간단한 주파수 카운터. 계획, 설명

간단한 주파수 카운터. 라디오 - 초보자용

라디오 - 초보자용

모든 논리적 요소를 사용하여 단 하나의 K155LAZ 미세 회로를 기반으로 약 20Hz에서 20kHz 사이의 교류 전압 주파수를 측정할 수 있는 비교적 간단한 장치를 구축할 수 있습니다.

이러한 측정 장치의 입력 요소는 입력에 공급되는 정현파 교류 전압을 동일한 주파수의 직사각형 펄스로 변환하는 장치인 슈미트 트리거입니다. 즉, 전면이 편평한 정현파 "펄스"를 가파른 전면 및 하강이 있는 직사각형 펄스로 변환합니다. 슈미트 트리거는 입력 신호의 특정 진폭에서 "발동"됩니다. 임계값보다 작으면 트리거 출력에 펄스 신호가 없습니다.

경험부터 시작합시다. 그림 1에 표시된 Schmitt 트리거 회로를 사용하여 155, a, 브레드 보드에 K1LAZ 칩을 장착하고 논리적 요소 중 두 개만 켭니다. 여기 패널에 두 개의 갈바닉 셀 2(또는 332)로 구성된 배터리 GB316 및 GB1와 저항이 1,5 또는 2,2kOhm인 가변 저항 RXNUMX(바람직하게는 A-리니어의 기능적 특성)을 배치합니다. 배터리 리드를 실험 기간 동안에만 저항에 연결하십시오.

마이크로 회로의 전원을 켜고 DC 전압계를 사용하여 가변 저항 슬라이더를 슈미트 트리거의 입력인 저항 R2의 왼쪽 단자에 전압이 1.1이 되도록 설정합니다. 이 경우 요소 DD1.2. 단일 상태에 있고 출력은 높은 수준의 전압이 될 것이며 요소 DDXNUMX는 XNUMX이 될 것입니다.이것이 이 트리거 요소의 초기 상태입니다.

간단한 주파수 카운터
쌀. 1 슈미트 트리거 경험

이제 DC 전압계를 DD1.2 요소의 출력에 연결하고 화살표를주의 깊게보고 멈출 때까지 가변 저항 슬라이더를 회로 위로 부드럽게 움직이기 시작한 다음 멈추지 않고 반대 방향으로 - 아래쪽으로 출력, 다시 위쪽 등. 전압계는 무엇을 보여줍니까? 요소 DD1.2를 XNUMX 상태에서 단일 상태로 또는 그 반대로 주기적으로 전환합니다. 즉, 트리거 출력에서 양의 극성 펄스가 나타납니다.

이 버전의 슈미트 트리거의 작동은 같은 그림에서 그래프 b와 c로 설명됩니다. 1. 가변 저항 슬라이더를 한 극단 위치에서 다른 극단 위치로 이동하여 최대 1V의 진폭으로 트리거 입력(그림 3, b)에 사인파 AC 전압 공급을 시뮬레이션했습니다. 이 신호의 양의 반파는 일반적으로 상한 임계값(Unop1)이라고 하는 특정 값보다 작았으며 장치는 원래 상태를 유지했습니다. 대략 1,7V(시간 t1에서)에 해당하는 이 임계 전압에 도달했을 때 두 소자는 반대 상태로 전환되었고 높은 레벨의 전압이 트리거 출력(요소 DD1.2의 출력에서)에 나타났습니다. 입력에서 양의 전압이 더 증가해도 트리거 요소의 이 상태는 변경되지 않습니다.

저항 R1의 슬라이더를 반대 방향으로 움직일 때, 트리거 입력의 전압이 더 낮은 임계값(Unop2)으로 떨어졌을 때. 약 0,5V(시간 t2)와 같으면 두 요소 모두 원래 상태로 전환됩니다. 트리거 출력에서 고전압 레벨이 다시 나타납니다.

음의 반파는 슈미트 트리거를 형성하는 요소의 상태를 변경하지 않았습니다. 이 반주기 동안 DD1.1 요소 입력 회로의 내부 다이오드가 열리고 공통 와이어에 대한 트리거 입력이 닫힙니다.

