Частотомер приемник: УКВ частотомер из радиоприемника «ECB» или «Palito»

Содержание

Радиосхемы. — Частотомер из радиоприемника

категория

Самодельные измерительные приборы

материалы в категории

И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Радио, 2003 год, № 2

Простые карманные миниатюрные УКВ-ЧМ приемники («МАNВО» и ему аналогичные) пользуются сейчас популярностью из-за невысокой стоимости и удовлетворительного качества приема. Как правило, они изготавливаются на основе микросхем TDA7000, TDA7088 (см. Дахин М. Приемники с автоматической настройкой. — Радио, 2000, № 6, с. 33, 34). В последнее время модификации приемников стали комплектоваться электронными часами, а некоторые из них и цифровой шкалой. Последний вариант — это приемники под торговой маркой «Palito», «ЕСВ» и т. д.— представляет определенный интерес для радиолюбителей, так как встроенная электронная шкала это не что иное, как частотомер с цифровой индикацией.

Проведя простую доработку, можно, не теряя основных свойств приемника, использовать этот частотомер в радиолюбительской практике.

Он не отличается высокой точностью из-за того, что имеет четырехдекадный индикатор и индицирует сотни, десятки, единицы мегагерц и сотни килогерц. Проводить очень точные измерения с его помощью трудно, но его удобно использовать (особенно в диапазоне УКВ) для проведения антенных измерений, поиска источников радиоизлучений и обнаружения частот, на которых происходит самовозбуждение радиоаппаратуры, а также для настройки широкополосных фильтров, усилителей и т. д. Поэтому он может быть неплохим дополнением к таким приборам, как ГИР, антенноскоп, генератор сигналов и т. д. Малые габариты, высокая экономичность (потребляемый ток всего несколько миллиампер) и большой диапазон рабочих частот (вплоть до 800 МГц!) делают такой измерительный прибор очень привлекательным. Ниже на примере приемника «ЕСВ» (RS-218) рассмотрена конструкция приемника и даны рекомендации по его доработке и приведены полученные параметры.

Укрупненная структурная схема этого радиоприемника показана на рис. 1.

В его состав входят две платы, одна из них — плата собственно радиоприемного устройства (РПУ) на микросхеме SC1088 (или TDA7088), УЗЧ на транзисторах и УРЧ на двух транзисторах. В качестве антенны в названных приемниках используется шнур головных телефонов, подключенных к гнезду. На второй плате размещены часы, элементы цифровой шкалы (собственно частотомер) и кнопки управления. Питающее напряжение постоянно поступает на узел часов и при выключенном приемнике на табло индицируется текущее время. При включении приемника выключателем SA1 напряжение питания поступает на приемник и шину управления частотомером. Сигнал гетеродина усиливается УРЧ, поступает на частотомер и на индикаторе индицируется частота настройки.

Приемник построен по супергетеродинной схеме (нижняя настройка) с низкой ПЧ (70 кГц), и поэтому для правильной индикации частоты настройки показания частотомера завышены на 0,1 МГц, что надо учитывать при проведении измерений. Очевидно, что если подавать на вход частотомера контролируемый сигнал, то при выполнении определенных условий будет индицироваться его частота. Прежде всего, для этого следует на корпусе приемника установить малогабаритное высокочастотное гнездо.

Подойдет, например, SMA, и разместить его лучше всего ближе к входу частотомера. Кроме того, для включения частотомера надо установить малогабаритный переключатель (на схеме он обозначен как SA2′).

Вариант размещения этих элементов в корпусе приемника показан на рис. 2.

Переключатель ПД9-2 устанавливают (приклеивают на плату) рядом с регулятором громкости, для этого перемычки J11, J14 и конденсатор С11 (нумерация приведена в соответствии с обозначением на плате) надо установить со стороны печатных проводников. Корпус переключателя соединяют с общим проводом. Гнездо SMA устанавливают на узкой стороне рядом с ленточным жгутом J21, который идет от платы приемника к плате часов (частотомера). Центральный контакт гнезда через конденсатор емкостью 500… 1000 пФ подключается ко входу частотомера или УРЧ, а корпус — к общему проводу.

 

Схема УРЧ показана на рис. 3. Так как он имеет два каскада, возможны три варианта подключения: к входу первого каскада (точка 1), к входу второго (точка 2) или ко входу частотомера (точка 3). Очевидно, что место подключения будет оказывать влияние на диапазон рабочих частот и чувствительность частотомера.

 

Для определения этих параметров были проведены исследования. При этом катушку индуктивности гетеродина надо закоротить переключателем, а емкости конденсаторов С4, С62, С63 увеличить до 10ОО пФ. На графиках рис. 4 показаны частотные зависимости минимального входного напряжения (Uвх), при котором частотомер начинал работать устойчиво, при подаче сигнала в его различные точки в соответствии с рис. 3. В любом случае напряжение сигнала более 1 В подавать не следует.

Используя приведенные зависимости, можно выбрать наиболее подходящую точку. Например, при подключении измеряемого сигнала на вход первого каскада чувствительность в диапазоне частот до 100 МГц составляет менее 1 мВ. Следует отметить, что такая чувствительность является чрезмерной и приводит к тому, что частотомер будет слишком чувствителен к помехам и наводкам. Кроме того, в этом диапазоне из-за нелинейных эффектов в усилителе возможно появление искажений и частотомер может индицировать частоту гармонических составляющих сигнала.

Если же частотомер не реагирует на наводки, то при отсутствии сигнала на индикаторе будет индицироваться показание 000,1 МГц.

В авторском варианте исполнения частотомера для подключения была выбрана точка 3. При этом дополнительный выключатель включен между плюсом батареи питания (перемычка J23) и шиной управления частотомера (см. рис. 1). Для этого надо красный (или третий сверху) провод в жгуте J21 отсоединить от платы приемника и присоединить к выключателю. Такое подключение позволяет включать частотомер при выключенном приемнике или отключать его пои включенном приемнике. Последнее удобно тем, что при приеме радиостанции частотомер можно отключить и контролировать текущее время.

Внешний вид доработанного приемника показан на рис. 5. Нижний предел измеряемой частоты составляет 0,5… 1 МГц, как раз там, где погрешность становится слишком большой. Верхний предел зависит от напряжения питания и для 2,5 В составляет 600 МГц, для 3 В — 700 МГц, а при 4 В достигает 800 МГц.

Большее напряжение подавать не следует. При выключенном приемнике ток, потребляемый частотомером (вместе с часами), зависит от измеряемой частоты и изменяется от 0,3 мА при отсутствии сигнвла до 0,7 мА на частотах до 50 МГц и до 4 мА на частоте 600 МГц.

 

когда нет частотомера / Хабр

В радиолюбительской практике, в силу ограниченности бюджета, часто возникает ситуация, когда тот или иной нужный для работы прибор недоступен. В такой ситуации приходится вычислять нужный параметр по результатам косвенных измерений, т.е. «сверлить пилой и пилить буравчиком».

В процессе отладки разрабатываемого мной устройства возникла необходимость провести калибровку цифрового синтезатора частоты в составе этого устройства. Задача является тривиальной при наличии частотомера электронно-счётного (ЭСЧ). Проблема же заключалась в том, что «взять взаймы» частотомер мне не удалось.


Если описать работу применённого в устройстве синтезатора частоты совсем просто, он образует на выходе сигнал с частотой Fs путём обработки входного сигнала от опорного генератора с частотой Fxo:

В качестве частотозадающего элемента опорного генератора был использован недорогой кварцевый резонатор с маркировкой на корпусе «

TXC 25.0F6QF

». Точное значение частоты сигнала опорного генератора известно не было. В настройках синтезатора опорная частота была указана константой

25000000 Hz

. Сам синтезатор частоты был запрограммирован на вывод сигнала частотой

9996 kHz

.

Для проверки работоспособности синтезатора был использован цифровой осциллограф Rigol DS1102E. В настройках канала было включено измерение частоты.

Осциллограф на выводах кварцевого резонатора показал измеренное значение 25.00 MHz, а на выходе синтезатора – 10.00 MHz. В принципе, это уже было неплохо: схема работала.

Аналогом калибровки частотозадающих цепей

методом биений

является методика настройки музыкальных инструментов по камертону. Звук, извлекаемый из инструмента, накладывается на звук камертона. Если тоны не совпадают, возникают хорошо заметные на слух «биения» частоты. Подстройка тона музыкального инструмента производится до появления «нулевых биений», т.е. состояния, когда частоты совпадают.

Проще всего калибровку синтезатора частоты методом биений было провести с использованием радиоприёмника с панорамным индикатором и сигнала радиостанции RWM в качестве контрольного сигнала.

В качестве контрольного приёмника использовался SoftRock RX Ensemble II с программой HDSDR. Шкала приёмника была ранее откалибрована по сигналам радиостанции RWM на всех трёх частотах: 4996000, 9996000 и 14996000 Hz. В качестве контрольного сигнала использовался сигнал радиостанции RWM на частоте 9996000 Hz.

На скриншоте виден приём секундных меток RWM на частоте

9996000 Hz и приём выходного сигнала синтезатора на частоте, примерно, 9997970 Hz. При задании частоты синтезатора использовалась константа 25000000 Hz (номинальная частота кварцевого резонатора). При проведении калибровки эта константа была умножена на отношение частот 9997970 Hz и 9996000 Hz. В результате было получено значение реальной частоты запуска кварцевого резонатора 25004927 Hz. Это значение было занесено константой в прошивку устройства. На скриншоте показан результат проведения калибровки:

Частота выходного сигнала синтезатора 9996 kHz точно соответствует частоте приёма секундных меток RWM на частоте 9996000 Hz.

После проведения калибровки осциллограф показал на выводах кварцевого резонатора – 25.00 MHz, а на выходе синтезатора – 10.00 MHz, т.е. те же самые значения, что и до калибровки.

В Перми в светлое время суток стабильно принимается сигнал RWM на частоте 9996 kHz, а в тёмное время суток – на частоте 4996 kHz. Если прохождение радиоволн нестабильно, и сигналы RWM не принимаются, на

сайте hfcc.org

можно найти частоты и расписание работы вещательных радиостанций.

Несущие сигналы вещательных станций тоже можно, при необходимости, использовать в качестве контрольных, т.к. они обычно имеют отклонение частоты не более 10 Hz от частоты вещания.

Краткие выводы

Наиболее простой и точный способ измерения частоты сигнала в радиодиапазоне — измерение частоты электронно-счётным частотомером.

Получить приблизительное значение частоты сигнала можно, приняв его на контрольный приёмник с калиброванной шкалой.

Получить при использовании контрольного приёмника точное значение частоты сигнала можно по «нулевым биениям» измеряемого сигнала с контрольным сигналом, полученным от эталонного источника.

Необходимые дополнения:

Калибровку синтезатора можно было бы провести:

  1. Конечно же, с помощью ЭСЧ.
  2. Методом биений с помощью профессионального приёмника без панорамного индикатора, например, Р-326, Р-326М, Р-250М2 и т.п. и сигналов RWM «на слух». Это было бы не так наглядно, как с панорамным индикатором, и заняло бы больше времени.
  3. С помощью калиброванного генератора и осциллографа по фигурам Лиссажу. Выглядит очень эффектно, но требует дополнительного недешёвого оборудования.

И ещё, область применения радиолюбителями радиоприёмников, упомянутых выше, очень широка. Они применяются для наблюдения за эфиром, для контроля прохождения радиоволн, для контрольного прослушивания сигналов при настройке радиостанций и т.п.

