ИЗМЕРЕНИЯ
чатель схемотехнически гораздо про-
ще цифрового, кроме того, в реальном
сигнале измеряемой частоты может
быть небольшой участок с резко воз-
росшей частотой - такое бывает при
подключении щупов прибора к изме-
ряемой схеме (из-за искрения контак-
тов). Цифровой переключатель из-за
своей малой инерционности на такой
сигнал среагирует сразу и очень рез-
ко, у аналогового же инерционность
гораздо выше (ее можно изменять с
помощью одного единственного кон-
денсатора), поэтому он на такой сиг-
нал отреагировать попросту не успе-
ет, и ложного переключения не про-
изойдет.
Компараторы DA1.1 и DA1.2 сле-
дят за напряжением на конденсаторе
СЗ. Как только оно станет больше 2 В,
сработает компаратор DA1.1, который
благодаря конденсатору С5 в цепи
положительной обратной связи рабо-
тает как интегратор. Счетчик DD3.2
прибавит к своем у “сод ер ж и м ом у”
одну единицу и включит следующий
предел измерений, а открывшийся ти-
ристор VS1 уменьшит напряжение на
конденсаторе СЗ до 0,7.
..0,8 В. Ком-
паратор DA1.1 переключится в исход-
ное состояние.
Вводить в схему интегрирую щ ую
цепочку понадобилось из-за того, что
быстродействие примененного тирис-
тора (КУ112А) очень высоко, и к тому
времени, когда напряжение на выхо-
де компаратора увеличится до 2.
..3 В,
н апр яж е ни е на его прям ом входе
уменьшится до 0,7.
..0,8 В с помощью
тиристора. Н апряж ение на вы ходе
компаратора начинает уменьшаться.
То есть оно не успевает увеличиться
до 3.
..4 В, которые нужны для пере-
ключения счетчика DD3.2, поэтому он
не переключается. Введение конден-
сатора С5 полностью устранило эту
проблему, кроме того, этот конденса-
тор значительно увеличил крутизну
выходных импульсов компаратора. Его
емкость должна быть минимально воз-
можной, но такой, при которой счетчик
DD3.2 уверенно переключается.
Если теперь напряжение на кон-
денсаторе СЗ снова увеличится до 2
В, то все выш еописанные процессы
повторяются, и счетчик DD3.2 вклю -
чит еще более высокочастотный д и-
апазон (посредством селектора DD4).
Если же оно станет меньше 0,2 В, то
сработает компаратор D A 1.2 и обну-
лит счетчик DD3.2. Включится самый
низкочастотный диапазон.
Напряжения срабатывания обоих
компараторов регулируется подстро-
ечными резисторами R12 (для DA1.1)
10/2002
ОКТЯБРЬ
и R14 (для DA1.2). Для того чтобы у
частотомера не бы ло “заскоков” , ком-
паратор DA1.1 должен переклю чать-
ся при напряжении около 1,99 В, а
компаратор DA1.2 - 0,190 В.
Настраивать переключатель нуж-
но при выпаянном селекторе DD4 (его
выводы 12 и 13 на плате нужно зако-
ротить каплей припоя). Подключите к
входу частотомера выход лю бого ге-
нератора с плавно изменяемой час-
тотой в пределах 100.
..300 Гц, а к вы-
ходам обоих компараторов - цепочки
из последовательно соединенных ре-
зистора на 1 .
..4,7 Ом и светодиода. К
выходу устройства подключите воль-
тметр, совместно с которым этот час-
тотом ер будет использоваться и в
дальнейш ем. Изменяя частоту гене-
ратора, выставьте указанны е выше
напряжения и, вращая движки резис-
торов R12 и R14, добейтесь переклю -
чения соответствующ его компарато-
ра. Если эти резисторы “заш калива-
ют", но компараторы все равно не пе-
реключаются, то нужно несколько из-
м енить сопротивления резисторов
R13 и R15. Резисторы R12 и R14 мож-
но использовать и с другим сопротив-
лением, но при этом суммы R12 + R13
и R14 + R15 должны остаться неиз-
менными.
