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Frequenzimetro di laboratorio su chip della serie 555, con un pizzico di steampunk.

Frequenzimetro di laboratorio su chip della serie 555, con un pizzico di steampunk.


Frequenzimetro: il primo, dopo un volgare tester, dispositivo nel laboratorio di misura di un radioamatore. In effetti, quando si progettano e si sintonizzano apparecchiature, il cui funzionamento si basa sul fenomeno della risonanza nei circuiti oscillatori, è di vitale importanza poter misurare i parametri di base di questi circuiti. Inoltre, un frequenzimetro dotato di semplici attacchi consente di misurare capacità di condensatori, induttori di bobine, il che è molto utile nella pratica radioamatoriale. Esistono costruzioni di prefissi-convertitori che consentono di trasformare il frequenzimetro in voltmetro-millivoltmetro, termometro. Non è difficile integrare il frequenzimetro su microcircuiti con la modalità cronometro. Molto preciso.



Cosa posso dire, questo design è nato per me molto tempo fa. È stato realizzato un circuito stampato del modulo principale: la versione dell'autore dalla descrizione, il tabellone è suo, per altri indicatori. Ho disegnato le tracce a mano con un pennarello improvvisato da un ago di una siringa medica. Sfortunatamente, il cablaggio è piuttosto stretto e persino non avvelenare. Solo un pochino In alcuni punti restavano i più piccoli conduttori, come ragnatele, quasi invisibili a occhio nudo. In una parola, il design non è stato chiesto fin dall'inizio. Le schede erano assemblate, ma ovviamente il dispositivo non funzionava, armeggiava un po 'con esso e lo lasciava: era estate, la stagione delle costruzioni, e la sera ero impegnato per la mia anima. Bene qui La tavola assemblata cominciò gradualmente a insinuarsi in parti e fino a quando finalmente si allontanò, decisi di prenderla, ancora. Pensieroso, passo dopo passo.

So. Per quanto riguarda lo schema. Circuiti strumentali di questo tipo sono stati ripetutamente descritti nella letteratura radiofonica amatoriale. Ognuno di essi differisce nelle sfumature: il tipo di indicazione e il numero di cifre, la costruzione di singole cascate e lo shaper di input. Il principio è che il funzionamento dei singoli nodi è quasi lo stesso. Il dispositivo descritto, in sostanza, è una sorta di raccolta di tre simili.Guarda cosa è successo.



Schema dell'unità principale [1]. Oltre alle modifiche riflesse nello schema, il numero di bit dell'indicatore viene ridotto a cinque e vengono introdotti interruttori a transistor per controllare indicatori più grandi [2] secondo lo schema seguente.



Gli indicatori vengono utilizzati KLT 202A con un anodo comune, transistor chiave KT503.

Il circuito del driver di ingresso è preso da [3], la stessa descrizione dettagliata del funzionamento dei nodi e le impostazioni di questo tipo di frequenzimetro sono presenti.



Cosa è stato usato.

Strumenti, dispositivi.
Un set di strumenti per l'installazione radio, un saldatore con accessori, un multimetro. Lo strumento di falegnameria per realizzare il caso, un puzzle per gioielli è stato utile. Un piccolo strumento da banco. Qualsiasi cosa per i fori, compresi quelli piccoli (~ 0,8 mm) sui circuiti stampati, è migliore se si tratta di un micro-trapano speciale o di una macchina per tali scopi, oltre a trapani. Adesivo hot melt usato. Essiccatore da costruzione per lavorare con tubi di calore. Un saldatore con una capacità di circa 60 watt, per la saldatura strutturale. Per fornire un segnale di prova, è conveniente utilizzare un generatore RF. In alcuni punti, un trapano, un piccolo bruciatore a gas, è stato utile.

Materiali.
Oltre agli elementi radio, abbiamo usato: pezzi di materiale in lamina per circuiti stampati, diversi termotubi, filo di montaggio, elementi di fissaggio. Compensato per l'alloggiamento. Lamiera di acciaio zincato per il pannello frontale, un pezzo di ottone per finiture decorative. Prodotti chimici pertinenti, accesso a un computer con una stampante.



