Fréquencemètre sur microcircuits de la série K176. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Cette version du fréquencemètre est à cinq chiffres, ce qui permet de mesurer la fréquence des oscillations électriques de plusieurs dizaines à U9 U99 1ts (100 kHz) sans aucune commutation supplémentaire. L'amplitude du signal appliqué à l'entrée de l'appareil doit être d'au moins 0,5 V et d'au plus 30 V.

Le schéma de principe du fréquencemètre est illustré à la fig. 88.

Le signal dont la fréquence doit être mesurée, via les prises XS1, XS2 "Entrée" et le condensateur C1, est envoyé à l'entrée du shaper formé par le transistor à effet de champ VT1 et les transistors bipolaires VT2, VT3. La connexion directe de transistors bipolaires de structures différentes avec les circuits de source et de drain du transistor à effet de champ fournit au pilote un mode de fonctionnement de déclenchement. En conséquence, sur le collecteur du transistor VT3 de ce nœud, des impulsions rectangulaires sont formées, dont le taux de répétition correspond exactement à la fréquence du signal d'entrée, l'impédance d'entrée du shaper est d'environ 10 ohms, la bande de fréquence est de quelques hertz à 30 MHz, le gain est d'environ 10.

À partir de la sortie du shaper, le signal est envoyé à l'entrée supérieure de l'élément 2OR-NOT DD3 4, qui remplit la fonction de vanne électronique. Et, si cette vanne est ouverte (à un faible niveau de tension à l'entrée inférieure), alors à sa sortie, c'est-à-dire à l'entrée du compteur à cinq chiffres formé par les microcircuits DD4-DD8, des impulsions du signal converti apparaissent. L'état logique des microcircuits du compteur d'impulsions est affiché par les indicateurs luminescents à sept éléments correspondants HG1-HG5. L'entrée inférieure de la vanne électronique est connectée à la sortie du shaper de l'intervalle de temps de mesure égal à 1 s. Par conséquent, les indicateurs numériques mettent en évidence le nombre d'impulsions qui ont traversé la vanne jusqu'au compteur pendant cette période, c'est-à-dire la fréquence d'entrée en unités de hertz.

La fonction d'un générateur d'impulsions et d'un diviseur de fréquence jusqu'à une valeur de 1 Hz, nécessaire à la formation d'intervalles de temps et d'impulsions pour réinitialiser le compteur à la fin du temps d'indication du résultat de mesure, est assurée par la puce familière K176IE5 DD1. La fréquence initiale du générateur (32 768 Hz) est déterminée par la fréquence propre du résonateur à quartz ZQ1 et des condensateurs C3, C4. La fréquence des impulsions de 1 Hz générées à la sortie 15 (broche 5) de ce microcircuit sert d'exemple. L'unité de commande du fonctionnement cyclique du fréquencemètre est constituée des bascules D DD2.1 et DD2.2 et des éléments logiques 2OR-NOT DD3.1, DD3.2. Ces éléments fonctionnent dans le générateur d'impulsions de déclenchement du temps d'indication, dont la durée peut être ajustée par une résistance variable R9. L'élément DD3.3 est utilisé comme clé dans le circuit de réinitialisation du compteur.

Rappelez-vous la logique de l'élément 2OR-NOT : lorsque la tension est élevée à l'une de ses entrées, la sortie sera une tension basse. Le fonctionnement du dispositif de commande est illustré par les chronogrammes représentés à la fig. 89. De la sortie 15 du microcircuit DD1, à l'entrée C du déclencheur DD2.2, les impulsions de la fréquence de référence sont reçues en continu (schéma a), et à la même entrée du déclencheur DD2.1, les impulsions de le générateur de démarrage monté sur les éléments DD3.1 et DD3.2 (schéma b). Pour la première fois, prenez le moment où les deux déclencheurs sont à l'état zéro. A ce moment, une tension de haut niveau provenant de la sortie inverse du déclencheur DD2.2 est fournie à l'entrée inférieure de la vanne électronique DD3.4 et la ferme. A partir de ce moment, le signal de la fréquence mesurée traverse la vanne jusqu'à l'entrée du compteur DD4-DD8.

Avec l'apparition à l'entrée C du déclencheur DD2.1 de l'impulsion du générateur de déclenchement, ce déclencheur passe dans un état unique et, avec une tension de haut niveau en sortie directe, prépare le déclencheur DD2.2 pour des travaux ultérieurs. Dans le même temps, une tension de bas niveau apparaît à l'entrée supérieure de l'élément DD3.3, connectée à la sortie inversée du déclencheur DD2.1. L'impulsion suivante du générateur de fréquence exemplaire fait passer le déclencheur DD2.2 dans un état unique. Désormais, à la sortie inverse de ce déclencheur et à l'entrée inférieure de l'élément DD3.4, il y aura une tension de bas niveau qui ouvrira la vanne électronique et permettra ainsi aux impulsions de signal de la fréquence mesurée de la traverser.

