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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Balance numérique universelle. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technologie digitale Lors du développement de cet appareil, les auteurs se sont donné pour tâche d'obtenir une vitesse élevée, une interférence minimale avec la réception radio, une faible consommation d'énergie et également d'atteindre l'universalité dans l'application, c'est-à-dire la possibilité d'un réglage flexible du mode de fonctionnement. L'échelle numérique décrite est à trois entrées, elle vous permet de mesurer la fréquence du signal dans la plage de 0 ... 01 MHz, résolution - 30 kHz, temps de mesure - 0,1 s. Le niveau du signal d'entrée peut être compris entre 0,5 et 0,25 V. La résistance d'entrée est de 1,5 kOhm. Le nœud consomme un courant de 8,2 mA à partir d'une alimentation de 15 V. Une caractéristique de l'appareil est la possibilité de son fonctionnement dans plusieurs modes conformément au principe de formation de la fréquence d'accord du récepteur ou de l'émetteur-récepteur. L'algorithme de fonctionnement de la balance numérique dépend du code binaire sur les entrées de commande So, Si. Les lectures de l'indicateur sont déterminées par les fréquences fi, fa, fs des oscillateurs locaux, dont les signaux sont transmis aux entrées conformément au tableau.
Le dispositif peut être utilisé sans modifications dans des émetteurs-récepteurs à une ou deux conversions de fréquence. De plus, il peut être utilisé comme compteur de fréquence. Dans ce cas, le signal mesuré peut être appliqué à n'importe quelle entrée « sommatrice ». Le schéma de principe de l'échelle numérique est illustré à la fig. 1. L'échelle se compose d'un multiplexeur d'entrée DD1, d'un formateur d'impulsions en niveaux TTL sur les transistors VT1-VT3, d'un diviseur de fréquence à grande vitesse par 16 sur les déclencheurs DD2, DD3, d'un compteur réversible à six décades (DD10-DD15), d'un enregistrer avec un décodeur d'un code binaire-décimal dans un indicateur de code à sept segments (DD16-DD21), indicateurs numériques - HG1-HG6, oscillateur à cristal sur les éléments DD4.1, DD4.2 et unité de commande (DD5-DD9). Les signaux d'entrée avec les fréquences f1, f2, f3 passent alternativement à travers le conformateur d'impulsions, le diviseur de fréquence et sont envoyés à l'entrée du compteur. En fonction de la combinaison de signaux externes reçus aux entrées S1, S0 de l'unité de commande, le compteur est mis en mode addition ou soustraction conformément au tableau des modes de fonctionnement ci-dessus.
Le dispositif de commande détermine la séquence des signaux d'entrée, génère des impulsions de comptage de la durée requise, remet le compteur à zéro et écrit le résultat du comptage dans un registre avec un décodeur. Le fonctionnement de l'ensemble du dispositif est synchronisé avec des impulsions générées par un oscillateur à quartz. De sa sortie, ils sont acheminés via le diviseur de fréquence commandé DD6-DD8 à l'entrée du compteur de commandes EC DD9. Le rapport de division total des compteurs DD6.1, DD6.2 est de 64. Le facteur de conversion des microcircuits DD7, DD8 est de 10 si leurs entrées D1-D4 ont un niveau logique bas, et de 250 si elles sont hautes. On considérera l'interaction des noeuds à partir du moment où une impulsion apparaît à la sortie 0 du compteur DD9, permettant l'enregistrement préalable du code initial dans les compteurs réversibles DD10-DD15. La prochaine impulsion qui est arrivée à l'entrée du compteur EU DD9 provoquera l'apparition d'un niveau logique haut à la sortie 1, qui est envoyé aux entrées du compteur de préréglage DD8, à la suite de quoi le facteur de conversion de fréquence de l'oscillateur à quartz devient égal à 16000. Sous l'action de ce signal, la première clé s'ouvre également (entre les sorties 1 et 2) du multiplexeur DD1 et un signal de fréquence f1 passe dans la voie de mesure. Les compteurs DD10-DD15 lors de la mesure de la fréquence f1 fonctionnent en mode sommation, puisque leurs entrées ±1, quels que soient les signaux de commande aux entrées S0, S1, un niveau logique haut est fourni à partir de la sortie de l'élément DD5.4. Lorsqu'il est bas, le