Universelle Digitalwaage. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Digitale Technologie

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Bei der Entwicklung dieses Gerätes haben sich die Autoren die Aufgabe gestellt, eine hohe Geschwindigkeit, eine minimale Störung des Funkempfangs, einen geringen Stromverbrauch sowie eine Universalität in der Anwendung zu erreichen, d.h. die Möglichkeit der flexiblen Anpassung der Betriebsart.

Die beschriebene digitale Waage hat drei Eingänge, mit denen Sie die Signalfrequenz im Bereich von 0 ... 01 MHz messen können, Auflösung - 30 kHz, Messzeit - 0,1 s. Der Eingangssignalpegel kann im Bereich von 0,5 ... 0,25 V liegen. Der Eingangswiderstand beträgt 1,5 kOhm. Der Knoten nimmt einen Strom von 8,2 mA aus einer 15-V-Stromversorgung auf.

Ein Merkmal des Geräts ist die Möglichkeit, es in mehreren Modi nach dem Prinzip der Bildung der Abstimmfrequenz des Empfängers oder Transceivers zu betreiben. Der Betriebsalgorithmus der Digitalwaage hängt vom Binärcode an den Steuereingängen So, Si ab. Die Anzeigewerte werden durch die Frequenzen fi, fa, fs von Lokaloszillatoren bestimmt, deren Signale den Eingängen gemäß der Tabelle zugeführt werden.

Das Gerät kann ohne Modifikationen in Transceivern mit einer oder zwei Frequenzumsetzungen eingesetzt werden. Außerdem kann er als Frequenzzähler verwendet werden. In diesem Fall kann das gemessene Signal an einen beliebigen "summierenden" Eingang angelegt werden.

Das schematische Diagramm der digitalen Waage ist in Abb. 1 dargestellt. 1. Die Waage besteht aus einem Eingangsmultiplexer DD1, einem Impulsformer in TTL-Pegeln an den Transistoren VT3-VT16, einem Hochgeschwindigkeits-Frequenzteiler durch 2 an den Triggern DD3, DD10, einem umkehrbaren Zähler mit sechs Dekaden (DD15-DD16), a Registrieren Sie mit einem Decoder einen Binär-Dezimal-Code in eine Sieben-Segment-Code-Anzeige (DD21-DD1), digitale Anzeigen - HG6-HG4.1, Quarzoszillator an den Elementen DD4.2, DD5 und Steuereinheit (DD9-DDXNUMX) .

Eingangssignale mit den Frequenzen f1, f2, f3 durchlaufen abwechselnd den Impulsformer, Frequenzteiler und werden dem Eingang des Zählers zugeführt. Abhängig von der Kombination der an den Eingängen S1, S0 der Steuereinheit empfangenen externen Signale wird der Zähler gemäß obiger Tabelle der Betriebsmodi auf den Additions- oder Subtraktionsmodus gesetzt.

Das Steuergerät bestimmt die Folge der Eingangssignale, erzeugt Zählimpulse der erforderlichen Dauer, setzt den Zähler auf Null und schreibt das Zählergebnis in ein Register mit Decoder. Der Betrieb des gesamten Geräts wird mit Impulsen synchronisiert, die von einem Quarzoszillator erzeugt werden. Von seinem Ausgang werden sie über den gesteuerten Frequenzteiler DD6-DD8 dem Eingang des EC-Befehlszählers DD9 zugeführt. Das Gesamtteilungsverhältnis der Zähler DD6.1, DD6.2 ist 64. Der Umwandlungsfaktor der Mikroschaltungen DD7, DD8 ist 10, wenn ihre Eingänge D1-D4 einen niedrigen Logikpegel haben, und 250, wenn sie hoch sind.

Wir betrachten die Wechselwirkung von Knoten ab dem Moment, in dem ein Impuls am Ausgang 0 des Zählers DD9 erscheint, wodurch die vorläufige Aufzeichnung des Anfangscodes in den umkehrbaren Zählern DD10-DD15 ermöglicht wird. Der nächste Impuls, der am Eingang des EC-Zählers DD9 ankommt, bewirkt, dass am Ausgang 1 ein logischer High-Pegel erscheint, der den Eingängen des Vorwahlzählers DD8 zugeführt wird, wodurch der Frequenzumsetzungsfaktor des Quarzoszillators bestimmt wird gleich 16000. Unter der Wirkung dieses Signals öffnet sich auch die erste Taste (zwischen den Ausgängen 1 und 2) des Multiplexers DD1 und ein Signal mit einer Frequenz f1 tritt in den Messkanal ein.

Die Zähler DD10–DD15 arbeiten beim Messen der Frequenz f1 im Summationsmodus, da ihren Eingängen ±1 unabhängig von den Steuersignalen an den Eingängen S0, S1 ein hoher logischer Pegel vom Ausgang des Elements DD5.4 zugeführt wird. Wenn er niedrig ist, arbeitet der Aufwärts-/Abwärtszähler mit sechs Dekaden im Subtraktionsmodus.

