Входной узел частотомера

[Леонид Иванович]

Обычно делают два разных входа. Низкочастотный имеет входной импеданс 1 МОм || 20 - 30 пФ, а высокочастотный - 50 Ом. Даже разъемы иногда разные, так как BNC может оказаться недостаточно для ВЧ-входа. В схеме моего частотомера полосу ограничивает в основном компаратор. Я хотел сделать регулировку порога в пределах от -5 до +5 В, более быстрого двухполярного компаратора не нашел. Прескалер у меня LMX2324, он работает от 100 МГц нормально.

[budka]

да делай два входа-НЧ и ВЧ и не парься. Налаживать будет легче. не понравился какой нибудь формирователь, взял и переделал. а так два отдельных формика в отдельных коробочках.

[Roman Venom]

Леонид Иванович
Хорошо. В моём случае BNC подойдёт. Мечта, конечно, вообще избавиться от активной аналоговой части и поставить синтезатор вроде моего LMX2347, на диапазон до 100МГц. Но ничего подобного не нашёл...

Как я представляю себе входной узел.

С постоянкой всё понятно, можно использовать широкополосный усилитель и компаратор и этого будет достаточно для счёта МК.

С переменкой несколько сложнее. Опять же, этот ШП усилитель, потом нужно получить из двухполярного сигнала однополярный, в схемах видел что до 100Мгц с успехом используется всеми любимый КП303 по схеме с ОИ... и многие радиолюбители ограничиваются этим одним транзистором, хотя как показала моя личная практика, формирователь красивых импульсов (компаратор) всё же необходим даже с выхода синтезатора.

Есть несколько не самых умных вопросов по Вашей схеме. То есть можно, конечно, тупо скопировать, но предпочитаю хотя бы иметь представление. Позже загоню в Proteus обязательно...
1. Интегратор на U1+буфер VT2 - для корректировки скорости нарастания на выходе по падению напряжения на R13?
2. Зачем использовать двухполярное питание, тот же компаратор работает в двухполярном режиме, ведь МК всё равно работает с ТТЛ?
3. Работает ли AD8561 до 100Мгц нормально? Если нет, возможно ли построить его на транзисторах?

[SM898]

Если нет, возможно ли построить его на транзисторах?

Если готовы на такой подвиг,можно повторить,несколько упростив,входной узел частотометра
Ч3-63 (канал А).Заявлено от герц до 200 Мгц,в моём работает практически до 300.чуть меньше.
Правда,чувствительность там уже немного похуже,50 мв примерно, ниже - менее 20 мв.Там
принцип не совсем компараторный,каскады работают в режиме мягкого ограничения,динами-
ческий диапазон входных сигналов при этом вроде несколько побольше (где-то читал).
Вместо 100-й серии применить какие-нибудь КМОП триггера Шмидта,какие побыстрее.

[danger3466]

Собрал частотомер на ATtiny2313, пока только на макетке.
Граничная частота по эмуляции 249,85кГц.

Нужно как то обезопасить вход, хочется универсальности, в том числе использовать под высоким напряжением около 315v, думаю реализовать таким образом:


Вот и думаю на сколько безопасна такая реализация.
R1 ограничить входной ток, что бы минимизировать влияние на источник сигнала.
D1 Защитить схему от высокого напряжения
Q1 Усилить ослабленный после R1 сигнал
R2 Подтягивающий резистор


Помогите рассчитать схему.
R2 во всех схемах для МК 10k, что при 5v 0.5мА
Q1 из имеющихся у меня КТ503Г, минимальный h21э 80.
Следовательно R1 в 470k (670мкА при 315v) будет достаточно.
Мощность резистора = Ток * Напряжение = 0.00067A(670мкА) * 315v = 0,21Вт.
1. Мощности R1 0.25Вт достаточно?

Не могу найти максимальное напряжение База-Эмитер, в даташите нашел только Uкэо гp. 25-80v.
2. На базу можно подать 20v?

