Frecventmetru direct si reciproc

[darius_bv]

Pentru ca aveam nevoie sa reglez precis frecventa cuarturilor ceasurilor RTC (32.768KHz), am conceput un frecventmetru reciproc pornind de la un cuart de 3.276800MHz. Ideea este sa-l construiesc cu ce am prin curte, adica multe numaratoare/registre TTL  NOS si alte circuite logice recuperate. Si daca tot voi face numaratorul, hai sa-l fac si frecventmetru, ce mai conteaza cateva circuite in plus? Sinteza de circuite combinationale si secventiale n-am mai facut de 30 de ani, dar cica este ca mersul pe bicicleta... 

Pe functia de frecventmetru reciproc masor durata semnalului de 1Hz al secundelor ceasului, precizia fiind de 0,01Hz. Ca frecventmetru va avea domeniile de masurare de 100KHz, 1MHz, 10MHz si la sugestia prietenului @sesebe o sa-i adaug si un divizor de mare viteza, ca sa extind domeniul de masura la 100MHz. O sa-i adaug si un adaptor de intrare de mare impedanta, ca sa nu influienteze frecventa dispozitivului masurat. Citirea numaratoarelor o fac cu registre de deplasare incarcate paralel si apoi serializate cu un microcontroler. Afisarea o fac tot serial, cu display HCMS matriceal.  Am gasit prin smelturi un oscilator cu incalzire OXCO de 10MHZ, cu iesire sinusoidala pe care l-am modificat si acum scoate un frumos semnal TTL de 3.276800MHz. E primul pas. 

Revin cu noutati. 

Numai bine! 

 

frecventmetru.pdf

[nico_2010]

Fara sa te determin sa renunti la proiect, este si varianta de frecventmetru reciproc cu microcontroller (Atmega, STM32, chiar si cu PIC) care ti-ar simplifica mult viata si ar iesi si la o dimensiune mai mica.

[sesebe]

Fain oscilatorul.

Daca faci cu Atmega etc se pierde tot farmecul, devine un proiect SW.

[roadrunner]

@sesebe

Daca invata HDL il facea in hardware digital si mergea direct la 500Mhz fara prescaler pe orice FPGA comun. (si nici nu mai conta ce frecventa quartzului din baza de timp) - fara ciocan de lipt, asa din mouse si tatatura, din incheietura cum zic mosii aia din parc care joaca table.

Dar sa-l lasam ca e pe calea buna si pana la urma conteaza experienta nu rezultatul. (the chase not the hunt)

RR

Editat Noiembrie 8 de roadrunner

[sesebe]

tot SW ar fi fost

 

[mihaiaurul]

20 minutes ago, sesebe said:

tot SW ar fi fost

SW ar fi fost programarea, executia este HW intr-un FPGA.
 

[mihaiaurul]

2 hours ago, roadrunner said:

the chase not the hunt

Iliada și Odiseea.

[darius_bv]

Salutare! N-am mai intrat de multisor aici dar am lucrat la proiect. 

 

Daca doream un frecventmetru soft, il cumparam de la chineji cu cativa dolari. Am zis la inceput ca il fac cu ce am prin curte. Am facut un frecventmetru si generator cu PIC. Acum vreau unul precis, in domeniul declarat. Sincer, nu as avea ce masura la 500MHz, nefiind radioamator. Deasemenea, exista si varianta de ceas cu GPS, etc... Poate ca si din nostalgie am ales varianta hard. Deasemenea, toate cablajele mi le fac singur, desi exista varianta chinezeasca, dar ce farmec mai are?

Am facut deja adaptorul de intrare cu FET (BF245C, repetor) urmat de doua etaje de amplificare cu BFG541 si un divizor cu 10, ca in schema de mai jos. Masoara pana in 130MHz la niveluri de intrare de 0.1Vef. Provocarea a fost sa gasesc "prin curte" bistabile si porti rapide.

Va continua. 

 

[darius_bv]

Am terminat si amplificatorul video pentru frecvente intre 30Hz-30MHz, cu care pot masura semnale digitale si analogice. Configuratia este etaj cascoda cu BC547 si trigger Schmidt cu 74AC14. Va avea o singura intrare de semnal, comutabila pe calea directa pentru frecvente mai mici de 30MHz si calea cu frecventa divizata prin 10 pentru semnale RF pana in 130MHz. Elementul comun va fi etajul de intrare cu FET si 2SC3337. 

Intentionez sa folosesc si un amplificator logaritmic de inalta frecventa, pentru monitorizarea amplitudinii semnalului de intrare si afisare nivel cu un VU-metru matriceal. Daca se ajunge in zona rosie, o tasta va permite atenuarea semnalului de intrare cu 20dB. 

Ma mai gandesc daca voi face numaratorul cu 4193 si 495 sau le voi dona unui coleg nostalgic si voi trece la niste SMD-uri mai moderne. 

[okean]

Va urmaresc proiectul cu interes, de dragul vremurilor apuse, promotie '89,  as opta pentru 495 & 4193 ...

[darius_bv]

La 22.11.2024 la 18:24, okean a spus:

Va urmaresc proiectul cu interes, de dragul vremurilor apuse, promotie '89,  as opta pentru 495 & 4193 ...

Va salut!  Din respect pentru dumneavoastra in primul rand si apoi... pentru ca e mai simplu de facut manual un cablaj cu componente clasice decat SMD, desi curentul consumat este mare, voi face prima varianta cu 4193 si 495 (D193D si  K155IR1) - restul componentelor vor ajunge la prietenul meu pasionat de Cobre, @aureli67, stie el cum sa le puna in valoare. 

Am conceput initial o varianta cu autoscalare, semnalul de CARRY al ultimului numarator fiind testat pentru determinarea preciziei maxime de catre microcontroler. Apoi m-am gandit ca de cele mai multe ori nu ai nevoie de precizia maxima, ci de un interval de timp rezonabil  de masurare, asa ca am trecut la scalarea manuala. Pentru ca vreau sa economisesc porturile microcontrolerului (cine stie ce idei imi mai vin...) am conceput o comanda manuala  a domeniilor de masurare, folosind relee de buna calitate. Schema este echivalentul uni "tri-stabil" (exista asa ceva?) cu relee, cu presetare pe domeniul de masurare de 1s. Releee fiind foare mici, SMD, am spatiu suficient. 

Am renuntat la un etaj de divizare, din 7 au ramas 6 pentru ca, folosind numaratoare binare, valoarea maxima a domeniului de masura este de 2 la puterea 24, adica 1.6777216MHz pentru un timp de masura de 10s, 16.777216MHz pentru un timp de masura de 1s si 30MHz, respectiv 130MHz (cu divizor 1/10) pentru un timp de masura de 0.1s. Cred ca este rezonabil pentru un aparat de masura decent. Conversia din hexa in BCD pentru afisare o fac soft, deasemenea calculele functiei de transfer pentru frecventmetrul reciproc le fac in hexa, asa ca nu ma deranjeaza numaratoarele binare, ba dimpotriva. Afisarea va fi cu 8 caractere. 

Aceasta este schema divizorului. Daca mai modific ceva, revin. Trec la executia cablajului. 

Toate cele bune! frecventmetru reciproc COUNTER.pdf

[darius_bv]

Inca ceva: de ce am folosit relee? Poate parea desuet, dar asta e ideea proiectului. Inafara de aceasta, nu introduc timpi de intarziere sau de tranzit. In regula, stiu ca semnalele de intrare si cele din divizor sunt independente, deci faza lor nu este relevanta, asa ca nu conteaza. Uneori e distractiv sa te intorci la origini. Sper sa nu se supere amatorii de FPGA-uri. 

[okean]

Da, asa era pe timpuri cu numarator si registru de deplasare, schema e chiar compacta folosirea microprocesorului da flexibilitate si scuteste o " ciurda " de integrate la partea de afisare, felicitari !

[aureli67]

super schema , sincere felicitari , asteptam produsul final sa-l admiram  

totusi , am o problema personala cu multiplexarea afisorului

ca si la vumetre , nu-mi place deloc metoda asta , prefer metoda clasica de decodare independenta pe fiecare digit , sa nu fluctueze intensitatea luminoasa in functie de ce cifra se afiseaza , chiar daca se mareste consumul de curent si cantitatea circuitelor folosite 

repet , e doar problema mea , jos palaria pentru munca depusa  

nu multi in ziua de azi se mai lupta cu circuitele clasice ( mii de multumiri pentru ttl-urile care vor ajunge la mine )

tot inainte !!!

 

[darius_bv]

Acum 6 ore, aureli67 a spus:

am o problema personala cu multiplexarea afisorului

ca si la vumetre

Voi folosi un afisaj matriceal HCMS2915, fara multiplexare. PIC-ul incarca serial un registru de 320 biti, iar fiecare bit comanda unul din cele 320 led-uri dispuse in 8 caractere a 7x5 led-uri. Nu palpaie nimic. Consumul mediu al afisajului este sub 100mA.

Toate cele bune si tie!