입력 교류 전압의 다음 양의 반파장에서 두 번째 높은 레벨 펄스가 트리거 출력에서 형성됩니다(순간 t3 및 t4) 이 실험을 여러 번 반복하고 연결된 전압계의 판독값에 따라 트리거의 입력 및 출력, 작동을 특성화하는 그래프를 그립니다. 그들은 그림 20의 그래프에 표시된 것과 유사해야 합니다. XNUMX. 서로 다른 임계값 수준의 두 요소가 슈미트 트리거의 가장 특징적인 기능입니다.

이제 주파수 카운터에 대해 알아보겠습니다. 반복을 위해 제안된 주파수 측정기의 개략도는 그림 2에 나와 있습니다. 1.1. 여기에서 논리 요소 DD1.2, DD1 및 저항 R3-R1은 이미 친숙한 슈미트 트리거를 형성하고 미세 회로의 나머지 두 요소는 출력 펄스의 셰이퍼를 형성합니다. 그 반복률. 셰이퍼가 없으면 트리거 출력에서 펄스의 지속 시간이 측정된 입력 AC 전압의 주파수에 따라 달라지기 때문에 장치는 주파수를 측정하는 신뢰할 수 있는 결과를 제공하지 않습니다.

간단한 주파수 카운터
쌀. 2 주파수 카운터

커패시터 C1이 분리되고 있습니다. 넓은 대역의 음파 진동을 전달하여 신호 소스의 일정한 구성 요소의 경로를 차단합니다. VD2 다이오드는 공통 와이어에 대한 입력 전압의 음의 반파를 닫습니다(DD1.1 요소의 입력에서 내부 다이오드를 복제하므로 이 다이오드를 설치할 수 없음). 다이오드 VD1은 공급 전압 수준에서 요소 DD1.1의 입력에서 수신되는 양의 반파의 진폭을 제한합니다.

Schmitt 트리거의 출력(요소 DD1.2의 출력에서)에서 양의 극성 펄스가 셰이퍼의 입력으로 공급됩니다. 요소 DD1.3은 인버터에 의해 켜지고 DD1.4는 논리적 요소 2I-NOT로 의도된 목적에 사용됩니다. 셰이퍼의 입력에 낮은 레벨의 전압이 나타나자 마자 - 함께 연결된 DD1.3 요소의 입력에서 단일 상태로 전환되고 커패시터 C4-C2 중 하나가 이를 통해 충전되고 저항 R4 . 커패시터가 충전되면 DD1.4 소자의 낮은 입력에서 양의 전압이 높은 레벨로 상승합니다. 그러나이 요소는 두 번째 입력과 Schmitt 트리거의 출력에서 낮은 전압 레벨이 있기 때문에 단일 상태로 유지됩니다. 이 모드에서는 PA1 마이크로암미터를 통해 작은 전류가 흐릅니다.

슈미트 트리거의 출력에 높은 수준의 전압이 나타나면 DD1.4 요소가 5 상태로 전환되고 저항 R7-R1.3 중 하나의 저항에 의해 결정되는 상당한 전류가 마이크로 전류계를 통해 흐르기 시작합니다. . 동시에 요소 DD1.4이 1 상태로 전환되고 셰이퍼의 충전된 커패시터가 방전되기 시작합니다. 얼마 후 전압이 너무 많이 감소하여 DDXNUMX 요소가 다시 단일 상태로 전환됩니다. 따라서 셰이퍼의 출력에 짧은 저레벨 펄스가 나타나며(그림 XNUMX, d 참조) 그 동안 전류는 초기 전류보다 훨씬 큰 마이크로 전류계를 통해 흐릅니다. 마이크로 전류계 바늘의 편향각은 펄스 반복률에 비례합니다. 주파수가 높을수록 각도가 커집니다.

셰이퍼 출력의 펄스 지속 시간은 스위치 온 타이밍 커패시터(C2, S4 또는 C1.4)가 요소 DD2의 스위칭 전압까지 방전되는 지속 시간에 따라 결정됩니다. 커패시터의 커패시턴스가 작을수록 펄스가 짧을수록 입력 신호의 주파수는 높아집니다. 따라서 0,2μF 용량의 타이밍 커패시터 C20를 사용하면 장치는 약 200~3Hz의 발진 주파수를 측정할 수 있고, 커패시터 C0,02은 200μF(2000~4Hz) 용량의 커패시터를 사용하여 측정할 수 있습니다. 2000pF 용량의 C2 - 20~5kHz . 트리밍 저항기 R7-R1,5로 조정할 때 마이크로 전류계 바늘은 각 하위 범위의 가장 높은 측정 주파수에 해당하는 눈금의 끝 표시로 설정됩니다. 주파수를 측정할 수 있는 교류 전압의 최소 레벨은 약 8V이고 최대 레벨은 10~XNUMXV입니다.

