Виносний щуп – дільник частоти на 10 для частотоміра FC250. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

Експлуатація частотоміра FC250 з виносним щупом (ВЩ), що передає сигнал на тій же частоті, виявила нестабільність його показань та перегрів мікросхеми DD2 на платі частотоміра FC250 [1] на частотах більше 150 МГц. Ця частота є граничною для більшості мікросхем, застосованих у попередніх підсилювачах-формувачах (ПУ) та на вході FC250. Тому було виготовлено новий ВЩ, схема якого з ПУ наведено на рис. 1. ПУ зібрано за схемою рис. 1 з [1], змінено номінали деяких елементів. ВЩ зібраний на двох мікросхемах: DA1 (ADCMP604KSZ-R2) - КМОП-компараторі, що має час затримки 1,6 нс, вхідний диференціальний опір до 70 кОм, і дільник частоти на 10 - DD1 (КС193ІЕ3) [2], має робочий від 100 кГц до 270 МГц.

Рис. 1. Схема виносного щупа з ПУ

Спосіб подачі напруги зміщення на входи компаратора DA1 за допомогою резисторів R3-R7 дозволяє підстроювальним резистором R3 змінювати напругу гістерези та регулювати чутливість ВЩ. Високим вхідним опором компаратора ADCMP604, що досягає 70 кОм, пояснюється великий опір резисторів R4 і R5, вибраний так, щоб найменше шунтувати входи компаратора. Виходи компаратора DA1 підключені до входів дільника DD1 без розділових конденсаторів через узгоджувальні резистори R8-R10, які потрібні для того, щоб виключити подачу на входи дільника напруги протифазної більше 2 В в статичному режимі.

На відміну від свого прототипу SP8690A, КС193ІЕ3 не є повною мірою мікросхемою стандарту ЕСЛ, напруга зміщення на її входах (висновки 11 та 12) відповідає стандарту PECL, що дає можливість з'єднувати їх безпосередньо з виходами ADCMP604 компаратора стандарту LVDS. При цьому протифазний сигнал прямокутної форми з ADCMP604 подається відразу на обидва диференціальні входи дільника, що дозволяє працювати ВЩ практично у всьому діапазоні робочих частот КС193ІЕ3.

У статичному режимі різниця напруг на входах мікросхеми КС193ІЕ3 0,5 В запобігає її самозбудження, а подача протифазного сигналу рівня LVDS (0,35 В) дозволила з новим ВЩ отримати діапазон вимірюваних FC250 частот від 400 кГц до 270 МГц при малій вхідному опорі та дискретності виміру в 100 Гц. На ділянці від 1 до 200 МГц чутливість частотоміра FC250 з ВЩ не гірше 0,35 В, в режимі "м'якого" керованого самозбудження компаратора DA1 не гірше 0,2, а по краях діапазону вимірювань не гірше 0,65 В.

Не було мети досягати нижньої межі робочої частоти дільника КС193ІЕ3 у 100 кГц. Але зі збільшенням ємності конденсаторів С1 і З2 до 43 пФ нижня робоча частота ВЩ ставала менше 300 кГц.

Напруга живлення +5 подається на ВЩ від стабілізатора напруги частотоміра FC250, споживаний струм - приблизно 35 мА. Висновок 6 дільника КС193ІЕ3, вихід ТТЛ з відкритим колектором, не задіяний та залишений непідключеним. З його висновків 2 та 4 протифазний сигнал стандарту ЕСЛ по шлейфу довжиною 0,3-1 м подається на входи ПУ, який розміщений на платі FC250 та формує сигнали рівня ТТЛ, необхідні для роботи частотоміра [1, 3].

Резистор R12 встановлений на кінці шлейфу, на місці його з'єднання з ПУ. Обидва диференціальні входи ВЩ рівноцінні, вони не з'єднані ні із загальним проводом, ні з лінією живлення частотоміра.

При роботі обидва контакти ВЩ підключають до об'єкта, що вимірювається. Для зручності один із контактів ВЩ можна підключати до загального дроту вимірюваного пристрою відрізком дроту довжиною до 10 см із затискачем "крокодил" на кінці. Застосування ВЩ дозволяє вимірювати частоту сигналів рівнів ТТЛ та ЕСЛ, частоту гетеродинів різних типів радіоприймачів у діапазонах від ДВ до УКХ-2 за невеликого впливу ємності ВЩ на їх частоту. На діапазонах з великим перекриттям по частоті, зокрема УКХ-2, через зниження напруги гетеродина на низькочастотній ділянці частоту вдається виміряти тільки в режимі самозбудження керованого ВЩ, тоді як підключення інших щупів, з меншим вхідним опором, призводило до зриву генерації. У разі недостатнього рівня вимірюваного сигналу, при встановленні малого рівня чутливості ВЩ та у разі поганого контакту щупа з вимірюваним пристроєм відбувається заниження або зрив показань частотоміра.

При подачі на ВЩ сигналу частотою 100-200 МГц та напругою понад 0,5 В, що має неправильну форму, компаратор DA1 може подвоювати частоту. У цьому випадку зменшення напруги сигналу ВЩ підключають до джерела сигналу через атенюатор, деталі якого можна припаяти прямо до контактів ВЩ. Частотомір FC250, як і раніше, може вимірювати сигнали частотою від 50 Гц до 100 МГц з дискретністю 10 Гц. Для цього замість шлейфу з ВЩ до конденсаторів С6 та С7 на вході ПУ [1] підключають дроти довжиною до 20 см з обмежувальними резисторами опором до 1 кОм.

