Самодельные частотомеры

[UY3IG]

Сейчас в продаже есть много вариантов разных частотомеров-конструкторов. Пределы измерения тоже очень разные. В принципе - неплохие приборы для начинающих. И не очень дорого. Даже - дёшево. Но у все их два существенных недостатка - нестабильность показаний во времени и критичность к форме и уровню измеряемого сигнала. Что сделать, чтобы преодолеть эти недостатки и сделать самодельный частотомер не хуже заводского?
Стабильность измерений можно значительно улучшить, применив генератор опорной частоты более совершенный. Какие есть самодостаточные схемы для этого?
И нужно применить какой-либо универсальный входной формирователь. Чтобы можно было измерять сигналы не только синусоидальной, но и сложной формы, а также отрицательной и положительной полярности различных уровней.
Есть у кого-нибудь наработки по этой теме?

[AversT]

Владимир, приветствую!

Мне попалась вот такая схема.

http://sezador.radioscanner .ru/pages/articles/sources/scaleamp.htm

Сам не собирал, поэтому ничего конкретного сказать не могу.
Попробуй. Собрать, если есть желание, недолго :D .
Если нужно "на все случаи жизни", лучше посмотреть входные устройства промышленных частотомеров. Они не слишком простые, но вполне доступные для самостоятельного изготовления.

[UY3IG]

AversT Владимир, спасибо. Скоро буду в Донецке - поищу м/с. Обязательно проверю. Посмотрел входные цепи Ч3-44, Ч3-36 - хлопотно очень. Ну а кварцевый генератор однозначно нужно "упаковывать" в термостат. Надо поискать подходящие конструкции. И хорошие кварцы на 4 мГц. Такие ведь стоят во всех конструкциях частотомеров на ПИКах?

[AversT]

Владимир, посмотри раздел "Измерения" на pro-radio:

http://pro-radio.ru/measure/

Там была тема, посвящённая частотомерам на микроконтроллерах. В т.ч. обсуждались вопросы точности и температурной стабильности. Быстро не нашёл конкретную тему, страниц там много...
Вообще там много полезной информации по различным средствам измерений, и промышленных, и самодельных.

[UY3IG]

Просмотрел все темы http://pro-radio.ru/measure/. К сожалению, ничего больше нет, кроме http://sezador.radioscanner .ru/pages/articles/sources/scaleamp.htm.

[AversT]

Просмотрел все темы http://pro-radio.ru/measure/. К сожалению, ничего больше нет, кроме http://sezador.radioscanner .ru/pages/articles/sources/scaleamp.htm.

Владимир, вот эта тема:

http://pro-radio.ru/controllers/5978/

Я тоже сразу не нашёл, она оказалась в другом разделе...

[AlexZander]

ur3iag
Свои пять копеек-Владимир обратите внимание на частотомер Бирюкова в Радио за 1981г,номер не помню,очень стоящая конструкция,повторяе тся без проблем,работает не хуже заводского,помоему до сих пор не встречал подобной конструкции,а элементную базу можно подработать под современные компоненты,и еще термостабильный генератор можно взять от старого частотомера их много сейчас разбирают,просто нужно найти где,он там стоит отдельным блоком и не представляет ценности для металлистов.Очень рекомендую эту конструкцию,не смотрите что старая.

[rx3apf]

ur3iag
,а элементную базу можно подработать под современные компоненты....
Очень рекомендую эту конструкцию,не смотрите что старая.
По нынешним временам пользы от ее повторения не больше, чем от изготовления каменного ножа или топора. Просто потеря времени, хоть под какую базу перерабатывать. Микроконтроллерная реализация и многократно проще и функциональнее. Если не требуется измерение длительности импульса, то все вообще тривиально, причем разрешение можно иметь не хуже 1E-6...1E-7 во всем диапазоне частот, что принципиально недоступно конструкциям с простым счетом в фиксированном временном окне.
Опорник - рекомендую обратить внимание на TXCO от старых мобильных телефонов. 1E-7 в комнатном диапазоне после калибровки - легко. А вот входной формирователь в диапазоне до сотни-другой MHz (что может считать простой частотомер без ECL-прескалера) - и в самом деле непростая вещь, действительно простого и надежного решения я не встречал. Можно попробовать быстрые компараторы от Maxim (MAX901x, 912, 913), результаты экспериментов вполне обнадеживающие, но до окончательного решения у меня руки не дошли.

[Дмитрий М]

При желании обойтись "малой кровью" имхо стоит подумать о использовани процессора только для индикации и переключения режимов. Собственно, в той ветке на про-радио я так и писал. Ворота ("gate") и счётные декады на логике или ПЛИС, а динамическую индикацию на проце. Опорник только 1 или 5 Мгц (Гиацинт), на другие частоты термостабильные кварцы крайне редки и дороги. Считать процессором плохо - крайне сложно отладить тайминги операций в разных режимах и частотах для однозначности показаний. Сложность входных формирователей объясняется их универсальностью и малочувствительность ю к форме сигнала и уровню. Прогресс особо этих цепей не коснулся, разве что появились прескалеры с широким диапазоном и высокой граничной частотой, но при попытке сделать им широкодиапазонный вход всё равно приходим к схемам, аналогичным "гробику" входа В у Ч3-63 или 64, то есть аттенюатор управляемый, УВЧ, детектор для АРУ аттенюатора и прескалер.