그림 1의 그래프를 다시 고려하십시오. 2 주파수 카운터의 작동 원리를 암기한 다음 브레드보드에 조립된 슈미트 트리거를 입력 회로 및 드라이버의 세부 사항으로 보완하고 작동 중인 장치를 테스트합니다. 이때 하위 범위 스위치가 필요하지 않습니다. 예를 들어 C13와 같은 시간 설정 커패시터는 DD1.4 요소의 단자 2,2에 직접 연결될 수 있으며 조정 저항 중 하나 또는 저항이 3,3인 일정한 저항 ... 1kOhm은 마이크로 전류계 회로에 연결할 수 있습니다. Microammeter RA100 - 화살표의 총 편향 전류 XNUMXμA.

설치를 완료한 후 전원을 켜고 슈미트 트리거 요소 DD1.1의 입력에 하이 레벨 펄스를 적용합니다. 그들의 소스는 그림 10의 회로에 따라 멀티 바이브레이터가 될 수 있습니다. 1 또는 기타 유사한 발전기. 펄스 반복률을 최소로 설정합니다. 이 경우 PA2 마이크로 전류계의 포인터는 작은 각도로 급격히 벗어나야 주파수 측정기의 효율성을 나타냅니다. 마이크로 전류계가 입력 펄스에 응답하지 않으면 저항이 더 큰 다른 저항 R1,8를 선택해야 합니다. 일반적으로 저항은 5,1~XNUMXkOhm 범위일 수 있습니다.

다음으로 (커패시터 C1을 통해) 주파수 측정기의 입력에 강압 네트워크 변압기에서 3...5V의 교류 전압을 적용합니다. 이제 마이크로 전류계의 바늘은 이전 실험보다 더 큰 각도로 벗어나야 합니다. 타이밍 커패시터와 병렬로 동일하거나 더 큰 용량의 다른 커패시터를 연결하십시오. 이제 화살표의 편차 각도가 감소합니다. 같은 방법으로 두 번째 및 세 번째 측정 하위 범위에서 장치를 테스트할 수 있지만 적절한 주파수의 입력 신호를 사용합니다. 가정 측정 실험실에 이 주파수 측정기를 포함하기로 결정한 경우 부품을 브레드보드에서 회로 기판으로 옮기고 트리밍 저항 R5-R7을 그 위에 장착해야 하며(그림 22), 보드는 다음 위치에 고정되어야 합니다. 적당한 크기의 상자. 커패시터 C2-C4는 각각 XNUMX개 이상의 커패시터로 구성될 수 있습니다.

주파수 측정기의 디자인 모양은 그림 3에 나와 있습니다. 1. 전면 패널에 마이크로 전류계, 하위 범위 스위치(예: 비스킷 PZZN 또는 세 위치에 대한 두 섹션이 있는 다른 제품), 입력 소켓(XS2, XSXNUMX) 또는 클램프를 놓습니다.

주파수 측정기 눈금은 모든 측정 하위 범위에 공통적이며 거의 균일합니다. 그러므로 당신은 단지 결정해야합니다

그 중 하나와 관련된 스케일의 초기 및 최종 한계 - 하위 범위 "20.. .200 Hz"로 이동한 다음 그 아래에 있는 다른 두 측정 하위 범위의 주파수 한계를 조정합니다. 미래에 장치를 "200.. .2000 Hz" 하위 범위로 전환할 때 저울에서 읽은 측정 결과에 10을 곱하고 "2.. .20 kHz" 하위 범위에서 측정할 때 100을 곱합니다. .

간단한 주파수 카운터
쌀. (3)23 주파수계 부품의 설치. 쌀. 4(24) 주파수 측정기의 전력을 증가시키는 증폭기

등급 매기기 방식입니다. SA1 스위치를 하위 범위 "20 .. .200 Hz"의 측정 위치로 설정하고 트리머 저항 R5 엔진을 가장 높은 저항 위치로 설정하고 33의 전압으로 주파수 20Hz의 신호를 적용합니다. .1,5 B. 마이크로암미터 포인터의 편향각에 해당하는 눈금에 표시를 한다. 그런 다음 사운드 생성기를 2Hz의 주파수로 조정하고 트리밍 저항 R200를 사용하여 스케일의 마지막 표시에 악기의 포인터를 설정합니다. 그 후, 소리 발생기의 신호에 따라 5, 30, 40 등에 해당하는 눈금에 50Hz까지 표시하십시오. 나중에 저울의 이 부분을 190, 2 또는 5 부분으로 나눕니다.

그런 다음 주파수 측정기를 두 번째 측정 하위 범위로 전환하고 200Hz 주파수의 신호를 입력에 적용합니다. 이 경우 마이크로 전류계 바늘은 첫 번째 하위 범위의 20Hz 주파수에 해당하는 눈금 표시에 위치해야 합니다. 보다 정확하게는 커패시터 C3을 선택하거나 두 번째(세 번째 등) 커패시터를 병렬로 연결하여 이 초기 눈금 표시로 설정할 수 있으며, 이로 인해 총 용량이 약간 증가합니다.

그런 다음 발전기에서 200Hz 주파수의 신호를 장치 입력에 적용하고 트리머 저항 R6을 사용하여 마이크로 전류계 바늘을 눈금의 끝 표시에 설정합니다. 유사하게, 측정된 주파수의 세 번째 하위 범위의 한계를 마이크로 전류계의 눈금 - 2.. .20kHz로 조정합니다. 아마도 서브밴드의 주파수 측정 한계가 달라지거나 변경하고 싶을 것입니다. 타이밍 커패시터 C2-C4를 선택하여 이 작업을 수행합니다.

주파수 측정기의 감도를 높이고 싶을 수도 있습니다. 이 경우 가장 간단한 주파수 측정기는 예를 들어 저전력 npn 트랜지스터 또는 더 나은 아날로그 마이크로 회로 K118UP1G를 사용하여 입력 신호 증폭기로 보완해야 합니다(그림 4). 이 마이크로 회로는 이득이 높은 텔레비전 수신기의 비디오 채널용 14단계 증폭기입니다. 155핀 케이스는 K7LAZ 마이크로회로와 동일하지만 양극 전원 핀이 14번이고 음극 전원 핀이 30번이다. 이러한 증폭기를 사용하면 주파수 측정기의 감도가 50~XNUMXmV로 증가합니다.

측정된 주파수의 진동은 정현파, 직사각형, 톱니가 될 수 있습니다. 커패시터 C1을 통해 DA3 미세 회로의 입력(핀 1)에 들어가고 출력(핀 10에 연결된 핀 9)에서 증폭된 후 커패시터 C3을 통한 미세 회로는 주파수 측정기의 슈미트 트리거 입력에 도달합니다. 커패시터 C2는 마이크로 회로의 증폭 특성을 약화시키는 내부 네거티브 피드백을 제거합니다.

이제 다이오드 VD1, VD2 및 저항 R1(그림 2)을 제거할 수 있으며 그 자리에 아날로그 칩 DA1 및 산화물 커패시터를 장착할 수 있습니다. K118UP1G 칩은 K118UP1V 또는 K118UP1A로 교체할 수 있습니다. 그러나이 경우 주파수 미터의 감도가 다소 떨어집니다.

다른 기사 보기 섹션 초보자 라디오 아마추어.

읽고 쓰기 유용한 이 기사에 대한 의견.

<< 뒤로

과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:

정원의 꽃을 솎아내는 기계 02.05.2024

현대 농업에서는 식물 관리 과정의 효율성을 높이는 것을 목표로 기술 진보가 발전하고 있습니다. 수확 단계를 최적화하도록 설계된 혁신적인 Florix 꽃 솎기 기계가 이탈리아에서 선보였습니다. 이 도구에는 이동식 암이 장착되어 있어 정원의 필요에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다. 운전자는 조이스틱을 사용하여 트랙터 운전실에서 얇은 와이어를 제어하여 얇은 와이어의 속도를 조정할 수 있습니다. 이 접근 방식은 꽃을 솎아내는 과정의 효율성을 크게 높여 정원의 특정 조건은 물론 그 안에 자라는 과일의 종류와 종류에 대한 개별 조정 가능성을 제공합니다. 다양한 유형의 과일에 대해 2년 동안 Florix 기계를 테스트한 후 결과는 매우 고무적이었습니다. 몇 년 동안 Florix 기계를 사용해 온 Filiberto Montanari와 같은 농부들은 꽃을 솎아내는 데 필요한 시간과 노동력이 크게 감소했다고 보고했습니다. ...>>

고급 적외선 현미경 02.05.2024

현미경은 과학자들이 눈에 보이지 않는 구조와 과정을 탐구할 수 있도록 함으로써 과학 연구에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 다양한 현미경 방법에는 한계가 있으며, 그 중 적외선 범위를 사용할 때 해상도의 한계가 있습니다. 그러나 도쿄 대학의 일본 연구자들의 최근 성과는 미시세계 연구에 새로운 가능성을 열어주었습니다. 도쿄 대학의 과학자들은 적외선 현미경의 기능에 혁명을 일으킬 새로운 현미경을 공개했습니다. 이 첨단 장비를 사용하면 살아있는 박테리아의 내부 구조를 나노미터 규모의 놀라운 선명도로 볼 수 있습니다. 일반적으로 중적외선 현미경은 해상도가 낮다는 한계가 있지만 일본 연구진의 최신 개발은 이러한 한계를 극복했습니다. 과학자들에 따르면 개발된 현미경은 기존 현미경의 해상도보다 120배 높은 최대 30나노미터 해상도의 이미지를 생성할 수 있다고 한다. ...>>

곤충용 에어트랩 01.05.2024

농업은 경제의 핵심 부문 중 하나이며 해충 방제는 이 과정에서 필수적인 부분입니다. 심라(Shimla)의 인도 농업 연구 위원회-중앙 감자 연구소(ICAR-CPRI)의 과학자 팀은 이 문제에 대한 혁신적인 해결책, 즉 풍력으로 작동되는 곤충 공기 트랩을 생각해냈습니다. 이 장치는 실시간 곤충 개체수 데이터를 제공하여 기존 해충 방제 방법의 단점을 해결합니다. 트랩은 전적으로 풍력 에너지로 구동되므로 전력이 필요하지 않은 환경 친화적인 솔루션입니다. 독특한 디자인으로 해충과 익충을 모두 모니터링할 수 있어 모든 농업 지역의 개체군에 대한 완전한 개요를 제공합니다. "적시에 대상 해충을 평가함으로써 우리는 해충과 질병을 모두 통제하는 데 필요한 조치를 취할 수 있습니다"라고 Kapil은 말합니다. ...>>

아카이브의 무작위 뉴스

새로운 비디오 디스크는 각 면에 최대 XNUMX시간 분량의 비디오를 저장합니다. 29.03.2000

2001년에는 한 면에 최대 XNUMX시간 분량의 비디오를 녹화할 수 있는 새로운 비디오 디스크가 판매될 예정입니다.

현재 제공되는 DVD-RAM 디스크를 사용하면 한 면에 최대 XNUMX시간 분량의 정보를 기록할 수 있습니다. 새로운 비디오 디스크는 안티몬, 게르마늄 및 텔루르 혼합물로 코팅됩니다.

기록 또는 재기록(품질 저하 없이 최대 1000회)할 때 레이저 빔이 구성을 녹이고 결정의 방향을 잡은 다음 경화됩니다. 재생하는 동안 저전력 빔이 코팅의 결정화된 영역에 대한 디지털 정보를 읽습니다. 새로운 첨단 기술에서 디스크는 두 층의 화합물로 코팅되어 있으며 그 상단은 레이저에 투명합니다.

빔을 하위 레이어에 집중시켜 녹음을 진행한 다음 상위 레이어로 이동하는 것으로 충분합니다.

다른 흥미로운 소식:

▪ Joulupukki의 SMS

▪ 춤은 정확한 과학 연구에 도움이 됩니다.

▪ 자동차 GPS 내비게이터 Garmin nuviCam LMTHD

▪ 그래핀은 전자 제품을 초고속으로 만들 것입니다

▪ 식물 모공 컨트롤

과학 기술 뉴스 피드, 새로운 전자 제품

무료 기술 라이브러리의 흥미로운 자료:

▪ 사이트 섹션 전압 변환기, 정류기, 인버터. 기사 선택

▪ Unter Prishibeev의 기사. 대중적인 표현

▪ 기사 Goznak의 혁명 이전 아날로그에서 어떻게 일자리를 얻을 수 있습니까? 자세한 답변

▪ 기사 노동 보호 통제