万能デジタルスケール。スキーム、説明

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万能デジタルスケール。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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このデバイスを開発するとき、著者は、高速、無線受信への干渉を最小限に抑え、消費電力を抑え、アプリケーションの普遍性を達成するという課題を自らに課しました。動作モードの柔軟な調整の可能性。

説明されているデジタルスケールは0入力であり、01〜30 MHzの範囲の信号周波数、分解能-0,1 kHz、測定時間-0,5秒を測定できます。入力信号レベルは0,25〜1,5Vの範囲にすることができます。入力抵抗は8,2kオームです。ノードは、15V電源から50mAの電流を消費します。

このデバイスの特徴は、受信機またはトランシーバーの同調周波数を形成する原理に従って、いくつかのモードで動作できることです。デジタルスケールの演算アルゴリズムは、制御入力 So、Si のバイナリコードに依存します。インジケータの読み取り値は、局部発振器の周波数fi、fa、fsによって決定され、その信号は表に従って入力に供給されます。

Состояние エントリー		動作モード
S,	So
0	0	Y==f1+f2+f3
0	1	Y=f1+f2-f3
1	0	Y=f1-f2+f3
1	1	Y=f1-f2-f3

このデバイスは、XNUMX つまたは XNUMX つの周波数変換を備えたトランシーバーで変更なしで使用できます。また、周波数カウンタとしても使用できます。この場合、測定信号は任意の「加算」入力に適用できます。

デジタルスケールの概略図を図に示します。 1. スケールは、入力マルチプレクサ DD1、トランジスタ VT1 ～ VT3 の TTL レベルのパルス整形器、トリガ DD16、DD2 の 3 による高速分周器、10 ディケード可逆カウンタ (DD15 ～ DD16)、 21セグメントコードインジケーター（DD1-DD6）、デジタルインジケーター - HG4.1-HG4.2、要素DD5、DD9の水晶発振器、および制御ユニット（DDXNUMX-DDXNUMX）へのバイナリXNUMX進コードのデコーダーに登録します。

周波数 f1、f2、f3 の入力信号は、パルス整形器、分周器を交互に通過し、カウンタの入力に供給されます。制御ユニットの入力 S1、S0 で受信した外部信号の組み合わせに応じて、カウンタは上記の動作モードの表に従って加算モードまたは減算モードに設定されます。

ユニバーサルデジタルスケール

制御装置は、入力信号のシーケンスを決定し、必要な期間のカウントパルスを生成し、カウンターをゼロに設定し、カウント結果をデコーダーでレジスターに書き込みます。デバイス全体の動作は、水晶発振器によって生成されるパルスと同期しています。その出力から、制御された分周器 DD6-DD8 を介して EC コマンドカウンター DD9 の入力に供給されます。カウンタＤＤ６．１、ＤＤ６．２の総分周係数は６４である。マイクロ回路ＤＤ７、ＤＤ８の変換係数は、入力Ｄ１～Ｄ４が低論理レベルを有する場合１０であり、高論理レベルである場合２５０である。

カウンターDD0の出力9にパルスが現れた瞬間からのノードの相互作用を検討し、可逆カウンターDD10-DD15で初期コードの予備記録を可能にします。 EC カウンタ DD9 の入力に到達した次のパルスにより、出力 1 にハイロジックレベルが発生し、これがプリセットカウンタ DD8 の入力に供給されます。その結果、水晶発振器の周波数変換係数がこの信号の作用により、マルチプレクサDD16000の最初のキーも開き（出力1と2の間）、周波数f1の信号が測定チャネルに入ります。

周波数ｆ１を測定するときカウンタＤＤ１０～ＤＤ１５は加算モードで動作する。それらの入力は±１であるため、入力Ｓ０、Ｓ１の制御信号に関係なく、要素ＤＤ５．４の出力から高論理レベルが供給される。 Low の場合、10 ディケードアップ/ダウンカウンタは減算モードで動作します。