ВЩ зібраний на платі з фольгованого з двох сторін склотекстоліту завтовшки 1,5 мм. Плата виготовлена ​​методом прорізування фольги після висвердлювання на ній отворів. Креслення плати показано на рис. 2. ПУ можна зібрати на платі за рис. 2 в 1].

Рис. 2. Креслення плати виносного щупа

У пристрої застосовані конденсатори та резистори, за винятком R3 та R12, для поверхневого монтажу типорозміру 1206 або 0805. Змінний резистор R3 - 3310Y або будь-який інший, що підходить за розмірами та розташуванням висновків. Резистор R12 - вивідний, потужністю 0,125 Вт, розташований на кінці шлейфу, з'єднаному з ПУ Компаратор DA1 - для поверхневого монтажу в корпусі SOT 323-6 дільник КС193ІЕ3 (в корпусі DIP-16) встановлений в панель, з якої вийнято незадіяні контакти. При встановленні мікросхеми КС193ІЕ3 безпосередньо на плату у її непідключених висновків видаляють кінці вставляються в отвори.

Розташування деталей показано на рис. 3. Перемички на контактних майданчиках для проводів шлейфу, що запобігають відшарування фольги при їх розпаюванні, та контакти ВЩ виготовлені з лудженого дроту діаметром 0,75 мм. Інші перемички та "прошивка" країв плати виконані лудженим проводом діаметром 0,5 мм. Фотографію нижньої сторони друкованої плати наведено на рис. 4. Правильно зібраний ВЩ налагодження не вимагає. Якщо самозбудження ВЩ не усувається резистором R3, то основна причина цього - урвище (погане паяння) одного з виходів компаратора DA1. Щуп поміщений у пластмасовий корпус. Кріпильні отвори свердлять "за місцем" на облужених краях плати ВЩ. Можна просто обмотати щуп липкою стрічкою, залишивши зовні контакти та шліць підстроювального резистора R3.

Рис. 3. Розташування деталей на платі ВЩ

Рис. 4. Фотографія нижньої сторони друкованої плати

На рис. 5 наведено приклад вимірювання максимальної частоти 300 МГц.

Рис. 5. Приклад вимірювання максимальної частоти 300 МГц

література

1. Паньшин А. Попередній підсилювач-формувач для частотоміра FC250. – Радіо, 2015, № 2, с. 18-20.
2. Хлюпін Н. НВЧ-дільники частоти. - URL: ra4nal.qrz.ru/prescaler.shtml.
3. Нечаєв І. Щуп-компаратор для частотоміра. – Радіо, 2014, № 7, с. 20.

Автор: А. Паньшин

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву ККД графенових панелей підвищено 08.06.2012 Фізики з Університету Флориди встановили новий рекорд ефективності сонячних графенових осередків. Це досягнення дозволяє розглядати графенові сонячні панелі як перспективне джерело екологічно чистої електроенергії. Графенові сонячні панелі дуже привабливі завдяки невисокій ціні та винятковій довговічності. Однак усі попередні спроби використання одноатомних вуглецевих ґрат у сонячних панелях не увінчалися особливим успіхом – ефективність перетворення сонячного світла на електроенергію не перевищувала 2,9%. Це надто мало для комерційного застосування графену у сонячній енергетиці. Американським ученим вперше вдалося досягти рекордного показника ефективності 8,6% завдяки "допінгу" у вигляді добавки трифторметансульфоніл-аміду (TFSA). Домішка збільшує провідність графену і, відповідно, підвищує ефективність перетворення сонячного світла на електрику. На відміну від інших домішок, які були випробувані в минулому, TFSA стабільний та забезпечує тривалий термін служби нової сонячної панелі. Поки дослідні зразки сонячних осередків з графену невеликі і є невеликими 5-мм кремнієвими пластинками вкритими моношаром графену. Графен і кремній утворюють так званий перехід Шоттки (односторонній рух електронів), який при освітленні світлом виступає як зона перетворення енергії в будь-яких сонячних осередках. Як правило, перехід Шоттки утворюється додаванням шару металу на верхню частину напівпровідника. Однак дослідники виявили, що метал можна замінити прозорим графеном, який набагато перспективніший у плані нарощування ККД сонячних панелей. Вчені вважають, що вже найближчим часом зможуть підвищити ККД сонячних графенових панелей до 10%. Цього вже достатньо для просування новинки на комерційний ринок. Нові панелі будуть по-справжньому дешеві в масовому виробництві, до того ж замість кремнію можна використовувати гнучку полімерну підкладку, яка розширить сферу застосування сонячних панелей.

Інші цікаві новини:

▪ Нове сімейство мікроконтролерів NXP з ядром ARM7T та ARM9T

▪ Добрива з контрольованим вивільненням

▪ Ethernet-комутатори Microchip SparX-5

▪ Нове сімейство мікросхем приймачів ATA542x на одному чіпі

▪ Біорозкладний пластир

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Крилаті слова, фразеологізми. Добірка статей

▪ стаття Як і коли потрібно чистити відеомагнітофон? Мистецтво відео

▪ стаття Де і коли день ділився на 10 годин, годину – на 100 хвилин, а хвилина – на 100 секунд? Детальна відповідь

▪ стаття Лимонне сорго. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Двооб'єктний цифровий термометр. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Імпульсний стабілізатор із захистом, 12,6 вольт 1,5 ампера. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024