etaj de intrare pentru frecvenţmetru

[MifTy]

vreau demult să-mi fac un frecvenţmetru, digital, cu microcontroller, că e mai simplu decât unul cu o tonă de CDB-uri şi afişoare LED... dar am un pitic la cap!
(bine-bine, am mai mulţi, recunosc, dar aici e vorba doar de unul anume dintre ei! )

cei 8 (sau 50) Mhz clasici nu mă coafează, nu-mi ajung, aşa că am vrut un prescaler, să pot măsura, la nevoie până la câţiva gigei.
găsirea unei sugestii de prescaler n-a fost o problemă, dar nu am reuşit să găsesc decât MC12080... iar beleaua e că, practic, toate proiectele de pe net care folosesc aşa ceva ca prescaler sunt gândite pentru măsurarea semnalului de câţiva micro sau milivolţi din ieşirile oscilatoarelor locale ale staţiilor de radioamatori... ori eu am nevoie să măsor semnale cu amplitudine binişor mai mare... câţiva volţi, până pe la 50-60 Vca (mai mult nu cred să fie nevoie).

doar că nu am găsit absolut nimic pe tema asta, nu cu MC12080, oricum... iar consultarea datasheetului nu mi-a dat nici un indiciu util de unde-aş putea să pornesc.

aş putea adapta un etaj de intrare dintr-un proiect mai vechi... doar că acelea sunt gândite pentru etaje de intrare TTL sau CMOS, în general, cu nivele de intrare relativ mari, nicidecum pentru un prescaler sensibil...

aş putea încerca să adaptez un etaj de intrare clasic, cu FET... dar nu am nici o facultate de electronică în cârcă, şi nu am nici cea mai mică idee de unde aş putea porni cu calculele ca să pot obţine ceva cât de cât pasabil!...
iar un simplu divizor cu rezistenţe nu cred că ar folosi la prea multe...

aşa încât... are cineva ceva idee, cum aş putea rezolva problema?

[Rx-Tx]

Eu am pus un MB506 sau 510 cu niste diode de protectie la intrare. Prima incercare a fost cu un U664 dar alea nu se mai gasesc asa usor

[sesebe]

Se poate folosi si un atenuator compensat cum se foloseste la intrările de osciloscop. Factorul de atenuare il stabilești tu si apoi calculezi atenuatorul. Dacă ai in plan sa folosesti numai tensiuni mari de intrare-volți de impedanta relativ joasa-kiloohmi iar prescalerul are nevoie de numai cîțiva milivolti atunci nu ai nevoie de repetor cu fet la intrare.

[MifTy]

Eu am pus un MB506 sau 510 cu niste diode de protectie la intrare. Prima incercare a fost cu un U664 dar alea nu se mai gasesc asa usor

 

de-aia am cumpărat MC-ul... nu găseam şi pace cele două prescalere pomenite mai sus!

şi e plin de proiecte cu ele pe net...

 

 

Se poate folosi si un atenuator compensat cum se foloseste la intrările de osciloscop. Factorul de atenuare il stabilești tu si apoi calculezi atenuatorul. Dacă ai in plan sa folosesti numai tensiuni mari de intrare-volți de impedanta relativ joasa-kiloohmi iar prescalerul are nevoie de numai cîțiva milivolti atunci nu ai nevoie de repetor cu fet la intrare.

... ideea e că e posibil să am nevoie să "număr" frecvenţe mari cu amplitudini mici, iar amplitudinea maximă estimată ar fi cea indicată... maximum 60 V...

vorbim de un frecvenţmetru, astea de obicei nu-şi bat capul să numere şi semialternanţele negative (oricum le au la dispoziţie ca nivele "low"), aşa că e vorba de fix 60 V maximum, nu 120 V.

mai ales că nu sunt pasionat de Tesle, să măsor frecvenţe, indiferent valoarea, cu amplitudini mai mari de atât... şi până şi valoarea aia e pusă "acoperitor", să nu am surprize neplăcute...

 

am să mă uit zilele astea pe schemele unor osciloscoape industriale, pentru inspiraţie, apoi am să mai cer ceva lămuriri...

 

... ar putea un simplu atenuator cu rezistenţe şi condensatori în paralel să-mi rezolve problema?

mai ales că nu prea am cum genera semnale de frecvenţe mari... iar "radioaiele" cu care eram eu obişnuit au dispărut demult.

s-ar putea, însă să procedez ca Munchhausen, şi să mă trag singur de ciuf din mlaştină: fac un generator RF pe bază de bobine, moartea mea (la figurat şi în ghilimele, că urăsc ideea bobinatului a ţânşpe spire cu o sârmă aproape invizibilă pe un miez cât jumătate din unghia de la degetul meu mic!), şi din aproape în aproape fac reglajul la ăsta cu ăla... sper să-mi iasă cât de cât bine...

[nico_2010]

Inspira-te de aici. Pentru etajul de pana la 500MHz, impedanta este de 50 ohm (si ar trebui sa folosesti atenuatoare pentru aceasta impedanta), iar intrarea de pana la 50MHz este Hi-Z si aici folosesti adaptoare/atenuatoare Hi-Z.