水晶発振器の16サイクル後（000ミリ秒後）、コマンドカウンタDD160の出力2にパルスが表示されます。これで、周波数f9の入力信号のカウントが完了します。

測定中にカウンタが受信するパルス数はNi=（f1 / 16）t1 = 0,01f1です。ここで、t1は160msに等しいカウント時間です。

コマンドカウンターDD2の状態「9」では、一時停止が形成され、その間にカウントが無効になり、測定チャネルの分周器が元のゼロ状態に設定され、パルス整形器の入力が共通に接続されますコンデンサC4を介して配線します。一時停止中のDD6,4、DD7マイクロ回路の分周係数は8であるため、一時停止期間は10ミリ秒です。

一時停止が終了すると、コマンドカウンタは状態「3」になります。この場合、周波数 f2 の信号が測定チャネルに入ります。同時に、反転制御ユニットは、制御信号S1、S0に応じてカウント方向信号（論理0 - 加算、1 - 減算）を生成します。周波数 f2 の信号のカウントも 160 ms 続きます。カウントが終了するまでに、カウンタによってカウントされるパルス数は 0,01f2 ずつ増減します。カウントが終了すると、一時停止が形成されます (コマンドカウンタは「4」状態になります)。周波数 f3 の信号を調査するときにも同様のプロセスが発生し、その後、別の一時停止が発生します。

状態「7」では、カウンタDD9は最後のサイクルコマンドによって形成されます。カウンターからの彼女の情報によると。 DD10-DD15はデコーダレジスタ（DD16-DD21）に書き込まれ、インジケータHG1-HG6によって表示されます。その後、コマンドのサイクルが繰り返されます。測定期間は、すべてのコマンドの合計期間によって決定され、505,6ミリ秒に等しくなります。

TTL トリガー DD30、DD2 に基づく高速分周器の使用により、高性能 (3 MHz) が実現されます。 TTLSH と CMOS マイクロ回路間の信号レベルの一致は、TTLSH トリガーに電力を供給する珍しい方法を使用して達成されました。電力はツェナーダイオード VD1 の端子からこれらのマイクロ回路に供給され、そのアノードはツェナーダイオード VD2 を介して共通ワイヤに接続されます。その結果、分周器の出力の信号レベルは 6,8 (論理 0) と 10,8 (論理 1) V になります。これらのレベルは、カウンタ DD10 ～ DD15 のスイッチング電圧に対して対称的に配置されており、分周器の正常な動作が保証されます。デバイス。

結果の静的表示と CMOS 素子により、電波干渉放射が低く、選択された電源電圧 (15 V) でインジケーターの許容可能な明るさが得られます。スケールの精度は水晶発振器の周波数設定の精度に依存するため、デバイスのセットアップは、コンデンサ C6 を選択して水晶発振器の周波数を設定することになります。カウントがない場合、カウンタ DD2 ～ DD168 のスイッチング電圧が低い場合は、ツェナーダイオード VD162 - KS156A を KS10A または KS15A に交換する必要がある場合があります。

XNUMX枚のプリント基板に搭載されたデジタルスケール（図2）, （図3）, （図4）、そのうちの200つにはマイクロ回路のみが含まれています。ボードはケース内に上下に配置されています。 400 または 10 kHz の水晶振動子もデバイスで使用できます。これらの場合、DD6 チップのピン 5 はピン 6 またはピン 4 に接続され、それぞれピン 3 ではなく、ダイオード VD9-VD176 は任意の高周波です。 K2ID176 デコーダーの代わりに、KXNUMXIDZ を使用できます。

デバイスをトランシーバーに取り付ける場合、スケール入力への信号は短いシールド線を介して適用する必要があります。入力S0、S1への制御信号はレンジスイッチから削除されますが、ロジック1レベルは11 ... 15 V、O-0 ...5V以内である必要があります。

著者:V. ブラブレフ、S. ヴァルタザリアン (UA6LD)、V. コロミツェフ。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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