Частотомер — шкала КВ-приемника » Вот схема!


При разработке данного прибора ставилась задача сделать универсальный цифровой прибор, который может работать и в качестве цифровой шкалы KB-приемника или трансивера (с однократным преобразованием частоты), и в качестве частотомера для домашней лаборатории (радиолюбителю-конструктору тоже полезен прибор, способный выполнять арифметические действия со значениями частот).

Основное отличие от большинства конструкций цифровых шкал, в отсутствии микросхем ПЗУ, которые обычно выполняют роль преобразователей кода на выходе частотомера (значение частоты гетеродина) в код, соответствующий несущей частоте сигнала.

В данном частотомере работает принцип сложения или вычитания частот, непостредственно в реверсивном счетчике, индикация результата. Такая схема позволяет работать с любыми промежуточными частотами без специальной прошивки ПЗУ под каждую конкретную ПЧ.

Особенность прибора — возможность работы в режиме измерения частоты, в режиме измерения разности двух частот, и в режиме измерения суммы двух частот.

Технические характеристики прибора:

1. Число измерительных входов……………. 2.
2. Диапазон частот……………..100 Гц…30 Мгц.
3. Время измерения…………………………. 0,9 сек.
4. Чувствительность входов…………….. 0,7 В.
5. Входное сопротивление……………. 220 кОм.

Принципиальная схема прибора показана на рисунках 1 и 2. Он состоит из двух входных усилителей-формирователей на транзисторах VT1-VT4, входных делителей на 16 на микросхемах D1 и D2, шестиразрядного десятичного счетчика на микросхемах D10-D21, формирователя образцовой частоты 6,25 Гц на микросхемах D5-D8, и схемы управления на микросхемах D9, D22, D23.

Входные сигналы с частотами F1 и F2 поступают на свои формирователи и делители (VT1-VT4, D1-D2) и далее, через элементы микросхемы D9 устройства управления поочередно поступают на счетный вход шестиразрядного счетчика. В зависимости от того, какой уровень установлен на выводе 8 элемента D23.4 на выходе счетчика устанавливается число, равное сумме или разности этих частот.

Шестиразрядный счетчик выполнен на десятичных реверсивных счетчиках D10-D15 типа К561ИЕ14. Эти счетчики могут работать, в таком включении, на частотах не более 2 Мгц. Входные делители на 16 на микросхемах D1 и D2 служат для того, чтобы измеряемая частота, поступающая на входы счетчиков не превышала этого значения (30 МГц / 16=1,875 МГц).

Таким образом, при поступлении на вход прибора частоты 10 МГц на шестиразрядный счетчик поступает 626 кГц. Для того, чтобы индицировалось число «100000» нужно установить время счета входных импульсов 0,16 секунды, образцовая частота должна быть 6,25 Гц. Эта частота получается путем деления частоты 10 кГц, поступающей с выхода кварцевого генератора на микросхеме D5, при помощи делителя на 1600, построенного на микросхемах D6-D8 (микросхема D6 — К561ИЕ11, её коэффициент пересчета равен 16, а микросхемы D7 и D8 — К561ИЕ14, вместе дают коэффициент пересчета 100, таким образом, общий коэффициент деления равен 1600).

ККЭП

ККЭП

Краснодарский колледж
электронного приборостроения


Оборудование лаборатории обновлено в 2016 году.
В лаборатории проводятся занятия для студентов специальностей «Информационная безопасность автоматизированных систем», «Радиосвязь, радиовещание и телевидение».


Техническое обеспечение лаборатории:

  • ST 033 «Пиранья» Многофункциональный поисковый прибор

    Прибор состоит из основного блока управления и индикации, комплекта преобразователей и позволяет работать в следующих режимах:
    Высокочастотный детектор-частотомер.
    Сканирующий анализатор проводных линий.
    Детектор ИК-излучений.
    Детектор низкочастотных магнитных полей.
    Виброакустический приемник.
    Акустический приемник.
    Режим дифференциального низкочастотного усилителя.


  • ST110 Детектор поля

    Это простейшее поисковое устройство, которое необходимо для поиска радиоизлучающих подслушивающих устройств.
    К таким средствам, прежде всего, относят:
    радиомикрофоны;
    телефонные радиоретрансляторы;
    радиостетоскопы;
    скрытые видеокамеры с передачей информации по радиоканалу;
    технические средства систем пространственного высокочастотного облучения;
    радиомаяки систем слежения за перемещением объектов;
    сотовые телефоны, радиостанции и радиотелефоны.


  • SP-113 «Блокада» Устройство защиты информации от утечки по каналу ПЭМИ
    Предназначено для защиты информации, обрабатываемой техническими средствами и системами, путём формирования электромагнитного поля шумового сигнала помех в широком диапазоне частот. Является генератором шума и предназначено для активной защиты объектов информатизации 3й, 2й и 1й категории. Конструктивно представляет собой аналоговый генератор помех с двумя подключёнными телескопическими антеннами и блоком питания.


  • ЛГШ-716 Блокиратор беспроводной связи
    предназначен для блокировки (подавления) связи между базовыми станциями и мобильными телефонами сетей сотовой связи, работающих в стандартах: MT-MC-450, GSM900, DSC/GSM1800, (DECT1800), IMT-2000/UMTS (3G), Bluetooth, Wi-Fi. Таким образом, блокиратор предотвращает несанкционированный съём информации при помощи устройств съёма информации, созданных на основе сотового телефона или с использованием цифровых каналов передачи данных Bluetooth и WiFi.
    Принцип работы заключается в генерации шумовой помехи в необходимом диапазоне частот. При этом возможна плавная регулировка мощности помехового сигнала в каждом из диапазонов, что позволяет обеспечить блокирование беспроводных стандартов связи только в границах защищаемого помещения.

  • «Квартет» Устройство блокирования работы систем цифровой связи и передачи данных Для технического ограничения использования мобильных телефонов на контролируемых территориях, для защиты информации от утечки с использованием каналов сотовой связи (акустический и видеоконтроль, определение местоположения объекта, дистанционное управление различными устройствами и др.).

В лаборатории проводятся следующие лабораторные работы:
  • — настройка режимов работы аналоговой телефонной сети;
  • — изучение оборудования для проверки проводных линий;
  • — изучение звукопроницаемости среды;
  • — изучение зашумления помещения;
  • — система защиты телефонных переговоров Корунд;
  • — система защиты телефонных переговоров Гранит-8;
  • — изучение систем защиты от ПЭМИН;
  • — система защиты трансляционной сети МП-2;
  • — настройка безопасного использования точек беспроводного доступа;
  • — изучение систем блокировки оперативной связи;
  • — изучение оборудования для поиска закладных устройств;
  • — изучение оборудования для поиска закладных устройств работающих по инфракрасному каналу;
  • — изучение оборудования для поиска закладных устройств работающих в стандарте Bluetooth;
  • — изучение систем блокировки закладных устройств.


2279095 — Супергетеродинный приемник-частотомер — PatentDB.ru

Супергетеродинный приемник-частотомер

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве панорамного супергетеродинного приемника с частотным анализом, работающим в условиях приема в широком динамическом и частотном диапазонах. Супергетеродинный приемник-частотомер содержит усилитель входных сигналов, к выходу которого подсоединены два приемных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных смесителя, полосового фильтра промежуточной частоты, усилителя промежуточной частоты и измерителя промежуточной частоты, два гетеродина на основе цифрового синтезатора частоты, схему управления частотой гетеродинов, схему сравнения кодов и решающее устройство. Использование гетеродинов с фиксированным сдвигом по частоте при их перестройке, выбор соотношения полос фильтров промежуточной частоты позволяет отказаться от использования специализированного канала защиты от приема на зеркальной частоте и осуществить прием и измерение параметров сигнала одновременно как в основной, так и зеркальной полосе частот. Технический результат — увеличение полосы одновременного приема и измерения параметров сигналов при заданной полосе тракта промежуточной частоты. 4 ил.

Реферат

Предлагаемый супергетеродинный приемник-частотомер относится к радиотехнике и может использоваться в качестве панорамного супергетеродинного приемника с частотным анализом, работающим в условиях приема в широком динамическом и частотном диапазонах.

Известные супергетеродинные приемники, осуществляющие перенос сигналов в полосу промежуточных частот с помощью смесителя и гетеродина, помимо измерительного канала, как правило, формируют специальный канал защиты от приема на зеркальной частоте, поскольку прием сигналов в зеркальной полосе частот вносит неопределенность и грубую ошибку в измерение таких основных параметров сигнала, как частота и фаза. Сложность канала защиты от приема на зеркальной частоте возрастает по мере расширения диапазона частот и динамического диапазона принимаемых сигналов, см. Ball D.M., Disman R.I., Receiver system including spurious signal detector, патент США 3396395, 06.08.1968 г.

Известен супергетеродинный приемник, см. патент США 3936753, 03.02.1976 г., в котором реализован фазовый способ защиты от приема на зеркальной частоте. Устройство содержит измерительный канал, состоящий из последовательно соединенных усилителя, смесителя, ко второму входу которого подключен гетеродин, усилителя промежуточной частоты и измерителя промежуточной частоты, дополнительный фазовый канал защиты от приема на зеркальной частоте и решающее устройство, запрещающее прием при попадании сигнала в зеркальную полосу частот.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является супергетеродинный приемник мгновенного измерения частоты (МИЧ), приведенный в статье Щербак В.И. и Водянина И.И. «Приемные устройства систем радиоэлектронной борьбы». Зарубежная радиоэлектроника, 1987 г., №5. Устройство содержит последовательно соединенные усилитель, смеситель (преобразователь), ко второму входу которого подключен гетеродин, измеритель промежуточной частоты, дополнительный амплитудный канал защиты от приема на зеркальной и комбинационных частотах и решающее устройство — формирователь выходного сигнала.

Недостатком устройства, кроме сложного канала защиты, является прием и измерение параметров сигнала только в основной полосе приема, образующейся на выходе преобразователя.

Задачей изобретения является упрощение супергетеродинного приемника моноимпульсного измерения частоты и удвоение широкой полосы одновременного приема и измерения параметров сигнала. Поставленная задача достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель входных сигналов, первый смеситель, первый полосовой фильтр промежуточной частоты, первый усилитель промежуточной частоты, первый измеритель промежуточной частоты, выход которого подключен к первому входу решающего устройства, причем ко второму входу смесителя подсоединен выход первого гетеродина, вход которого соединен с первым выходом схемы управления частотой гетеродинов, третий выход которой соединен со вторым входом решающего устройства, введены второй гетеродин и последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр промежуточной частоты, второй усилитель промежуточной частоты, второй измеритель промежуточной частоты и схема сравнения кодов, второй вход которой соединен с выходом второго измерителя промежуточной частоты, первый вход схемы сравнения кодов подсоединен к выходу первого измерителя промежуточной частоты, а выход схемы сравнения кодов подключен к третьему входу решающего устройства, вход второго гетеродина соединен со вторым выходом схемы управления частотой гетеродинов, а выход подключен ко второму входу второго смесителя.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 — структурная схема цифрового синтезатора частоты гетеродина; на фиг.3 — частотная диаграмма, иллюстрирующая прием в основной и зеркальной полосе; на фиг.4 — структурная схема моноимпульсного измерителя частоты.

