دارات مقياس التردد البسيط - التصاميم التناظرية

يمكن استخدام دوائر متر التردد التماثلية البسيطة التالية لقياس الترددات التي قد تكون إما موجة جيبية أو موجة مربعة. يجب أن يكون تردد الإدخال المراد قياسه 25 مللي فولت على الأقل من أجل الكشف والقياس الأمثل.

يسهل التصميم نطاقًا واسعًا نسبيًا لقياس التردد ، من 10 هرتز إلى 100 كيلو هرتز كحد أقصى ، اعتمادًا على إعداد مفتاح الاختيار S1. يمكن ضبط كل إعداد من الإعدادات المحددة مسبقًا البالغة 20 كيلوًا والمرتبطة بـ S1 a بشكل فردي للحصول على نطاقات أخرى من انحراف النطاق الكامل للتردد على المقياس ، حسب الرغبة.

الاستهلاك الكلي لدائرة عداد التردد هذه فقط 10 مللي أمبير.

تحدد قيم R1 و C1 الانحراف الكامل للمقياس على العدادات ذات الصلة المستخدمة ، ويمكن تحديدها اعتمادًا على العداد المستخدم في الدائرة. يمكن إصلاح القيم وفقًا لذلك بمساعدة الجدول التالي:

كيف تعمل الدائرة

بالإشارة إلى مخطط الدائرة لمقياس التردد البسيط ، تعمل 3 BJTs في جانب الإدخال مثل مضخم الجهد لتضخيم تردد الجهد المنخفض إلى موجات مستطيلة 5 فولت ، لتغذية مدخلات IC SN74121

IC SN74121 هو هزاز متعدد أحادي مع مدخلات Schmitt-Trigger ، مما يسمح بمعالجة تردد الإدخال في نبضات أحادية الطلقة ذات أبعاد صحيحة ، والتي تعتمد قيمتها المتوسطة بشكل مباشر على تردد إشارة الإدخال.

تعمل الثنائيات وشبكة R1 و C1 عند طرف خرج IC مثل وحدة تكامل لتحويل خرج الاهتزاز من monostable إلى DC ثابت بشكل معقول قيمته تتناسب طرديًا مع تردد إشارة الإدخال.

ومن ثم ، مع ارتفاع تردد الإدخال ، ترتفع أيضًا قيمة جهد الخرج بشكل متناسب ، والذي يتم تفسيره من خلال الانحراف المقابل على المقياس ، ويوفر قراءة مباشرة للتردد.

تحدد مكونات R / C المرتبطة بمفتاح الاختيار S1 توقيت التشغيل / الإيقاف أحادي الطلقة ، وهذا بدوره يحدد النطاق الذي يصبح التوقيت مناسبًا له ، لضمان نطاق مطابق على العداد والحد الأدنى من الاهتزاز على إبرة متر.

نطاق التبديل

• أ = 10 هرتز هو 100 هرتز
• ب = 100 هرتز إلى 1 كيلو هرتز
• c = 1 كيلو هرتز إلى 10 كيلو هرتز
• d = 10 كيلوهرتز إلى 100 كيلوهرتز

متعدد المدى دقيق التردد متر الدائرة

يتم عرض نسخة محسنة من الرسم التخطيطي الأول لدائرة مقياس التردد في الشكل أعلاه. ترانزستور الإدخال TR1 هو أ تقاطع بوابة FET متبوعًا بمحدد الجهد. يسمح المفهوم للأداة بمقاومة إدخال كبيرة (من نطاق ميجا أوم واحد) وأمان ضد الحمل الزائد.

بنك التبديل S1 b يحمل ببساطة محطة متر ME1 الموجبة 'مؤرضة' لتكوينات النطاق الستة المعينة على S1 a وبالتالي يوفر مسار التفريغ لمكثف النطاق المقابل كما هو موضح في الملاحظات على الشكل 1. ومع ذلك ، في السابع يتم تبديل المقياس والمقاومة المحددة مسبقًا VR1 حول الصمام الثنائي المرجعي D7 الخاص بـ Zener.

يتم تعديل هذا الإعداد المسبق أثناء الإعداد لتوفير انحراف كامل للمقياس يتم بعد ذلك معايرته بدقة لهذا المستوى المرجعي المحدد. هذا مهم لأن ثنائيات زينر تقدم بمفردها نسبة تحمل 5٪. عند الإصلاح ، يتم التحكم في هذه المعايرة أخيرًا من لوحة لوحة القيادة مقياس فرق الجهد VR2 الذي يوفر التحكم في جميع نطاقات التردد.

تم وضع أعلى سعة لتردد الإدخال على f.e.t. البوابة مقيدة بحوالي ± 2.7 فولت من خلال ثنائيات زينر D1 و D2 ، مجتمعين مع المقاوم R1.

في حالة كانت إشارة الإدخال أعلى من هذه القيمة في كلا القطبين ، فإن جهاز Zener المعني سيعمل على تثبيت الجهد الزائد إلى 2.7 فولت. يقوم Capacitor C1 بتسهيل بعض تعويض التردد العالي.

يتم تكوين FET مثل متابع المصدر ويعمل تحميل المصدر R4 كوضع في الطور لتردد الإدخال. يعمل الترانزستور TR2 كمضخم تربيع مباشر يؤدي ناتجه إلى تشغيل الترانزستور TR3 ووفقًا للتفسير المقدم مسبقًا.

يتم تحديد مكثفات الشحن لكل 6 نطاقات تردد باستخدام جهاز التبديل S1a. يجب أن تكون هذه المكثفات ثابتة للغاية وذات درجة عالية مثل التنتالوم.

على الرغم من الإشارة إليها على أنها مكثفات فردية في الرسم التخطيطي ، إلا أنه يمكن تكوينها باستخدام جزأين متوازيين. مكثف C5 ، على سبيل المثال ، مبني باستخدام 39n و 8n2 ، بسعة إجمالية تبلغ 47n2 ، بينما يتكون C10 من 100p و 5-65p.

تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يظهر تصميم مسار ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتراكب المكونات لدائرة مقياس التردد الموضحة أعلاه في الأشكال التالية

مقياس التردد البسيط باستخدام IC 555

من المحتمل أن يكون جهاز قياس التردد التماثلي التالي هو الأبسط ولكنه يتميز بقراءة تردد دقيقة بشكل معقول على العداد المرفق.

يمكن أن يكون العداد من نوع الملف المتحرك المحدد أو عداد رقمي مضبوط على نطاق 5 فولت تيار مستمر

IC 555 سلكي كمعيار دائرة أحادية ، التي يتم إصلاح وقت تشغيلها من خلال مكونات R3 و C2.

لكل نصف دورة موجبة لتردد الإدخال ، يتم تشغيل monostable لفترة زمنية محددة كما هو محدد بواسطة عناصر R3 / C2.

تعمل الأجزاء R7 و R8 و C4 و C5 عند إخراج IC مثل المثبت أو التكامل لتمكين نبضات ON / OFF أحادية الاستقرار لتكون ثابتة بشكل معقول للمقياس لقراءتها بدون اهتزازات.

يسمح هذا أيضًا للإخراج بإنتاج متوسط ​​تيار مستمر يتناسب طرديًا مع معدل تردد نبضات الإدخال التي يتم تغذيتها عند قاعدة T1.

ومع ذلك ، يجب ضبط الإعداد المسبق R3 بشكل صحيح لنطاقات مختلفة من الترددات بحيث تكون إبرة العداد مستقرة إلى حد ما وتؤدي زيادة أو نقصان تردد الإدخال إلى قدر متناسب من الانحراف عبر هذا النطاق المحدد.