compteur progressif/dégressif de six décades fonctionne en mode soustraction. Après 16 000 cycles de l'oscillateur à cristal (après 160 ms), une impulsion apparaîtra sur la sortie 2 du compteur de commandes DD9. Cela terminera le comptage du signal d'entrée avec la fréquence f1. Le nombre d'impulsions reçues par le compteur lors de la mesure est Ni=(f1/16)t1=0,01f1, où t1 est le temps de comptage égal à 160 ms. Dans l'état "2" du compteur de commandes DD9, une pause est formée pendant laquelle le comptage est désactivé, le diviseur de fréquence dans le canal de mesure est réglé sur son état d'origine - zéro - et l'entrée du formateur d'impulsions est connectée au commun fil à travers le condensateur C4. La durée de la pause est de 6,4 ms, car pendant la pause, le facteur de division de fréquence des microcircuits DD7, DD8 est de 10. Après la fin de la pause, le compteur de programme passera à l'état "3". Dans ce cas, un signal avec une fréquence f2 entre dans le canal de mesure. En même temps, l'unité de commande inverse génère un signal de sens de comptage (1 logique - somme, 0 - soustraction) en fonction des signaux de commande S0, S1. Le comptage du signal de fréquence f2 dure également 160 ms. À la fin du comptage, le nombre d'impulsions comptées par le compteur augmentera ou diminuera de 0,01f2. A la fin du décompte, une pause sera générée (compteur d'équipe à l'état "4"). Des processus similaires se produisent lors de l'étude d'un signal avec une fréquence f3, après quoi une autre pause se produit. A l'état "7", le compteur DD9 est formé par la dernière commande de cycle. D'après ses informations des guichets. DD10-DD15 est écrit dans le registre avec un décodeur (DD16-DD21) et affiché par les indicateurs HG1-HG6. Ensuite, le cycle de commandes se répétera. La période de mesure est déterminée par la durée totale de toutes les commandes et est égale à 505,6 ms. La haute vitesse (30 MHz) a été obtenue grâce à l'utilisation d'un diviseur de fréquence à haute vitesse basé sur les déclencheurs TTLS DD2, DD3. L'amarrage en termes de niveaux de signal des microcircuits TTLSh et CMOS a été obtenu en utilisant une manière inhabituelle d'alimenter les déclencheurs TTLSh. L'alimentation est fournie à ces microcircuits à partir des bornes de la diode zener VD1, dont l'anode est connectée à un fil commun via la diode zener VD2. En conséquence, les niveaux de signal à la sortie du diviseur de fréquence sont de 6,8 (0 logique) et 10,8 (1 logique) V. Ces niveaux sont situés symétriquement par rapport à la tension de commutation des compteurs DD10-DD15, ce qui assure la normale fonctionnement de l'appareil. L'indication de résultat statique et les éléments CMOS garantissent une faible émission d'interférences radio et une luminosité d'indicateur acceptable à la tension d'alimentation sélectionnée (15 V). Le réglage de l'appareil revient à régler la fréquence de l'oscillateur à cristal en sélectionnant le condensateur C6, car la précision de l'échelle dépend de la précision du réglage de la fréquence de l'oscillateur à cristal. En l'absence de compte, il peut être nécessaire de remplacer la diode Zener 'VD2 - KS168A par KS162A ou KS156A si la tension de commutation des compteurs DD10-DD15 est inférieure. Balance numérique montée sur deux circuits imprimés (fig.2), (fig.3), (fig.4), et l'un d'eux ne contient que des microcircuits. Les cartes sont situées dans le boîtier l'une au-dessus de l'autre. Un résonateur à quartz à 200 ou 400 kHz peut également être utilisé dans l'appareil. Dans ces cas, la broche 10 de la puce DD6 est connectée, respectivement, à la broche 5 ou 6, et non 4. Les diodes VD3-VD9 sont toutes haute fréquence. Au lieu des décodeurs K176ID2, vous pouvez utiliser K176IDZ. Lors de l'installation de l'appareil dans l'émetteur-récepteur, les signaux aux entrées de la balance doivent être appliqués via des fils blindés courts. Les signaux de commande aux entrées S0, S1 sont supprimés du commutateur de gamme, tandis que le niveau logique 1 doit être compris entre 11 ... 15 V, O - 0 ... 5 V. Auteurs :V. Buravlev, S. Vartazaryan (UA6LD), V. Kolomiytsev; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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