Супергетеродинный приемник-частотомер содержит усилитель 1 входных сигналов, первый 2 и второй 3 смесители, первый 4 и второй 5 гетеродины, первый 6 и второй 7 полосовые фильтры промежуточной частоты, первый 8 и второй 9 усилители промежуточной частоты, первый 10 и второй 11 измерители промежуточной частоты, схему сравнения кодов 12, схему управления частотой гетеродинов 13 и решающее устройство 14. Причем к выходу усилителя входных сигналов 1 последовательно подключены первый смеситель 2, ко второму входу которого подключен первый гетеродин 4, первый полосовой фильтр промежуточной частоты 6, первый усилитель промежуточной частоты 8, первый измеритель промежуточной частоты 10 и первый вход схемы сравнения кодов 12. Дополнительно к выходу усилителя 1 последовательно подключены второй смеситель 3, ко второму входу которого подсоединен второй гетеродин 5, второй полосовой фильтр промежуточной частоты 7, второй усилитель промежуточной частоты 9, второй измеритель промежуточной частоты 11 и второй вход схемы сравнения кодов 12. Ко входу первого гетеродина 4 подключен первый выход схемы управления частотой гетеродинов 13, второй выход которой подключен ко входу второго гетеродина 5. К выходу схемы сравнения кодов 12 подключен третий вход решающего устройства 14, первый вход которого подсоединен к выходу первого измерителя частоты 10, а второй вход решающего устройства 14 подсоединен к третьему выходу схемы управления частотой гетеродинов 13.

Супергетеродинный приемник-частотомер работает следующим образом. Сигнал с антенны А поступает на вход усилителя 1, с выхода усилителя 1 сигнал подается на вход смесителя 2 (3), на второй вход которого подается сигнал гетеродина 4 (5). На выходе смесителя 2 (3) выделяется сигнал разностной (промежуточной) частоты с помощью полосового фильтра промежуточной частоты 6 (7). Поиск входных сигналов в полосе приема

где fВ — верхняя частота приема;

fН — нижняя частота приема;

осуществляется за счет перестройки гетеродина 4 (5), на вход которого поступает сигнал управления из схемы управления частотой гетеродинов 13. Гетеродин 4 (5) выполняется как цифровой синтезатор частоты, структурная схема которого показана на фиг.2. Сигнал частотой fОБР с выхода генератора образцовой частоты 15 поступает на первый вход интегральной схемы 16, выход которой через фильтр низкой частоты 17 поступает на вход генератора, управляемого напряжением (ГУН) 18. Второй вход интегральной схемы 16 подсоединен к выходу ГУН 18, который является выходом гетеродина 4 (5). На третий вход интегральной схемы 16 поступает сигнал управления с коэффициентом деления, соответствующим заданной частоте гетеродина fГ. Тип интегральной схемы (ИС) 16, которая включает в себя частотно-фазовый детектор, делитель образцовой частоты и программируемый делитель частоты гетеродина, выбирается в зависимости от диапазона входных частот приемника ΔfС. При работе в диапазоне частот до нескольких ГГц удовлетворяет, например, ИС типа AD4153 фирмы Analog Devices. Работу до 900 МГц обеспечивает отечественная ИС типа КН1015ПЛ5А (см. Радио, 1999, №5, с.45-46).

Полоса одновременного приема (ΔF) всего устройства формируется с помощью полосового фильтра 6 (7), ширина полосы (ΔFПЧ) которого равна

Ширина спектра (ΔFc) любого из входных сигналов не превышает полосы пропускания тракта промежуточной частоты, т.е.

Частота f1 первого гетеродина 4 выбирается выше частоты fГ2 второго гетеродина 5, так что при поиске сигналов в полосе ΔfС всегда сохраняется условие fГ1>fГ2 и

На фиг.3 представлена частотная диаграмма, иллюстрирующая прием в основной полосе, когда выполняется условие

и в зеркальной полосе приема, когда выполняется условие

В рассматриваемом случае широкополосного приема выполняется также условие

Как следует из диаграммы на фиг.3, при приеме сигналов в основной полосе с частотой fOCH величина промежуточной частоты в первом канале

получается меньше величины промежуточной частоты во втором канале

т.е. fПЧ1<fПЧ2. При этом справедливо равенство

При приеме сигналов в зеркальной полосе с частотой fЗЕРК, наоборот, fПЧ1>fПЧ2 и выполняется равенство

Сравнение промежуточных частот на выходе первого и второго каналов позволяет определить полосу приема (основная или зеркальная) и найти частоту сигнала при приеме в основной полосе как

а при приеме в зеркальной полосе как

Полосовые фильтры 6 и 7 промежуточной частоты выполняются практически одинаковыми. Средняя частота этих фильтров одна и та же. Ширина полосы фильтра 7 второго канала делается на величину 2ΔfГ больше, чем ширина полосы (ΔFПЧ) фильтра 6 первого канала. Сигнал с выхода фильтра 6 (7) усиливается усилителем промежуточной частоты 8 (9) и поступает на измеритель промежуточной частоты 10 (11).

Измеритель промежуточной частоты 10 (11) выполняется по известной схеме приемника мгновенного (моноимпульсного) измерения частоты (см. Stein К.J. — Aviation Week & Space Technology, 1981, v.115, №1).

На фиг.4 изображена структурная схема моноимпульсного измерителя промежуточной частоты с одной линией задержки (с однобазовым измерителем разности фаз), реализация которого значительно проще, чем реализация приемника МИЧ на основной частоте сигнала. Сигнал промежуточной частоты fПЧ1(2) разветвляется на два синфазных сигнала с помощью разветвителя 19. Первый выход разветвителя 19 поступает на первый вход моноимпульсного измерителя разности фаз 21, а второй выход разветвителя 19 подается на второй вход измерителя разности фаз 21 через широкополосную линию задержки 20. С выхода измерителя разности фаз 21 параллельный двоичный код разности фаз (ϕ) подается на преобразователь 22 кода ϕ в код частоты (fПЧ). С выхода преобразователя 22 код промежуточной частоты (код ПЧ) подается дальше на первый вход решающего устройства 14. Величина разности фаз ϕ сигналов, подаваемых на входы измерителя разности фаз 21, при заданной (постоянной) величине задержки второго сигнала по времени, создаваемой линией задержки 20, прямо пропорционально зависит от величины промежуточной частоты FПЧ сигнала на выходе первого усилителя промежуточной частоты 8.

На второй вход решающего устройства 14 поступает текущий код частоты первого гетеродина 4 с третьего выхода схемы управления (контроллера) 13. Решающее устройство осуществляет сложение этих кодов согласно уравнению (12), если на третий вход решающего устройства поступает команда с выхода схемы сравнения кодов 12, соответствующая приему сигнала fС в основной полосе, когда выполняется условие (5). Когда выполняется условие (6) и осуществляется прием сигнала в зеркальной полосе частот, соответствующая команда с выхода схемы сравнения кодов 12 приводит к вычитанию кодов согласно уравнению (13), выполняемому решающим устройством 14. На выходе решающего устройства получаем код частоты сигнала fС, независимо от того, в какой полосе (основной или зеркальной) осуществляется прием сигнала в данный момент.

Таким образом, вместо использования сложного канала защиты от приема на зеркальной частоте предлагаемое устройство путем введения второго гетеродина и последовательно соединенных второго смесителя, второго полосового фильтра, второго усилителя промежуточной частоты, второго измерителя промежуточной частоты и схемы сравнения кодов позволяет осуществлять прием одновременно как в основной, так и в зеркальной полосе частот, что приводит при заданной полосе промчастотного тракта к увеличению полосы одновременного приема и измерения параметров сигналов в два раза по сравнению с традиционной схемой супергетеродинного приемника.

Супергетеродинный приемник-частотомер, содержащий последовательно соединенные усилитель входных сигналов, первый смеситель, первый полосовой фильтр промежуточной частоты, первый усилитель промежуточной частоты, первый измеритель промежуточной частоты, выход которого подключен к первому входу решающего устройства, к второму входу смесителя подсоединен выход первого гетеродина, вход которого соединен с первым выходом схемы управления частотой гетеродинов, отличающийся тем, что введены второй гетеродин, вход которого соединен с вторым выходом схемы управления частотой гетеродинов, и последовательно соединенные второй смеситель, второй полосовой фильтр промежуточной частоты, второй усилитель промежуточной частоты и второй измеритель промежуточной частоты и схема сравнения кодов, первый и второй входы схемы сравнения подключены к выходам первого и второго измерителей промежуточной частоты соответственно, а ее выход — к третьему входу решающего устройства, второй вход которой подключен к выходу второго измерителя промежуточной частоты, при этом решающее устройство выполнено с возможностью при поступлении на третий вход команды с выхода схемы сравнения, соответствующей приему сигнала в основной полосе, вычислить код частоты принимаемого сигнала в основной полосе приема по формуле где fг1 — текущий код частоты первого гетеродина, fпч1 — текущий код промежуточной частоты на выходе первого измерителя частоты, а при поступлении на третий вход команды с выхода схемы сравнения, соответствующей приему сигнала в зеркальной полосе, вычислить код частоты принимаемого сигнала в зеркальной полосе приема по формуле частота первого гетеродина выбрана выше частоты второго гетеродина, разнос частот Δfг гетеродинов при их перестройке сохраняется постоянным по величине и знаку, а ширина полосы второго фильтра промежуточной частоты превышает ширину полосы первого полосового фильтра промежуточной частоты на величину 2Δfг.

РАДИО для ВСЕХ — Частотомер – цифровая шкала с LCD индикатором 16×1

radio-kits.ucoz.ru|radio-kits.ucoz.ru|*none*

Частотомер – цифровая шкала с LCD (ЖКИ) индикатором 16×1  конструкции RA4NAL (есть возможность переключения режимов +ПЧ и -ПЧ от внешнего контакта)

Частотомер разработан радиолюбителем Николаем Петровичем Хлюпиным (RA4NAL) и заслуживает особого внимания. Подробное описание конструкции выложено на сайте автора здесь http://ra4nal.qrz.ru Кроме того, там Вы сможете найти информацию по другим его конструкциям.  Данная конструкция опубликована с любезного разрешения автора и, надеюсь, заинтересует радиолюбителей. Его принципиальная схема приведена здесь и на чертеже ниже. Описание работы и последовательность настройки подробно описаны здесь и на сайте автора здесь.

Этот частотомер может быть использован как универсальный измерительный прибор или в качестве цифровой шкалы связной и радиоприемной аппаратуры всех типов. Быстродействие современных PIC контроллеров позволяет непосредственно измерять частоты до 90 МГц, даже чуть более. С внешним СВЧ делителем верхняя граничная частота может достигать 20 ГГц. С прибором можно использовать до трех внешних делителей с различными коэффициентами деления в пределах 2…256. Номер подключенного в данный момент делителя определяется автоматически. При использовании частотомера в качестве цифровой шкалы в его энергонезависимую память можно записать до 3 значений промежуточных частот в диапазоне от 0 до 1 ГГц. Их значения вводятся с точностью до 10 Гц и в любой момент могут быть изменены пользователем с помощью 3-х кнопок, расположенных на передней панели прибора. При этом показания индикатора будут определяться формулой:

[Fвх*Кд +/- Fпч], где

Fвх — входная частота;

Кд — коэффициент деления внешнего делителя;

Fпч — промежуточная частота.