2.1. А вот откроется ли КТ503Г на столько малым током?
При 3v это 6мкА
При 5v это 11мкА
При 12v это 26мкА
При 315v это 670мкА

Я так понимаю рассеиваемую мощность на стабилитроне:
Напряжение источника - Напряжение стабилизации * Ток?
315v - 20v * 0.00067A (670мкА) = 0.20Вт
3. Многовато для стабилитрона, ставим два и на каждый ограничивающий резистор?

Ставим R3 и R4 по 680k
315v / 680k = 463мкА на каждый стабилитрон (x2 = 926мкА, уже достаточно при токе после R1 670мкА при 315v)
Мощность сопротивления = 0.000463 * 315v = 0.15 Вт., значит берем по 0.25Вт.
0.46мА * (315v - 20v) = 0,14Вт

4. Нужно ли ставить на вход последовательно конденсатор? И зачем?
Я так понимаю их ставят что бы отделить переменный ток от постоянного, но зачем?
И как его рассчитывают?

5. Что будет если на схему попадет высокое отрицательное напряжение? Может поставить последовательно на входе диод?

6. Может есть лучше схема?






Сюда перенес.
aen

Последний раз редактировалось danger3466 Сб янв 16, 2016 21:38:59, всего редактировалось 2 раз(а).

[Enman]

Много глупостей, поэтому ответы соответствующие...
1. 0,5 Вт и больше
2. Можно
3. Просто бред
4. Кому нужно, тот ставит
5. Ничего не будет
6. Все, которые есть в инете

...мне более всего непонятно, зачем и для каких целей сделал такой частотомер?...

Последний раз редактировалось Enman Вс янв 17, 2016 00:38:25, всего редактировалось 1 раз.

[danger3466]

2. Просто бред

Спасибо за подробное пояснение, в чем бред то?

3. Кому нужно, тот ставит

Опять спасибо

5. Все, которые есть в инете

Прям все лучшие, ага, только вот что то схем с пояснениями нет, а львиная доля схем где сигнал идет на прямую в МК.

...мне более всего непонятно, зачем и для каких целей сделал такой частотомер?...

Осциллографа у меня нет. Сегодня на пример проверил с какой частотой работает десульфатор, собранный мною когда то, до этого у меня не было 100% уверенности работает ли он вообще, когда то пищал, потом писк пропал, но питание на выходе было, вот и как узнать работает ли он?
Опять же собирая лабораторный БП, очень мне не хватало что бы убедиться что полевики закрываются и нет проблем с собранным драйвером, ну и напряжение там высокое.
И не раз еще пригодиться, когда доделаю.

Пы.Сы. нумерацию исправил

[Enman]

Т.е. круг интересов не особо ВЧ и чувствительные уст-ва, больше - силовые....Я бы в таком случае выбирал что-то с Тг Шмитта (без тг на очень НЧ плавных сигналах можно намерять непонятное)...Пример (на КТ315-361 работал до 15 МГц). На вход можно добавить эмит повт с большим последовательным резистором, чтобы иметь диапазон от сотен мВ до сотен В

Но большие сигналы всё же лучше поделить входным делителем до какого-то нормального уровня, чтоб формирователь не реагировал на "звоны" и др аномалии больших сигналов. Для каких-то случаев сигнала это может и не понадобиться, а для каких-то может поставить в тупик с интерпретацией показаний...Тут однозначного решения для всех случаев может не оказаться.
Разделительный конденсатор...Если у тебя сигнал меняется от +5 до +100 В. то твой транзистор будет всегда открыт и частотомеру нечего считать...Для синуса он не нужен, если его среднее значение =0.
Поэтому с разделительным конденсатором получается более универсально, но напряжение и ёмкость этого конденсатора должны быть соответствующими. (Ёмкостное сопротивление конденсатора на низшей частоте должно быть в несколько раз меньше последовательного резистора)
Если тебя устраивает, то и твоя первая схема подойдёт, Б-Э шунтируется диодом, а не стабилитроном.
====
Схем формирователей много почему?...что каждого устраивает какое-то своё решение для конкретной области применения...(вход частотомера в гугеле)

[danger3466]

Enman, большое спасибо, многое стало понятно.

