/
Author: Рачев Д.А.
Tags: радиотехника електротехника инженерство електроника радиоелектроника
Year: 1988
Text
БИБЛИОТЕКА НА Г АДИОЛЮБИТЕЛЯ
Димитър
Рачеб
Инж. ДИМИТЪР А. РАЧЕВ
РАДИО-
ЛЮВИТЕЛСКИ
ЦИфРОВИ
ИЗМЕРВАТЕЛНИ УВЕДИ
Съхранено от LZ1KZ, сканиране и обработка: LZ2WSG
15.Х1.2007г., KN34PC
ДЪРЖАВНО ИЗДАТЕЛСТВО «ТЕХНИКА»
СОФИЯ, 1988
УДК 621.317.7:621.396
В книгата са разгледани конструкции на цифрови измервателни уреди,
построени или експериментирани от автора. В тях са използувани възможно
най-достъпните елементи. В описанията на уредите се съдържат всички най-
необходими конструктивни данни, графични оригинали, монтажни чертежи
на печатните платки и данни за трансформаторите. Така читателите те мо-
гат не само успешно да повторят предложените конструкции-, но ще бъдат
подтикнати към самостоятелни решения и свои разработки.
Книгата е предназначена за радиолюбители и за всички читатели, конто
имат опит в практическата електроника.
© Димитър Андреев Рачев, 1988
с/о Jusautor, Sofia
621.3
ГЕНЕРАТОР НА ЛОГИЧЕСКИ СИГНАЛИ
При експериментирането, оживяването и откриването на дефек-
та в цифровите измервателни уреди е необходим източник на сиг-
нала със стандартам логически нива и стръмни фронтове. Описани-
ят генератор е достъпен за изработване от всеки радиолюбител.
С устройството могат да се тестват всички несложни цифрови схе-
ми с TTL логика. Входовете и изходите на отделимте му блокове са
съвместими с TTL схемите по ниво.
ЕЛЕКТРИЧЕСКА СХЕМА
Електрическата схема съдържа формировател на стръмни
фронтове — нарастващ (О-*-1) и спадащ (1 ->0), генератор на еди-
нични импулси с различна продължителност 1 ps, 1 ms, 1 s и с поло-
жителна или с отрицателна полярност, генератор на поредица от
импулси със същите три продължителности на отделния импулс,
4-битов източник на логически състояния (£), С, В, Л) с отделно пре-
включване на всеки бит, тригерен формировател на правоъгълни
сигнали, от който се получава TTL ниво при произволен по форма
и ниво входен сигнал. Схемата на тестового устройство е показана
на фиг. 1.
Формировател на фронтове. Използуват се двата логически
елемента ЛЕ\ и ЛЕ? на ИС\, свързана като асинхронен RS тригер.
Състоянието на изхода се определи от състоянието на входовете.
При превключване на К\ от положение 0 към положение 1 на изхо-
да се получава стръмен нарастващ фронт с ниво от 0 до 3,5 V и
време за нарастване около 20 ns, а при превключване на К\ от 1
към 0 се получава спадащ фронт от 3,5 V до 0 със същата стръм-
ност.
Светодиодният индикатор за логического състояние Д| показ -
ва, че има високо ниво на изхода (Ai в положение /). При /<] в по-
ложение 0 светодиодът не свети. _
Източник на единичен импулс. Изходът Q на RS тригера през
и К2 (положение 1 — единичен импулс) се включва към вход
на чакащия мултивибратор ИС%. Ако се превключи от 0 към /,
на изхода Qce формира спадащ фронт, който се изпраща във вход
3 на ИСз. Това предизвиква появата на единичен импулс в изходи-
3
Изход
Д As
2JJ 5605 Фиг 1 Електрическа схема на генератор на логически сигнали
те на чакащия мултивибратор — от ниско към високо ниво в изхо-
да Q и От високо към ниско ниво в изхода Q
Продължителността на тези импулси за виси от стойността на
в ремеоп редел ищите RC елементи, включени между изводите 10,11
и +5 V. В случая времеопределящата трупа е съставена от посто-
янния резистор Ru — 15 kQ и един от кондензаторите Се или
С7. Чрез превключване с Кз се получават три фиксирани продъл-
жителности — 1 s, 1 ms и 1 ps.
Генератор на поредица импулси. Логическите елементи ЛЕз и
ЛЕ± на ИС\ работят като автогенериращ мултивибратор на често-
та 100 Hz. Изходният сигнал през /?8 и Kz (положение 2 — пореди-
ца импулси) се подава на същия вход 3 на ИС3. Продължителност-
та на импулсите се избира, както и при единичен импулс, чрез прев^
ключване на /С3, а изходният сигнал се взема отново от Q или Q
през /?|б или /?17-
Формиращо стъпало. Съставено е от усилвател, изграден с
транзисторите Г1 и 7\ и формировател, изграден с ЛЕ1 и ЛЕ? на
ИСъ, конто са свързани като тригер на Шмит. Входът е защитен
срещу сигнали с много високо ниво чрез двата противопосочно
свързани диода и Когато на входа е подаден сигнал със си-
нусоидна или произволна форма, на изхода се получават право-
Фиг 2 Токозахранващ блок
ъгълни сигнали със същата честота и с ниво, което осигурява TTL
съвместимост.
За да се задействува тригерът, необходимо е входният сигнал
да не е по-малък от 1 V. При бавно изменение на входното ниво от
0 до 2 V състоянието на изхода се изменя скокообразно.
Източник на логически състояния. С ключовете Кд — К? в изхо-
дите D, С, В, А може да се формира 4-битова двоична комбинация
5
от t)000 до 1111 или от 0«до 1.6 в десетичната система. Изходът
Фронг може евентуално да се използува като допълнителен източ-
ник на логическо състояние. Резисторите R18 — /?2i имат защитим
функции.
Изходите на блоковете на генератора са защитени с резистори
от 100 Q, тъй като в процеса на работа може да се получи късо съе-
динение в изследваната верига и да се повреди съответната инте-
грал на схема.
Токозахранването се осигурява от 5-волтов стабилизиран из-
точник, който може да се вгради в уреда или да се оформи в само-
стоятелен захранващ блок. Тъй като консумацията на генератора
е само 60 in схемата от фиг 2 е напълно задоволителна. Моно-
литният регулатор на напре-
жение ИС4 — цА723 (българ-
ско означение 1РН723С) без
външен регулиращ транзистор
може да издържи 150 mA, кое-
то е напълно достатъчно.
С С12 и С\з се филтрира об-
щият изход на захранването
към генератора, а Сь С4> С8 и
С9 от фиг. 1 се използуват за
«развързване» на захранва-
ните вериги на генератора.
Полезно допълнение към генератора е 4-битовият индикатор на
логически състояния, показан на фиг. 3. Той разширява възмож-
ностите на устройството и позволява да се тества по-голямата част
от TTL интеграл ните схеми, монтирани на подходящи цокли или
макетни платки. Индикаторните елементи са светодиодите Д7 —
Дю, разположени в ред £>, С, В, А, както в генератора. Това позво-
лява да се прочита директно двоичната стойност на въведената ин-
формация.
МОНТАЖ и конструкция
Схемата на генератора е монтирана на платка, чието опроводя-
ване е показано на фиг. 4. Както се вижда от монтажната схема на
платката (фиг. 5), на нея са събрани всички елементи на генерато-
ра, с изключение на резисторите /?ю — T?2i от източника на логи-
чески състояния. На платката им а едно проводниково мостче, кое-
то не трябва да се забравя при монтажа.
Тази платка, както и всички следващи платки в книгата, е даде-
6
на в мащаб 1:1 „така че радиолюбителите биха могли да-я използу-
ват като графичен оригинал.
Стабилизаторът се монтира на малка печатна платка, чието оп-
роводяване и монтаж са показани на фиг. 6 и фиг. 7. Трансформа-
торът Тр е навит върху пакет от ламели Ц124 с размер на набора
30 mm и им а след ните данни: първична намотка Н\ — 1320 навивки
от ПЕЛ — 0,15 mm; вторична намотка — 45 навивки от ПЕЛ —
0,8 mm.