Вычитание осуществляется по абсолютной величине, т.е. из большего значения вычитается меньшее. При использовании прибора в качестве цифровой шкалы время измерения может быть 0,1 сек или 1 сек. Предел 10 сек предназначен для проведения точных измерений относительно низких частот. Для цифровой шкалы такая точность не нужна, поэтому показания на пределе 10 сек всегда определяются формулой: [Fвх*Кд]. В частотомере предусмотрена возможность программной калибровки, что позволяет использовать любые кварцевые резонаторы в диапазоне 2…20 МГц. Значения всех промежуточных частот, коэффициенты деления используемых внешних делителей, а также калибровочные константы могут изменяться пользователем без применения каких-либо дополнительных устройств. Принцип действия частотомера – классический: измерение количества импульсов входного сигнала за определенный интервал времени. Принципиальная схема прибора приведена на рисунке выше. При использовании указанных на схеме деталей входной формирователь имеет полосу пропускания 1 Гц…100 МГц, входное сопротивление 500 ком и чувствительность около 100 мВ. Диоды VD2, VD3 защищают полевой транзистор от выхода из строя при попадании на вход высокого напряжения. Высокие параметры входного формирователя при сравнительно простой схеме и питании только от одного источника 5 В удалось получить благодаря применению КМОП триггера Шмитта DD2 типа 74AC14. Управление прибором осуществляется с помощью 3-х кнопок SB1 … SB3, размещенных на печатной плате. Они служат для переключения времени измерения. При нажатии на SB1 включается предел 0,1 сек., а при нажатии на SB2 или SB3 – 1 cек. или 10 сек. соответственно. Новое значение на индикаторе появится через 0,1; 1 или 10 сек. после отпускания SB1, SB2 или SB3. Если нажать и удерживать одну из этих кнопок, текущее значение частоты зафиксируется на индикаторе. В приборе использован один из самых распространенных в настоящее время индикаторов типа Wh2601A фирмы «Winstar». Он имеет одну строку 16 символов, но можно применить и Wh2602A, в котором две строки по 16 символов, информация будет выводиться в верхнюю строку. Выводы RB0 и RB1 контроллера соединены с контактными площадками на плате. Они служат для выбора одного из 3 заранее запрограммированных значений ПЧ. Соответствующий номер ПЧ набирается в коде 1-2 соединением этих площадок с общим проводом. Если ни один из выводов RB0, RB1 не соединен с землей, ПЧ = 0 (режим частотомера). При необходимости на плату можно установить джамперы или DIP переключатели для выбора ПЧ. Выводы RB2 и RB3 подсоединены контактам 1 и 4 разъема X2, к которому подключается СВЧ делитель. На ответной части разъема между этими контактами и общим проводом могут быть установлены перемычки. Таким образом автоматически определяется подключение делителя и его номер. Разомкнутое состояние контактов 1 и 4 разъема X2 соответствует работе прибора без внешнего СВЧ делителя. Замыкая эти контакты с общим проводом (контакт 2) можно выбрать один из 3-х делителей. Это может оказаться полезным при проведении измерений в широком диапазоне частот. Например, первый делитель работает в диапазоне 500 МГц…2 ГГц, а второй – 30 МГц…500 МГц и они имеют разный коэффициент деления. При смене делителя прибор автоматически будет учитывать смену его коэффициента деления при расчете выводимых на дисплей показаний.
При использовании делителя меняется цена младшего разряда индикатора следующим образом:
Время измерения        Без делителя       Кд=1…20      Кд=21…256 
0,1 сек                       10 Гц             100 Гц           1 КГц
1 сек                         1 Гц               10 Гц           100 Гц
10 сек                        0,1 Гц             1 Гц             10 Гц
Транзистор VT1 — полевой с изолированным затвором, каналом n-типа и напряжением затвористок 0…2 В при токе стока 5 МА — КП305А,Б,В; КП313А,Б; VT2, VT3 — КТ316, КТ368 и др. с граничной частотой не менее 600 МГц. DD1 – типа 74AC14. Неиспользуемые входы всех элементов DD1 подключены к +5 В. Применение ТТЛ аналогов в данной схеме недопустимо, т.к. это резко снизит верхнюю границу рабочих частот до 10…15 МГц. Светодиоды HL1…HL3 красного цвета свечения. Для DA1 возможно потребуется небольшой радиатор.

Разъемы X2 и X3 крепятся на корпусе прибора. X2 – типа СШ5, такие разъемы широко применялись в бытовой радиоаппаратуре конца прошлого века. Сейчас они редко используются. А зря, хорошие были разъемы… X3 – стандартный, типа BNC. Печатная плата частотомера показана на фото. Большая часть пассивных компонентов это выводные детали, а для поверхностного монтажа типоразмеров 1206. Индикатор HG1, кнопки SB1…SB3 и светодиоды индикации предела HL1…HL3 размещаются со стороны монтажа. Несмотря на малый уровень помех, излучаемых прибором, его все же желательно экранировать, особенно если он будет использоваться в качестве цифровой шкалы совместно с приемником. В качестве блока питания можно использовать любой не стабилизированный источник напряжением 7,5…14 В и током до 200 мА. Импульсный или бестрансформаторный блок питания применять не рекомендуется. В контроллер должен быть запрограммирован файл chlcd16x1.hex, если используется индикатор 16 символов, 1 строка или chlcd16x2.hex для индикатора 16 символов, 2строки. Слово конфигурации включено в прошивку. 
Налаживание частотомера заключается в установке оптимальной контрастности символов на индикаторе вращением движка R20 и необходимой яркости подсветки подбором номинала R19. Ток через светодиоды подсветки не должен превышать 100 мА, в современных индикаторах достаточно 30…50 мА. Во входном формирователе нужно установить ток транзисторов VT1, VT2 около 5 мА. Этого добиваются подбором номинала R2 или R3. Напряжение на коллекторе VT2 должно быть примерно +3,6 В. Затем резистором R7 добиваются максимальной чувствительности прибора на высоких частотах. Напряжение на коллекторе VT3 должно быть при этом около 2,5 В. После После изготовления и проверки работоспособности частотомера необходимо выставить все необходимые значения его параметров. Они устанавливаются в сервисном режиме кнопками SB1…SB3. Для входа в этот режим следует нажать эти 3 кнопки одновременно. При этом на индикаторе появится значение времени измерения, которое будет выбираться по умолчанию при включении прибора. Нажимая на кнопку SB1 или SB2, можно выбрать одно из 3-х значений 0,1 sec; 1 seс или 10 sec. После этого следует нажать SB3. При этом выбранное значение заносится в энергонезависимую память, а на индикаторе появляется номер и значение коэффициента деления СВЧ делителя, если он подключен к прибору. Изменить коэффициент деления можно, нажимая SB1 или SB2. Затем нужно подтвердить выбор, нажав SB3. Для программирования Кд делителя с другим номером следует выйти и вновь войти в сервисный режим, предварительно подключив другой делитель. Если один или оба вывода контроллера RB0, RB1 соединены с «землей», на индикаторе появляется знак и номер включенной ПЧ. Выбор знака производится SB1 или SB2, нажатие SB3 подтверждает выбор и на индикатор выводится значение ПЧ, которое можно изменять, нажимая опять же SB1 или SB2. Скорость изменения будет увеличиваться в зависимости от времени нажатия на кнопку, т.е. чем дольше держать нажатой кнопку, тем быстрее будут изменяться показания Подтверждение выбора аналогично предыдущим режимам — нажатие SB3.После этого на индикаторе появляется «—- SETUP ——».
Если не нажимать ни одну из кнопок, примерно через 3 сек прибор перейдет в режим измерения с вновь выбранными параметрами. Для входа в режим калибровки следует в течение этих 3-х секунд нажать кнопку SB3. Для калибровки прибора достаточно просто ввести истинную частоту генерации кварца, нажимая на кнопки SB1 или SB2, аналогично вводу значений промежуточных частот, описанному выше. Выставив нужное значение, следует нажать SB3. При этом прибор перейдет в режим измерения. Частотомер способен работать практически с любым кварцевым резонатором, однако оптимальным является значение около 4 МГц. На меньшей частоте снижается быстродействие PIC контроллера, а повышение тактовой частоты увеличивает потребляемый ток, не давая особых преимуществ. Определить истинную частоту генерации кварца можно, подключив через конденсатор минимальной емкости образцовый частотомер к выводу 15 контроллера. При этом с помощью конденсатора С11 частоту генерации нужно выставить кратно 40Гц, например, 4.000.000, 4.000.040, 4.000.080 и т.д. В любительских условиях наибольшей точности можно добиться, если в качестве образцового частотомера использовать SDR приемник. Достаточно просто поднести антенну приемника к кварцу. При этом влияние на частоту кварца минимально, и точность измерения может достигать +/- 1 Гц, если приемник предварительно откалибровать по сигналам радиостанций, передающих на эталонных частотах. Долговременная точность и стабильность показаний будут определяться стабильностью частоты кварцевого генератора. Конечно, нельзя требовать от внутреннего генератора PIC контроллера «суперпараметров». Но ведь для любительских целей они чаще всего и не нужны. Однако, если необходима высокая точность измерений и долговременная стабильность, в качестве опорного лучше использовать внешний термостатированный генератор. В режиме измерения частоты для удобства восприятия герцы, килогерцы, мегагерцы и гигагерцы на индикаторе разделяются точками, а десятые доли герц или килогерц отделяются запятой. В двух крайних правых знакоместах выводится буквенное обозначение старшей цифры измеряемой частоты – GH, MH, KH или Hz для ГГц, МГц, КГц и Гц соответственно. 

Например, при времени измерения 1 сек и частоте 10 МГц показания будут: 10.000.000 MH. При 0,1 сек и 100 кГц на индикаторе будет: 100,00 KH. Соединительный кабель должен иметь минимальную длину, желательно не более 0,5 м. При большей длине вследствие широкой полосы пропускания, высокого входного сопротивления и относительно большой чувствительности входного формирователя, возможна паразитная генерация. Она проявляется в хаотичном изменении показаний при отсутствии входного сигнала. Я обычно вообще не использую кабель, а подключаю прибор к нужной точке схемы с помощью жесткого острозаточенного отрезка проволоки длиной 5…10 см, припаянной непосредственно к ответной части входного разъема BNC. Туда же подпаян и общий провод, который заканчивается разъемом типа «крокодил». Он соединяется с «землей» налаживаемого устройства.

Следует отметить, что в процессе эксплуатации и хранения прибора недопустимы механические воздействия на LCD индикатор. Т.е. не рекомендуется хранить этот частотомер в своем «ящике с хламом».


Основные технические характеристики частотомера:

• Пределы измерения ………….. 1 Гц – 90 МГц
• С внешним делителем ……….. до 20 ГГц
• Внешний делитель …………… 1/2 – 1/256
• Чувствительность …………….. 75 – 150 mВ
• Время измерения …………….. 0,1 – 1 – 10 сек
• Допустимые значения ПЧ ……. 0 – 1 ГГц
• Частота опорного кварца …….. 2 – 20 МГц
• Напряжение питания …………. 7,5 – 15 В
• Потребляемый ток …………… не более 100 mА
• Габариты …………………….. 106 x 38 x 30 мм

Видео работы прибора от автора:

Стоимость печатной платы с маской и маркировкой: 90 грн.

Стоимость набора для сборки измерительного прибора: 440 грн.

Стоимость собранной и проверенной платы прибора: 540 грн.

