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.
Fajne? Ranking DIY
