Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Kategoria: Kamery IP / Alarmy / Automatyka Bram
Montersi
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Częstościomierz 1Hz - 1 GHz

krzysztofh 15 Lut 2017 11:54 12228 80
  • Częstościomierz 1Hz - 1 GHz

    Jakiś czas temu popełniłem miernik do pomiaru częstotliwości i okresu w zakresie od 1 Hz do 1 GHz i po przygotowaniu dokumentacji postanowiłem go pokazać.
    Miernik dysponuje dwoma zakresami 1 Hz – 70 MHz i drugi 70 MHz– 1 GHz. Tak na prawdę na wyższym zakresie można dokonać pomiaru też niższych częstotliwości, tylko taki pomiar będzie okupiony mniejszą dokładnością wyświetlania.
    Konstrukcja miernika oparta jest o układy dyskretne. Zaraz posypie się lawina krytyki że bramki już dawno wyszły z mody i bez mikrokontrolera się nie da. Otóż da się, chociaż w moim projekcie został zastosowany jeden Atmega 8, ale został zastosowany do celów sterowania zakresami, przełączaniem pracy miernika oraz wizualizacji aktualnych jego nastaw.
    Tak naprawdę o dokładności miernika nie stanowi użycie mikrokontrolera itp., tylko zastosowanie dobrego wzorca częstotliwości.
    W moim projekcie został użyty wzorzec TCXO 10MHz 1 ppm (firmy Geyer), który jest najdroższym elementem miernika.
    Zasada pomiaru jest taka sama jak przypadku podobnych konstrukcji, czyli trzeba policzyć ile okresów sygnału wzorca zmieści się w okresie częstotliwości badanej.
    Sygnał pomiarowy jest podawany na wzmacniacz wejściowy oparty o układ LT1016 ( schemat wzmacniacza został zaczerpnięty z projektu generatora MFG 9001 firmy ELV Elektronik AG), a w przypadku większego zakresu na prescaler SAB 6456. Dalej sygnał trafia na selektor wyboru wejścia oparty o szybkie bramki NAND. W dalszej kolejności sygnał jest dzielony zespołem dzielników, które otrzymują sygnał z przełączników HCC4053, a te z kolei są sterowane Atmegą.
    Sygnał z wzorca częstotliwości jest podawany na wejście przerzutnika podwójnego przerzutnika typu D, który jest odblokowywany na czas pomiaru podzielonym sygnałem pomiarowym. Zliczone okresy sygnału wzorca są przekazywane do zespołu wyświetlaczy sterowanych typowymi układami HCC 4543.
    Zasilacz miernika, który nie został zaprezentowany w projekcie to układ nie wymagający opisu, zbudowany na transformatorze i dwóch stabilizatorach 7805 i 79L05 z uwagi na mały pobór prądu w gałęzi ujemnej.
    Całość została umieszczona w metalowej obudowie po starym mierniku, który już okazał się nieprzydatny. Z resztą mam taki drugi całkiem sprawny. Trzeba było tylko obudowę odświeżyć, zrobić nowy front panel i tył. Jedynym elementem obudowy, którego nie wykonałem samodzielnie była nakładka z laminatu z opisami wykonana technika laserową. Aby sensownie całość umieścić w środku trzeba było tez wykonać konstrukcję nośną. Sygnał 10MHz pochodzący ze wzorca częstotliwości został wyprowadzony na tylną ściankę obudowy. Aby nieco zmniejszyć pobór prądu przez miernik, można byłoby zastosować wyświetlacz ciekłokrystaliczny, ale jak preferuje wyświetlacze LED bo są bardziej czytelne w każdych warunkach oświetleniowych.
    Płytka zasilacza oraz płytka z wyświetlaczami i mikroswitchami jest jednostronna, a pozostałe płytki są, wykonane w technologii dwustronnej.
    W załącznikach znajdziecie schematy, wzory płytek oraz wsad do Atmegi.

    Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz Częstościomierz 1Hz - 1 GHz


    Fajne!
  • Megger
  • Megger
  • #4 15 Lut 2017 18:02
    M. S.
    Poziom 34  

    Czy kolega ustalił już czułość miernika?

    Niestety tam gdzie występują spore częstotliwości rozmiar ma znaczenie. Ciężko będzie do f-miarki doprowadzić mały sygnał o dużej częstotliwości za pomocą kabla. Pomóc może brak kabla i możliwość operowania miernikiem przy obwodzie, którego częstotliwość jest mierzona.
    Moje rozwiązane jest takie:
    Częstościomierz 1Hz - 1 GHzZdjęcie101..001.jpg Download (732.54 kB)Częstościomierz 1Hz - 1 GHzZdjęcie101..001.jpg Download (684.38 kB)

  • #5 15 Lut 2017 18:06
    lombard1
    Poziom 12  

    Projekt fajny, ze wzgledu na zastosowanie elementów dyskretnych.
    Zliczanie częstotliwości przez mikrokontroler,
    wg. mnie może powodować niedokładności (mam na myśli niedoskonałość oprogramowania).
    Co było na przeszkodzie, żeby ten miernik miał 8 cyfr ?