Краткое описание, инструкция по сборке, схема и состав набора находится здесь >>>

Для заказа устройства просьба обращаться сюда >>> или сюда >>>

Мирного неба, удачи, добра! 73!

 

 

Roger RFM-13 частотомер Частотомеры Измерительные приборы Средства радиосвязи

ФУНКЦИЯ RFM-12 RFM-13 RFM-21 RFM-22 RFM-31 RFM-32
Число разрядов индикатора 10 10 10 10 7 10
Диапазон измеряемых частот, мГц 1-3000 1-3000 10 Гц — 3000 10 Гц — 3000 10 — 3000 1 — 3000
Измерение периода     + + + +
Режим Авто-Захвата     + + + +
Фильтр случайного шума   +   + + +
Индикация уровня сигнала + + + + + +
Подсветка индикатора     + +   +
Вход 50 Ом / 1 МОм     + +    
Интерфейс подключения к сканеру AOR или ICOM         + +

Портативные частотомеры ROGER имеют малые габариты (100 x 68 x 31 мм) и питаются от встроенных Ni-Cd аккумуляторов. Энергии аккумуляторов хватает на 6 часов непрерывной работы. Имеющийся в комплекте сетевой адаптер также выполняет функции зарядного устройства.

Частотомеры ROGER имеют прочный корпус черного цвета из анодированного алюминия и большой ЖК-индикатор с подсветкой и отображением режимов.

Портативные частотомеры ROGER отличает высокая точность и широкая полоса измеряемых частот (до 3 GHz). Время измерения — переключаемое от 0.1 до 4 секунд. Имеется функция удержания показаний идикатора (HOLD). Высокая чувствительность позволяет производить дистанционные измерения с помощью имеющейся в комплекте телескопической антенны. Большой диапазон допустимых входных напряжений (до 1 В при Rвх = 50 Ом и до 100 В при Rвх = 1 МОм) позволяют работать при различной величине сигнала и на различном удалении от источника излучения. Величину входного сигнала можно оценить по графической диаграмме на индикаторе.

Новые модели RFM-31 и RFM-32 могут быть подключены к сканирующим приемникам (AOR или ICOM) при помощи соединительного кабеля, имеющегося в комплекте. Они автоматически настраивают приемник на частоту обнаруженного сигнала.

Создайте буфер частотомера RF для HF


Большинство частотомеров допускают только низкие уровни РЧ на входе, но вот способ безопасно измерить частоту РЧ сигнала до 200 Вт с помощью существующего частотомера.

Этот буфер позволяет подключать ваш счетчик к любому источнику радиочастот от 20 мВт до 200 Вт, от 200 кГц до 60 МГц. Схема имеет защитный ограничитель, который поддерживает уровень радиосигнала в безопасном диапазоне для входа TTL счетчика, а также обеспечивает усиление для более слабых сигналов (, рис. 1, ).

РИСУНОК 1. Блок-схема буфера частотомера.


Вы можете думать о буфере как о плотине, которая надежно удерживает половодье от частотного счетчика. Если вода / сигнал слишком высоки вверх по течению, вы можете ограничить, сколько воды будет проходить. Или, если его крепость слишком мала, вы можете добавить немного. Он помогает с низкими сигналами, используя коэффициент усиления инвертора, и сдерживает высокие сигналы с помощью защиты по напряжению, все на одной печатной плате (PCB).

Назначение

Существует множество форм буферных схем RF, которые выполняют одни и те же функции. Это не самый быстрый, мощный, широкий или красивый радиочастотный буфер из когда-либо созданных, но он идеально подходит для КВ трансиверов. Он хорошо работает, его легко воспроизводить, он невысокий и имеет минимальное количество деталей.

Большинство любительских КВ трансиверов имеют диапазон от 5 до 200 Вт. Этот буфер (, рис. 2, ) позволит вам подключить ваш стандартный настольный частотомер непосредственно к ВЧ линии, даже при более высоких уровнях сигнала, с которыми может справиться большинство частотомеров.Для Citizens Band большинство трансиверов имеют диапазон от 4 до 12 Вт и отлично работают с буфером.

РИСУНОК 2. Схема буфера частотомера.


Нижний предел диапазона мощности буфера охватывает самые маленькие передатчики. Например, FCC (Федеральная комиссия по связи) позволяет экспериментаторам передавать до 100 мВт в диапазоне AM-вещания и новых любительских диапазонах на 135 и 472 кГц. Буфер также является отличным интерфейсом для Arduino, PIC или вашего любимого микроконтроллера для вашего следующего ВЧ-проекта.

Как это работает

ВЧ-вход показан на , рис. 3. , измеренный в контрольной точке 1. Он показывает сигнал мощностью пять ватт на частоте 14 МГц при фиктивной нагрузке 50 Ом. R1 и C1 составляют секцию отбора проб.

РИСУНОК 3. ВЧ вход, пять ватт на 14 МГц.


R1 производит выборку части RF из сигнала, как показано на рис. 4 .

РИСУНОК 4. Выборочная форма РЧ-сигнала.


R1 должен немного рассеивать мощность, поэтому при 1 ватте она несколько больше, чем можно было ожидать.C1 формирует частотную характеристику и обеспечивает лучшую чувствительность на частотах выше 20 МГц, как показано на Рисунок 5 .

РИСУНОК 5. Частотная характеристика ВЧ-дискретизатора.


C2 соединяет секцию выборки с секцией защиты, а диод D3 обеспечивает защиту, ограничивая отрицательные сигналы сильнее примерно -0,5 вольт. Диод D2 и D3 обеспечивают защиту от сигналов выше пяти вольт. Как только напряжение на D2 превысит пять вольт, стабилитрон D3 будет заземлен.

Эти компоненты ограничивают сигнал диапазоном от 5,0 до -0,5 вольт, как показано на рис. 6 . C3 передает защищенный сигнал на вход микросхемы инвертора U1 и Test Point 2; R2 и R3 смещают U1 для лучшего отклика усиления.

РИСУНОК 6. Уровень защиты входа инвертора.


Выход U1 на TP3 — это TTL-совместимый сигнал (, рис. 7, ), готовый к отправке на ваш частотомер. R11 и C22 уменьшают гармоники на выводе таймера.

РИСУНОК 7. TTL-выход буфера.


Общий ответ системы показан на Рисунок 8 .

РИСУНОК 8. Общая полоса пропускания 60 МГц.


Для инженеров-гиков

Здесь мы более подробно рассмотрим каждый раздел. Вы можете пропустить эту часть, если вам не нужны подробные подробности, но помните, что она здесь позже, если вам нужна дополнительная информация.

R1 выбирает достаточно RF для управления инвертором.Мощность в один ватт может быть увеличена здесь для создания буфера большей мощности, но компромиссом будет снижение чувствительности в диапазоне низкой мощности.

C1 обеспечивает спад частот ниже 14 МГц и пропускает частоты выше 25 МГц. Это помогает сделать чувствительность во всем частотном диапазоне более равномерной.

Конденсатор связи переменного тока C2 блокирует любой постоянный ток в ВЧ линии. Это важно, поскольку многие новые радиостанции используют питание постоянного тока на коаксиальном кабеле для управления антенной или удаленного переключения антенны.

Ограничительная секция D1 и D2 — это быстросменные диоды. Они могут переключаться примерно до 200 МГц — достаточно для необходимой нам полосы пропускания 60 МГц.

D3 и C4 обеспечивают ВЧ-шунт на землю, когда D1 проводит. C4 будет шунтировать любую RF на землю в течение нескольких миллисекунд, необходимых для зарядки до напряжения стабилитрона. При достижении напряжения пробоя диод будет работать стабильно. Особая благодарность Греггу Нойману VK3GMN за эту часть схемы.

Что такое частотомер?

ВЧ частотомер — это тестовое оборудование, которое может измерять временной интервал сигнала и отображать ответ в Гц, кГц, МГц или ГГц.Диапазон частотомера RF обычно измеряется в МГц, но также может быть от до кГц и до диапазона ГГц. Для большинства любительских ВЧ передатчиков выходная частота составляет от 1 МГц до 60 МГц, а уровни мощности РЧ — от 5 до 100 Вт.

Доступно множество комплектов частотомеров, которые имеют вход уровня TTL, например, частотомер EZM 50 МГц. При измерении ВЧ-сигнала с использованием системы на 50 Ом, всего несколько ватт ВЧ-мощности могут перегрузить внешний интерфейс входа TTL. В этой статье показан образец ВЧ-мощности передатчика мощностью 5 Вт с нагрузкой 50 Ом, что соответствует размаху около 40 вольт.

40 вольт могут легко повредить TTL-вход PIC, Arduino или другого счетчика с TTL-входом с максимальным напряжением пять вольт и минимальным нулевым вольт. В этом случае для защиты счетчика определенно потребуется ВЧ буфер.

Ключевым моментом, на который следует обратить внимание в отношении схемы D2 / C4, является то, что она обеспечивает защиту без подключения к шине источника питания постоянного тока +5 Вольт. У этого подхода есть два преимущества.

Во-первых, эта схема по-прежнему действует как защитное устройство для вашего счетчика, даже если питание постоянного тока отключено.Во-вторых, любой сигнал, превышающий пять вольт, отправляется на землю и помогает избежать шума на шине +5 вольт. Это также обеспечивает защиту от попадания больших скачков напряжения на шину +5 источника питания. Если вы отслеживаете РЧ-линию, идущую к антенне, это дает вашему счетчику некоторую защиту от статического электричества.

Цепь смещения R2 / R3 центрирует сигнал переменного тока на уровне около 2,5 В и создает чувствительный детектор перехода через ноль на входном каскаде инвертора. Центральное напряжение является идеальным местом для низкоуровневых радиочастотных сигналов, которые управляют инвертором на высоком или низком уровне и обеспечивают наилучшую полосу пропускания.При смещении входа U1 коэффициент усиления полосы пропускания можно использовать до 100 МГц и обеспечивает хороший выходной уровень TTL для подсчета.

Секция питания постоянного тока проста. Опять же, мы используем стабилитрон, чтобы обеспечить стабилизацию +5,0 В на TP4, чтобы инвертор оставался стабильным. C4, C5 и C6 помогают стабилизировать регулятор и обеспечивают дополнительную фильтрацию.

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ

НАИМЕНОВАНИЕ КОЛ-ВО ЗНАЧЕНИЕ ЗНАЧЕНИЕ 2 СТИЛЬ БРЕНД ЧАСТЬ МЫШИ #
U1 1 74LVC1G04 СОТ-23 TI 595-LVC1G04QDBVRQ1
D1, D2 1 BAT46 ДО-35 ST Микро 511-BAT46
D3, D4 1 1N4733 Вишай 78-1N4733A
R1 1 47 К 1 Вт Ягео 603-FMP100JR-52-47K
R2, R3 2 47 К .125 Вт Ягео 603-CFR-12JR-5247K
R4 1 47 .125 Вт Ягео 603-CFR-12JR-52470R
C1 1 5 пФ 500 В TDK 810-CC45SL3JD050DYNA
C2, C3, C4, C6 4 0,01 мкФ 50 В Кемет 80-C316C103M5U
C5 1 47 пФ 50 В Кемет 80-C315C470K5G
C7 1 100 мкФ 50 В Nichicon 647-УВР1х201МПД
L1 1 10 мкГн 2.2А TDK 871-B78108E1103K009
L2 1 100 мкГн 600 мА TDK 871-B78108E1104J009

Готов к подсчету

Готово! Пришло время подключить его и измерить некоторые частоты. Вам понадобится источник питания 5-15 В постоянного тока и BNC-кабель или адаптер для ВЧ-соединения.