Общият монтаж е извършен върху лицевата плоча на уреда. На
фиг. 8 са показани чертежи на заготовките за лицеви плочи с типо-
ви размери от 1Е до 4Е, конто са най-подходящи за измервателни
уреди1. За логический генератор е избран типоразмер ЗЕ. Заготов-
ката трябва да се обработи според конструктивния чертеж от
фиг. 9. Разположението на елементите и надписите върху лицевата
плоча се виждат на фиг. 10
Предложеният размер на лицевата плоча е съобразен с разме-
рите на елементите и печатната платка без собствено захранване
Ако трябва да се вгради самостоятелен захранващ блок, ще се на-
ложи да се премине към следващия размер от модулната система
Печатната платка е закрепена, без да се пробиват отвори за
крепежните елементи в лицевата плоча. Използуват се дистанцион-
ни втулки и винкели, закрепени на някои от монтираните възли —
букси, ключове
Буксите, означени с М, се свързват към м ..а. Всички букси
са изолирани и се избират с подходящ цвят. Ьлючовете са тип
«це-ка» (двупозиционни). Само Кз е трипозициоичн ключ от плъз-
гащ се тип. За входа и изхода на тригерния фор тровател са из-
ползувани коаксиални съединения BNC — 50 '2
4-битовият индикатор на логически състсяния е монтиран на
отделна лицева плоча от типоразмер 1Е (фиг. 11), на която има 4
букси за входовете D, С, В, А, една букса за маса М и 4 прозорчета
за светодиодите (фиг 12) Електрическият монтаж е обемен (без
печатна платка).
Ако уредът не влиза в комплектен стенд и трябва да му се осигу-
ри самостоятелност, може да се изработи подходяща кутия. В този
случай радиолюбителят трябва да приложи своя конструкторски
усет.
Приложенията на генератора и индикатора на логически съ-
стояния са многобройни. Един пример е проверката на индикато-
рен модул за цифров честотомер (фиг. 13). Два от източниците на
1 Хинков, П. Универсална модулна система за любителска радиоапаратура
Млад конструктор, 1979 г , кн 2.
7
Фиг 4 Печатна платка на генератора
логически състояния — букси А и Б, се свързват съответно към
вход Нулиране на брояча (изводи 2 и 3) и вход Пренос на паметта
(изводи 4 и 13). Броячният вход (извод 14) се свързва с източника
на единичен импулс с положителна полярност и продължителноет
1 gs. На първо време ключетатд и /С6 се поставят в положение /,
след което Ki се превключва в положение 0 — цифровата лампа
трябва да показва нула.
Чрез последователно превключване на К\ се генерират единич-
ни импулси, което става всеки път когато К\ премине от 0 към 1. То-
ва води до последователно светване на цифрите от 1 до 9, след кое-
то индикаторът отново се връща на нула.
8
К2 Изход
Фиг 5 Разположение на елементите върху платката на генератора
Към изхода на брояча (извод 11) се включва един от индика-
торните светодиоди, например D, от индикатора на логически съ-
стояния. Всеки път, когато цифровата лампа покаже 8, светодио-
дът светва, остава светнал до 9 и загасва при преминаване от 9
към 0.
Изправната работа на нулирането се установява, като сенабере
производна цифра и се превключи Ki от 0 към /. Цифровата лампа
{рябва да се върне на нула. Проверката за правилност на преноса
става, като се върне ключът К7 от 0 към 19 поставя се К& на 0 и се
9
Фиг 6. Печатна платка на стабилизатора
+5V
/Ч/
Фиг. 7. Разположение на елементите върх}
пл атката на стабилизатора
10
Фиг 8 Заготовки за лицеви
плочи по универсалната мо
дулна система
превключи Xi от 0 към 1 например 5 пъти Поставя се ^6 на 1 и циф-
ровата лампа трябва да покаже 5
Би било добре, ако тези проверки се допълнят и с проба в дина-
мичен режим. За тази цел се използува тригерният преобразува-
тел. Във входа му се подава напрежение 2—3 V с честота 50 Hz, а
изходът се включва към входа на десетичния брояч. При правилна
работа индикаторният светодиод в изхода Д\ трябва да се «запал-
ва» 5 пъти в секунда.
11
Фиг 10 Външен вид
ча монтираната лице-
ва плоча
12
. ЛОГИЧЕСКИ
© ИНДИКАТОР
© © © ©
Фиг, 11 Лицева
на индикатора
Фиг 12 Монтаж
лицевата плоча
генератора
Фиг. 13 Измер-
вателна поста-
новка при про-
верка на инди-
каторен модул
13
ЛОГИЧЕСКИ ТЕСТЕР — ПРОБНИК
Проследяването на сигналите, «оживяването» и поправката на
цифровите устройства не се удава лесно на радиолюбителите, кои-
то разчитат само на своя комбиниран уред. Една проста логическа
сонда би била много ценен помощник при изследванията на схеми
с TTL нива. Тя позволява да се анализират състоянията в отделяй-
те точки на схемата, при това не само в статичен, но и в динамичен
режим. Разбира се, същото може да се постигне и с осцилоскоп, но
колко са радиолюбителите, конто още в началото на своята конст-
рукторска дейност имат осцилоскоп.
Логическият пробник има следните основни възможности и
удобства:
1. Отчетливо индикира двете основни логически състояния (ни-
ско ниво или логическа 0 и високо ниво или логическа 1), междин-
ните нива, както и поредици от импулси с различии коефициенти на
запълване
2. Отчита с достатъчна видимост и най-кратките импулси — до
20 ns
3. Входното му съпротйвление е достатъчно голямо и не нато-
варва изследваното стъпало.
4. Предвидена е защита срещу недопустимо високи входни на-
прежения и при смяна на полярността им.
5. Има защита срещу обратно включване на захранващото на-
прежение
6 Има съществени експлоатационни удобства — компактност,
портативност, възможност за захранване от изследваното устрой-
ство
ТЕХНИЧЕСКИ ДАННИ
Максимална честота на повторение на входните импулси:
10 MHz.
Максимално входно напрежение: ±12 V.
Входен ток: <300 цА, за входно ниво +0,8 V;
< 100 рА, за входно ниво +2,4 V.
Индикация на 10 различии състояния и нива:
— включено захранване;
— високо ниво £/вх 2,4 V;
— ниско ниво 0,8 V;
— междинно ниво L/BX==0,8 до 2,4 V;
— поредица кратки отрицателни импулси;
14
— поредица отрицателни импулси с коефициент на запълване
<0,5;
— поредица импулси с коефициент на запълване 0,5;
— поредица положителни импулси с коефициент на запълване
<0,5;
— поредица кратки положителни импулси;
— единични импулси с продължителност > 20 ns, време на за-
държане на светенето до 0,2 s.
Захранващо напрежение: 4,75—5,25 V
Консумиран ток: 150 mA (при 3 светещи сегмента) и 50 mA
(при светеща само десетична точка).
БЛОКОВА СХЕМА
В блоков вид схемата на логический пробник съдържа няколко
основни възли (фиг. 14). Непосредствено след пробния щифт е
предвидена защита на входа от претоварване по напрежение и от
случайно попаднал сигнал с отрицателна полярност. Входното стъ-
Индинатор
Фиг 14 Блокова схема на логически пробник
пало е емитерен повторител, който осигурява голямо входно съпро-
тивление и съгласуване със следващите TTL-входове. Двата ком-
паратора I и II сравняват нивата на входния сигнал и реагират
съответно на ниско ниво U* ^0,8 V (компаратор 7) или на високо
ниво {/в J^2,4 V (компаратор 77). Чакащият мултивибратор удъл-
жава времето за светване при индикиране на много кратки им-
пулси.
15
ЕЛ ОСТРИ ЧЕСКА СХЕМА
При отворен вход или прекъсване в измерваната верига през
/?з, Д\—Дз и /?1 протича такъв ток, че върху диодите Д\—Дз се съз-
дава пад на напрежение около 1,5 V (фиг. 15). Компараторите не
са задействувани и индикаторните сегменти не светят. Сегментите
не светят също така и при подаден на входа сигнал с междинно
ниво 1/м—0,8 —2,4 V. Диодите Д\—Дз същевременно предпазват
емитерния повторител 7\ от по-високи входни напрежения, а дио-
дът Д4 е защита срещу случайно подаден сигнал с отрицателна по-
лярност. Честотнокомпенсиращият кондензатор С\ подобрява ди-
намичните параметри на пробника, като намалява влиянието на
собствената инндуктивност на диодите при изследване на импул-
сна поредица с висока честота.