В схеме используется импортная
очень деш евая м икросхем а LM 358
(буква - любая). Одна из особеннос-
тей этого ОУ - его элементы нормаль-
но работают как компараторы при на-
пряжении, на 0,05 В больше напряже-
ния на общ ем проводе (вывод 4 DA1 ).
П оэтом у в этой схем е м икросхем а
DA1 работает при однополярном на-
пряж ении питания. Это позволило
значительно упростить схему часто-
томера. Ток, потребляемый от конден-
сатора СЗ входами микросхемы и зак-
ры ты м тир и сто ро м VS1 настолько
мал, что его можно не учитывать - на
точность измерения частоты он прак-
тически не влияет.
М икросхему DA1 можно заменить
любыми другими ОУ или компарато-
рами. Е динственное требование -
D A 1.2 должен нормально работать с
напряжением, равным 0,2 В. В каче-
стве компараторов лучш е использо-
вать м и кр о схе м ы с б и по л яр ны м и
транзисторами на входе - у них мень-
ше напряжение смещ ения, т.е. выше
точность.
В схеме используется двухканаль-
ный селектор DA1 типа К561КП1. Его
первый канал (А) коммутирует сигнал
с вы ходов счетчиков-делителей на
вход одновибратора, а второй канал
(В) с помощ ью светодиодов HL1 .
..HL4
индицирует выбранный диапазон. Яр-
кость свечения светодиодов можно
изменить, изменив в противополож-
ную сторону сопротивление резисто-
ра И6. Оба канала селектора абсо-
лютно независимы друг от друга, но-
мер соединенного с входом/выходом
разряда 0.
..3 определяется двоичным
кодом на адресных входах микросхе-
мы (вывод 10 и 9).
Настройка частотомера очень про-
ста. Сначала нужно установить под-
строечны м ре зисто ром
И 2
м а кси -
мальную чувствительность входного
преобразователя. Для этого к выходу
триггера 0 0 1 .1 нуж но подклю чить
светодиод и, вращая движок резисто-
ра И2, добиться, чтобы триггер нахо-
дился на грани переключения, - что-
бы при прикосновении к входу устрой-
ства пальцем яркость светодиода из-
менялась. После этого нужно отрегу-
лировать переключатель диапазонов
(описано вы ш е). П росто изм ерять
вольтметром напряжение на выводах
2 и 5 ОА1 нельзя - у любого вольт-
метра есть внутреннее сопротивле-
ние, и он будет “садить” напряжение
на этих входах. Кроме того, напряже-
ние на конденсаторе СЗ пульсирую-
щее, а не постоянное. И в последнюю
очередь нужно, подклю чив к входу
устройства любой генератор эталон-
ной частоты (очень удобна микросхе-
ма К176ИЕ12 или аналогичная ей, с
припаянным кварцевым резонатором)
и изменяя сопротивление резистора
И9, добиться полного соответствия
частоты напряжению на индикаторе
вольтметра. Заодно, по светодиодам
Н1_1.
..Н1_4, проверьте правильность
работы переклю чателя диапазонов.
Возможно, придется увеличить ем-
кость конденсатора С5, - если тирис-
тор Х/Б1 будет срабатывать, а счетчик
0 0 3 .2 - нет.
Питать устройство можно только
стаб илизированны м напряжением ,
большим 8 В. Идеально подходит для
этого устройства недорогой стабили-
затор 78109 в малогабаритном корпу-
се. Его можно заменить более мощ -
ной микросхемой 7809 или ее отече-
ственным аналогом КР142ЕН8А. Ис-
пользовать в этом устройстве транзи-
сторные стабилизаторы со стабилит-
роном неж елательно-точность изме-
рения частоты резко ухудшится и ста-
нет зависеть от напряжения питания.
Потребляемый частотомером ток
зависит от сопротивления резистора
И6 и не превышает 10 мА.
Литература
1. Радиолюбитель, 2002, №8, с. 26.
предыдущая страница 35 Радиолюбитель 2002-10 читать онлайн следующая страница 37 Радиолюбитель 2002-10 читать онлайн Домой Выключить/включить текст