Вы можете использовать тройник BNC для подключения к коаксиальной линии или просто закрепить провод на штыре радиочастотного разъема, который вы хотите измерить.Передайте некоторое количество радиочастоты в манекен или во время контакта в эфире. Вы сможете считывать частоту в широком диапазоне уровней мощности РЧ, надежно защищая свой частотомер.

РИСУНОК 9. 3D модель печатной платы.


Развлекательный клуб Project

Если ваш клуб радио или электроники давно не занимался сборкой, поговорите с ними об этом. На сборку утюга уходит всего около 15 минут, когда утюг нагревается, и еще 15 минут на тестирование нескольких из них.Попросите пару местных жителей Элмерса принести частотомер и генератор сигналов. Нет никаких настроек; просто подключи и играй!

Этот радиочастотный буфер — удобный инструмент, который вы будете помнить каждый раз, когда будете использовать частотомер. Вы можете легко сделать по одному для каждого счетчика, который вы зачисляете для измерения RF.

Вы знаете, что он понадобится вам в самый важный момент при тестировании шестиметрового трансивера или нового передатчика на 2200 метров. Удачного счета! NV


Исправления

На странице 39 в печатном издании фраза «Главное, что следует отметить в схеме D3 / C4, — это то, что она обеспечивает защиту без подключения к шине питания постоянного тока +5 В.»содержит опечатку. Вместо этого следует читать D2 / C4.

В текст выше внесено исправление.

Загрузки

Что в почтовом индексе?
Спецификация материалов
Сборочный файл
Файл Gerber
Файл печатной платы
Схема

Частотомер, Приемники ближнего поля — Радиоаксессуары — Аксессуары

  1. 142 евро.02

    без НДС, плюс доставка

    На складе, отгрузка 1-2 дня.

  2. 121 €.85

    без НДС, плюс доставка

    На складе, отгрузка 1-2 дня.

  3. € 152.94

    без НДС, плюс доставка

    На складе, отгрузка 1-2 дня.

  4. 200 евро.84

    без НДС, плюс доставка

    Заказывается только по запросу клиента, время доставки ок. 30 дней

4 шт.

Цифровое считывающее устройство для коротковолновых радиоприемников с одинарным преобразованием.

Выходы Q двух пятизначных счетчиков, показанных выше, стробируются. вместе, чтобы произвести три служебных сигнала; «Ворота», «Строб», и «Сброс». Сигнал затвора вызывает усиленный входной сигнал. применяется через сигнальный вентиль (¼ 74S00) к 74S196 счетчик деления на десять. Сигнальный вентиль открывается на 10 мс, во время отсчет времени, затем закрывается на 2,5 мс, в течение которых время, когда строб-сигнал загружает регистр дисплея (2 × 74LS377, 1 × 7475)), а затем сигнал сброса загружает регистр счета в соответствии с настройками регулировочного переключателя.Дисплей поэтому обновляется каждые 12,5 мс (частота обновления 80 Гц).

Счетчик на быстром конце счетного регистра — 74S196 часть, способная работать на частоте 100 МГц, и сигнальный вентиль соответственно это 74S00. Эти детали сейчас устарели, и хотя 74S00 может быть заменен на 74F00, 74_196, к сожалению, недоступен в скоростных версиях. Это не должно быть проблемой с общими покрытие ВЧ-приемников с низкой ПЧ, поскольку детали серии 74LS официально способны работать на частоте не менее 30 МГц и поэтому может использоваться как заменитель.При выборе устройства Детали серии 74LS, производимые с середины 1970-х годов, могут будет обнаружено, что будет работать на частотах, превышающих 70 МГц, и 1977 спец. Motorola 74LS196 гарантированно работает на частоте 45 МГц мин., при типовой частоте 60 МГц. Если скорость выше требуется, обратите внимание, что детали 74_196 были выбраны для их асинхронное предустановленное средство, и поэтому может (с соответствующими изменения в схеме) заменить на различные счетчики в зависимости от того, требуется ли смещение на цифре обсуждаемый.В частности, можно использовать модели ’90, ‘390 и’ 160A. в ситуациях, когда смещение не требуется, а ‘190 или’ 192 может использоваться, когда требуется смещение. «160А», «190» и ‘192 доступны в версиях TTL серии 74F (100 МГц).

Обратите внимание, что в исходной цепи состояние 74S196 никогда не отображается, и он действует как устройство предварительного масштабирования. Он действительно получает сигнал сброса, однако, потому что это устраняет двусмысленность ± 1 в младшем разряде из-за отсутствия фазы согласованность между стробирующим сигналом и входным сигналом.Фактически, двусмысленность перемещена на не отображаемую цифру в этом приложении (отображение с точностью до 1 кГц), но для прослушивания коротких волн дисплей до 100 Гц, и неоднозначность будет присутствовать. Модифицировать эту схему для считывания до 100 Гц; просто продлите отображать регистр на 4 бита (т.е. изменить его на 3 x 74LS377), и добавить дополнительный декодер дисплея и устройство отображения для первого (крайняя правая) микросхема в счетном регистре. Если используется 74LS196 в этом положении; подключить предустановку (загрузить) и сбросить (очистить) входы как для микросхем слева, и снабдить его регулировочным колесиком или DIP-переключатель, или при необходимости зафиксируйте смещение.

Если требуется синхронизация входа 100 МГц (тип.) Со смещением на быстрый конец счетного регистра, подходящий подход будет состоит в том, чтобы изменить схему, чтобы использовать счетчик 74F192 в первой позиции. ‘192 — это синхронный счетчик вверх / вниз, который может быть установлен на считайте в сторону увеличения, подключив вход «вниз-часы» к +5 В и применяя выход логического элемента выборки к входу «up-clock». При использовании этой микросхемы подключите вход сброса (сброса) к земле, и вход предустановки (нагрузки) в строку «НЕ сбросить».Часы ввод следующей микросхемы в цепочке счетных регистров должен быть подключен к выходу Q D (выход переноса пульсации неправильной полярности для срабатывания ‘196). Обратите внимание, что предварительная загрузка 0000 имеет тот же эффект, что и сброс, поэтому просто заземлите все ввод данных, если смещение не требуется.

Если вы хотите считывать до 10 Гц (совершенно бессмысленно с оборудованием как AR88) измените опорную частоту с 2 кГц на 200 Гц и увеличьте отображение до другой цифры (перемещая десятичную точку соответственно).Тогда частота обновления будет 8 Гц, что значительно менее эргономичен, чем 80 Гц, но более подходит если вы вынуждены использовать 7-сегментные дисплеи вместо оригинальных Nixies. Проблема с 7-сегментными светодиодами в том, что они читают ерунду при быстром мигании между двумя числами, в отличие от Nixies, которые просто дайте два числа наложенных друг на друга. Оптимальный вариант с 7-сегментный поэтому следует выбрать выборку 8 Гц, но с синхронным предварительное масштабирование как в оригинальной конструкции, так и отсчет до 100 Гц.

Частотомер простой

Это невероятно простой и дешевый частотомер с двоичным считыванием, основанный на идеях Onno PA2OHH. Я построил две версии: одну «прототип» Mk1 для разработки и оптимизации значений компонентов и одну миниатюрную слаботочную версию Mk2, предназначенную для включения в переносную установку с батарейным питанием. Оба счетчика можно увидеть на фотографии (щелкните, чтобы увеличить изображение) вместе с монетой в 2 фунта стерлингов, что примерно соответствует стоимости деталей для Mk1 (около 3 долларов США.60, 2004).

Эти счетчики идеально подходят для тех случаев, когда вам нужна более точная установка QRP, чем маркированная шкала, но вам не нужен частотомер, который потребляет больше тока, стоит дороже или сложнее в сборке, чем сама установка! Показания представлены в двоичном формате, поэтому их труднее читать, чем на цифровом дисплее обычного цифрового частотомера. Такова цена простоты, и она не на любой вкус, но после небольшой практики двоичный файл легко читать. На картинке выше показаны оба счетчика со счетчиком в моем ВЧ-приемнике на заднем плане.Все подключены к одному VFO. Указанная частота на переднем плане простых двоичных частотомеров находится между 89,0 — 89,5. Читайте дальше, чтобы узнать, как это расшифровать …

Технические характеристики:


МК1 МК2
Размеры 45 x 45 x ~ 20 мм 25 x 16 x 16 мм
Напряжение питания 7 — 35 В 5.2 — 40В
Потребление тока 10 — 38 мА 4–5 мА
Двоичное считывание 0–99,5 кГц 0–99,5 кГц
Рабочий цикл светодиода 1: 4 1: 64
Прибл. стоимость запчастей (2004 г. UK) £ 2 £ 7,50

Принципы работы

Веселье начинается с отличных идей Онно PA2OHH, обязательно прочтите его страницу частотомера.Здесь изображена одна из его фишек. Оригинальная идея проста и элегантна. Микросхема 74HC4060 — это генератор и опорная частота, которая управляет микросхемой 74HC4040, которая, в свою очередь, считает частоту входящего сигнала. Половина каждого цикла используется для подсчета входящего сигнала. Во второй половине цикла счетчик фиксируется в микросхеме 74HC574, а 74HC4040 сбрасывается в ноль. Состояние счетчика с фиксацией в 74HC574 отображается рядом светодиодных индикаторов.

Я вообразил ряд улучшений базовой конструкции Онно, а именно.

1. Самым важным было сокращение с 3 до 2 IC. Я понял, что защелку можно устранить, заблокировав входящий поток импульсов так, чтобы он считался только в течение первой половины каждого цикла, а затем отображать результат только во второй половине каждого цикла, выключив светодиоды в это время. Я написал об этом Онно, и он построил одну возможную реализацию за считанные дни, задолго до того, как у меня появилась возможность создать свою собственную версию. Переключение светодиодов на рабочий цикл 50% также означает, что резисторы серии светодиодов могут быть уменьшены при сохранении того же среднего тока светодиода, что снижает общее потребление тока.

2. Onno использует 8 светодиодов, которые показывают 200, 100, 50, 25, 12,5, 6,25, 3,125, 1,5625 кГц. Они возникают естественным и удобным образом благодаря выбору кварцевого резонатора 6,4 МГц для временной развертки. Частота как смещение от нижней границы полосы (или любое кратное 400 кГц) считывается путем сложения горящих светодиодов. Поскольку все эти десятичные дроби неудобны, Онно применяет приближение 200, 100, 50, 25, 13, 6, 3, 1,5, чтобы упростить умственную арифметику. Мне было неудобно с этим приближением (назовите меня педантичным), поэтому я разработал версию с использованием 4.Кристалл 096 МГц, который считывает 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1, 0,5 кГц. Специальная схема логического элемента И сбрасывает счетчик обратно на 0, когда он достигает 100, так что на дисплее всегда отображается 0–100 кГц от нижнего края полосы или любое кратное 100 кГц. Поскольку мой счетчик предназначен для использования в 30-метровой портативной установке, при ширине 30-метрового диапазона всего 50 кГц, предпочтительнее более высокое разрешение за счет меньшего диапазона. Другие выходы 74HC4040 можно легко использовать для увеличения диапазона или, например, добавить дополнительные светодиоды.Двоичная последовательность 64, 32 … и т.д. легко складывается (по крайней мере, на мой взгляд), хотя некоторые могут предпочесть оригинальную схему Онно. Обратите внимание, что мой счетчик разработан без диапазона МГц Onno, который мне не понадобится в моем приложении, но это можно легко исправить.