Б-Э шунтируется диодом, а не стабилитроном

Вроде доходит до меня, в таком случае на базе останется напряжение перехода диода 0.5-0.7v?

[ДмитрийМ]

Здравствуйте, есть небольшой вопрос касательно того, как грамотно измерять частоту радиопередатчика при помощи частотомера. Есть вот такой приборчик

Одна пара проводов это питание, вторая это для входного сигнала. Т.к. мерить планирую в районе 100 МГц боюсь такие провода могут внести значительные искажения в смысле частоты. Как правильно померить? Расположить близко и сигнал наведется на провода или электрически соединить их с антенной, но ведь прибор сам будет вносить свои реактивности тогда или как-то еще?


Сюда перенес.
aen

[petrenko]

Добавьте типовой входной каскад на полевике, заодно и измеритель не погорит от случайного чего-нибудь ..

[aen]

ДмитрийМ писал(а):

как грамотно измерять частоту радиопередатчика при помощи частотомера

При измерении частоты в 99% случаев мы знаем примерное значение, которое должен показать частотомер. Это облегчает работу с ним.
К своему частотомеру нужно приспособиться.
Например у моего, если уровень маленький, то показывает недостоверно.
Это видно сразу, т.к. показания "прыгают" в широких пределах.
Если подать слишком много, то показывает частоту ровно в два раза больше.
Если уровень вообще огромный, то тоже показывает ерунду.
Приходиться каждый раз подбирать оптимальный уровень подаваемый на вход частотомера.
Ну или если например уже зная "закидоны" СВОЕГО частотомера и если при измерении частоты передатчика на 27 МГц с копейками показывает 54,2 МГц, то просто делю на два и получаю истинную частоту 27,1 МГц

Также нужно минимизировать внесение частотомером паразитных реактивностей в схему. Достигается минимально возможной связью частотомера с измеряемой схемой.

Иногда лучше подходит такая схема, что подключается непосредственно к схеме.



Резистор там нужен, что бы не "нахватать" наводок.

Если в схеме есть катушки, то часто удобнее сделать на конце щупа колечко и подносить его к катушке. Иногда, особенно для сравнительно низких частот лучше сделать несколько витков.



При измерении подобным способом получается маленькое влияние на измеряемую схему, а с помощью колечка оперативно подбирать связь частотомера с измеряемой схемой.
Также в этих случаях не обязательно, что бы входной узел частотомера имел высокое входное сопротивление и его вожно сделать на биполярных транзисторах.
Я например делал на основе антенного усилителя для ТВ.
Схемя представляла из себя просто два резистивных каскада на СВЧ транзисторах.
С танзисторами КТ372 по методике, что описал выше, измерял до частот 150 МГц. Больше не позволял частотомер.

Вложения

2.png

(3.79 KiB) Скачиваний: 7318

1.png

(5.76 KiB) Скачиваний: 11518

[yura860]

А вообще нужно делать входной каскад-компаратор с зашитой на встречно паралельных диодов. Я свой сделал на 5 вольт питания. Обычная двух каскадная схема без особых заморочек. Стабелизированое питание 5 вольт им же питаю частотомер, ну уменя до 50Мгц к ниму есть делитель на 10 , при необходимости подключаю и питание на все эти устройства беру вот с этого компаратора, удобно кароче. Выходной сигнал практически меандр +-2,3 В. Частотомеру хаотает. Если не хвотает то паказания плавают, сразу заметно.