Scheda, l'unità principale del frequenzimetro. Quasi rubato per le parti.



L'oscillatore principale su 155LA3. Un risonatore al quarzo a 1 MHz è degno di nota. È di dimensioni mostruose e collocato in una custodia di metallo da un tubo radio 6P9. Sulla parte superiore della marcatura estrusa "6P9", il "quarzo" "1000kHz" è applicato con vernice bianca, beh, ci sono tutti i tipi di stelle. Base ottale, tutto. La base, tuttavia, è stata strappata e appesa alle conclusioni del cablaggio, a quanto pare, anche il precedente proprietario non riusciva a credere ai suoi occhi e lo stava aprendo per guardare. Ma il contenitore con il cristallo non è depressurizzato. La base è stata strappata, al suo posto la colla calda ha schiaffeggiato il microcircuito con la schiena. E per le gentili conclusioni più calmo e nel senso del layout è più corretto.



Ha pulito i circuiti più densi e sospetti dei binari con un trapano a favore del montaggio a parete, lasciando solo cuscinetti di contatto per le conclusioni degli elementi da essi.



Ha iniziato a ripristinare la scheda.



L'installazione spaziale anziché piatta - "stampata", sembra sorprendentemente concisa, il che è spiegato dalla possibilità di conduttori sovrapposti.



Inclusione. Riflessivamente, sequenzialmente blocco per blocco, controllando metodicamente il lavoro di ciascuno.



Tuttavia, è stato deciso di provare a utilizzare tutte le categorie.



Ho dato loro una piccola pacca - no, comunque, una tale illuminazione non è molto conveniente. È difficile navigare nell'indicatore. Ci si può abituare, ma sembra che non sia necessario: solo le prime tre cifre dopo il punto decimale sono importanti, le restanti si intromettono e sono necessarie solo per escludere gli intervalli di misurazione dal circuito di commutazione. Inoltre, un tale numero di indicatori piuttosto potenti, l'elettricità mangia, come una scia di maiale - +5 V, più ampere. 7805 non ne è contento, fa molto caldo. Ho dovuto usare un transistor di controllo esterno per questo [4].



Il circuito non contiene elementi rari, come resistori di misurazione della corrente e funziona bene. La tensione di stabilizzazione VD3 è di 6,8 V. Si consiglia di installare il transistor e i diodi su un radiatore, uno vicino all'altro.



Ecco come appare la mia performance. Le frecce indicano i diodi VD1,2 - IN5822, per una migliore aderenza al radiatore, i loro corpi cilindrici sono archiviati su uno smeriglio in una sezione quadrata. Non dimenticare di toccare le superfici a contatto con il radiatore, immergere un po 'di pasta termica per ridurre la resistenza termica.
Lo stabilizzatore si è mostrato ben funzionante, il riscaldamento del microcircuito è stato significativamente ridotto.

In base ai risultati del test, è stato deciso di ridurre il numero di indicatori a 5 e introdurre un interruttore di due intervalli, come in [5]. Ciò consentirà una comoda indicazione, non per ridurre la gamma di frequenze misurate. Anche il consumo attuale diminuirà notevolmente.



Qui, su un pezzo della breadboard, il driver di input è stato assemblato e configurato. La frequenza massima che è stata in grado di misurare circa 15 MHz.



Il misuratore di frequenza era montato in una scatola di compensato di 8 mm già finita. Il pannello frontale per nascondere le tracce di tutte le opzioni intermedie era realizzato con coperture in acciaio zincato da 0,5 mm. Le finestre sono tagliate dal mio strumento preferito. Per qualche "rivitalizzazione", una visiera-cappuccio è saldata sopra gli indicatori, ancora una volta, la luce non interferirà.



