Пробник-частотомер до 1 ГГц

0


Приветствую, радиолюбители-самоделкины!

Пробник-частотомер до 1 ГГц

В ходе радиолюбительской деятельности часто приходится измерять различные величины — они порой могут многое сказать о происходящих в схеме процессах, подсказать причину неисправности при ремонтах. По этой причине верным другом радиолюбителя всегда был, и, наверное, ещё долгое время будет оставаться мультиметр — само его название говорит о том, что это универсальный прибор, который может измерять сразу несколько величин. Практически все мультиметры измеряют три основные величины — напряжение, силу тока и сопротивление, для повседневности этого, как правило, хватает. Некоторые мультиметры также оснащаются дополнительными возможностями, например, некоторые могут выступать в роли генераторов сигналов и частотомеров. Однако возможности частотомера в мультиметре весьма ограничены — всё-таки это универсальный прибор, а потому нельзя рассчитывать ни на большую точность, ни на большой диапазон измерений, особенно если речь идёт о дешёвых моделях. Между тем, измерение частоты часто является необходимой задачей, особенно при построении различных радиопередатчиков, систем дистанционного управления по радиоканалу, например для того, чтобы проверить наличие генерации и сразу узнать её частоту.

Фирменные частотомеры не являются особо распространёнными прибора и пользуются спросом в основном у тех, кто занимается электроникой как профессиональной деятельностью, поэтому цены на такие приборы часто весьма высоки. А покупать дорогой прибор для того, чтобы попользоваться всего несколько раз, если радиолюбительство, всего лишь хобби — как говорится, «жаба душит». В качестве альтернативного варианта можно применить радиолюбительские навыки и построить отличный пробник-частотомер самому, тем более, что в интернете представлена отличная конструкция, сборка которой будет описываться ниже. Данный прибор носит название «пробник» по той причине, что он имеет всего один разряд после запятой, таким образом, с его помощью измерить частоту с точностью до килогерц невозможно — но часто это и не требуется. К большому преимуществу данной конструкции можно отнести большой диапазон измерений — минимальная измеряемая частота равна нулю, а максимальная равна 999,9 МГц, что весьма прилично, показания меняются с шагом 0,1 МГц, или 100 кГц.

Как утверждает автор, прибор лишён типичных недостатков подобных частотмеров и правильно округляет последний разряд, а также в нём применена система уменьшения мигания последнего разряда. Из дополнительных возможностей — вычитание значения 10,7 МГц из результата, если частотомер используется как электронная шкала к приёмнику. Итак, схема пробника-частотомера показана ниже.

Схема собирается не из пары деталек, но оно и неудивительно — ведь прибор достаточно серьёзный. Сперва стоит обратить внимание на микросхему SAB6456, которая принимает на вход измеряемый сигнал. Данная микросхема является делителем частоты — именно её использование обуславливает такой широкий диапазон измеряемых частот. Данную микросхему можно отнести к категории достаточно редких, они встречаются в продаже не в каждом магазине радиодеталей — но если поискать, всегда можно найти в каком-нибудь интернет-магазине и заказать. Второй микросхемой здесь является PIC16F84A, микроконтроллер, который служит «мозгом» всей схемы, он же выводит полученный результат на дисплей, состоящий из 4-х разрядного семисегментного индикатора. 4 разряда означает, что на дисплее будет отображаться одновременно 4 цифры. Использовать здесь можно практически любой индикатор, главное, чтобы он был с общим катодом, возможные для использования модели подписаны на схеме. Микроконтроллер PIC необходимо прошить для того, чтобы он начал выполнять заданный алгоритм, первой же микросхеме прошивка не нужна. Файл с прошивкой, а также печатная плата для схемы находится в архиве в конце статьи. Для того, чтобы прошить микроконтроллер понадобится программатор — существуют различные варианты, среди них можно выделить PicKit как один из самых удобных, работает он в паре с соответствующей программой для компьютера.

В левой части схемы показаны два контакта для подачи входного переменного сигнала, частоту которого нужно измерить, лучше всего применить здесь специальный ВЧ-разъём, это минимизирует влияние внешних наводок на сигнал. Сигнал на входе проходит через конденсатор С2 и попадает на ограничительные диоды D1, D2 — здесь желательно применить именно те диоды, которые указаны на схеме, далее через ещё один конденсатор сигнал попадает на вход микросхемы-делителя. Обработанный делителем сигнал попадает через буферный транзистора уже на вход самого микроконтроллера, который производит непосредственно измерение частоты и вывод результата на экран, обновление экрана производится с частотой 49 Гц. 4 транзистора возле анодов индикатора нужны для коммутации анодов каждого из разрядов, здесь можно применить практически любые маломощные NPN транзисторы. Резисторы R7-R13 ограничивают ток светодиодов сегментов индикатора, от их сопротивления будет зависеть яркость свечения цифр индикатора. Тактируется микроконтроллер от кварцевого резонатора на 4 МГц, подойдёт практически любой, но желательно, чтобы его точность была на достаточно хорошем уровне.

Напряжение питания схемы составляет 8-20В, в схеме по входу питания установлен стабилизатор 7805, на выходе которого напряжение стабилизируется. Исключать из схемы данный стабилизатор не стоит, ведь схема требует качественного стабилизированного питания без пульсаций и перепадов. Потребляемый ток составляет 80-120 мА, поэтому микросхема 7805 обязательно должна быть в корпусе ТО-220, не помешает и небольшой радиатор. Питать схему лучше всего от стационарного блока питания, например, на 12В, либо, если необходим портативный вариант, можно соединить последовательно 3 литий-ионных аккумулятора, в сумме их напряжения также дадут нужную величину.

Печатная плата для данной схемы представлена в архиве в конце текста — желательно собирать по ней, ведь схема предполагает наличие высокочастотных сигналов вплоть до 1 ГГц, поэтому качество разводки печатной платы играет большую роль, данный же вариант платы является проверенным. При сборке требуется соблюдать все правила СВЧ монтажа — минимальная длина выводов компонентов, в частности это касается входной части пробника, наиболее предпочтительный вариант — использование SMD компонентов.

Индикатор выводится с платы на проводах, всю конструкцию не помешает расположить в металлическом корпусе, который послужит экраном и защитит плату от механических воздействий. После сборки схема запускается сразу и не требует никакой настройки — достаточно правильно собрать и прошить микроконтроллер. Входная часть пробника обладает достаточно высокой чувствительностью, например, если на вход подпаять небольшую антенну в виде куска проволоки, то пробник будет регистрировать сигнал даже от маломощного передатчика, расположенного в нескольких метрах и показывать частоту его работы. Удачной сборки!


probni-chastotomer.rar

[19,62 Kb] (скачиваний: 13)

Источник

Оставьте ответ

Your email address will not be published.