[ДмитрийМ]

А можно схемки этих типовых каскадов и если не совсем нагло, то еще что в этих схемках настраивать

[salyamkamrad]

Также нужно минимизировать внесение частотомером паразитных реактивностей в схему. Достигается минимально возможной связью частотомера с измеряемой схемой

Или приведением выходного импеданса исследуемой схемы и входного импеданса частотомера к значению 50 Ом.

Хорошо иметь на входе частотомера усилитель-формирователь с регулируемым порогом. На диффусилителе, например, в одно плечо которого подается входной сигнал, на на другое регулируемое потенциометром опорное напряжение.

[yura860]

salyamkamrad писал(а):

Или приведением выходного импеданса исследуемой схемы и входного импеданса частотомера к значению 50 Ом.

Хорошо иметь на входе частотомера усилитель-формирователь с регулируемым порогом. На диффусилителе, например, в одно плечо которого подается входной сигнал, на на другое регулируемое потенциометром опорное напряжение.

А не сложновато?

Также нужно минимизировать внесение частотомером паразитных реактивностей в схему. Достигается минимально возможной связью частотомера с измеряемой схемой

Входной каскад на полевике ,а второй каскад апереодичный усилитель
Формирователь должен формировать меандр и там регулировать усиление не к чему. Задача его сделать максимальным, иначе меандера не будет
вот такой неплохо работает
Вместо кт 3102 можно поставить практически любой вч транзистор

Вложения

формирователь.gif

(74.26 KiB) Скачиваний: 1063

[salyamkamrad]

там регулировать усиление не к чему

Про усиление не было ни слова. А схемы на двух транзисторах из сложного сигнала сформируют что угодно в зависимости от ветра на Марсе.

[yura860]

Да, про сложный сигнал я согласен. Но частотомер должен впервую очередь видеть-измерять сигнал с максимальной амплетудой. Иначе можно такого намерить, что сам непоймёшь. К примеру сигнал с генератора, основная частота 7 Мгц, но там и 14 и 21 и даже 28 Мгц. В спектре эти гармоники присутствуют. Личьно моё мнение, ненадо частотомер превращать вспектроанализатор. Лучьше отдельно иметь два прибора. Есть на али неплохие и недорогие осцылографы с набором всех этих функций, а частотомер прекрассно их дополнит.

[salyamkamrad]

Формирователь должен формировать меандр и там регулировать усиление не к чему. Задача его сделать максимальным, иначе меандера не будет
вот такой неплохо работает
Вместо кт 3102 можно поставить практически любой вч транзистор

Сомневаюсь, чтобы такая схемка формировала меандр с крутыми фронтами и спадами. Работает она может и хорошо, но только за счет триггера Шмитта имеющегося в составе PIC16F628 на ноге RA4 и умеющего молотить на частотах до 50 МГц. Если подключить это к другой схеме (где триггера Шмитта нет), результаты могут быть какими угодно, вплоть до самых отрицательных.

[ДмитрийМ]

Спаял вот такой генератор с вч пробником заодно, чтобы проверить показания частотомера. Подключал частотомер через провода длиной 15 см (частоты 20 и 25 МГц), знаю, что не есть хорошо, просто пробовал.

Подключал его и с, и без перемычки между пробником и генератором, разницы не заметил. При кварце на 20МГц част. показывал 19.996, а при 25МГц 24.998. Допустимая ли это погрешность для дешевеньких приборов? Или уменьшение частоты вызвано реактивностями схемы?
Еще при подключении частотомера и вч пробника, напряжение на пробнике падало с 1.6 вольт до 0.3 вольт, при значении подстроечного резистора выставленного на 5кОм. Значит ли это, что сопротивление частотомера на данных частотах около 1кОма?
Так же пробовал подключать частотомер просто через резистор, но если его значение было больше 5 кОм, то показания частотомера начинали уменьшаться. как я понимаю, ему не хватало нарпяжения входного сигнала, чтобы адекватно измерить.