Описываемая в статье цифровая шкала предназначена для использования в трансивере с ПЧ, равной 500 кГц, и имеет следующие параметры:

- напряжение питания ................. 12 В

- разрешающая способность ..0,1 кГц

- время измерения ..................... 0.5 с

- чувствительность ............. 0,1...0,2 В

Ток, потребляемый шкалой, существенно зависит от типа применяемых индикаторов. Особенностью данного устройства является использование в узле управления шкалы специфического кварцевого резонатора на частоту 3,2768 МГц [2]. Это позволило сократить количество используемых микросхем.

Принципиальная схема цифровой шкалы приведена нарис.1.

Напряжение измеряемой частоты поступает на затвор VT1 включенного потоковым повторителем. Он обеспечивает высокое входное сопротивление устройства и как следствие малую нагрузку предыдущих каскадов VT3 усиливает входной сигнал до уровня, достаточного для нормальной работы делителя 004с коэффициентом деления 16.

Применение быстродействующего делителя К1533ИЕ7 необходимо потому, что верхняя частота пересчетной декады (DD5-DD9) на микросхемах серии КМОП составляет 2 МГц.

С использованием предварительного делителя максимальная частота счета устройства составляет не менее 30 МГц.

Так как при ПЧ, равной 500 кГц, трансивер редко используют на частотах выше 10 МГц, количество индицируемых разрядов равно пяти.

При этом старший разряд шкалы индицирует единицы мегагерц.

Узел управлений цифровой шкалы собран на OD1-DD3.

Микросхема DD1 (К176ИЕ5) содержит в себе задающий генератор и делитель на 32768.

При использовании кварцевого резонатора на часто­ту 3,2768 МГц на выводе 5 микросхемы присутствуют импульсы частотой 100 Гц, ИМС DD2 используется в качестве делителя на 16 Счетчик с дешифратором 003 формирует импульсы управления частотомером.

Вначале на выводе 3 формируется импульс, по которому происходит запись коэффициента ПЧ в пересчетную декаду. После этого импульс на выводе 2 переводит входной делитель DD4 в режим счета. Следующий импульс на выводе 4 разрешает "защелкивание" измеренной частоты в регистрах дешифраторов DD10-DD14. Импульс на выводе 7 приводит узел управления шкалы в начальное состояние.

Согласование уровней сигналов микросхем ТТЛШ (DD4) и КМОП (DD5-DD9) достигается применением взвешенного питания микросхемы 004 [1]. Напряжение питания подаётся на микросхему DD4 так, что выходные сигналы с уровнями логического нуля и единицы расположены симметрично относительно напряжения переключения счётчиков DD5-DD9

При ПЧ=500 кГц, если частота ГПД в трансивере выше принимаемой, перед началом каждого цикла счёта а счетчики декад необходимо записывать число 95000. Для этого на входы предустановки 00-03 счетчиков необходимо подать соответствующий потенциал.

В младший разряд пересчетной декады и в два последующие разряды (DD5, DD6, DD7) записывается число - 0° - все входы предустановки счетчиков соединены с "минусом питания". В следующие разряды DD8 и DD9 записываются соответственно значения “5- и 9”. Десятичные числа представляются в двоичном виде. При этом число “5” - будет выглядеть, как 0101, “9” - 1001. При записи числа 95000 после подсчета 5000 импульсов на выходах всех счетчиков установятся нулевые значения, и счёт продолжится.

Таким образом происходит вычитание из частоты ГПД значения ПЧ с точностью до сотен Гц. “ПЧ” - здесь применяется условно. На самом деле необходимо записывать значение частоты опорного генератора (оно-то как раз и равно 500 кГц). Если же частота ГПД ниже принимаемой, входы DO и 03 микросхемы DD9 необходимо соединить с “минусом” - питания.

В этом случае в счётчики запишется число 05000 и к измеряемому значению частоты будет добавляться 500 кГц. Данную цифровую шкалу можно использовать для любых других значений ПЧ. При использовании цифровой шкалы в многодиапазонном трансивере необходимо будет только добавить в неё ещё один разряд для индикации десятков МГц и оснастить узлом переключения +ПЧ/-ПЧ.

Цифровую шкалу можно использовать и для непосредственного отсчета частоты. При этом в счетчики необходимо записать число 00000.

В данной шкале можно применить как люминесцентные (ИВЗ, ИВ6), так и светодиодные индикаторы. Люминесцентные индикаторы подключаются по типовой схеме. Светодиодные индикаторы могут быть как с общим катодом, так и с общим анодом. Во втором случае входы инверсии дешифраторов DD10-DD15 (вывод 6) соединяются с “плюсовой” шиной питания. При использовании индикаторов на светодиодах необходимо также иметь в виду, что допустимый выходной ток дешифраторов К176ИД2 (ИДЗ) небольшой и составляет всего 2-3 мА. Чтобы не вывести из строя дешифраторы, индикаторы необходимо подключать через токоограничивающие резисторы. Можно воспользоваться вариантом, приведённым на рис.2.

Некоторая неравномерность свечения сегментов индикатора с лихвой компенсируется простотой реализации схемы

Резисторы последовательно со светодиодными матрицами излишни, т.к. К176ИД2 допускает работу непосредственно на светодиоды, это ее штатный режим.

Но выходные токи этой ИМС действительно невелики, поэтому вместо АЛС324 лучше применять импортные светодиодные матрицы НОТ 131 или другие от KingBnght, ParaLight и т. п.

Настройка собранной цифровой шкалы несложная, проще всего её производить с использованием образцового частотомера. На вход шкалы подают высокочастотный сигнал, частота которого контролируется образцовым частотомером.

Подстройкой конденсатора С7 добиваются, чтобы показания частотомера и цифровой шкалы (с учетом значения ПЧ) совпадали вплоть до младшего разряда. Частоту для контроля лучше выбрать как можно более высокой, при этом точность подстройки будет выше.

Описанная цифровая шкала используется автором совместно с трансивером “Аматор-ЭМФ-У” [3] и получила только положительные рекомендации

А. Темерев (UR5VUL)

Литература

1. Буравлев В. , Вартаэарян С., Коломийцев В. Универсальная цифровая шкала - Радио, 1990, №4, с 28-30

2. Чалышев Л. Любительский связной приёмник - Радио, 1982, №10, с 17-21.

3. Темерев А. Трансивер “АМАТОР-ЭМФ-У- Радиохобби, 2000, №5, с. 33-38

материал подготовил А. Кищин (UA9XJK)