Като компаратори са използувани 5 от логическите елементи на
ИС\. Първите два ЛЕ\ и ЛЕ<2 образуват компаратор I за индики-
ране на ниско ниво—(7н. При подадена на входа логическа 0
(<0,8 V) ЛЕ\ е затворен, а Л£2 — отворен. Светва сегментът е,
който индикира логическа 0. В същото време на ЛЕз и ЛЕ$ има ви-
соко ниво и сегментът b (логическа 1) не свети.
Като се подбира стойността на /?8, делителят R7— Rs се нагла-
сява така, че сегментът е на индикатора да светне при входно ниво
£/н = 0,1 -0,8 V. В модела, изработен от автора, резисторът /?8 се
оказа излишен и затова на печатната платка той не е поставен. Ако
все пак се наложи, /?8 може да се монтира откъм страна спойки на
нлатката.
Компараторът II работи с ЛЕз, ЛЕ4 и ЛЕз на ИС\ и реагира на
високо ниво £в. При подадена на входа логическа 1 (> 2,4 V)
ЛЕз се отваря, ЛЕ4 се затваря и ЛЕз се отваря, при което сегментът
b светва и индикира високо ниво В същото време на изхода на
ЛЕ<2 има високо ниво, при което сегментът е не свети
Прагът на светването 2,4 V се определи от двата силициеви
диода Дб и Д?. За да се настрои по-точно този праг, трябва да се
подбере стойността на резистора /?ю от делителя Т?9 — £ю.
Чакащият мултивибратор ИСъ управлява сегмента g на инди-
катора и удължава най-кратките импулси до около 0,2—0,3 s. Така
сегментът g светва с достатъчна продължителност, за да успее
окото да забележи наличието на единичен импулс дори когато него-
вата продължителност е само 20—30 ns. Времето за удължаване
на импулсите се определя от капацитета на кондензатора С3. Вън-
шен резистор във времезадаващата трупа не е предвиден, а се из-
ползува вграденото съпротивление от 2 kQ в интегралната схема.
По същия начин, когато на вход 3 на ИСч постъпи импулсна
поредица, всеки заден фронт задействува чакащия мултивибратор
16
КД1113
цифрови измервателни уреди
Фиг. 15 Електрическа схема на логически пробник
Vй
Фиг. 16 Видове индикации при различии сигнали
18
и поради удължаващото му действие сегментът g свети непрекъсна-
то. В зависимост от полярността на импулситё и от коефициента на
запълване на поредицата се получават различии комбинации от
светещи или мигащи светлини, конто са показани на фиг. 16. При
импулсна поредица с коефициент на запълване <0,5 и ако поляр-
ността е отрицателна, сегментът е свети непълно или с мигаща
светлина при най-ниските честоти. При положителна полярност на
импулсите същото става със сегмента Ь. Ако коефициентът на за-
пълване е 0,5, светят пълно и трите сегмента b, g и е.
Седемсегментният светодиоден индикатор И\ — MAN71A е с
общ анод и данни за него, както и разположението на изводите му
са дадени в таблиците от прил. 1. В същите таблици могат да се
намерят и други подобии индикатори, но не трябва да се забравя,
че смяната ще доведе до изменение в свързванията на печатната
платка. Десетичната точка на индикатора свети само когато за-
хранването е включено, и то с правилна полярност.
МОНТАЖ и КОНСТРУКЦИЯ
Печатната платка има размери 117,5 X22,5 mm и е едностранно
фолирана. Опроводяването й е показано на фиг. 17, а разположе-
нието на елементите върху нея се вижда от фиг. 18. Индикаторът
И\ е монтиран на цокъл, за да се повдигне с десетина милиметра
над платката и да излезе през прозорчето на кутията
Конструкцията е типично любителска — пластмасова кутия
от. . . четка за зъби (фиг. 19). Размерите й са 180X28X20 mm.
Пробният щифт е съставен от две части — гайка М3, запоена на
платката, и конусен връх М3, конто се завинтва след поставяне на
платката в кутията Основата на пробния щифт е изолирана с
шлаух, за да се осигури безопасно допиране до твърде гъстия мон-
таж на цифровите устройства.
Уплътняването на платката в по-широката кутия става с ду-
напренови подложки. Захранващият кабел излиза през отвор в
задната част на кутията. Той е дълъг 1,2 m и завършва с червен и
черен бананщекер. Проводниците за захранване трябва да са
гъвкави, от тънък многожичен проводник, за да се улесни работата
с пробника. Също от задната част на кутията излиза и замасява-
щият проводник от входната верига. Той е от същия тънък провод-
ник с дължина 0,5 m и завършва с малка щипка тип «крокодил».
ю
о
Фиг. 17. Печатна платка на пробника
° 16
Фиг. 18 Разположение на елементите върху платката на пробника
180
35
Фиг. 19. Общ вид на пробника
УНИВЕРСАЛЕН БРОЯЧ
Основният блок на цифровите измервателни уреди, който опре-
дели размерите, консумацията и цената им, е броячно-индикатор-
ното устройство. Ето защо. напълно оправдано е да се разполага с
такъв броячен модул, около който могат последователно да се до-
пълват различии приставки — честотомер, измервател на капаци-
тет, хронометър и т. н.
При избора на схемата и конструкцията беше обърнато вни-
мание върху три основни достойнства — намалени размери, умере-
на консумация и намалена цена. Използуван е светодиодният ин-
дикатор TIL311, в чийто корпус е вградена интегрална схема, която
съдържа част от управлението на индикаторния блок — 4-битова
памет, дешифратор и драйверно стъпало за захранване на свето-
диодите. По този начин броят на интегралните схеми в универсал-
ния брояч се свеждз само до седем. Ако вместо TIL311 се използу-
ва TIL306, интегралните схеми ще се намалят с още четири, тъй ка-
то броячните схеми 7490 се съдържат в чипа на този индикатор
ТЕХНИЧЕСКИ ДАННИ
Честотен обхват: 1 Hz — 30 MHz независимо от формата на сиг-
нала.
Индикация: 4-разредна.
21
Индикация на препълването: светодиодна.
Вход: универсален с ниво на задействане 1,5 V.
Нулиране: ръчно с бутон или външно с нулиращи импулси.
Захранващо напрежение: 5 V стабилизирано.
Консумиран ток: средно 0,4 А, максимално 0,5 А (при индика-
ция 8888).
Размери: 180X133X80 mm.
ЕЛЕКТРИЧЕСКА СХЕМА
В схемата (фиг. 20) се разграничават 5 основни съставни части
на брояча:
— входно формиращо стъпало (ЯС1);
— схема за нулиране (ЯС2);
— схема за индикация на препълването (ИС$);
— индикаторен блок (ИС4—ИС-?, И\—И4)\
— токозахранващ блок (ИС% на фиг. 21).
Входно стъпало. Построено е с тригер на Шмит, чиято задача
е да трансформира произволния входен сигнал в правоъгълен сиг-
нал със стръмни фронтове, необходими за управление на броячния
вход на индикаторния блок. Използува се интегралната схема ИС\,
която съдържа два четиривходови тригера на Шмит със схеми
И-НЕ на входа. В случая се използува само единият от тригерите,
чиито три входа се свързват към високо ниво, а на четвъртия вход
се подава входният сигнал. За да се превключи тригерът, трябва на
този четвърти вход, както при всяка схема И-НЕ, да се получи нис-
ко ниво на входния сигнал. Прагът на задействуване на тригера
на Шмит е около 1,5— 1,6 V. Входът е защитен срещу претоварване
от напрежения над 5 V с ценеровия диод Д\.
Единият от свободните входове на ИС\ може да управлява пре-
минаването на входния сигнал към броячите. Този вход е изведен
на букса и може да се използува като времезадаващ вход при
включване на различии измервателни приставки.
Индикаторен блок. Индикаторните елементи И\—И4 съдържат
в своя корпус както светодиодната индикация, така и управление-
то й. Индикацията е буквено-цифрова с по 20 светодиода за знака
и 2 светодиода за лява и дясна десетична точка. Повече данни за
TTL311 може да се намерят в прил. 1.