Nach 16 Zyklen des Quarzoszillators (nach 000 ms) erscheint am Ausgang 160 des Befehlszählers DD2 ein Impuls. Damit ist die Zählung des Eingangssignals mit der Frequenz f9 abgeschlossen.

Die Anzahl der vom Zähler während der Messung empfangenen Impulse ist Ni=(f1/16)t1=0,01f1, wobei t1 die Zählzeit gleich 160 ms ist.

Im Zustand „2“ des Befehlszählers DD9 wird eine Pause gebildet, während der das Zählen gesperrt ist, der Frequenzteiler im Messkanal auf seinen ursprünglichen Zustand – Null – gesetzt und der Eingang des Impulsformers mit Masse verbunden ist Draht durch den Kondensator C4. Die Pausendauer beträgt 6,4 ms, da während der Pause der Frequenzteilungsfaktor der Mikroschaltungen DD7, DD8 10 beträgt.

Nach Ablauf der Pause geht der Befehlszähler auf den Zustand „3“. In diesem Fall gelangt ein Signal mit der Frequenz f2 in den Messkanal. Gleichzeitig erzeugt die Umkehrsteuereinheit abhängig von den Steuersignalen S1, S0 ein Zählrichtungssignal (logisch 0 - Summation, 1 - Subtraktion). Die Zählung des Signals mit der Frequenz f2 dauert ebenfalls 160 ms. Am Ende der Zählung erhöht oder verringert sich die Anzahl der vom Zähler gezählten Impulse um 0,01f2. Am Ende der Zählung wird eine Pause gebildet (der Befehlszähler befindet sich im Zustand „4“). Ähnliche Vorgänge treten bei der Untersuchung eines Signals mit der Frequenz f3 auf, wonach eine weitere Pause auftritt.

Im Zustand "7" wird der Zähler DD9 durch den letzten Zyklusbefehl gebildet. Nach ihren Angaben von den Schaltern. DD10–DD15 wird mit einem Decoder (DD16–DD21) in das Register geschrieben und durch die Anzeiger HG1–HG6 angezeigt. Dann wiederholt sich der Befehlszyklus. Die Messperiode wird durch die Gesamtdauer aller Befehle bestimmt und beträgt 505,6 ms.

Eine hohe Leistung (30 MHz) wird durch den Einsatz eines Hochgeschwindigkeits-Frequenzteilers auf Basis der TTL-Trigger DD2, DD3 erreicht. Die Anpassung der Signalpegel zwischen TTLSH- und CMOS-Mikroschaltungen wird durch eine ungewöhnliche Methode zur Stromversorgung von TTLSH-Triggern erreicht. Die Stromversorgung dieser Mikroschaltungen erfolgt über die Anschlüsse der Zenerdiode VD1, deren Anode über die Zenerdiode VD2 mit dem gemeinsamen Draht verbunden ist. Dadurch betragen die Signalpegel am Ausgang des Frequenzteilers 6,8 (logisch 0) und 10,8 (logisch 1) V. Diese Pegel liegen symmetrisch zur Schaltspannung der Zähler DD10-DD15, was den normalen Betrieb gewährleistet das Gerät.

Statische Anzeige des Ergebnisses und CMOS-Elemente sorgen für eine geringe Funkstöremission und eine akzeptable Helligkeit der Anzeigen bei der gewählten Versorgungsspannung (15 V). Beim Einrichten des Geräts kommt es darauf an, die Frequenz des Quarzoszillators durch Auswahl des Kondensators C6 einzustellen, da die Genauigkeit der Skala von der Genauigkeit der Einstellung der Frequenz des Quarzoszillators abhängt. Wenn keine Zählung erfolgt, kann es erforderlich sein, die Zenerdiode VD2 - KS168A durch KS162A oder KS156A zu ersetzen, wenn die Schaltspannung der Zähler DD10-DD15 niedriger ist.

Digitalwaage auf zwei Leiterplatten montiert (Abb. 2), (Abb. 3), (Abb. 4), und einer von ihnen enthält nur Mikroschaltkreise. Die Platinen befinden sich im Gehäuse übereinander. Im Gerät kann auch ein Schwingquarz mit 200 oder 400 kHz verwendet werden. In diesen Fällen ist Pin 10 des DD6-Chips mit Pin 5 bzw. 6 und nicht mit 4 verbunden. Die Dioden VD3-VD9 sind beliebige Hochfrequenzdioden. Anstelle von K176ID2-Decodern können Sie K176IDZ verwenden.

Beim Einbau des Gerätes in den Transceiver müssen die Signale an den Waageneingängen über kurze geschirmte Leitungen aufgelegt werden. Die Steuersignale an den Eingängen S0, S1 werden vom Bereichsumschalter abgenommen, wobei der logische 1-Pegel zwischen 11 ... 15 V, O - 0 ... 5 V liegen muss.

Autoren: V. Buravlev, S. Vartazaryan (UA6LD), V. Kolomiytsev; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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