3. Наконец, стремясь к максимальному снижению энергопотребления, я решил полностью отказаться от светодиодных резисторов. Эти резисторы понижают напряжение на светодиодах, просто рассеивая его в виде тепла, что равносильно потере мощности.Альтернативой является применение принципов импульсных источников питания и импульсные светодиоды с правильным рабочим циклом для получения среднего необходимого тока. Использование транзистора для переключения светодиодов оказалось на удивление простым.

Схема

Схема

Ниже представлена ​​принципиальная схема частотомера Mk1, изображенного справа. Логично, что для этого необходимы два логических элемента ИЛИ с 2 входами, логический элемент И с 2 входами и логический элемент И с 3 входами.Подумайте о количестве дополнительных микросхем, которые вам потребуются для этого … но есть другой способ, а именно использование диодов и резисторов для реализации этих логических функций. Я считаю, что этот метод очень хорошо работает там, где требуется только один или два гейта, что позволяет избежать необходимости в дополнительных микросхемах.

Обратите внимание, что входной сигнал является сигналом уровня TTL. Поскольку существует большое количество возможных уровней сигнала между различным оборудованием, в котором этот счетчик может найти применение, я решил оставить буферный усилитель VFO за пределами базовой конструкции и оставить это на усмотрение интерфейса самой установки.Однако я защитил вход от чрезмерного напряжения через диод до + 5В. Ниже посередине показан буферный усилитель, который я использую и который, как я обнаружил, работает очень хорошо.

Временная диаграмма показывает, как делится каждый полный цикл. Первая половина цикла предназначена для подсчета. Когда счет завершен, дисплей включается в течение всей второй половины цикла. Но поскольку импульс сброса происходит в 4-м квартале, светодиоды не горят, создавая эффективный рабочий цикл 1: 4 (25%).Другие выходы, кроме Q12 на 74HC4060, могут использоваться для создания более коротких рабочих циклов. В счетчике Mk2 я использую Q8 (вывод 13), для рабочего цикла только 1:64!

Этот счетчик Mk1 был построен в «уродливом» стиле на куске нетравленой печатной платы размером примерно 45 мм в квадрате. Для дисплея использовались 3-миллиметровые желтые светодиоды с прозрачными линзами. Не было предпринято никаких особых усилий по уменьшению этого счетчика, поскольку он использовался для разработки и оптимизации значений компонентов, и мне нужно было иметь возможность легко менять компоненты.Тем не менее, окончательный размер прилично мал! Я собираюсь установить его на передней панели 20-метрового приемопередатчика SSB QRP, который также находится в стадии строительства.

Ниже представлена ​​перерисованная принципиальная схема с использованием обычных логических символов вместо реальной реализации дискретного компонента диод-резистор. Этот рисунок может помочь вам понять фактическую работу схемы. На фотографии показан счетчик в действии. Частота здесь указана как 53,5 кГц. На самом деле я измеряю частоту 3653.VFO 5 кГц.

Интересной особенностью дисплея этого счетчика является эффект мерцания. На любом достаточно простом частотомере самая правая цифра будет мигать между двумя соседними значениями, это происходит на всех моих частотомерах с числовым дисплеем. Когда рядом с границей между двумя соседними значениями, такими как 799 и 800, все три цифры будут мигать между ними. Аналогичный эффект наблюдается на простом двоичном счетчике, за исключением того, что он гораздо более выражен. Например, случай, когда мерцают три самые правые цифры числового счетчика, равняется 1 на каждые 1000 показаний.С двоичным счетчиком из-за того, что он является основанием 2, а не основанием 10, этот эффект на трех правых светодиодах увеличивается до каждого 1 из 8 показаний (я надеюсь, что это объяснение понятно). Правый светодиод, показывающий 0,5 кГц, ВСЕГДА мигает. Но я не позволяю этому раздражать меня! Нет, это ХАРАКТЕРИСТИКА … яркость этого светодиода 0,5 кГц дает некоторое представление о том, где частота находится в диапазоне ниже 500 Гц, эффективно обеспечивая мне лучшее разрешение, чем 500 Гц, рассматривая этот светодиод как аналоговый индикатор частоты диапазон 0 — 1000 Гц.Аккуратный.

Mk2: МАКСИМАЛЬНОЕ в миниатюризации

Приготовьтесь удивляться. Версия Mk2 — произведение искусства.

Эти фотографии едва ли отражают крошечный размер этого прилавка. Ниже он показан со снятым футляром, рядом со скрепкой, которую использовали для извлечения его из футляра. Компоненты с высокими рабочими характеристиками были выбраны из-за небольшого физического размера и обеспечения низкого потребления тока ниже 5 мА. Регулятор напряжения LM2936 5V 50mA в корпусе TO-92 имеет ток смещения, измеряемый в мкА.2-миллиметровые высокоэффективные светодиоды с технологией GaAlAs с высокой яркостью обеспечивают потребление тока 1 мА, что в двадцатую часть меньше, чем у стандартных светодиодов. Кристалл 4,096 МГц находится в низкопрофильном корпусе в стиле HC49 / 4H. Подстроечный конденсатор — самый крошечный, который я мог найти. Тем не менее, ни один из используемых компонентов не предназначен для поверхностного монтажа. Улучшенные физические и электрические характеристики этих компонентов увеличили общую стоимость (включая почтовые расходы) примерно до 7,50 фунтов стерлингов.

Вот немного другая принципиальная схема этой реализации счетчика.Обратите внимание на незначительные изменения некоторых значений компонентов. Последовательный резистор в кварцевом генераторе 74HC4060 был увеличен с 2K2 до 4K7. Экспериментально это было значение сопротивления, обеспечивающее наименьшее потребление тока и экономию примерно 100 мкА по сравнению с резистором 2K2. Базовый резистор BC547 был увеличен с 1 кОм до 5 кОм, чтобы уменьшить потребляемый ток, что представляет собой хороший компромисс между яркостью, эффективностью и потребляемым током. Я использую Q8 (вывод 13) 74HC4060, чтобы получить невероятно низкий рабочий цикл 1:64 для этих светодиодов, которые все еще очень яркие (см. Рисунки).

Конструкция: Что ж, Mk2 вообще не использует печатную плату. Две микросхемы приклеены друг к другу, и их выводы очень короткие. Стабилизатор напряжения, переключающий транзистор, кристалл и подстроечный конденсатор приклеены к нижней микросхеме (74HC4060), а их выводы также обрезаны примерно до 2 мм длины. 8 светодиодов выстроены в линию и приклеены к верхней микросхеме (74HC4040). Остальные компоненты просто сложены самым компактным способом, который я мог придумать. Подключение к счетчику осуществляется через двойной экранированный кабель (+ V, Signal и GND).

Вот вид на внутренности сзади. Щелкните изображение, чтобы увидеть его крупным планом.

Этот крошечный счетчик Mk2 даже имеет экранированную коробку, чтобы не допустить попадания цифрового шума в остальную часть приемника! Коробка сделана из односторонней печатной платы медной стороной наружу (чтобы не закоротить внутренние компоненты). Края припаяны снаружи, наложив на края тонкие полоски латунной прокладки и припаяв их на место. Эта уникальная строительная техника представляет собой вывернутую наизнанку версию обычных коробок из печатных плат.Я также должен упомянуть, что эта конкретная печатная плата из моего мусорного ящика — это стекловолокно и половина обычной толщины печатной платы, к которой вы привыкли. Маленькие квадраты печатной платы застревают на обоих концах цепи и идеально и надежно размещают ее в коробке.

Сзади коробки два маленьких отверстия и одно большое. Вставив скрепки в маленькие отверстия, можно аккуратно извлечь частотомер из коробки. Отверстия тщательно просверлены так, чтобы они точно совпадали с центром кристалла и регулятора напряжения — двумя точками, в которые можно безопасно проткнуть, не повредив крошечную схему.Большое отверстие позволяет ювелирной отвертке получить доступ к подстроечному конденсатору и откалибровать частотомер. Лицевой панели нет. Предполагается установить этот частотомер на передней панели портативного трансивера, имеющего корпус для печатной платы, медной стороной внутрь. На передней панели будет прорезана небольшая щель для светодиодов, а медь за пределами блока частотомера припаяна к передней панели по ее углам (что позволяет легко удалить при необходимости). Это завершит RF-скрининг счетчика.

Спасибо моему другу Стиву Брэнду за некоторые из этих фотографий с высоким разрешением, вы должны увидеть ОГРОМНЫЙ объектив, который он использовал. Щелкните по ним, чтобы увеличить изображение! Не все фотографии принадлежат Стиву. Стив отвечает за хорошие фотографии. За остальных отвечаю я: я и мой мусорный фотоаппарат, а еще хуже фотограф …

Наблюдения

Из-за переключающего характера счетчика некоторые помехи могут вернуться в приемник либо через VFO, либо через линии питания.Может потребоваться особое внимание буферизации VFO и / или фильтрации линии питания. Было бы целесообразно установить переключатель включения / выключения, чтобы в случае возникновения проблем с гармоникой счетчик можно было временно отключить. Обновления будут опубликованы, когда у меня появится опыт в этом.

Интересно посмотреть распределение потребления тока в счетчике Mk2. Когда все светятся, светодиоды потребляют около 1,2 мА. Логика диод-резистор, переключающий транзистор, ИС и регулятор напряжения потребляют еще примерно 1 мА.Это означает, что около 3 мА потребляется одним только кварцевым генератором. Если бы была доступна более эффективная топология генератора, это, возможно, сократило бы общее потребление тока частотомером вдвое. Но я недостаточно разбираюсь в топологиях осцилляторов.

Исправление?

Я получил запрос по поводу схемы на странице 4 SPRAT 121 (зима 2004/5). Я подозреваю, что на этой диаграмме может быть ошибка, и что правильная рабочая версия будет такой, как показано ниже.Обратите внимание, что увеличение входного резистора с 1 кОм до 10 кОм, вероятно, будет хорошей идеей.

Счетчик BCD

Это модификация для отображения в формате BCD, от 00 до 99 кГц с разрешением 1 кГц. Легче читать 4-битный BCD, чем 8-битный двоичный, но вы теряете светодиод разрешения 0,5 кГц. Спасибо Руне Мадсену из Норвегии, который построил счетчик и прислал мне исправление к моей диаграмме — некоторые номера контактов неправильные на U2a, а также U1 был ошибочно обозначен как 4040.

Версия смещения промежуточной частоты 455 кГц

Это версия простого частотомера, который использует дополнительную микросхему, но имеет смещение 45 кГц, так что он подходит для отображения частоты в радиоприемнике с промежуточной частотой 455 кГц. Другие промежуточные частоты могут быть легко согласованы с другим выбором диодного стробирования.

Версия микросхемы NW0O

Чип пишет: «Вот фотографическое подтверждение работы счетчика.Я подаю 3,527 МГц от генератора сигналов на 0 дБм. С буферным усилителем РЧ на входе счетчик работает с входным сигналом до -27 дБм на частоте 3,5 МГц. При работе светодиодов, как показано на фото, потребление тока составляет 20 мА ».