Извън корпуса на индикаторите остават само броячните схеми
ИС4—ИС1 (7490). Те получават входен сигнал в извод 14 на ИС4,
22
'ЬЭ
vQO
Фиг. 20. Схема на универсален брояч
4x7490
4 хТИЗИ
а от извод 11 на последняя броя^ ИС? се уйравлява ^схемата за
индикация на препълванетр.
Бланкиращите и стробиращите входове на И\—И4 (изводи 8 и
5) са дадени на маса и същевременно са изведени на клеми. Зама-
Фиг. 21. Токозахранващ блок на брояча
сяването е направено през мостчетата Мi и Af2, което позволява в
някои случаи на приложение бланкирането (гасене на излишните
нули в старшите разреди) и стробирането (запис в паметта) да се
управляват външно.
Не трябва да се забравя, че десетичната точка на индикаторите
е светодиод без защитен резистор или друг вид токов ограничител.
Това налага да се внимава при свързването и да не се забравят
резисторите /?б, R? и /?8. Десетичните точки отдясно на знака ДТ\,
ДТ2 и ДТ3 също са изведени на външни клеми.
Индикация за препълване на броячния регистър. Работи с JK-
тригера ИСз, който има по три / и К входа, нулиращ вход R и уста-
новяващ вход S, а изходът му се управлява от задния фронт на
тактовия импулс във входа С. /K-тригерът не изменя състоянието
си под въздействието на тактовия импулс, когато на входовете / и
К има логическа 0. Състоянието му може да се измени само когато
на J и К е подадена логическа 1.
При включено захранване на изхода Q има логическа 0 и свето-
диодът Д2 не свети. На изхода Q, както и на / и К, е подадена логи-
ческа 1 и тригерът е в състояние на готовност.
«Хитростта» на схемата е в свързването на входа К с инверсния
изход Q. Когато индикираната от И4 цифра преминава от 9 в 0 (пре-
пълване) , състоянието на изход / /на брояча ИС7 се изменя от ло-
гическа 1 на логическа 0. Този изход е свързан с тактовия вход на
ИСз. при което тригерът се превключва, в изхода Q се получава ло-
24
гическа 1 и Д2 светва. Q и # получават логическа 0 и тригерът е
блокиран, което означава, че всички следващи импулси във входа
С няма да влияят върху състоянието му. Само импулс с логическа
О в нулиращия вход R може да възстанови първоначалнбто състоя-,
ние и Дг да загасне. Този нулиращ импулс се изработва от схемата
за нулиране.
Схема за нулиране. За да се нулира брояч от типа 7490, трябва
на изводите му 2 и 3 да се изпрати импулс с положителна поляр-
ност. В начално състояние тези изводи са свързани към ниско ниво
поради свързването им към маса през /?4. Подаването на високо
ниво може да стане ръчно чрез бутона Б, както и автоматично от
външен нулиращ импулс, подаден на вход Нулиране.
Токозахранване. Схемата от фиг. 21 е класически стабилиза-
тор, оразмерен с достатъчен резерв по мощност, тъй като индика-
торният блок не е от най- икономичните устройства. Схемата е съ-
ставена от монолитния стабилизатор ИС&—цА723 и мощния регу-
лиращ транзистор Ti—2N3055, който осигурява консумация до 1 А
при монтиране на малък П-образен радиатор.
Схемата за защита от претоварване по ток е вградена в струк-
турата на цА723 — изводи 1 и 10 при кръгъл корпус. Чрез защит-
ния резистор Т?12—Ш защитата сработва при 0,8 А. В структурата
на рА723 влиза също и източник на опорно напрежение 7,15 V,
което чрез делителя Т?9, /?ю се намалява на 5 V.
Настройването на стабилизатора се свежда до подбор на в
малки граници, така че на изхода да се получи точно 5 V. Подбо-
рът може да се направи предварително с тример, който след това
се измерва, и за по-голяма стабилност се замени с постоянен ре-
зистор.
Изходното съпротивление на този стабилизатор е много ни-
ско — около 4 mQ, при което коефициентът на стабилизация е
5000.
Изправителната част на захранването е съставена по двупо-
лупериодна мостова схема Грец с 4 едноамперови диода 1N4001
(УНР). Трансформаторът Тр е навит върху пакет от силициеви
ламели Ш 24 с размер на набора 24 mm. Първичната намотка Н{
има 1760 навивки ПЕЛ — 0,18 mm, а вторичната намотка Нг — 72
навивки ПЕЛ — 0,62 mm.
МОНТАЖ И КОНСТРУКЦИЯ
Елементите на броячната част са мотирани на двуслойна
платка, чието опроводяване за страна спойки е показано на фиг.
22 а, а за страна елементи — на фиг. 22 б. Разположёнието на
25
09
О О О О О о
о
о
о
о
о
о
VO
6 ооооооо о
ооооооо О
® о ОС
О о
ю о О°о
1 17 18 19 20 3 13 14 15 16 9 10 11 12
елементите се вижда на фиг. 23. Плътно почернените кръгчета са
външните изводи от платката, конто може да се изработят от
гол медей проводник с 0 1 mm.
Двустранното опроводяване опростява монтажа и намалява
размерите на платката, но и създава някои неудобства. Радио-
любителската технология не позволява да се прави вътрешна мета-
лизация на отворите, което налага на някои места да се споява и
откъм страна елементи. Това е не само неудобно при по-гъст мон-
таж, но и създава опасност от прегряване на редица елементи,
например интегрални схеми.
Разбира се, платката може да се направи и едностранна, но
това ще наложи корекции в опроводяването и поставянето на
няколко проводникови мостчета. Най-простият начин заедностран-
но опроводяване е, ако платката се изработи според фиг. 22 а, а
пистите от, фиг. 22 б се заменят с тънък изолиран проводник.
Индикатърните елементи И\ — И* са изведени извън броячната
платка, за да се улесни монтажът им в прозорчето на лицевата
плоча. Те са монтирани на отделна индикаторна платка’— фиг.
24 а и фиг. 24 б за опроводяването и фиг. 25 за монтажа на
елементите. Препоръчва се филтриратият кондензатор С\ да се
27
5
Фиг 24 Печатна платка на индикаторната част:
а—страна спойки, б — страна елементи
Фиг. 25. Разположение на елементите върху
индикаторната платка
монтира откъм страна спойки, за да не се пречи на механичното
закрепване на платката към лицевата плоча. Светодиодните инди-
катори И\ — И4 са дефицитни елементи и е по-добре да се монтират
на цокли.
28
Когато за някои приложения на брояча се нал ага да се изпол-
зуват десетичните точки ДТ\, ДТ2 и ДТ3, техните ограничителям
резистори 7?б, Ri и трябва да се монтират обемно, извън индика-
торната платка.
Броячната и индикаторната платка се свързват помежду си с
18-проводников кабелей сноп или лентов кабел. В прототипа на
автора беше използуван 24-изводен съединител за печатен монтаж
и лентов кабел. Ако се използува куплунгова връзка, трябва да се
преработи изводната част на броячната платка според вида на
съединителя.
Редът на свързването е улеснен от това, че изводите на дветс
платки са номерирани и всеки номер от едната платка трябва да
се свърже със същия номер от другата. Забелязва се при това, че
остават няколко извода от индикаторната платка, конто нямат
съответствуващи в броячната платка. Това са изводите на десетич-
ните точки ДТ\ (4), ДТ2 (24) и ДГ3 (23), както и входовете за
стробиране (2) и за бланкиране (22). Те са свързани към подхо-
дяще закрепена клемна плоча.
Монтажната работа може да се улесни, ако се възприеме вари-
ант с обединена броячна и индикаторна платка, което ще направи
излишни многопроводните лентови кабели и куплунги, ще подобри
компактността и ще намали източниците на откази. Това обаче
ще наложи и ново конструктивно решение на целия уред.
Захранващият блок е монтиран на платката от фиг. 26, а
елементите му са разположени, както е показано на фиг. 27. На
платката е предвидена възможността за подбор на чрез пара-
лелно евързване на два резистора. Същото е направено и за R\2,
тъй като 1 Q не е често срещана стойност за резистор. С3 е електро-
литен кондензатор с аксиални изводи. Българските кондензаторм
КЕА-П с радиални изводи заемат много място във височина
и създават неудобива при механичното закрепване на платката
Стабилизаторната схема цА723 се монтира в двуредови отвори
за 10-изводен пластмасов корпус. В тези отвори много удобно се
монтира и МАА723 или 1РН723М в кръгъл метален корпус.
