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:10hz10mhz,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/-2060℃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/-2060℃
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10mhz24mhz
▲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。