Mm, no, è risultato comunque piuttosto noioso, e scrivere con un pennarello è una cattiva educazione. Sono state prese in considerazione diverse opzioni, soffermandosi su targhette in ottone inciso, come ulteriore sviluppo: un pannello decorativo sovrapposto con iscrizioni.



Diverse opzioni per i pannelli e le stesse iscrizioni sono state disegnate in AutoCAD, mentre sono stati aggiunti elementi decorativi. Il pannello, per chiarire le dimensioni, è stato stampato in scala 1: 1, fori e finestre sono stati tagliati con un bisturi. Le loro dimensioni e posizioni sono state chiarite, corrette nel CAD, stampate di nuovo ... In una parola, con il metodo delle successive iterazioni.
Successivamente, mediante stampa a contatto, l'immagine è stata trasferita su un bianco con una vernice fotografica, incisa e una patina artificiale è stata applicata.



Il mio strumento preferito di nuovo.



E ora il pannello finito. Resta da coprirlo con vernice nitro trasparente per protezione contro l'ossidazione e può essere installato.



Tutti gli elementi di installazione in atto, assemblaggio finale. Il misuratore di frequenza è stato in grado di misurare di più i megahertz, il che, a quanto pare, è spiegato minimizzando la lunghezza dei cavi e ordinando l'installazione.







1. Misuratore di frequenza universale. Ivanov A. Radio Designer n. 4.5 2007 1.rar [459.27 Kb] (download: 221)
2. ACCENDERE I POTENTI INDICATORI LED SEMI-ELEMENTI. 2.rar [136.58 Kb] (download: 152)
3. Misuratore di frequenza su microcircuiti K155. 3.rar [574.04 Kb] (download: 257)
4. L'uso di stabilizzatori di microcircuiti. 4.rar [315.56 Kb] (download: 148)
5. Il frequenzimetro sta contando gli elettroni. 5.rar [68.97 Kb] (download: 206)
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25 commento
Se hai lasciato solo 5 indicatori, il consumo massimo per gli indicatori è 0,7 A, la media è 0,5 A, i contatori per 155 serie di 11 pezzi da 50 mA ciascuno sono anche 0,5 A, più la logica, gli indicatori sugli "otto" sono leggermente più grandi mangiare, in media - tanto quanto i microcircuiti. Se K555 fosse, allora - sì, gli indicatori hanno la parte del leone.
L'autore
Citazione: Ivan_Pokhmelev
Il consumo di un indicatore a 20 mA per segmento di 140 mA è massimo, 100 mA è medio (supponendo che tutti i numeri siano ugualmente probabili).


Mmmm, sono d'accordo. Riprendo le parole sulla "parte del leone" :) Ivan, grazie per il chiarimento.
Il consumo di un indicatore a 20 mA per segmento di 140 mA è massimo, 100 mA è medio (supponendo che tutti i numeri siano ugualmente probabili).
La differenza nel consumo di corrente di IE2 è di circa 35 mA, moltiplicata per 14, pari a mezzo ampere.
Solo non nei primi secondi di volo, quando le velocità sono scarse (relative). Te ne sei dimenticato ...
ValeryLa fisica è una scienza esatta basata sulla matematica. Tutto il resto - alle nonne al bazar ...

Una sfera di piombo e una pallina di piombo (della stessa forma) accelereranno quando lasciate cadere nell'atmosfera alla stessa velocità. Perché? Perché hanno esattamente lo stesso rapporto tra peso e area di attrito, il che crea resistenza all'aria.

La stessa densità del materiale - lo stesso rapporto tra resistenza dell'aria / gravità.

Se si sostituisce la sfera di metallo con alluminio, ad esempio, il pellet lo supererà. Allo stesso modo, se il pellet viene sostituito con alluminio, la palla lo supererà.