На платката е предвидено място за директно закрепване на
регулиращия транзистор Т\. В случая консумацията от 0,5 А из-
исква допълнително разсейване на топлината от Т\ чрез малък
П-образен радиатор. Той се монтира чрез дистанционни втулки
на около 15 mm над платката. Радиаторът е изработен от алуми-
ниева ламарина с дебелина 2 mm и има размери 40X30 mm с висо-
чина на огънатите части 20 mm.
Конструктивната разработка на брояча е напълно достъпна
за любителско изпълнение. Целият монтаж е извършен върху ли-
29
75
Фиг. 26. Печатна платка
на стабилизатора
Фиг. 28. Лицева плоча на
универсалния брояч
30
Фиг. 27. Разположение
на елементите върху
платката на стабили-
затора
Фиг 29. Монтажом
чертеж на лицева и
плоча
а — поглед отпред.
31
Фиг. 29
п - поглед отзад с разположение на възлите / — платка на брояча, 2 — платка на индикацията
3- лентов кабел за връзка, 4 входен коаксиален сьединитет. 5 — бутон за нулиране Б, 6 —
ключ за захранването К\, 7 — платка на jахранването, 8 — дистанционна втулка / — 24 mm с резба
43, 9 — мрежов трансформатор
цевата плоча. Заготовката за нея е от типоразмер ЗЕ (фиг. 8), а
конструктивният чертеж за обработването й е далей на фиг. 28.
На фиг. 29 а е показан монтажният чертеж на лицевата плоча и
надписите върху нея, а на фиг. 29 б се вижда разположението на
елементите и възлите в задната част на плочата.
ЧЕСТОТОМЕР С ЦИФРОВА ИНДИКАЦИЯ
Честотомерът е изграден с достъпни елементи — газонапълне-
ни цифрови лампи и класическа TTL логика. Той няма претенциите
на скъпите честотомери от висока професионална класа. Това оба-
че не намалява техническите и експлоатационните му достойнства.
32
ТЕХНИЧЕСКИ ДАННИ
Честотен обхват: 10 Hz — 25 MHz в два подобхвата.
Входна чувствителност: 100 mV (директен вход);
30 mV (с високоомна сонда).
Входно съпротивление: 50 kQ (директен вход);
10 MQ (с високоомна сонда).
Индикация: 5-разредна.
Разделителна способ,ност: 1 Hz и 1 kHz.
Възможност за използуване на еталонни честоти: 1 MHz,
100 kHz, 10 kHz, 1 kHz, 100 Hz, 10 Hz, 1 Hz.
Точност на измерването: 2.10-6zbl знак.
БЛОКОВА СХЕМА
Принципът на работа на честотомера е известен — отчита се
броят N на преминалите към индикаторния блок импулси, огра-
ничени във времето от еталонния интервал 1 Им пул сите с период
се създават от генератор с кварцова стабилизация и делители
на честотата ИСз — ИС$ (фиг. 30). Честотата на преминалите им-
пулси Д е пропорционална на техния брой V:
Измерваният сигнал се подава на входния усилвател — Т
Т2, който го усилва до 2 V (точка а) и гопреобразува в праве
ьгълен сигнал чрез формирователя — ИС\. От изхода (точка б
нравоъгълният сигнал постъпва в единия вход на електроннш
ключ — ИС> (схема И), чийто втори вход е евързан към изхода н;
еталонната база за време (точка г). Еталонните импулси има'
точно определена продължителност Д и се получават от кварцо!
>енератор на 1 MHz (ИС2) с десетичните делители ИС^—ИС
(точка в). 3<^ времето Г през ИС> преминават пакети импулси, кои
:о се подават за отброяване и индикация в броячно-индикаторни:
б,юк ИС\4—ИС\%, ИС\ъ—ИС2%, И]—И-,.
Управляващата логика ИС\ц, И Си, ИС\ 2 създава необходимип
функционални сигнали за нулиране и пренос.
Двата измервателни обхвата «Hz» и «kHz» се получаватотИС$
чрез превключване с А’ь при което времето То се установява на 1s
или 1 ms.
Радиолюбителем цифрови измервателни уреди 3<:
АЛЛАМ ’"VW ,ХЛППЯ
Фиг. 30. Блокова схема на цифров честотомер
електрическа схема
Общата схема на честотомера е показана на фиг. 31 и включва
няколко основни стъпала.
Входен усилвател-формировател. Този блок създава най-много
проблеми, тъй като трябва да отговаря на сложни и противоречиви
изисквания. Той трябва да преобразува измервания сигнал така, че в
изхода на схемата формата и нивото на сигнала да са подходящи
за обработване от следващите стъпала с TTL логика. Усилвателят
трябва да е достатъчно широколентов, за да осигури измерване
в най-широк честотен обхват, и да има достатъчно голямо усилва-
не, необходимо при ниски нива на измервания сигнал. Входът му
трябва да е високоомен и с много малък входен капацитет, за да не
се натоварва измерваният източник, а входните вериги на първото
стъпало трябва да са защитени от претоварване.
Всичко това е съобразено при разработването на описания вхо-
ден блок. Високоомният входен делител 7?i, R2 дава възможност
да се измерват напрежения до 200 V без опасност от претоварване
или повреда на входното стъпало. Полевият транзистор Тi осигуря-
ва необходимия голям входен импеданс. Т\ работи като сорсов
повторител с малка индуктивност Др в товара, която заедно с не-
пълно развързания емитерен резистор на Т2 осигурява желана-
та широколентовост на усилвателя (фиг. 31 а). Двете входни
стъпала, изградени с Ti и Г2, са изнесени в малък пробник, така че
пробният щифт да е най-близо до измерваната точка. С пробника
могат да се измерват сигнали над 30 mV със синусоидна форма.
Третото усилвателно стъпало (Тз) е монтирано на една от плат-
ките на уреда. Неговият вход А е изведен на коаксиален съедици-
тел BNC —50 Q и има чувствителност 100 mV. В този директен
вход могат да се включват за измерване само нискоомни вериги с
производна форма на сигналите. Оптималната работна точка на
7\ се подбира с тримера Л?8.
Диодът Д| ограничава отрицателните полупериоди на входния
сигнал и предпазва емитерния преход на транзистора от топли-
нен пробив. За входни напрежения до около 0,7 V този диод не
оказва никакво влияние. Резисторът R7 ограничава тока през дио-
да при по-високи входни напрежения.
Логическите елементи ЛЕ\ и ЛЕ2 на ИС\ работят като тригер
на Шмит и формират поредица от правоъгълни сигнали с измерва-
ната честота fx.
Времезадаващо устройство. В него се създават времеинтервали
с точно определена продължителност (1 s, 100 ms, 10 ms и т. н. до
1 s). Основно стъпало в него е еталонният генератор, от точността
35
Фиг. 31. Електрическа схема на цифров честотомер
а
♦ 200V 4^
5xZ570M
ИС24-ИС28
5 x 74141
4ББ789
3 6 7 4
3 6 7 4
3 6 7 4
3 6 7 4
А В С 0
A
A SC 0
В c
A
D
—IISI
А В С 0
I-------------
ИС|9 "ИС23 1610 9 15 U
5x7475 •> с E
2 6 7 3
Г~а^в!с|рг
Li12 9 811
14 2 3 6 7
ИСи-ИС»
5 x 7490
16 10 9 15 4
16 10 9 15 U
2 6 7 3
14 2 3 6 7
2 6 7 3 41
cldT
। 8 11
14 2 3 6 7
1610 9 iskl
ST
2 6 7 3
ГДв[с1£
I 12 9 8 11
14 2 3 6 7
Д
16 10 9 15|4 I
2 6 7 3
ГТ^Ы PL
L ,12 9 8 11
14 2 3 6 7
—J' lj Ц
.ж
£
b
и стабилността на който зависи общата точност на измерване-.