 

 

O alta sursa de inspiratie aici (pag.11): http://www.westmountainradio.com/pdf/Article_Fernandes.pdf

[gauss]

S - a mai discutat chestiunea si in alte topicuri ... recomandarea mea ar fi sa construiti ( sau mai simplu , sa procurati ) " intrarea " de la frecventmetrul romanesc E 0204 . Se gasesc la cumparare si cu 100 RON ( tot aparatul ) . Aia cu gigahertzii ... e mai complicata . Pe hartie ( sau pe monitor ) toate schemele merg . In realitate , situatia este ( poate fi ... ) un pic diferita . Nu vorbesc chiar in necunostiinta de cauza . Acum niste zeci de ani , cand erau la vanzare ( decat sporadic ) doar ceva multimetre , am incercat multe scheme . Majoritatea au functionat . Unele mai bine , altele lasau de dorit . M - am oprit la cea de E 0204 , intrarea de 50 ( 60 ) MHz . Singura chestie mai exotica era atenuatorul cu diode PIN ... dar am gasit . Baza de timp am facut - o bine , cu cuart de 100 KHz in balon de sticla si element piezoelectric mare , folosit la calibrator pentru receptoarele radio profesionale . Dupa un timp am si termostatat - o , dar am constatat ca era inutil ... ma rog , trebuie ceva atentie ( mai mare ) acordata schemei initiale de oscilator ... si ce e dupa , pana la finalul bazei de timp . Dorinta de a masura gigahertzi este reala ( justificata ) , sau " just in case " ? Intreb , fiindca .. repet , poate fi o incercare solicitanta realizarea a ceva home - made ( personal , nu - mi mai fac griji ... am mijloace de masurare industriale ) . Ma rog , considerente acumulate personal , altii pot fi mult mai competenti in speta in discutie . Nu as dori sa fie luata postarea mea ca o sentinta , e doar un punct de vedere , asupra unui " drum " pe care am circulat . Oricum , spor si sansa !

[MifTy]

treaba cu gigahertzii nu e foarte bătută în cuie, dar dacă tot aveam ocazia, am zis să fac o treabă de la început, nu să îl fac până la 8-50Mhz, şi apoi într-o zi să am nevoie de un prescaler pentru că ce trebuie să măsor depăşeşte posibilităţile astea.
dacă era vorba de maximum 8 sau 50 Mhz nu ar fi fost o mare problemă, există deja destule proiecte de genul pe net... verificate sau nu, ori, cum mi-aţi spus deja, copiam pur şi simplu un etaj de intrare industrial, şi gata, nu mai întrebam nimic!
dar când vine vorba de prescalere, deşi există unul sau două etaje de intrare de tensiuni mai mari pentru MB106 sau asemănătoare, pentru MC nimic, şi toate proiectele cu el sunt pentru măsurat frecvenţe cu amplitudini mici, din oscilatoare de radioamator, care nu depăşesc câteva sute de microvolţi sau până în 10 mV alternativ... tensiuni care intră comod în rangul de intrare al MC-ului...

[gauss]

Oscilatoarele " de radioamator " au tensiuni ( relativ ) mari ... de ordinul sutelor de milivolti ... mai sigur volti . In genere , sant oscilatoare de purtatoare , pentru tehnica emisiei , sau oscilatoare locale pentru mixaj , in radioreceptoare . Cu sute de microvolti nu prea ai ce face , simplist vorbind . Ma rog , n - are nici o importanta ... Altfel , tensiuni ( mari ? ... totul e relativ ) la frecventa gigahertzi ... oleaca de divizor capacitiv ... sau cuplaj slab ... fractiuni de picofarad . La urgenta , bucla de masura . Crocodilul de masa cuplat la varful " cald " al sondei ecranate a frecventmetrului , si apropiat de montaj , de iesirea blocului RF , sau de antena pana " numara " . Personal judec tehnica si metodologia de masura pe cazuri punctuale . E o constatare individuala , nu o sugestie ...

[VAX]

Nu este recomandabil sa aduci semnalul direct in prescaler, ci sa aiba macar un etaj de amplificare inainte (un BFR sau ceva mai bun). In caz de supravoltare a intrarii se arde tranzistorul, nu prescalerul. S-ar putea folosi o cascoda cu tranzistor SiGe la parter si BFR la eraj, in cazul in care se doreste functionarea la pana 3-4 GHz, sau chiar mai sus (depinde ce cat de tare e BFR-ul, pentru ca tranzistoarele cu SiGe care se gasesc usor au Ft > 20 GHz).

Pentru tensiuni mari varianta optima este cu atenuator compensat la intrare. Ar merge si o protectie cu diode cu capacitate de bariera mica (<1pF), dar nu dupa schema clasica (cu diodele antiparalel), ci o varianta sofisticata, cu 4 diode si bootstrapare, pentru reducerea capacitatii de intrare. Ar fi bun si un detector de RF inainte de prescaler, cuplat cu amplificator de cc (cu AO) si cu instrument indicator (magnetoelectric sau cu LED-uri), pentru monitorizarea nivelului de la intrare. Atenuatorul controlat (cu diode PIN sau de alt tip) si o bucla de RAA ar fi deja prea mult pentru amatori.

[gsabac]

Am incercat sa aduc unele imbunatatiri schemei prezentate de @nico_2010 din postarea #5.

Acestea realizeaza o protectie sporita la supratensiuni si nu influenteaza banda de frecvente.

 

Se poate si mai bine !

 

@gsabac

 

[MifTy]

@gsabac s-a salvat, mulţumesc pentru sugestii.
când am comparat schema originală cu etajele de intrare tipice de frecvenţmetre industriale m-am gândit şi eu la ceva asemănător, dar cum nu sunt absolvent de electronică, nu aş fi avut prea mare idee cum să calculez componentele necesare...

ar mai fi o soluţie, la care s-ar impune nişte modificări, cred, am s-o pun mai pe seară, pentru că acum trebuie să plec de-acasă pentru câteva ore...