Da qui la conclusione che il tasso di caduta libera nell'atmosfera dipende dalla forma e dalla densità (peso) del corpo.
Valery,
Peso, ma a determinate condizioni. Nel caso dell'oscilloscopio, la profondità è piccola e la differenza è insignificante. Sì e non così importante.
Dmitri-and-and-Ii !!! MASSA - NON A COSA !!!!! "ЖЭ" - è lo stesso per tutto e NON DIPENDE DALLA MESSA !!!!
Se lo trascuri, sono d'accordo che la differenza non è significativa, beh, dato che il problema è per la scuola. A proposito, ho trovato un'interessante discussione su questo argomento: chi è interessato, rileggerò onestamente il thread tre volte fino a quando non comprenderò appieno il significato. Ma interessante.
E anche in questo caso, il granello di sabbia non dovrebbe avere una massa molto grande. Dovrebbe essere un mini buco nero o una mini stella))
Stiamo parlando dello stesso volume, ma di pesi diversi. Ed ecco un granello di sabbia.
Dmitrij,
Non ci credo ... NO !!!!
Dico - un granello di sabbia supererà un peso di due chili !!!
Una cosa il dispositivo pesa 10 kg, altri 100 grammi. "Precisione" ad una profondità di 20 metri verrà misurata in secondi.
Dmitry ... (l'accelerazione), dopo tutto, non è anche 9,8, come è consuetudine ... Voglio dire, c'è una cosa come trascurare un errore ... Ma è scarso a brevi distanze ... Il tuo dito sul cronometro darà un errore maggiore della differenza nel tempo di viaggio per un peso di due libbre e un oscilloscopio ...))))
E un piccolo ciottolo e generalmente un aumento di peso ... Perché ha meno vento ...))))
L'accelerazione di gravità è la stessa solo nel vuoto, quindi il peso è rilevante per questo esempio. Peso più elevato: maggiore velocità che un oggetto può sviluppare, superando l'attrito dell'aria.
Bene .. puoi ancora equipaggiare l'oscilloscopio con un altoparlante e un microfono. C'è un'eco nei deck, il tempo di riflessione del suono dipende dalla profondità.
pogranec,
L'accelerazione della caduta libera è costante e uguale per tutto. La massa (peso) qui non ha importanza (se trascuriamo il windage).
E riguardo al fatto che c'è acqua nel pozzo, nulla è stato detto neanche nella condizione!)))))
A proposito, anche se non si tiene conto del peso, non si conoscerà la profondità del pozzo, ma la distanza dall'acqua.
Il peso dell'oscilloscopio è importante?
L'autore
Sì, un certo numero di microcircuiti opera a frequenze significativamente inferiori e possono essere sostituite con la serie 155. Tale sostituzione è descritta in dettaglio nei collegamenti. E i consumi, ovviamente, hai ragione, 555 consumano meno, ma la parte del leone ricade sugli indicatori.
Esatto ... ho scritto nella risposta ... (Nota che questo era in epoca sovietica, e simili "libertà" ... erano rare, forse ...
Quando abbiamo passato gli incarichi e siamo usciti nel corridoio, la conversazione ha subito subito questo problema "irrisolvibile" ... Tutti hanno riso di me quando ho detto alla mia versione ... Ho persino "sottolineato" che la commissione "alta morale" per una risposta del genere poteva farmi sgridare ...))))
E si è scoperto - la risposta corretta ...
Gettare l'oscilloscopio nel pozzo e nel timestamp? ))
Una volta, a scuola, alle Olimpiadi della fisica, l'ultimo compito ha riscontrato il problema: "Come misurare la profondità del pozzo nelle unità SI usando un oscilloscopio e un cronometro?" ....
Vantarsi ... Sono l'unico che ha deciso correttamente ...))))
Nella rubrica 555, in effetti nella foto - 155. Da qui il consumo.
L'autore
E oggi, una Ali-sonda per un oscilloscopio con un divisore di ingresso è arrivata con Ali-Express.Per motivi di curiosità, bloccalo nel misuratore di frequenza - bah! Misura 32 MHz in silenzio! Apparentemente la capacità di input si fa sentire.

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