    MAT_ ZAJ napisał:
    ........
    Obudowę wykonywałeś sam, czy to coś gotowego/odzysk?

    A kolega chyba nie doczytał opisu do końca, przecież jest napisane, że obudowa z odzysku.

  • #6 15 Lut 2017 19:06
    robig
    Poziom 16  

    Świetna maszyna, tylko patrzeć i podziwiać jak stare kosteczki pracują. W jakiej technologii kolega cynował płytki, chemia czy stop Lichtenberga? Wyszło super.

  • #7 15 Lut 2017 19:20
    Rezystor240
    Poziom 30  

    Bardzo estetyczne ładne wnętrze, całość na wysokim poziomie wykonania.
    Miernik ten zmierzył by częstotliwość nadajnika FM w paśmie UKF-u?

  • #10 15 Lut 2017 21:11
    mattsk
    Poziom 12  

    Gratuluje projektu. Bardzo mi się podoba ;)
    Pytanie:
    górny zakres 1GHz jest wynika z obliczeń teoretycznych czy sprawdzałeś to jakoś?
    Jeżeli tak to czym ?:)

  • Megger
  • #11 15 Lut 2017 21:14
    MARCIN.SLASK
    Specjalista AGD

    Często na fabrycznych (bo na innych to rzadkość) PCB gdzie głównie były układy TTL, było sporo tantali. Czasem 1 na 1-2 IC.
    Tu widzę 100n SMD, ale czy tantale by pomogły?
    Bardzo podoba mi się pomysł jak i wykonanie.

  • #13 15 Lut 2017 23:01
    PiotrPitucha
    Poziom 32  

    Witam
    Dodam tylko do tych zachwytów niesmak ostatnich zdjęć...
    Stosowanie podstawek do preskalera jest równie grubiańskie jak puszczanie sygnału w.cz. dytem....
    Pozdrawiam

  • #14 16 Lut 2017 07:28
    krzysztofh
    Poziom 29  

    pier napisał:
    Piękna robota.
    Też mi się marzy czestościomierz ale nie taki duży.
    Można wiedzieć jaką metodą Robisz płytki ewentualnie czym drukujesz. A swoją drogą płytki wyszły Ci piękne.


    Płytki robię metoda fotochemiczną. Cynowanie stopem Lichtenberga - łatwo, szybko i przyjemnie.

    Dodano po 38 [minuty]:

    jankazik napisał:
    Autor nic nie napisał o czułości miernika. Dowiemy się jakie są minimalne poziomy napięć mierzonych częstotliwości ?


    Miernik zrobiłem już dość dawno, choć dokumentacja foto jest całkiem świeża dla potrzeb prezentacji. Prawdę mówiąc nie pamiętam dokładnych danych dotyczących czułości. Teoretycznie prescaler ma czułość wejściowa 10 mV (nota katalogowa), a czułość toru niższego powinna być nie gorsza niż 30 mV.
    Jak znajdę trochę czasu, co u mnie jest z tym różnie zrobię pomiary.

    Jeżeli chodzi o górny zakres to jest przyjęty zakres 1GHz, bo taki wynika z noty układu SAB6456 i trudno mi powiedzieć jaki jest faktyczny bo nie dysponuje obecnie takim sygnałem aby to zweryfikować. Wartość częstotliwości po preskalerze jest na tyle mała, że teoretycznie, z punktu widzenia dalszego toru sygnałowego mógłby by być wyższy.

    Dodano po 4 [minuty]:

    PiotrPitucha napisał:
    Witam
    Dodam tylko do tych zachwytów niesmak ostatnich zdjęć...
    Stosowanie podstawek do preskalera jest równie grubiańskie jak puszczanie sygnału w.cz. dytem....
    Pozdrawiam

    Faktycznie tu lepiej by było nie stosować podstawki, natomiast jakie widzisz rozwiązanie dla sygnału z gniazda do pcb? Odległość to ok 1,5 cm.
    Obecnie w tym torze sygnał jest podawany przez kondensator 100n bezpośrednio z gniazda na pin pcb.
    Generalnie technika w.cz. nie jest moją specjalnością.

  • #15 16 Lut 2017 08:19
    PiotrPitucha
    Poziom 32  

    Witam
    Do głowy przychodzi mi dwa rozwiązania, widziałem płytki prescalerów projektowane tak, że są lutowane bezpośrednio do gniazda i dopiero obniżona częstotliwość kablami do reszty układu. Drugie rozwiązanie to kable ekranowane, są dostępne dobrej jakości kable przyłączeniowe do anten WiFi średnicy około 3mm.
    Twój sposób nie jest zły, ale na tych częstotliwościach 100nF to zbyt wiele,zobacz na PDF od prescalera tam raczej daje się pF i końcówki kondensatora powinny być proste bez zagięć i pętelek.

