Принципиальная схема
Электрическая схема прибора показана на рис. 1. В схеме можно выделить следующие основные узлы: измерительный генератор на DA1, входной усилитель режима F1 на VT1, входной делитель (прескалер) режима F2– DD1, коммутатор сигналов на DD2, блок измерения и индикации на DD3 и LCD, а также стабилизатор напряжения.
Измерительный генератор собран на микросхеме-компараторе LM311. Данная схема хорошо зарекомендовала себя в качестве генератора частоты до 800 кГц, обеспечивая на выходе сигнал, близкий к меандру. Для обеспечения стабильных показаний генератор требует согласованной по сопротивлению и стабильной нагрузки.
Частотозадающими элементами генератора являются измерительная катушка L1 и конденсатор C1, а также коммутируемый микроконтроллером эталонный конденсатор C2. В зависимости от режима работы L1 подключается к клеммам XS1 последовательно или параллельно. С выхода генератора сигнал через развязывающий резистор R7 поступает на коммутатор DD2 CD4066. На транзисторе VT1 собран усилитель сигнала частотометра F1. Схема особенностей не имеет за исключением резистора R8, необходимого для питания выносного усилителя с малой входной ёмкостью, во многом расширяющего область применения прибора. Его схема показана на рис. 2
. При пользовании прибором без внешнего усилителя необходимо помнить, что его вход находится под напряжением 5 Вольт, и поэтому необходим развязывающий контенсатор в сигнальной цепи.
Предделитель частотометра F2 собран по типовой для большинства подобных прескалеров схеме, лишь введены ограничительные диоды VD3, VD4. Необходимо заметить, что при отсутствии сигнала предделитель самовозбуждается на частотах около 800-850 МГц, что являтся типичным для высокочастотных делителей. Самовозбуждение пропадает с подачей на вход сигнала от источника с входным сопротивлением близким к 50 Ом. Сигнал с усилителя и прескалера поступает на DD2.
Главная роль в приборе принадлежит микроконтроллеру DD3 PIC16F84A. Данный микроконтроллер пользуется огромной и заслуженной популярностью у конструкторов благодаря не только хорошим техническим параметрам и небольшой цене, но и простоте в программировании и обилию различных прамеров его использования как от производителя, компании MicroChip, так и всех, кто применял его в своих конструкциях.
Желающим получить подробную информацию достаточно в любом поисковике Internet'а ввести слова PIC, PIC16F84 или MicroChip. Результат поиска Вам понравится.
Сигнал с DD2 поступает на формирователь, выполненный на транзисторе VT2. Выход формирователя непосредственно подключен к входящему в микроконтроллер триггеру Шмидта. Результат расчётов выводится на алфавитно-цифровой дисплей с интерфейсом HD44780. Микроконтроллер тактируется частотой 4МГц, при этом его быстродействие состаляет 1млн. операций в секунду. В приборе предусмотрена возможность внутрисхемного программирования посредством разъёма ISCP (in circuit serial programming). Для этого необходимо удалить перемычку XF1, изолировав этим цепь питания микроконтроллера от остальной схемы. Далее присоединяем программатор к разъёму и “зашиваем” программу, после чего не забываем установить перемычку. Такой способ особенно удобен при работе с микроконтроллерами в корпусе для поверхностного монтажа (SOIC).
Управление режимами осуществляется тремя кнопочными переключателями SA1–SA3 и будет подробно описано ниже. Данные переключатели не только включают нужный режим, но и обесточивают не задействованные в данном режиме узлы, снижая общее энергопотребление. На транзисторе VT3 собран ключ управления реле, подключающего эталонный конденсатор C2.
Микросхема DA2 является высококачественным стабилизатором 5 Вольт с низким остаточным напряжением и сигнализатором разряда питающей батареи. Эта микросхема специально разрабатывалась для использования в устройствах с низким токопотреблением и батарейным питанием. В питающей цепи установлен диод VD7 для защиты прибора от переплюсовки. Пренебрегать им не стоит!!!
При использовании индикатора, требующего отрицательного напряжения, необходимо по схеме рис. 3
собрать источник отрицательного напряжения. Источник обеспечивает до –4 Вольт при использовании в качестве 3VD1, 3VD2 германиевых диодов или с барьером Шоттки. Схема программатора JDM, доработанного для внутрисхемного программирования, приведена на рис. 4
. Подробнее о программировании будет сказано ниже в соответствющем разделе.
Содержание раздела
