Egyszerű frekvenciamérő áramkörök - analóg tervek

A következő egyszerű analóg frekvenciamérő áramkörök használhatók szinuszos vagy négyzethullámú frekvenciák mérésére. Az optimális detektálás és mérés érdekében a mérendő bemeneti frekvenciának legalább 25 mV RMS-nek kell lennie.

A kialakítás megkönnyíti a frekvenciamérés viszonylag széles tartományát, 10 Hz és 100 kHz között, az S1 választókapcsoló beállításától függően. Az S1 a-hoz társított 20 k-os előre beállított beállítások mindegyike egyedileg beállítható annak érdekében, hogy a frekvencia teljes skálájának az eltérését más tartományokban kapja meg, ahogy kívánja.

Ennek a frekvenciamérő áramkörnek az összes fogyasztása csak 10 mA.

Az R1 és C1 értékek döntenek az alkalmazott mérők teljes skálájának eltéréséről, és az áramkörben használt mérőtől függően választhatók ki. Az értékeket ennek megfelelően lehet rögzíteni a következő táblázat segítségével:

Hogyan működik az áramkör

Az egyszerű frekvenciamérő kapcsolási rajzára hivatkozva a bemeneti oldalon 3 BJT működik, mint a feszültségerősítő, hogy az alacsony feszültségű frekvenciát 5 V-os téglalap alakú hullámokká erősítse, és táplálja az IC SN74121 bemenetét.

Az IC SN74121 egy monostabil multivibrátor, Schmitt-trigger bemenetekkel, amely lehetővé teszi a bemeneti frekvencia feldolgozását egy megfelelően méretezett egylépéses impulzusokká, amelyek átlagos értéke közvetlenül függ a bemeneti jel frekvenciájától.

A diódák és az R1, C1 hálózat az IC kimeneti tüskéjén úgy működnek, mint egy integrátor, hogy a monostabil rezgő kimenetét ésszerűen stabil DC-vé alakítsák, amelynek értéke egyenesen arányos a bemeneti jel frekvenciájával.

Ezért a bemeneti frekvencia emelkedésével a kimeneti feszültség értéke is arányosan növekszik, amelyet a mérő megfelelő elhajlása értelmez, és a frekvencia közvetlen leolvasását biztosítja.

Az S1 választókapcsolóhoz tartozó R / C komponensek meghatározzák a monostabil egylépéses BE / KI időzítést, és ez pedig eldönti azt a tartományt, amelyre az időzítés a legalkalmasabb, hogy biztosítsák a mérő megfelelő tartományát és a minimális rezgést. méteres tű.

Kapcsolási tartomány

• a = 10 Hz 100 Hz
• b = 100 Hz - 1 kHz
• c = 1 khz - 10 kHz
• d = 10 kHz - 100 kHz

Több tartományú pontos frekvenciamérő áramkör

Az első frekvenciamérő kapcsolási rajz továbbfejlesztett változata a fenti ábrán látható. A TR1 bemeneti tranzisztor a csomópont-kapu FET amelyet feszültségkorlátozó követ. A koncepció lehetővé teszi a műszer számára a nagy bemeneti impedanciát (egy megohmos tartományban) és a túlterhelés elleni biztonságot.

Az S1 b kapcsolóbank egyszerűen tartja a pozitív ME1 mérő kapcsot, amely „földelt” az S1 a-n kijelölt 6 tartománykonfigurációhoz, és így biztosítja a megfelelő tartományú kondenzátor kisülési útját az 1. ábra megjegyzéseiben leírtak szerint. helyét, a mérőt és az előre beállított ellenállást, a VR1-et a Zener D7 referencia diódája körül kapcsolják.

Ezt az előre beállított beállítást a beállítás során módosítják, hogy egy méter teljes kitérést biztosítsanak, amelyet aztán pontosan kalibrálnak az adott referenciaszinthez. Ez fontos, mivel a Zener diódák önmagukban 5% -os toleranciát kínálnak. Javítva, ezt a kalibrálást végül egy műszerfal panelről lehet irányítani potenciométer VR2, amely az összes frekvenciatartomány vezérlését biztosítja.

Az f.e.t-ra helyezett bemeneti frekvencia legnagyobb amplitúdója a kapu kb. ± 2,7 V-ra van korlátozva a Zener diódák D1 és D2, együttesen az R1 ellenállással.

Abban az esetben, ha a bemeneti jel mindkét polaritásban magasabb, mint ez az érték, akkor a megfelelő Zener a felesleges feszültséget 2,7 V-ra stabilizálja.

A FET úgy van konfigurálva, mint egy forrás-követő, és az R4 forrás-terhelés a bemeneti frekvencia szakaszos módjaként működik. A TR2 tranzisztor úgy működik, mint egy egyenes négyzetes erősítő, amelynek kimenete miatt a TR3 tranzisztor bekapcsol és bekapcsol, a korábban megadott magyarázat szerint.

A töltőkondenzátorokat minden egyes 6 frekvenciatartományhoz az S1a kapcsoló bank határozza meg. Ezeknek a kondenzátoroknak rendkívül stabilaknak és kiváló minőségűeknek kell lenniük, például tantálnak.

Bár az ábrán magányos kondenzátorként vannak feltüntetve, ezeket néhány párhuzamos alkatrész felhasználásával ki lehet építeni. A C5 kondenzátort például egy 39n és egy 8n2 felhasználásával építik, összkapacitása 47n2, míg a C10 egy 100p és egy 5-65p trimmerből áll.

NYÁK elrendezés

A NYÁK-pálya kialakítását és a fenti frekvenciamérő áramkör alkatrész-átfedését a következő ábrák mutatják

Egyszerű frekvenciamérő az IC 555 használatával

A következő analóg frekvenciamérő készülék valószínűleg a legegyszerűbb, mégis meglehetősen pontos frekvencia-leolvasással rendelkezik a mellékelt mérőn.

A mérő lehet a megadott mozgó tekercs típus vagy egy digitális mérő, amely 5 V DC tartományban van beállítva

Az IC 555 szabványosan van bekötve monostabil áramkör , amelynek kimeneti bekapcsolási ideje az R3, C2 komponenseken keresztül rögzített.

A bemeneti frekvencia minden pozitív fél ciklusához a monostabil bekapcsol az R3 / C2 elemek által meghatározott ideig.

Az IC kimenetén lévő R7, R8, C4, C5 alkatrészek stabilizátorként vagy integrátorként működnek, hogy az ON / OFF monostabil impulzusok ésszerűen stabil DC-k legyenek ahhoz, hogy a mérő rezgések nélkül leolvashassa.

Ez azt is lehetővé teszi, hogy a kimenet egy átlagos folyamatos egyenáramot állítson elő, amely közvetlenül arányos a T1 bázisán táplált bemeneti impulzusok frekvencia sebességével.

Az előre beállított R3-at azonban megfelelően kell beállítani a különböző frekvenciatartományokhoz, úgy, hogy a mérőtű meglehetősen stabil legyen, és a bemeneti frekvencia növekedése vagy csökkenése arányos mértékű elhajlást idézzen elő az adott tartományban.