Ч^стотата 1 MHz е кварцово стабилизирана и се генерира от неси-
м^ётричен мултивибратор, изграден с //С3. Схемата използува
носледователния резонанс на кварцовия резонатор. Честотата на
генератора може ла се коригира с около 0,01 % чрез тример-кон-
дензатора С6(10—40 рЬ),за което е необходимо сравняване с
точен честотомер. За да се подобри формата на импулсите, в изхо-
да на генератора е включен тригер на Шмит, изграден с ЛЕ\ и ЛЕ2
на ЯСз.
Чрез последователното делене на 10 се създава ред от еталонни
*$естоти, а именно 1 Hz (1 s), 10 Hz (100 ms), 100 Hz (10 ms),
Г kHz (1 ms), 10 kHz (100 p,s), 100 kHz (10 ps) и 1 MHz (1 (us).
От една страна, те са изведени на букси и могат да се използват
като еталонни източници за различии лаборатории нужди. От дру-
га страна, последователното делене до 1 kHz и 1 Hz дава възмож-
ност за образуване на два измервателни подобхвата, както следва:
— обхват «Hz»: 10 Hz—99999 Hz:
— обхват «kHz»: 100 kHz — 25000 kHz.
Честотите 1 kHz и 1 Hz се получават от изходите 11 съответно
на ИСь и ИС$. Тези две честоти се подават към два от входовете на
електронния ключ, изграден с ЛЕ\, ЛЕ2 и ЛЕз на ИС2 (фиг. 31 б) и
в зависимост от положението на ключа К\ в изхода 8 на ИС2 се
получават 1 kHz или 1 Hz.
Управляваща логика. Двойният У/Стригер ИС\п получава във
входа си 5 времеопределящите еталонни интервали от ЛЕз на ИС2
и чрез изхода си 9 отваря ЛЕ4 на ИС2 за време, определено от из-
брания обхват (1 s за «Hz» и 1 ms за «kHz»). След изтичане на това
време ЛЕ4 на ИС2 се затваря до получаване на нулиращ импулс от
ИС\2 към ИС\$.
Първият чакащ мултивибратор ИС и изработва импулси за
пренос в края на всяко отваряне на ЛЕ4 на ИС2. Тези импулси имат
продължителност около 80 ps (определена от С$) и осигуряват
пренасянето на резултата от броенето в паметите ИС\^ — ИС2з
(точки Г, Д и Е).
Вторият чакащ мултивибратор ИС\2 изработва импулсите за
нулиране, който имат продължителност около 300 ms. От изхода
6 се вземат нулираши импулси с положителна полярност за инди-
каторная блок (точка Ж), а от изхода 1 — импулси с отрицателна
полярност за J/C-тригера ИС\п.
Индикаторен блок. Индикацията е 5-разредна, което позволя-
ва да се получи голяма разделителна способност — 1 Hz за обхват
«Hz» и 1 kHz за обхват «kHz». Всеки разред.съдържа по един десе-
тичен брояч ИС\4 — ИС\% (7490, К155ИЕ2), памет ИС\$—ИС2з
38
(7475, К155ТМ7), двоично-десетичен високоволтов дешифратор
ИС24 — ИС2ь (74141, К155ИД1) и цифрова лампа И\ — И<
(Z570M — ГДР) • Индикаторното поле може да има много по-мал-
ки размери (около 65X25 mm), ако се използуват миниатюрните
цифрови лампи Z5900M (ГДР). В този случай ще се наложи пре-
работване на платка Индикация в частта й за монтаж на лампите.
Индикаторният блок получава в броячния вход 14 на ИС\ь
пакетите от импулси, преминали през ИС2 (точка В). За да се из-
бегне мигането на цифровите лампи, тези пакети се запомнят в
ИС\$ — ИС2з. декодират се в десетичен код чрез ЯС24 — ЯСгв и се
индикират от И\ — Същевре^енно индикаторният блок полу-
чава импулсите за пренос (точки Г, Д и Е).
Токозахранващ блок. Много радиолюбители се затрудняват,
когато трябва да изработят токозахранваща трупа с монолитни
стабилизаторни схеми от типа цА723 или рА7805. За тях е подхо-
дяще (от гледна точка на дефицитност на вложените елементи) ед-
но опростено решение — стабилизатор за 5V с дискретни елементи.
Фиг. 32. Схема на токозахранващия блок
Схемата (фиг. 32) е класически стабилизатор от компенса-
ццонен тип с възможност за регулиране на изходното напрежение
в малки граници чрез тример-потенциометъра /?зэ — 470 Q. Из-
точник на опорно напрежение е ценеровият диод Веригата
R37 — Дд осигурява защита срещу късо съединение в изхода на
стабилизатора. Общата консумация от 5-волтовия токоизточник
е около 0,5 А, поради което е избрана схема с мощен регулиращ
транзистор Те, монтиран на малък П-образен радиатор.
Газонапълнените цифрови лампи се захранват от източник на
високо напрежение 200 V, съставен от еднополупериоден изправи-
тел, изпълнен с Д? и филтриращ кондензатор С|5— 1 pF.
39
Основните.стъпала на честотомера се захранват през няколко
развързващи /?5-групи (4,7 й — 47 nF), поради което напреже-
нието на стабилизатора във входа на тези групи трябва да се ре-
гул ир а на 5,2 V.
МОНТАЖ И КОНСТРУКЦИЯ
Ако радиолюбителят успее да изработи печатните платки, конто
са двустранно фолирани, уредът'по-нататък е много прост за реа-
лизиране и оживяване. При точен монтаж и качествени елементи
той заработва веднага, без особени настройки.
Основната част на схемата е монтирана на две двустранно
фолирани платки — платка Индикация (фиг. 33) и платка Управ-
ление (фиг. 34). Съответните им монтажни чертежи с разположе-
нието на елементите са дадени на фиг. 35 и фиг. 36.
При монтажа на платка Индикация трябва да се обърне вни-
мание на положението на цифровите лампи. Индикаторните им
полета трябва да се изравнят по височина и спрямо лицевата
плоскост. Разположението на изводите на цифровите лампи
Z570M и Н5900М и номерирането им е дадено в прил. 2. За улесне-
ние при монтажа тези номера са нанесени на графичния оригинал
и се отпечатват на платката.
Част от връзк ге между дешифраторите ЯС24 — ИСъь и цифро-
вите лампи не са печатни и трябва да се прокарат с проводници.
Това са връзките към изводите 2, 4, 5, 6,7,8 н 9 на лампата.
Поради липса на достатъчно място по платката някои от
резисторите на вхс; ния усилвател са монтирани вертикал но. Вън-
шните връзки, озш чени със стрелки, отиват към съответните
точки със същото означение в другите платки или монтажни еле-
менти. За улеснение ча монтажа в тези точки може да се занитят
и запоят медни изводни щифтчета. Групата С5— R? се мошира
обемно извън платка Индикация.
При монтиране на платка Управление не трябва да се забравя
проводниковото мостче между изводи 3 и И на //Сю откъм страна
спойки. И в тази платка някои от резисторите към кварцовия гене-
фаториса монтирани вертикално.
Ако двустранно опроводените платки са изработени без метали-
зирани отвори, ще се наложи на някои места да се правят спойки
и откъм страна елементи. За интегралните схеми това създава
опасност от прегряване и в такъв случай е добре да се работи с
топлоотвеждащи пинцети или скоби.
Токозахранващата част на схемата е монтирана на платката
40
от фиг. 37, която е едностранно фолирана. На тази платка ей
поместени елементите на стабилизатора за 5 V и високоволтовият
изправител 200 V (фиг. 38).'Извън платката остават само регу-
лиращият транзистор Ге, мрежовият трансформатор Тр и филтро-
вите /?С-елементи за двете платки.7\ е монтиран на малък П-обра-
зен радиатор от алуминиева ламарина с дебелина 2 mm. Конструк-
тивният чертеж на радиатора е показан на фиг. 39.
Мрежовият трансформатор Гре навит върху Ш-образен магни-
топровод от ламела Ш20 с дебелина на набора 30 mm. Първичната
намотка Hi има 1760 навивки от проводник ПЕЛ—0,1 mm. Вторич-
ната намотка Н% има 1400 навивки ПЕЛ—0,15 mm, а Н^ — 88 на-
вивки ПЕЛ—0,6 mm.
Общият мотаж на токозахранващия блок се вижда на фиг. 40.
