ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ПРИЕМА

Развитие цифровой техники и интегральные микросхемы сделали вполне реальным решение таких сложных технических задач, как измерение и цифровая индикация частоты настройки радиовещательных приемников.

Известно, что в супергетеродинном радиоприемнике частота сигнала обычно равна разности частоты гетеродина и промежуточной частоты. А поскольку эта разность постоянна и равна 465 кГц, то для определения частоты настройки радиоприемника достаточно измерить частоту гетеродина, например, с помощью частотомера с цифровой индикацией, и вычесть из нее промежуточную частоту.

Разрешающую способность такого цифрового устройства выбирают в зависимости от требуемой точности индикации и нестабильности частоты гетеродина.

Для бытовых радиовещательных приемников в диапазонах ДВ и СВ нестабильность частоты гетеродина составляет примерно 100 Гц. а в диапазоне KB - 1 кГц, поэтому для этих диапазонов вполне достаточна точность отсчета 1 кГц. Именно такова она в предлагаемом вниманию читателей .измерителе частоты приема, выполненном в виде отдельной приставки, питающейся от сети переменного тока. В устройстве используется пятиразрядный цифровой индикатор. Рабочий диапазон частот - от 150 кГц до 10... 12 МГц, что соответствует радиовещательным диапазонам ДВ, СВ и КВ.

Принципиальная схема измерителя частоты настройки радиоприемника приведена на рис. 1. Напряжение гетеродина радиоприемника поступает на вход усилителя-ограничителя, выполненного на микросхеме D11.1. На выходе этого устройства образуется последовательность практически прямоугольных импульсов, частота следования которых соответствует измеряемой частоте гетеродина. Чувствительность усилителя-ограничителя - около 100 мВ.

Сущность измерения частоты гетеродина состоит в подсчете числа импульсов, поступающих на измерительное устройство за определенный интервал времени. В описываемом измерителе он равен 1 мс, поэтому частота гетеродина измеряется с точностью 1 кГц (цена младшего разряда). Временной интервал задается устройством, состоящим из кварцевого генератора на микросхемах D13.1 и D13.2, настроенного на частоту 1 МГц, и делителя частоты на микросхемах D14-D16, снижающего ее до 1 кГц.

Кроме уже упомянутых элементов. в измерительное устройство входят мультивибратор, выполненный на элементах D12.2 и 012.3. элемент "2И-НЕ" D11.2, узел совпадения D5. триггеры D17.1, D17.2 и аналогичное устройство, собранное на элементах D11.3, D11.4. счетчик импульсов на микросхемах D6-D10. дешифраторы D1-D4 и цифровые индикаторы H1- Н5. Так как самый старший разряд счетчика неполный, оказалось возможным сэкономить одни высоковольтный дешифратор, заменив его транзисторами V1. V2.

Микросхемы и транзисторы измерителя питаются от стабилизированного выпрямителя, выполненного на диодах V4-V7, транзисторе V8 и стабилитроне V9, индикаторные лампы - от нестабилизированного однополупери-одного выпрямителя на диоде V3.

Измерение начинается с поступления пускового импульса мультивибратора D12.2, D12.S. устанавливающего счетчик D6-D10, триггер D17.2 и триггер, выполненный на элементах D11.3, D11.4, в нулевое состояние. Триггер D17.1 является триггером счета. В состоянии "0" триггера D17.2 высокий уровень логической "1" разрешает счет триггера D17.1, и первый импульс, поступающий на его вход с делителя частоты D14-D16. переводит его в состояние "1". Эта логическая единица через элемент "2И-НЕ" D11.2 разрешает счет импульсов гетеродина, поступающих с усилителя-ограничителя D11.1 на вход счетчика D6-D10. Точно через 1 мс после прихода первого импульса на вход триггера D17.1 поступает второй импульс, который переводит его в нулевое состояние и запрещает дальнейший счет импульсов, поступающих с гетеродина. В то же самое время триггер D17.2 переходит в единичное состояние, запрещая триггеру D17.1 изменять в дальнейшем свое состояние от импульсов, поступающих на его вход с делителя частоты. На этом цикл измерения заканчивается.

Так как время, в течение которого разрешается счет импульсов гетеродина счетчиком D6-D10, равно, как уже говорилось, 1 мс. то их число соответствует частоте гетеродина в килогерцах. Чтобы индицировать частоту настройки радиоприемника, из числа импульсов гетеродина необходимо вычесть число, соответствующее промежуточной частоте. Для этой цели используются узел совпадения. D5 и триггер, выполненный на элементах D11.3, D11.4. С началом счета импульсов гетеродина показание счетчика D6-D10 начинает увеличиваться и при достижении значения, которое нужно вычесть, узел совпадения вырабатывает импульс, повторно переводящий счетчик в нулевое состояние. Этот импульс переводит, в единичное состояние и триггер на элементах D11.3, D11.4. который запрещает дальнейшее вырабатывание импульсов узлом совпадения.

Чтобы избавиться от помех, возникающих вследствие питания ламп H1-Н5 от однополупериодного выпрямителя. применена синхронизация мультивибратора (D12.2, D12.3) частотой питающей сети. В результате измерения проводятся во время отрицательных полупериодов, когда лампы не светятся.

К радиоприемнику измеритель частоты настройки подключают через эмиттерный повторитель, схема которого показана на рис. 2. Для уменьшения влияния на гетеродин связь между его контурами и эмиттерным повторителем должна быть достаточно слабой. Наиболее просто это сделать, подключив повторитель к уже имеющимся отводам катушек гетеродина.

Puc.2

Трансформатор питания можно использовать от радиоприемника "Океан-205", перемотав его вторичную обмотку. Две новые обмотки должны содержать 2700 витков провода ПЭЛ 0.08 (выводы 3-4} и 170 витков провода ПЭЛ 0,41 (выводы 5-6). Микросхемы D11-D13 - 155ЛА3.

Правильно собранное устройство практически не нуждается в настройке. Следует только проверить частоту кварцевого генератора и, если необходимо, подстроить его с помощью конденсатора С1. Подстройку можно осуществить при приеме станции известной частоты. Для этой цели удобно использовать эталонные частоты и сигналы времени, передаваемые на частотах 5, 10 и 15 МГц.

Источник: Радио 3-78
Автор: И. ВОЯНОВ, В. БЕЛИКОВ

C этой схемой также часто просматривают:

Цифровой тахометр
Быстродействующий измеритель температуры
Измеритель R, C, L на микросхемах
Измерение частоты сигналов с большим периодом
Генератор качающейся частоты
ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКАЯ ПРИСТАВКА К ТЕЛЕВИЗОРУ
ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖВИТКОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ
Измеритель короткозамкнутых витков
ПРИСТАВКА С МАГНИТНЫМ МОДУЛЯТОРОМ