Mais la sortie directe du trigger DD2.2 est reliée à l'entrée R du trigger DD2.1. Par conséquent, lorsque le déclencheur DD2.2 est dans un état unique, il fait passer le déclencheur DD2.1 à l'état zéro avec une tension de haut niveau à la sortie directe et le maintient jusqu'à la fin de l'intervalle de mesure. L'impulsion suivante de la fréquence de référence fait passer le déclencheur DD2.2 à l'entrée C à l'état zéro, et la tension de niveau haut de la sortie inverse du déclencheur ferme la vanne électronique. En conséquence, le passage des impulsions de signal de la fréquence mesurée au compteur est arrêté et l'indication numérique des résultats de mesure commence (schémas e, g).

Chaque intervalle du temps de mesure est précédé de l'apparition à l'entrée R des compteurs DD4-DD8 d'une impulsion de haut niveau de courte durée (schéma d), qui fait passer les compteurs à l'état zéro. C'est à partir de ce moment que commence le cycle de comptage - indication du fonctionnement du fréquencemètre. L'impulsion de remise à zéro est générée à la sortie de l'élément DD3.3 au moment de la coïncidence des signaux de bas niveau à ses entrées.

La durée de l'indication du résultat de mesure dans un délai de 2 ... 5 s peut (en option) être réglée par la résistance variable R9 du générateur de démarrage.

Le compteur-décodeur DD4 et l'indicateur HG1 forment le bit de poids faible, et le compteur-décodeur DD8 et l'indicateur HQ5 forment le bit de poids fort du fréquencemètre. Par conséquent, dans l'affichage numérique de l'appareil, l'indicateur HG5 doit être placé en premier à gauche et HG1 - le dernier à droite dans une rangée d'indicateurs.

L'apparence de cette version du fréquencemètre et le placement des pièces dans son boîtier sont illustrés à la Fig. 90.

À travers une fenêtre rectangulaire dans le panneau avant, recouverte de l'intérieur d'une plaque de verre organique transparent vert, des nombres lumineux d'indicateurs sont visibles. Sur la moitié droite du panneau avant se trouvent la poignée de la résistance variable R9 du générateur d'impulsions de démarrage et l'interrupteur d'alimentation à bouton-poussoir SB1. Les prises d'entrée XS1 et XS2 sont situées en bas à gauche. Toutes les autres parties de l'appareil sont montées sur deux circuits imprimés de dimensions 115X60 mm en feuille de fibre de verre de 1 mm d'épaisseur. Sur l'un d'eux (Fig. 91), toutes les pièces liées au générateur de tension d'impulsion, à la source de fréquence de référence et au dispositif de contrôle sont montées, sur l'autre (Fig. 92) - les compteurs DD4-DD8 et les indicateurs numériques HG1-HG5. Les fils conducteurs des indicateurs, dont les cylindres sont placés verticalement, sont soudés aux plages de contact aux sorties des compteurs (sur la Fig. 92, les fils sont indiqués par des flèches). Sur la première de ces cartes, la distance entre les rangées de trous de la puce DD3 est augmentée à 12 mm. En plus des pièces, cinq cavaliers doivent être installés sur cette carte (sur la Fig. 91, ils sont représentés par des lignes pointillées).

Toutes les résistances fixes - MLT, résistance variable R9 - SP1-1. Les condensateurs C2 et C6, bloquant le circuit d'alimentation des microcircuits, peuvent être KLS ou K73-17, C3 - céramique KT-1 ou KM, réglage C 4-KPK-MP. Condensateur apolaire C5 - K53-1A (il peut être remplacé par un ensemble de condensateurs K73-17 d'une capacité totale de 1 ... 1.5 μF). Interrupteur d'alimentation SB1-P2K avec bouton de retour par tension répétée.

Le transistor à effet de champ (VT1) peut porter les lettres d'indice D, E ou F. Il peut être remplacé par un transistor KP306A en connectant sa deuxième grille à la borne source via une résistance de 100 kΩ.

La puce K176IE5 (DD1) peut être remplacée par une K176IE12 similaire - elle était utilisée dans un chronomètre - pour laquelle vous devrez ajuster le motif des conducteurs imprimés en fonction de son brochage.

Pour alimenter l'appareil, vous pouvez utiliser une batterie 7D-0,1 (GB1) ou une batterie Korund et une cellule 373 (G1). Après avoir assemblé l'appareil, il faut tout d'abord vérifier soigneusement l'installation avec le "Schéma principal", nettoyer et rincer avec de l'alcool ou de l'essence les sections des cartes entre les conducteurs adjacents, les plages conductrices de courant des sorties du microcircuit, les transistors ( en particulier ceux de terrain) du formateur d'impulsions. Avec une installation sans erreur et une interconnexion correcte des circuits imprimés lors du réglage, il peut suffire d'ajuster la fréquence du générateur sur la puce DD1. En gros, la fréquence du générateur est ajustée en sélectionnant le condensateur C3, et précisément par le condensateur d'accord C4. La précision de l'installation est contrôlée par un exemple de fréquencemètre (industriel) connecté aux broches 11 et 12 de la puce DDL. Pour contrôler les niveaux logiques aux sorties des microcircuits du dispositif de contrôle, vous pouvez utiliser l'"Affichage" décrit ci-dessus ou des sondes indicatrices similaires.

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