Синтезаторы и частотомеры

ОБЗОР

Описание

Синтезаторы

VDI были разработаны специально для источников и приемников VDI с функциями, предназначенными для приложений терагерцового диапазона.Частотомеры VDI были разработаны специально для измерения основных частот, управляющих расширителями частот VDI.

Синтезатор VDI 8-20 ГГц

Характеристики:

  • Синтезатор 8-20 ГГц
  • Быстрая скорость переключения
  • Возможность качания частоты
  • Отличные характеристики фазового шума
  • Управление USB на основе программного обеспечения
  • Щелкните вкладку «Синтезатор», чтобы просмотреть технические характеристики

Экономичный синтезатор

Характеристики:

  • > Синтезатор полосы пропускания 2 ГГц до 16 ГГц
  • 3 мс Скорость переключения
  • Размер шага 12 Гц
  • Хорошие характеристики фазового шума
  • Управление USB на основе программного обеспечения
  • Щелкните вкладку «Экономичный синтезатор», чтобы просмотреть технические характеристики

Частотомер

Характеристики:

  • 0.Частотомер 5-20 ГГц
  • Компактный
  • Переменная скорость измерения
  • Программное управление через порт USB
  • Не требуется розетка или внешний источник питания
  • Щелкните вкладку «Счетчик частоты», чтобы просмотреть технические характеристики

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить ценовое предложение, дополнительную информацию или обсудить технические характеристики.

СИНТЕЗАТОР VDI 8-20 ГГц

Технический паспорт синтезатора частот VDI 8-20 ГГц
Пропускная способность: 8-20 ГГц, SMA
Выходная мощность: 16 дБм минимум
Разрешение: <20 Гц
Гармоники: -12 дБн
Негармонические шпоры: <-50 дБн в режиме CW
Время установления: Шаг 100 кГц устанавливается на <20 Гц в пределах 50 мкс
Скорость развертки:

девиация> 25 МГц при 14 мс / 1 ГГц, <25 МГц при 3 мкс / 1 МГц.Возможны более высокие скорости с ошибкой частоты.
16-битный контроль времени шага, минимум 4 нс.

Пиковая девиация +/- 25 МГц при частоте 3 кГц. Меньшие отклонения пропорционально быстрее до максимальной частоты ~ 100 кГц. Возможны более высокие скорости с ошибкой частоты.

Размер шага фазы: <0,5 градуса
CW Время переключения: <800 мкс время связи (в инкрементах) + время установления + время развертки (команды USB могут повторяться каждые 1 мс.)
Стабильность частоты: ограничен опорным генератором
Повторяемость частоты: ограничен опорным генератором
Абсолютная точность частоты: <10 Гц + ошибка опорного генератора
Опорный ввод: 10 МГц, 10 дБмВт, SMA, опция для 100 МГц
Выход триггера развертки: Цифровой сигнал 0–3,3 В, BNC (с переходом высокого уровня в начале развертки вверх и низкого уровня в начале развертки вниз.)
Интерфейс: Управление USB с помощью текстовых команд ASCII для микросхемы FTDI. Открытый исходный код предоставлен для Labview 7.0
Размер: Д x Ш x В: ~ 6,125 x 4,375 x 1,5 дюйма без разъемов, опорного генератора, вентилятора и внешнего источника питания постоянного тока
Питание постоянного тока: +15 В ~ 3 А, -15 В ~ 80 мА, отдельный источник питания постоянного тока в комплекте с сетевой розеткой, потребляет
~ 50 Вт
Опции (за дополнительной информацией обращайтесь в VDI) 1.Следящий синтезатор (доступны варианты внутреннего или внешнего смещения)
2. Возможность фазовой непрерывной развертки ЧМ (дополнительную информацию см. На странице 3 Технического описания синтезатора)

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить ценовое предложение, дополнительную информацию или обсудить технические характеристики.

СИНТЕЗАТОР ЭКОНОМИКИ

Технические данные синтезатора частоты VDI Economy
Пропускная способность: > 2 ГГц до 16 ГГц
Выходная мощность: Оптимально настроен для цепи умножителя VDI
Разрешение: 12 Гц
Гармоники: <-15 дБн
Негармонические шпоры: <-45 дБн
CW Время переключения: 3 мс
Стабильность частоты: ограничен опорным генератором
Повторяемость частоты: ограничен опорным генератором
Абсолютная точность частоты: <3 Гц + ошибка опорного генератора
Опорный ввод: 10 МГц, 10 дБмВт, SMA
Типичный фазовый шум См. График ниже
Интерфейс: Управление USB с помощью текстовых команд ASCII для микросхемы FTDI.Открытый исходный код предоставлен для Labview 7.0
Размер: Д x Ш x В: ~ 3,5 x 2,875 x 1,25 дюйма без разъемов
Питание постоянного тока: +15 В ~ 3 А, -5 В ~ 30 мА

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить ценовое предложение, дополнительную информацию или обсудить технические характеристики.

СЧЕТЧИК ЧАСТОТЫ

Частотомеры VDI были разработаны специально для измерения основных частот, управляющих расширителями частот VDI.Дизайн упрощен, чтобы избежать дополнительных размеров и стоимости ненужных функций. Диапазон частот от 0,5 до 20 ГГц для входной мощности 0-10 дБмВт. Разрешение дисплея составляет 7 цифр, но 32-битное разрешение можно прочитать через USB-кабель, подключенный к ПК. Время измерения может быть установлено для выполнения быстрых измерений с умеренной относительной точностью, например, 4 кГц в пределах 100 мс. Устройство имеет небольшие размеры (3,75 x 2,5 x 1,6 дюйма) и питается через USB-кабель, подключенный к компьютеру, без необходимости в блоке питания или сетевой розетке.Предоставляются программные драйверы, которые могут использоваться с большинством языков программирования, а открытый исходный код для пользовательского интерфейса также предоставляется в Labview 7.0.
Спецификация счетчика частоты VDI
Пропускная способность: 0,5-20 ГГц, SMA
Входная мощность: 0-10 дБм
Разрешение: 7-значный дисплей, 32 бита через USB
Абсолютная точность: <30 кГц
Относительная точность: 384 / (время измерения (с)) (Гц) + дрейф внутренних часов
Пример.100 мс дает измерение 3,96 кГц
Время измерения: Выбирается от 0,4 мс до 26 с, считывание через USB каждые 1 мс
Коэффициент калибровки дисплея: 7 значащих цифр
Входное сопротивление 50 Ом
Интерфейс: Управление через USB с помощью ПО для Windows XP. Будет установлен механизм выполнения Labview 7.0. Библиотеки динамической компоновки, поставляемые для использования с языками программирования.Открытый исходный код предоставлен для Labview 7.0.
Размер: Д x Ш x В, 3,75 x 2,5 x 1,6 дюйма
Потребление тока: 200 мА

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить ценовое предложение, дополнительную информацию или обсудить технические характеристики.

Измерение радиочастот


Использование аналогового приемника

Если у вас есть приемник с аналоговой шкалой, вам действительно нужен калибратор, внутренний или внешний, для точного измерения радиочастот.Такой калибратор есть во многих аналоговых приемниках, и при необходимости его можно легко добавить. Ключевым моментом является то, что сам калибратор должен быть недавно проверен и настроен по точному источнику частоты. Даже с калибратором вы быстро освоите несколько приемов, которые необходимы для достижения наилучших характеристик при измерении частот, например, использование параллакса (изменение угла между вашим глазом, стрелкой на шкале и отметками на шкале) и постоянная настройка через точку нулевого биения сигнала в том же направлении (чтобы избежать механического эквивалента магнитного гистерезиса в циферблатном механизме приемника).

Использование цифрового приемника

С приемником, имеющим цифровое считывание частоты, многие погрешности устраняются из процесса измерения, но только если вы можете быть уверены в показаниях вашего приемника. Другими словами, проверьте свой приемник, сначала измерив несколько точно известных частот, таких как WWV, WWVH, LOL или CHU, или даже коротковолновые передачи от любой из «больших» вещательных компаний (VOA, BBC, DW и т. Д.). Вы можете быть удивлены, обнаружив, что ваш приемник не так точен, как вы думали.Но знание — сила, поэтому не расстраивайтесь, если циферблат вашего приемника «выключен» на 15 или 100 Гц. Важно знать, насколько велика ошибка и ее направление.

Следующие три основных метода измерения частоты были отправлены мне Вольфгангом Хаделем, DK2OM, старшим наблюдателем Bandwacht в Немецком любительском радиоклубе (DARC) Германии. Эти методы специально предназначены для измерения частоты неизвестной несущей волны, например, в немодулированных несущих (N0N), аналоговых AM (A3E) сигналах, а также для голоса или музыки FM (F3E, во время пауз в модуляции) с использованием любого приемника с цифровое считывание частоты, но, конечно, они могут быть адаптированы и для измерения частотных составляющих некоторых других сигналов.

Метод 1 — Разделить разницу

Этот простой метод особенно подходит для приемников, которые могут переключаться между режимами верхней и нижней боковой полосы, но не имеют переменной настройки полосы пропускания или сдвига ПЧ.

Модуль частотомера 50 МГц со смещением ПЧ

Модуль частотомера 50 МГц с программируемым смещением ПЧ.

Полностью собран и откалиброван (не комплект)

Этот модуль представляет собой очень гибкий частотомер, имеет программируемое смещение ПЧ (параметры хранятся в энергонезависимая EEPROM).Небольшой размер позволяет использовать его в ваше собственное оборудование и ваш аккумулятор вряд ли заметят его скромный текущее требование. Входной буфер изолирует счетчик для минимизации загрузка источника сигнала. 16-символьный ЖК-дисплей с задней подсветкой (белый текст на синем фоне) легко просматривается под широким углом в условиях скромного освещения. Работа так же проста, как подключение мощность и источник сигнала.

Особенности
  • Полностью собран и откалиброван (не комплект)
  • Процессор PIC с EEPROM
  • Высококонтрастный ЖК-дисплей с задней подсветкой, 16 x 2 символа (белый текст на синем фоне)
  • Программирование DIP-переключателя
  • 15 запрограммированных смещений ПЧ
  • 1 программируемое пользователем смещение ПЧ
  • Расчет программируемого дисплея: прямой, VFO + IF, VFO-IF, IF-VFO
Предустановленные смещения ПЧ
  • 0.000 МГц, 0,450 МГц, 0,455 МГц, 0,465 МГц, 0,470 МГц, 1,600 МГц, 4.000 МГц,
  • 5.500 МГц, 6.000 МГц, 9.000 МГц, 10.700 МГц, 16.900 МГц, 21.400 МГц, 23,050 МГц, зарезервировано
Определяемое пользователем смещение ПЧ
  • Можно запрограммировать на любую частоту в диапазоне 0-50 МГц
Характеристики
  • Размеры: 80 мм x 35 мм
  • Источник питания:
  • 7,5-20 В постоянного тока при 20 мА, стандартно, с защитой от обратной полярности
  • 7.5-20 В постоянного тока при 100 мА, типично, для светодиодной подсветки
  • Входная чувствительность: см. Руководство (регулируется бортовой потенциометр)
  • Входная частота: от 0 Гц до> 50 МГц
  • Период стробирования: 400 мс
  • Элементы управления: контрастность ЖК-дисплея, чувствительность, 4-позиционный DIP-переключатель, прогр. Джемпер
  • Входы: питание, сигнал

Все характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления

.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *