В практике радиолюбителей используется множество частотомеров, отличающихся как техническими возможностями, так и схемными решениями. Но все они, построенные на доступной тогда радиолюбителям элементной базе, имеют большое количество, как дискретных радиоэлементов, так и микросхем.
Предлагаемый частотомер выполнен на одной микросхеме, минимуме дискретных элементов и может выполнять следующие измерения:
- частоты,
- периода,
- отношения частот,
- временного интервала,
- счёт - работать, как накапливающий счётчик,
- производить контроль от внутреннего генератора.
Результаты всех измерений выводятся в цифровой форме на восьмиразрядном светодиодном индикаторе. Максимальная измеряемая частота - 10 МГц. В иных режимах измерения максимальная входная частота - 2,5 МГц.
Упростить электрическую схему частотомера позволяет использование известной и популярной за рубежом недорогой микросхемы типа 7216А. Она представляет собой универсальный декадный счётчик со встроенным задающим генератором, 8-разрядным счётчиком данных с защёлкой, дешифратором для 7-сегментного индикатора с восемью выходными усилителями для светодиодных индикаторов.
Рис.1.
Схема прибора изображена на рисунке 1. На выводы 28 (канал I) или 2 (канал II) подают измеряемую импульсную последовательность ТТЛ уровня. С выводов 4 - 7, 9 - 12 идёт управление сегментами светодиодных индикаторов. Выводы 15 - 17,19 - 23 используются для мультиплексного управления светодиодными индикаторами, а выводы 15,19 - 23, кроме того, используются для выбора диапазона и режима измерений, с них сигналы через переключатели и RC цепи подаются на выводы 14 и 3.
Вывод 27 используется для фиксации показаний, а вывод 13 для сброса. Кварцевый резонатор с частотой 10 МГц подключают к выводам 25, 26. Питается прибор от источника + 5В т.е. аккумулятор, батарея сухих элементов, стабилизированы и сетевой блок, собственное потребление ИМС не превышает 5 мА, а максимальный ток светодиодов может составлять до 400 мА. Прибор прост в эксплуатации.
Управление сводится к выбору режима работы переключателем SB4:
- Частотомер
- Измеритель периода
- Измеритель отношения частот
- Измеритель временного интервала
- Накапливающий счётчик
- Контроль, а также к выбору диапазона измерений переключателем SB3 - по младшему разряду:
- 0,01с/1 Гц,
- 0,1с/10 Гц,
- 1с/100 Гц,
- 10с/1 кГц.
Кроме микросхемы 7216А в приборе использованы резисторы мощностью 0,125 Вт, конденсаторы С1 - С3, С6, С7 керамические, светодиодный индикатор собирается из восьми цифровых 7-сегментных индикаторов с общим анодом АЛС 321Б, АЛС324Б, АЛС337Б, АЛС342Б, КИПЦ01Б, КИПЦ01Г и других аналогичных конструкций. Кварц малогабаритный на 10 МГц.
Для нормальной работы схемы на входы необходимо подавать сигнал ТТЛ уровня. Порог переключения по входам микросхемы 2В, поэтому для измерений малых сигналов вход прибора нужно подключить к выходу усилителя-формирователя, который может быть реализован по любой из известных схем.
Главное, чтобы он с одинаковым успехом преобразовывал в прямоугольные импульсы как сигналы с частотой 1 Гц, так и 10 МГц. Желательно иметь большое входное сопротивление этого усилителя. При разработке этой схемы использовались данные производителя микросхемы ICM7216A - фирмы Intersil, США [1].
В. Дорогин
Литература:
1. http://www.intersil.com.
