Двухдиапазонный частотомер

Внешний вид частотомера приведен на рисунке 1. Достоинствами данной модели являются широкий диапазон измеряемых частот (1 Гц…960 МГц), малые размеры и вес, привлекательный внешний вид.

Рис. 1. Внешний вид двухдиапазонного частотомера BM8010

Частотомер может быть использован как в качестве узла радиолюбительской аппаратуры, так и в качестве отдельного измерительного устройства.
Заметим, что у данного устройства есть возможность менять диапазон измеряемых частот путем перепрограммирования основной микросхемы. При работе вне прежних пределов рекомендуется применять дополнительные внешние схемы, такие как усилители, триггеры Шмидта и т.д.

Электрическая схема устройства и вид печатной платы приведены на рисунке 2 и 4, соответственно. Основным элементом частотомера является микросхема IC4 — система на кристалле (СнК) CY8C27543-24AXI. Она выполняет следующие функции:
– вычисление частоты импульсов, поступающих на входы P2.2 (НЧ-канал) и P2.0 (ВЧ-канал);
– выдача опорных напряжений для компаратора (P0.5 — ВЧ-канал, P0.3 — НЧ-канал);
– обработка по прерыванию нажатий на кнопки управления K1…K3;
– управление ЖК-индикатором.
Тактирование микросхемы производится встроенным высокочастотным генератором с внешним опорным кварцевым резонатором ZQ1.
Напряжение питания подается на схему через разъем XS3. Диод VD1 обеспечивает защиту от переполюсовки. Микросхема линейного стабилизатора IC3 преобразует входное напряжение до рабочего 5 В, а конденсаторы С7 и С10–С14 обеспечивают фильтрацию для надежной работы устройства.
Компаратор IC2 обеспечивает требуемые характеристики фронтов сигналов для правильной обработки их СнК. При этом для каждого входного канала используется собственное опорное напряжение, настроить которое можно только для НЧ-канала. Для ВЧ-канала опорное напряжение фиксировано и определяется характеристиками микросхемы делителя. Дополнительно на входе НЧ-канала применена схема защиты на основе резистора R1 и сборки диодов Шоттки VD2.
Для вычисления частоты сигнала, поступающего на ВЧ-канал, применена микросхема IC1 — делитель с коэффициентом 80. Входное сопротивление ВЧ-входа стандартно и равно 50 Ом.

Рис. 2. Принципиальная схема двухканального частотомера

Рис. 3. Определение входной частоты	Рис. 4. Монтажная схема расположения деталей

Алгоритмы вычисления частоты для двух диапазонов различны. При измерении низкочастотных сигналов за один период входного сигнала подсчитывается количество опорных импульсов высокой частоты. Относительная погрешность измерений определяется отношением x/n, где x — входная частота, а n = 24·106 (опорная частота).
При измерении высокочастотных сигналов осуществляется подсчет количества периодов входного сигнала за опорный промежуток времени. В этом случае относительная погрешность измерения определяется отношением k/x, где k = 3 (количество обновлений в секунду), а х — входная частота. На рисунке 3 приведен график, на котором по оси X отложена входная частота, а по оси Y — относительная погрешность.

Чтобы избавить вас от поиска электронных компонентов, изготовления печатных плат и проведения монтажа, «Мастер Кит» предлагает готовый двухдиапазонный частотомер BM8010. Программное обеспечение для частотомера и обновления можно найти на сайте www.masterkit.ru.
Узнать более подробную информацию об устройстве BМ8010 и о магазинах, где его можно приобрести, можно на сайте компании (www.masterkit.ru), а получить техническую консультацию — по электронной почте: infomk@masterkit.ru
или тел.: (495) 234-77-66.