摘要:頻率計(jì)又稱為頻率計(jì)數(shù)器,是一種專門對被測信號頻率進(jìn)行測量的電子測量儀器。頻率計(jì)主要由四個(gè)部分構(gòu)成:時(shí)基(T)電路、輸入電路、計(jì)數(shù)顯示電路以及控制電路。在制作高頻電路時(shí),會經(jīng)常碰到頻率測量的問題,實(shí)際上
頻率計(jì)(frequencycounter)是一種比較容易自制的電子設(shè)備。本文主要江蘇的是頻率計(jì)的制作過程,性能并不遜色一般廠商所制造的產(chǎn)品。
在制作高頻電路時(shí),會經(jīng)常碰到頻率測量的問題,實(shí)際上頻率計(jì)(frequencycounter)是一種比較容易自制的電子設(shè)備。以下將要制作的頻率計(jì),其性能并不遜色于一般廠商所制造的產(chǎn)品。
所制作的頻率計(jì)電氣指標(biāo)如下:
(1)顯示的位數(shù):8位數(shù)LED
(2)頻率測試范圍:10Hz"10MHz,利用預(yù)置分頻器(Prescaler)做1/100分頻,可達(dá)150MHz
(3)基準(zhǔn)時(shí)間穩(wěn)定度:由於使用TCXO單元(溫度補(bǔ)償型晶體振蕩電路),溫度特性±3PPm/-20"60℃agingrate±1ppm/年。
以上指標(biāo)參數(shù)達(dá)到甚至超過了一般廠商所生產(chǎn)的頻率計(jì)指標(biāo)參數(shù)。
頻率計(jì)方塊圖
(主要電路為輸入用放大器,Prescaler,顯示器。除此之外,王要的控制電路,計(jì)數(shù)電路,顯示電路等,都已經(jīng)包括在頻率計(jì)用LSI的內(nèi)部。)
頻率計(jì)的構(gòu)成
準(zhǔn)備制作的頻率計(jì)電路原理圖
▲計(jì)數(shù)用(計(jì)頻用)IC;
此制作使用ICM7216B(Intersil)公司。此一IC的內(nèi)部含有8位數(shù)BCD計(jì)數(shù)器,BCDto7字節(jié)解碼器segmentdecoder,控制電路等。再追加周邊的寬頻帶放大器,LED軀動器等,便可以完成頻率計(jì)。
▲基準(zhǔn)時(shí)間信號產(chǎn)生電路
TCXO單元主要參數(shù)指標(biāo),可以看出它具備了相當(dāng)優(yōu)異的頻率穩(wěn)定性能。TCXO的振蕩頻率為12.8MHz,利用分頻用IC74HC4060,做1/128分頻,然后將基準(zhǔn)頻率100kHz供給頻率計(jì)用LSI。
溫度補(bǔ)償型晶體振蕩器TCXOTCO·703A的特性(由於內(nèi)藏有溫度補(bǔ)償電路,頻率穩(wěn)定度良好。振蕩頻率為12.8MHz,再利用分頻用IC74HC4060做1/128分頻,成為100kHz)
TCXOTCO-703A性能指標(biāo)參數(shù)
輸出頻率10MHz12.8MHz或14.5MHz
電源電壓5V±5%
工作耗電≤5mA
輸出電平1VP-P
負(fù)載20KΩ//5pF
頻率穩(wěn)定度溫度特征±3ppm/-20"60℃
電源變動特征±0.3ppm/5V±5%
長期特征±1ppm/(年)
頻率可調(diào)范圍大于(內(nèi)含修整電容)
同系列產(chǎn)品可供頻率選擇10MHz"24MHz
▲前置分頻器電路
由於ICM7216B的頻率上限為10MHz,利用前置分頻器,可以提高頻率的應(yīng)用上限。圖41所示的為前置分頻器電路圖,前置分頻器為做1/100分頻。
l/100分頻的前置分頻電路
(計(jì)頻器ICzui大輸入頻率僅為10MHz,因此,利用預(yù)置分頻器做1/100分頻,可以擴(kuò)大測試的頻率范圍。)
頻率計(jì)的制作與調(diào)整
頻率計(jì)的零件配置與印刷電路基板圖樣
在印刷電路基板上,包含有整流電路與穩(wěn)壓電路。
數(shù)值顯示用的LED使用八段共陰極型(CommonCathode)LED,尺寸大點(diǎn)可以得到良好的觀察效果。當(dāng)然如果無法得到此種規(guī)格的LED,也可以視所能取得LED規(guī)格,對印刷電路基板作必要的修改。
基板完成后,利用寬頻帶放大器的VR10k,將2SC2347的集電極電壓調(diào)整為2.5V。其它沒什么需要調(diào)整的地方,找個(gè)漂亮的外殼把整個(gè)電路裝上,整個(gè)頻率器的制作便算完成了。