  • #16 16 Lut 2017 09:08
    krzysztofh
    Poziom 29  

    Jak mnie najdzie chęć to może zrobię nowa płytkę toru wejściowego i mógłbym bez problemu ja tak zaprojektować aby ja dolutować do obu gniazd. Na razie może wymienię tylko ten kondensator na mniejszy i jakiś styrofleks.

  • #17 16 Lut 2017 20:26
    JaroPC
    Poziom 15  

    Aż miło popatrzeć na to dzieło. Obudowa jak widzę została odzyskana z jakiego Meratronika.

  • #18 16 Lut 2017 21:52
    krzysztofh
    Poziom 29  

    JaroPC napisał:
    Aż miło popatrzeć na to dzieło. Obudowa jak widzę została odzyskana z jakiego Meratronika.


    Dokładnie to jest obudowa z miernika Meatronika licznika ze wstępnym ustawianiem C554. Nowe elementy to przód i tył. Reszta po regeneracji.
    Ten miernik oryginalnie w kolorze zielonym (góra, dół i boki) oklejone okleina z tworzywa. Jako, że już była nieco podstarzała, oderwałem ją przeszlifowałem i pomalowałem na czarno. Reszta to aluminium. Wszystko widać więc nie będę się rozpisywał.

  • #19 16 Lut 2017 22:46
    M. S.
    Poziom 34  

    Cytat:
    Jak mnie najdzie chęć to może zrobię nowa płytkę toru wejściowego


    W takim razie pomyśl o umieszczeniu prescalera w sondzie pomiarowej. A do miernika doprowadź kablem częstotliwość już podzieloną i wzmocnioną przez prescaler.

  • #21 17 Lut 2017 10:06
    emil
    Poziom 14  

    Witam.

    Wydaje mi się, że ten podwójny tranzystor U440 można zastąpić z powodzeniem tranzystorami BF245, BF256 bez "parowania" pod względem napięcia Vgs ponieważ drugi tranzystor (Q301B) pracuje jako typowe źródło prądowe o wartości kilku mA. Pierwszy tranzystor (Q301A) jest wzmacniaczem o dużej impedancji wejściowej i małej wyjściowej potrzebnej do wysterowania wzmacniacza U101.

  • #22 17 Lut 2017 16:04
    eurotips
    Poziom 32  

    Zabudowałbyś w środku np tester kwarców to chociaż raz na rok by się przydał a tak wieczny przydaś do wycierania kurzu.

  • #23 18 Lut 2017 11:24
    R-MIK
    Poziom 36  

    Parametry nie są imponujące. Jak byłem dzieciakiem zrobiłem licznik częstotliwości i czasu (wiadro TTL standard). Mierzył do 120MHz bez preskalera. Teraz 200MHz da sie zrobić. Przy bramkowaniu czasem 9 sekund, pomiar trwał 10 sekund ale przerwa pomiędzy pomiarami tylko 1 sekundę. Miernik mógł mierzyć czas impulsu dodatniego, ujemnego i okresu. Mierzył więc częstotliwości od 0,01Hz (trzeba było urzyć kalkulatora do przeliczenia). Pomiar czasu do do 10sek i tu mamy sedno sprawy. W torze wejściowym nie mogłem odseparować składowej stałej.
    Teraz (tamtej konstrukcji używam do dziś czyli od blisko 30lat ma bardzo dokładny kwarc OMIGU) użyłbym mikrokontrolera.
    1) bezproblemowe użycie preskalerów przez 64 czy 128.
    2) Przy małych częstotliwościach pomiar okresu, trochę matematyki i wynik na LCD.
    Co do wspomnianych błędów w pomiarach mikrokontrolerem. Owszem, źle napisany program lub brak wsparcia sprzętu spowoduje błędy ale wystarczy ruszyć głową i po problemie.

    Dodano po 5 [minuty]:

    MAT_ ZAJ napisał:
    na łatwiznę "mikroprocek tu, mikroprocek tam" tylko klasyka na TTL-kach :)

    Sztuka dla sztuki.
    - drogi (wymiary PCB),
    - małe możliwości (przeliczanie czas/częstotliwość),
    - dokładność przy pomiarach małych częstotliwości (bramkowanie 1sek przy pomiarze 1Hz daje odchyłkę +/- 100%, 10Hz 1%),
    - brak podłączenia do kompa co ułatwia tworzenie dokumentacji (wykresy).

    A może zrobić na lampach albo przekaźnikach? To byłby dopiero bezużyteczny HIT.

  • #25 18 Lut 2017 18:43
    MACIEJUS_gd
    Poziom 10  

    krzysztofh napisał:
    Jeżeli chodzi o górny zakres to jest przyjęty zakres 1GHz, bo taki wynika z noty układu SAB6456 i trudno mi powiedzieć jaki jest faktyczny bo nie dysponuje obecnie takim sygnałem aby to zweryfikować. Wartość częstotliwości po preskalerze jest na tyle mała, że teoretycznie, z punktu widzenia dalszego toru sygnałowego mógłby by być wyższy.

    Dodano po 4 [minuty]:

    PiotrPitucha napisał:
    Witam
    Dodam tylko do tych zachwytów niesmak ostatnich zdjęć...
    Stosowanie podstawek do preskalera jest równie grubiańskie jak puszczanie sygnału w.cz. dytem....
    Pozdrawiam


    Faktycznie tu lepiej by było nie stosować podstawki, natomiast jakie widzisz rozwiązanie dla sygnału z gniazda do pcb? Odległość to ok 1,5 cm.
    Obecnie w tym torze sygnał jest podawany przez kondensator 100n bezpośrednio z gniazda na pin pcb.
    Generalnie technika w.cz. nie jest moją specjalnością.


    Poziom wykonania bardzo wysoki, ale ...
    tor w.cz. mocno odstaje poziomem od reszty.
    Przede wszystkim złącza BNC (a lepiej zmienić na SMA) powinny być wlutowane bezpośrednio do płytki, 1GHz to już nie jest prąd stały.
    ścieżki na PCB powinny być zamienione na dopasowane linie mikropaskowe albo koplanarne, wszystkie elementy w torze w.cz. powinny być SMD możliwie małych rozmiarów.
    Należałoby również dopasować impedancję linii w.cz. do impedancji preskalera w całym zakresie.
    Stosowanie podstawek to zupełna pomyłka, należałoby wybrać obudowy SMD możliwie małe.
    Niestety zaprojektowanie płytki w.cz. wymaga specjalistycznego (drogiego) oprogramowania, albo żmudnych ręcznych obliczeń.
    Pozdrawiam.
    Elemac

  • #26 19 Lut 2017 12:38
    Tremolo
    Poziom 43  

    Podoba mi sie. Szczególnie bezposrednie wejscie ze zlacza na pcb. Jak radzi sobie z wieloma harmonicznymi albo sygnałem zmieszanym z dwu różnych f?

    Dodano po 3 [minuty]:

    Razi brak ekranowania. Projekt ladnie wyglada. Sprawdz jak z dokladnoscia. Przy okolo 1MHz i więcej pcb są a całe w puszkach.

  • #27 20 Lut 2017 08:12
    Hektar Zahler
    Poziom 26  

    Widzę mądrze pomyślany wzmacniacz mega wysokiej impedancji na wejściu miernika. Takie rzeczy nie biorą się z przysłowiowej d...y tylko są efektem dużego doświadczenia. Być może przyda Ci się do spraw związanych z radiem, gdzie zakazane jest wtrącanie obcego obciążenia, to zajrzyj pod linka Budowa woltomierza w.cz Podoba mi się wyświetlacz przez co miernik wygląda jak prawdziwy przyrząd. P.S. Co do wzorca nie jestem za. Ja mam MC-56 na zwykłym kwarcu tyle, że miernik ten ma możliwość kalibracji i ostatnio długo porównywałem z testerem Marconi 2965. Odchyłki są takie, że jak już, to sto razy lepszym rozwiązaniem od TXCO jest możliwość kalibracji miernika, który można już nazwać laboratoryjnym.

  • #28 20 Lut 2017 10:00
    krzysztofh
    Poziom 29  

    Hektar Zahler napisał:
    Widzę mądrze pomyślany wzmacniacz mega wysokiej impedancji na wejściu miernika. Takie rzeczy nie biorą się z przysłowiowej d...y tylko są efektem dużego doświadczenia.


    Przedwzmacniacz nie jest moim autorskim projektem, tylko został zaczerpnięty z projektu generatora MFG 9001 firmy ELV Elektronik AG. który jestem na etapie budowy.

  • #29 20 Lut 2017 10:07
    R-MIK
    Poziom 36  

    Jestem w trakcie projektowania licznika częstotliwości i czasu (dopiero 3 lata) i mam problem ze stabilnym źródłem sygnału wzorcowego a właściwie z mnożeniem owej stabilnej częstotliwości do 16MHz. Nie mam dużego doświadczenia z PLL dlatego zastanawiam się czy przemnożenie 32kHz do 16MHz (podzielnik kilka tysięcy) będzie stabilne. Macie jakieś doświadczenia (nawet nieudane) w tym temacie?

 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME