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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Medidor de frecuencia en microcircuitos de la serie K176. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición Esta versión del frecuencímetro es de cinco dígitos, lo que permite medir la frecuencia de las oscilaciones eléctricas desde varias decenas hasta U9 U99 1ts (100 kHz) sin ninguna conmutación adicional. La amplitud de la señal aplicada a la entrada del dispositivo debe ser de al menos 0,5 V y no más de 30 V. El diagrama esquemático del medidor de frecuencia se muestra en la fig. 88.
La señal, cuya frecuencia debe medirse, a través de los zócalos XS1, XS2 "Entrada" y el condensador C1 se alimenta a la entrada del conformador formado por el transistor de efecto de campo VT1 y los transistores bipolares VT2, VT3. La conexión directa de transistores bipolares de diferentes estructuras con los circuitos de fuente y drenaje del transistor de efecto de campo proporciona al controlador un modo de operación de activación. Como resultado, se forman pulsos rectangulares en el colector del transistor VT3 de este nodo, cuya tasa de repetición coincide exactamente con la frecuencia de la señal de entrada, la impedancia de entrada del moldeador es de aproximadamente 10 ohmios, la banda de frecuencia es de unidades de hercios a 30 MHz, la ganancia es de aproximadamente 10. Desde la salida del conformador, la señal se alimenta a la entrada superior del elemento 2OR-NOT DD3 4, que realiza la función de una válvula electrónica. Y, si esta válvula está abierta (a un voltaje de bajo nivel en la entrada inferior), entonces en su salida, lo que significa que en la entrada del contador de cinco dígitos formado por los microcircuitos DD4-DD8, aparecen pulsos de la señal convertida. El estado lógico de los microcircuitos del contador de pulsos se muestra mediante los correspondientes indicadores luminiscentes de siete elementos HG1-HG5. La entrada inferior de la válvula electrónica está conectada a la salida del conformador del intervalo de tiempo de medición igual a 1 s. Por lo tanto, los indicadores digitales resaltan la cantidad de pulsos que han pasado por la válvula al contador durante este tiempo, es decir, la frecuencia de entrada en unidades de hercios. El conocido chip K1IE176 DD5 realiza la función de un generador de pulsos y un divisor de frecuencia hasta un valor de 1 Hz, necesarios para la formación de intervalos de tiempo y pulsos para restablecer el contador al final del tiempo de indicación del resultado de la medición. La frecuencia inicial del generador (32 768 Hz) está determinada por la frecuencia natural del resonador de cuarzo ZQ1 y los condensadores C3, C4. La frecuencia de pulsos de 1 Hz generados en la salida 15 (pin 5) de este microcircuito sirve como ejemplo. La unidad de control de funcionamiento cíclico del frecuencímetro está formada por los flip-flops D DD2.1 y DD2.2 y los elementos lógicos 2OR-NOT DD3.1, DD3.2. Estos elementos funcionan en el generador de impulsos de disparo de tiempo de indicación, cuya duración se puede ajustar mediante una resistencia variable R9. El elemento DD3.3 se utiliza como llave en el circuito de puesta a cero del contador. Recordemos la lógica del elemento 2O-NO: cuando el voltaje es alto en cualquiera de sus entradas, la salida será de bajo voltaje. El funcionamiento del dispositivo de control se ilustra mediante los diagramas de temporización que se muestran en la fig. 89. Desde la salida 15 del microcircuito DD1, a la entrada C del disparador DD2.2, se reciben continuamente pulsos de la frecuencia de referencia (diagrama a), y a la misma entrada del disparador DD2.1, los pulsos de el generador de arranque montado sobre los elementos DD3.1 y DD3.2 (esquema b). Para el inicial, tome el momento en que ambos disparadores están en el estado cero. En este momento, se suministra un voltaje de alto nivel desde la salida inversa del disparador DD2.2 a la entrada inferior de la válvula electrónica DD3.4 y la cierra. A partir de este momento, la señal de la frecuencia medida pasa por la válvula a la entrada del contador DD4-DD8.