[rx3apf]

Опорник только 1 или 5 Мгц (Гиацинт), на другие частоты термостабильные кварцы крайне редки и дороги.

Никто не запрещает умножить 5 MHz для лучшего разрешения. Но для любительских целей 1E-7 - более чем достаточно практически всегда. Требуется, кстати, не "термостабильный кварц", а просто стабильный и высокодобротный. Впрочем, термостатированный ширпотреб легко дает 1E-8, разве что долговременная стабильность может оказаться не очень. Впрочем, при нынешних ценах на GPSные модули сделать опорник лучше 1E-9 нетрудно.



Считать процессором плохо - крайне сложно отладить тайминги операций в разных режимах и частотах для однозначности показаний.

Совершенно тривиально делается. Что для PIC, что для AVR. Кстати, особой необходимости в этом и нет. Для получения разрешения 1E-7 при секундном интервале измерения мне в обвязку PIC16F628 потребовалось два корпуса AC74 и один AC132. Итого - DC...180 MHz.

[UY3IG]

Спасиба всем ответившим. НО
В принципе - неплохие приборы для начинающих. на это почти никто не обратил внимания. Вижу, что "поднять" этот прибор до уровня заводского вряд-ли получится. Но хотябы значительно улучшить , думаю - возможно.
Насчет генераторов от мобилок, от заводских конструкций и т.тд: в самодельных частотомерах, измерителях и прочих конструкциях на ПИКах применяются кварцы на 4,3 мГц. Другие мне не попадались ни разу. Сможет "начинающий" применить другой кварц вместо родного? То-то... Пока одно схемное решение подходит. Это - входной формирователь по ссылке http://sezador.radioscanner .ru/pages/articles/sources/scaleamp.htm Буду его проверять. А также, наверное, придется рассмотреть варианты с простым кварцевым генератором с пассивным термостатированием. Ну и входной аттенюатор, управляемый вручную. Все остальное очень сложно и не может быть рекомендовано для неопытных.

[blindman]

Сможет "начинающий" применить другой кварц вместо родного?
Сможет, если в программе будет предусмотрено задание частоты кварца

[UY3IG]

blindman Зачем это голословное утверждение? В какой програме для ПИКов данных измерителей предусмотрено такое? Или рекомендовать всем разработчикам вводить в свои прошивки этот пункт?

Пока одно схемное решение подходит. Это - входной формирователь по ссылке http://sezador.radioscanner .ru/pages/articles/sources/scaleamp.htm Буду его проверять. А также, наверное, придется рассмотреть варианты с простым кварцевым генератором с пассивным термостатированием. Ну и входной аттенюатор, управляемый вручную. Все остальное очень сложно и не может быть рекомендовано для неопытных.

Поддерживаю. Но весь формирователь надо в выносном щупе. Или предусмотреть подключение на входе резистора 50 ом и подключать согласованным кабелем. Есть осциллограф С1-75. Много я переделал всяких щупов, чтобы увеличить входное сопротивление. Прямоугольный импульс вроде передает без искажений. Но с согласованным кабелем все равно не сравнить. Даже коротенький проводничок земли ухудшает картинку. Все это конечно на частотах в районе 20 мгц и выше.

[blindman]

Зачем это голословное утверждение?Что значит голословное? Это прямой и очевидный ответ на ваш вопрос. Нет таких конструкций? Надо сделать :) Я например не чувствую в себе сил разработать "правильный" входной формирователь, а вот цифровую часть и прошивку - пожалуйста. На AVR - легко, на PIC - чуть подольше. Если вы действительно задались целью сделать прибор - давайте попробуем сделать его совместно. А там посмотрим, голословно или нет :)

[UY3IG]

blindman Я не задавался целью сделать новый прибор. Только лишь немного усовершенствовать то, что сейчас повсеместно продается на рынках. Да и не вижу смысла в создании нового прибора, только лишь затем, чтобы можно было применить любой кварц. Но, за предложение помощи - спасибо.

[Сергей из Киева]

Мне попалась вот такая схема.

http://sezador.radioscanner .ru/pages/articles/sources/scaleamp.htm


Это на входе. А на выходе можно поставить Статический светодиодный цифровой индикатор, управляемый по SPI (http://sezador.radioscanner .ru/pages/articles/sources/serialed.htm) - в конце фото как раз в составе макета частотомера...

[Сергей из Киева]

Тема как-то быстро заглохла. Хоть бы кто написал, как же всё-таки работает этот самый входной формирователь: хорошо, плохо, удобен ли в настройке, и пр. ...

[Anvar]

Делал как-то формирователь из инверторов, включенных в активном режиме, то есть, с резистором в обратной связи. Два последовательно через конденсатор. Для частотомера и синтезатора. Работает на предельной частоте микросхем.