适合业余制作的数字频率计

🏠 首页 《无线电》杂志 1989年 🔗 第9期 🔗 第31页 郭承源 🔗, 谢以文 🔗

爱好者们在制作与修理电器时常需测量频率,频率计自然地成为常用的重要仪器,但对大多数爱好者来说很难拿出上千元来购买一台性能较高的数字频率计。下面向大家介绍一种专为电子爱好者设计的数字频率计,其主要特点是:1.造价仅为一般数字频率计的1/6左右;2.测量上限为2MHz,下限为1Hz,分3档显示且有一定的精度;3.显示部分采用4位半LED数码管,亮度高、寿命长;4.被测信号幅度范围较大,0.5~30V内均可直接测量。

电路原理:电路如附图所示。由图可知,该频率计由输入整形、秒时基、门控电路、除10、除100分频电路及计数译码显示电路等部分组成。

图1
图1 🔍原图 (1630×870)

YF\(_{1}\)、YF2和R\(_{1}\)~R4、C\(_{1}\)、C2、D\(_{1}\)、D2等组成整形电路。R\(_{2}\)、D1、D\(_{2}\)将大于0.7V的信号限幅在0.7V。YF1和R\(_{3}\)、R4用以放大0.5V以下的信号,YF\(_{2}\)将信号整形后输出。YF3和LED组成输入信号监测电路,有信号输入时LED发光。IC\(_{1}\)、IC2和晶体、R\(_{6}\)、R7、C\(_{3}\)、D3、D\(_{4}\)构成秒时基发生器,32768Hz晶振频率通过IC1进行分频,从Q\(_{5}\)端输出1024Hz信号,用于检修电视机,收录音机时的信号源。从Q14端输出的2Hz时基信号加到IC\(_{2}\)的14端,经IC2进行脉冲分配。其中第1脉冲由Q\(_{0}\)端输出,作为消零信号;第2、3脉冲由Q1、Q\(_{2}\)端输出,两者经或门(D3、D\(_{4}\)、R7组成)合并成1Hz的秒时基信号。YF\(_{4}\)为测量控制门,即闸门。当有1Hz时基信号时,YF4打开,输入信号经YF\(_{4}\)送入计数电路计数。当时基信号消失时,YF4关闭,闸门封锁。K\(_{1}\)为校准开关。自校时,切断被测信号,送入32768Hz的晶振信号。由于显示部分为4位半,最高位只有0、1两种显示方式,故示数为12768。IC3为双10进制计数器,此处用作除10、除100分频器,分频级数可由K\(_{2}\)直接选择。双10进制计数器IC4、IC\(_{5}\)和7段译码器IC6~IC\(_{9}\)、半位计数译码单元YF5~YP\(_{8}\)及5只数码管组成计数译码显示电路。电路原理比较一般,读者可参见其它书刊。IC4、IC\(_{5}\)为负沿触发式,复位信号高电平有效。无信号输入时,最高位的数码管将熄灭,当有信号输入且IC4的2Q\(_{0}\)(9脚)有进位输出时,最高位数码管显示“1”。R10是限流电阻,用来调整数码管的亮度。

元件选择与制作:YF\(_{1}\)~YF4用一片CD4093或CD4011。YF\(_{5}\)~YF8为一片74LS00。IC\(_{1}\)用CD4060,IC2是CD4017。IC\(_{3}\)~IC5为74LS390,IC\(_{6}\)~IC9可用74LS247或74LS47。数码管为0.5英寸共阳极LED。晶体可选用手表用高质量32768晶体。制作时,5只数码管和开关K\(_{2}\)可安装在一块印板上,其它元件装在另一块上,便于装盒与使用。

该频率计有3种校准方法:1.用标准频率计测量IC\(_{1}\)的9脚并微调C3使标准频率计显示32768Hz;2.用本频率计测1M晶振时基,调C\(_{3}\)使其显示1MHz;3.将K1至自校位置,调C\(_{3}\)使本频率计显示12768。(郭承源 谢以文)