Con la aparición en la entrada C del disparador DD2.1 del pulso del generador de disparo, este disparador cambia a un solo estado y, con un voltaje de alto nivel en la salida directa, prepara el disparador DD2.2 para seguir trabajando. Al mismo tiempo, aparece un voltaje de bajo nivel en la entrada superior del elemento DD3.3, conectado a la salida invertida del disparador DD2.1. El siguiente pulso del generador de frecuencia ejemplar cambia el disparador DD2.2 a un solo estado. Ahora, en la salida inversa de este disparador y en la entrada inferior del elemento DD3.4, habrá un voltaje de bajo nivel que abre la válvula electrónica y, por lo tanto, permite que los pulsos de señal de la frecuencia medida pasen a través de ella. Pero la salida directa del disparador DD2.2 está conectada a la entrada R del disparador DD2.1. Por lo tanto, cuando el disparador DD2.2 está en un solo estado, cambia el disparador DD2.1 al estado cero con un voltaje de alto nivel en la salida directa y lo mantiene hasta que dura el intervalo de medición. El siguiente pulso de la frecuencia de referencia cambia el disparador DD2.2 en la entrada C al estado cero, y el voltaje de alto nivel de la salida inversa del disparador cierra la válvula electrónica. Como resultado, se detiene el paso de los pulsos de señal de la frecuencia medida al contador y comienza la indicación digital de los resultados de la medición (diagramas e, g). Cada intervalo del tiempo de medición está precedido por la aparición en la entrada R de los contadores DD4-DD8 de un pulso de alto nivel de corta duración (diagrama d), que cambia los contadores al estado cero. Es a partir de este momento que comienza el ciclo de conteo, una indicación del funcionamiento del medidor de frecuencia. El pulso de puesta a cero se genera en la salida del elemento DD3.3 en el momento de la coincidencia de señales de bajo nivel en sus entradas. La duración de la indicación del resultado de la medición dentro de 2 ... 5 s se puede configurar (opcionalmente) mediante la resistencia variable R9 del generador de arranque. El contador-decodificador DD4 y el indicador HG1 forman el bit menos significativo, y el contador-decodificador DD8 y el indicador HQ5 forman el bit más alto del frecuencímetro. Por lo tanto, en la pantalla digital del dispositivo, el indicador HG5 debe colocarse primero a la izquierda y HG1, el último a la derecha en una fila de indicadores. La apariencia de esta versión del medidor de frecuencia y la ubicación de las piezas en su caja se muestran en la Fig. 90.
A través de una ventana rectangular en el panel frontal, cubierta desde el interior con una placa de vidrio orgánico transparente verde, se ven números luminosos de indicadores. En la mitad derecha del panel frontal se encuentra el mango de la resistencia variable R9 del generador de impulsos de arranque y el interruptor de encendido con botón pulsador SB1. Los conectores de entrada XS1 y XS2 se encuentran en la parte inferior izquierda. Todas las demás partes del dispositivo están montadas en dos placas de circuito impreso con dimensiones 115X60 mm hechas de lámina de fibra de vidrio de 1 mm de espesor. En uno de ellos (Fig. 91) están montadas todas las partes relacionadas con el generador de voltaje de pulso, la fuente de frecuencia de referencia y el dispositivo de control, en el otro (Fig. 92) - contadores DD4-DD8 e indicadores digitales HG1-HG5. Los cables de los indicadores, cuyos cilindros están colocados verticalmente, están soldados a las almohadillas de contacto en las salidas de los contadores (en la Fig. 92, los cables se indican con flechas). En la primera de estas placas, la distancia entre las filas de orificios del chip DD3 aumenta a 12 mm. Además de las piezas, se deben instalar cinco puentes de cables en esta placa (en la Fig. 91 se muestran con líneas discontinuas).
Todas las resistencias fijas - MLT, resistencia variable R9 - SP1-1. Los condensadores C2 y C6, que bloquean el circuito de suministro de energía de los microcircuitos, pueden ser KLS o K73-17, C3: cerámica KT-1 o KM, ajuste C 4-KPK-MP. Condensador no polar C5 - K53-1A (se puede reemplazar con un conjunto de condensadores K73-17 con una capacidad total de 1 ... 1.5 μF). Interruptor de encendido SB1-P2K con pulsador de retorno por tensión repetida. El transistor de efecto de campo (VT1) puede ser con índices de letras D, E o F. Puede reemplazarse con un transistor KP306A conectando su segunda puerta al terminal fuente a través de una resistencia de 100 kΩ. El chip K176IE5 (DD1) se puede reemplazar con un K176IE12 similar a él, se usó en un cronómetro, para lo cual deberá ajustar el patrón de conductores impresos de acuerdo con su pinout. Para alimentar el dispositivo, puede usar una batería 7D-0,1 (GB1) o una batería Korund y una celda 373 (G1). Después de ensamblar el dispositivo, en primer lugar, es necesario verificar cuidadosamente la instalación con el "Diagrama principal", limpiar y enjuagar con alcohol o gasolina las secciones de los tableros entre conductores adyacentes, almohadillas de salida de microcircuito que transportan corriente, transistores ( especialmente los de campo) del modelador de pulsos. Con una instalación sin errores y una interconexión correcta de las placas de circuito durante el ajuste, es posible que solo sea necesario ajustar la frecuencia del generador en el chip DD1. Aproximadamente, la frecuencia del generador se ajusta seleccionando el condensador C3, y precisamente mediante el condensador de sintonización C4. La precisión de la instalación está controlada por un medidor de frecuencia (industrial) ejemplar conectado a los pines 11 y 12 del chip DDL. Para controlar los niveles lógicos en las salidas de los microcircuitos del dispositivo de control, puede usar la "Pantalla" descrita anteriormente o sondas indicadoras similares.
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