Основни елементи в него са мрежовият трансформатор 2, мощният
регулиращ транзистор 4 с неговия радиатор 5 и печатната платка
7. Закрепването на тези елементи става чрез дистанционните втул-
ки 1, 3 и 6.
Високочестотният дросел Др към сорса на Т\ е навит върху
резистор МЛТ—0,5 W със съпротивление над 47 kQ и съдържа
10 навивки от ПЕЛ—0,15 mm.
Първите две стъпала Т\ и Г2 на входния усилвател са монтира-
ни на платката от фиг. 41. В електрическия монтаж на тази платка
(фиг. 42) няма особености, с изключение на двете проводникови
връзки към изхода и +5 V. Затрудненията трябва да се очакват
преди всичко при механичного закрепване на платката и общото
изпълнение на пробника. В прототипа е използуван корпус на
пробник от стар измервателен уред с дължина 90 mm и диаметър
25 mm (фиг 43). Разбира се, може да се използува и всякакво
др\го метал но цилиндрично тяло — от стар електролитен кондеи-
затор, от стар междинен трансформатор и т. н. Свързващият кабел
трябва да е двужилен, екраниран (например ТЧП-2), с дължина
1m Включва се към основния уред с нискочестотен съединител тип
«тройка», а пробният щифт се изработва от месинг с 0 3 mm,
нпкелиран или посребрен.
Общата конструкция на уреда е съставена от носеща лицева
плоча, чиято заготовка е от типоразмер 4Е (фиг. 44). На нея са
закрепени всички съставни елементи и възли, както е показано на
монтажния чертеж от фиг. 45. В погледа отпред (фиг. 45 а) са
показани и надписите, който могат да се изработят чрез гравиране
на пантограф или по фотографски метод. В погледа отзад (фиг.
45 б) се вижда разположенисто и начинът на закрепване нпа
всички схемни възли. Двете платки 9 и 11 с индикаторните лампи
са стегнати една към друга чрез 4 шпилки 8 с дължина I — 40 mm
41
Фиг. 33 Печатна платка Индикация
а — страна спойки
a
4*
00
Б
Фиг. 34. Печатна платка Управление
а — страна спойки
a
СП
8
б - страна елементи
+ 200V
A
Rn Ru ,Rl5 R16 q
о
Ai
h,f-, к
V Р ИС19 Ifb ИСго ф* ИС21 IР hP^a
^э,____ к____ IД___ _____ I е__
. D ИСц I t) ис15 I D ИС16 I t>MC17 | ^Йс7~1
R30
R12
о
ж
в
- Б
45V
Фиг. 35. Разположение на елементите върху платка Индикация
1Hz 10Hz 100 Hz 1kHz 10 kHz 100 kHz 1MHz
Фиг. 36. Разположение на елементите върху платка Управление
46
Фиг. 37. Печатна платка на токозахранващата част
Фиг. 38. Разположение на елементите върху платката на токозахран-
ването
47
8
Фиг 40. Общ вид на токозахран-
ващия блок
/ -дистанционна втулка с /=16 mm (4
<5 роя), 2 — мрежов трансформатор, 3 —
дистанционна втулка с 1 — 24 mm (4 броя).
4 — регулиращ транзистор Т6, 5 — радиатор
за Г6, 6 — дистанционна втулка с / = 16 mm,
7—печатна платка на токозахранването
Фиг. 41 Печатна платка на входния усилвател
Фиг. 42. Разположение на елементите върху платката на входния
усилвател
48
Фиг. 43. Общ вид на пробника
/—корпус, 2 — печатна платка, 3— зан\ тителна щипка, 4—щифтов съединител «тройка»,
> — свързващ кабел
(резба М3) и 4 дистанционни втулки 10 с / = 24 mm. На две от
шпилките са закрепени винкелите 12, чрез конто комплектът от
платки се стяга към лицевата плоча. Преди това към прозорчето
за цифровата индикация се залепва червен целулоиден или плекси-
гласов филтър, който позволява да се наблюдава индикацията,
без да се забелязват ненужните подробности около цифровите
лампи.
Токозахранващият блок 1 се монтира с 4 винта М3. Към него по
подходящ начин се закрепват предпазителят П и мрежовият кабел
Ключът за мрежата 2 и обхватният ключ 3 са съветски от типа
МТ-1. Може да се използуват и български «це-ка» ключета, но те
са значително по-големи и отворите за закрепването им трябва да
се направят с 0 10 mm.
Съединителят 4 за свързване на пробника е нискочестотен от
гнездов тип («тройка»), а входният съединител 5 е коаксиален
BNC—50 Q. Сигналите с еталонни честоти от 1 Hz до 1 MHz са
изведени чрез изолираните букси 7, а масата се свързва към не-
изолираната букса 6.
Уредъг влиза в комплекта на измервателен стенд, монтиран на
обща винкелова рамка [16] и затова в конструкцията не е пред-
видена кутия, чиято разработка и изработка най-силно затрудня-
ват конструкторите.
4 Радиолюбителски цифрови измервателни уреди
49
Сл
О
Фиг. 44. Конструктивен чертеж на лицевата плоча
СЛ
Фиг. 45. Монтажей чертеж на лицевата плоча
а — поглед отпред
б - поглед отзад
/ - токотахранват блок. 2 — мрежов ключ /G, 3 — обхватен превключвател Kt, 4 — гнездов съединител към пробника, 5 — коаксиален съедини
। ел кьм директния вход, 6 — букса за маса, 7 — и золирани букси за еталонните честоти (7 броя), 8 — шпилка с /—40 mm с резба М3 (4 броя),
//—платка Индикация, 10 — дистанционна втулка с / = 24 mm (4 броя), // — платка Управление, 12 — закрепващ винкел (2 броя)
ОЖИВЯВАНЕ И НАСТРОЙВАНЕ
Уредът се оживява много лесно, ако елементите са добре под-
брани и монтажът е изпълнен правилно. Оживяването трябва да
тпочне от токозахранващия блок. Преди да се включат външните
вериги, токозахранването се свързва към мрежата и се измерват
изходните напрежения.
Нестабилизираното напрежение за цифровите лампи трябва да
бъде 200 V на празен ход. Стабилизираното напрежение се дона-
гласява до 5,2 V на празен ход с тримера /?зэ. Стабилизаторъг
трябва да работи нормално, ако предварително е проверена из-
правността на транзисторите и другите елементи.
Преди токозахранващият блок да се включи към захранваните
вериги, те трябва да се проверят с омметър за евентуални къси
съединения. При изправност точките +200 V от захранването и от
платка Индикация се свързват директно, а точките + 5,2 V — през
милиамперметър за проверка на консумацията. Тя трябва да е в
границите от 450 до 500 mA.
При изправна платка Индикация всички индикаторни лампи
трябва да показват нули. Ако все пак има някакви неизправ-
ности във входния усилвател, времезадаващото устройство, управ-
ляващата логика или индикаторния блок, те могат да се проверят
и установят по дадената по-нататък методика, като се използува
измервателната постановка от фиг. 46.
ДВУЛЬЧЕВ
Фиг. 46. Измервателна постановка за проверка на цифровия честотомер
Входен усилвател и формировател. Изходът на нискочестотния
сигналгенератор се подава към т. А на честотомера, без да е вклю-
чен високоомният пробник. Осцилоскопът (по възможност дву-
лъчев) е свързан към т. Б от платка Индикация. Подава се синусо-
иден сигнал с честота 1 kHz, чието ниво плавно се повишава. При
53
около 100 mV на екрана на осцилоскопа трябва да се появят пра*
воъгълни сигнали със същата честота на повторение и амплитуда
около 1,5 V. За сравнение вторият канал на осцилоскопа може да!
се използува, като се наблюдава подаденият на входа сигнал.
Честотата на сигналгенератора се измени и се проверява
честотният обхват на уреда, като се проследява изменението на
чувствителността му за различните честоти. В прототипа на автора
се получиха резултати, конто потвърждават техническите данни на
уреда, а по някои показатели (например входна чувствителност)
ги надвишават.
Входен усилвател с пробник. Измервателната постановка е
същата (фиг. 46), само че високоомният пробник е включен към
уреда и сигналът от генератора дместо в т. Л се подава на щифта
на пробника. Повтарят се измерванията от предната точка.
При несъответствие на резултатите с техническите данни тряб-
ва да се проверят режимите на отделяйте стъпала на усилвателя.
Единият канал на осцилоскопа остава включен към т. Б, а с проб-
ника, включен към другия канал, се «опипват» отделяйте точки —
сорсът на Г1, колекторите на Т2 и Тз. При изкривявания в Т\ най-
вероятната причина е полевият транзистор, който трябва да се
смени. Режимите на Т2 и Тз се подбират чрез изменение на тример-
потенциометрите и Из-
За да се обхване при проверката целият честотен обхват до
25 MHz, в измервателната постановка трябва да се използува как-
то нискочестотен, така и високочестотен сигнал генератор.
Времезадаващо устройство. Работата на кварцовия генератор
се проверява с осцилоскоп, включен в буксата I MHz. Липсата
на сигнал може да се дължи на неизправна схема ИС3 или на
недостатъчно активен кварцов резонатор. Честотата на кварцовия
генератор се проверява с точен фабричен честотомер и при необ-
ходимост се донастройва в малки граници с С&. Още по-точно тази
проверка може да се направи по метода на нулевите биения чрез
сравняване с източник на еталонна честота, например с предавате-
ля, излъчващ еталонната честота 10 MHz.
По същия начин с осцилоскоп или честотомер може да се прове-
рят честотите на сигналите в точките 100 kHz, 10 kHz и т. н. до 1Hz..
Липсата на сигнал или отклонение™ от точната честота в някои
от тези точки означава, че има неизправност в предния десетичен
делител 7490.
Управляваща логика. Ако всичко дотук е в ред, осцилоскопът
се включва към т. В (изход 11 на ИС2). JG е в положение «Hz», а
на входа се подава сигнал с произвол на честота, например 1000 Hz.
На екрана трябва да се появят пакети с продължителност 1 s, за-
54
пълнени от импулси с честота 1 kHz. С осцилоскопа се проверява
наличието на нулиращи импулси в изход 6 на ИС\2 и на импулси
за пренос в изходите 6, 12 и 8 на ИС\$.
Индикаторен блок. Ако индикацията не показва 00000 при
липса на сигнал във входа или дава неточни показания при пода-
ден сигнал с позната честота, може да се направи самостоятелна
проверка на индикаторния блок. За тази цел е удобно да се работи
с генератора на логически състояния по методиката, дадена за при-
ложение™ му (фиг. 13).
1. Откачват се връзките между платки Индикация и Управление
в точките В, Г, Д, Е и Ж- Точките Г, Д и Е (пренос) се свързват
през резистори 4,7 kQ към +5 V, а точка Ж (нулиране) остава
несвързана. Индикацията трябва да показва Q0000.
2. Точка Ж се свързва към маса. На входа на брояча (т. В)
се подават сигнали от генератора на логически сигнали, както
следва:
а. Единични импулси 1 ps Ж2 в положение Единична импулси)
Чрез последователното превключване на К\ от 0 към 1 в брояча се
подават единични импулси, което води до последователно светване
па цифрите от 0 до 9. Изходът на съответния брояч (извод 11 на
7490) се свързва към един от индикаторните елементи на индикато-
ра на логически състояния (фиг. 3). Всеки път, когато цифровата
лампа покаже 8, светодиодът светва, остава светнал до 9 и загасва
при преминаване от 9 къмО.
б. Поредица импулси (К? в положение Поредица импулси)
Последователните показания от 0 до 9 във всеки разред — от най-
младшия до най-старшия, е указание, че индикаторният блок е в
и шравност.
Проверката за правилното действие на преноса и нулирането
може да се направи по методиката, посочена в раздела за прило-
жение на генератора на логически състояния.
Цифровият честотомер измерва с голяма точност, но тази точ-
ност намалява с понижаване на измерваната честота. Честоти
под неколкостотин херца се измерват със значително погголяма
грешка, отколкото ако се мери периодът им. Например при измер-
ване на 50 Hz с честотомер, даже и най-точен, ще се отчита 50± 1
Hz или грешката ще бъде ±2 %. Ако обаче се измери периодът,
който е 20 ms (Т —----), измервателят на период ще отчете
20,00±0,01 ms, или грешката ще бъде 4=0,05 %. Примерът става
още по-показателен, ако се отнесе до честота 1 Hz: 1000zbl ms
при измервател на период и 1 zb 1 Hz при честотомера.
55
Функциите на честотомер и измервател на период обикновено
са обединени в един уред, тъй като основните схемни възли и в два-
та случая са еднакви. Един двупозиционен превключвател с 4
секции К — /С дава възможност за преобразуване на схемата
на честотомера в схема на измервател на период (фиг. 47). На схе-
мата е показана само онази част от честотомера, конто е обхваната
Фиг. 47 Свързване на честотомера в схема на измервател на период
от това преобразуване. В положение /\ (честотомер) се запазват
връзките на схемата от фиг. 31. В положение Тх (измервател на
период) става рязмяна на изходите от формирователя ИС\ (чрез
К) и от генератора на еталонни импулси (чрез Л11) към електрон-
ния ключ ИС1.
Допълнението от фиг. 47 създава възможност за измерване на
периоди в обхвата от 0,1 ms до 99 s. Отчита се броят N на преми-
налите към брояча ИС^ импулси от еталонния генератор с период
на повторение Го през времетраенето на един период 7\ на входния
сигна. I:
т
——.
7 ,
56
Понеже To = const, броят N e пропорционален на периода Тх на
измерваното напрежение.
Обхватният превключвател К осигурява два измервателни под-
обхвата—обхват секунди («s»), позволяващ измерване на пе
риоди до 99 s, и обхват милисекунди («ms») — за периоди до
999 ms. Двете положения «s» и «ms» съответствуват на обхватите
«Hz» и «kHz» при работа като честотомер. За да се получат тези
два обхвата, необходимо е еталоцните честоти да бъдат съответно
1 kHz (чрез К1’1) за секундния обхват и 100 kHz (чрез за мили-
секундния обхват.
При работа на уреда като измервател на период индикацията
трябва да има десетична точка. За обхвата секунди тя е между
трети и четвърти разред (от младши към старши), а за обхвата
милисекунди — между втори и трети разред. Като десетична точка
са най-удобни миниатюрните газонапълнени лампи Л\ и Лг, монти-
рани между съответните цифрови лампи. Захранват се от високо-
волтовия източник + 200 V през 47 kQ и се превключват с допълни-
телна секция на обхватния ключ.
Входният сигнал, чийто период ще се измерва, трябва да се
включва в директния вход без разделителен кондензатор.
При изработването на всички предложени по-нататък цифрови
уреди радиолюбителите могат да проявят по-голяма свобода и
I ворчество. Част от уредите могат да се комбинират, като, се обед и-
пят с общ индикаторен блок, например цифров честотомер — из-
мервател на периоди — брояч, с вграден делител за повишена честота
на измерване. Разредността на универсалния брояч може да се
увеличи до 5 и той може да се използува като броячно-индикаторен
блок на честотомера, което е икономически изгодно и ще повиши
обхвата на измерваната честота от 25 на 30 MHz.
ПРИСТАВКА ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ИНДУКТИВНОСТИ
Необходимостта от уреди за измерване на индуктивности и
капацитети не винаги се оценява достатъчно сериозно и по тази
причина радиолюбителите често се изправят пред големи затруд-
нения. Бобините са едни от малкото елементи, който не могат да
се закупят готови по точно определени данни. Най-често се налага
те да се изработват самостоятелно и това изисква да се осигурят
както технологични условия и материали за изработването им, та-
ка и уред за измерване и доуточняване на получената индуктив-
ност.
57
Удобствата на цифрового отчитане на индуктивността пред
известните чисто аналогови методи — мостови или резонансни, са
неоспорими. С приставката, включена към входа на цифровия
честотомер, могат да се измерват индуктивности в твърде широк
обхват, без да са необходими специални калибрирания. Въпреки
широкия обхват точността на измерването е много голяма.
За радиолюбителите е особено интересна възмржността за
измерване на малки индуктивности. При грижлив монтаж и добре
подбрани елементи минималната индуктивност, която може да се
отчете, е 0,1 pH. Такава бобина в кръг с кондензатор 10 pF опре-
дели резонансна честота около 160 MHz. За да се измерят точно
толкова малки индуктивности, необходимо е честотомерът да
има горна гранична честота, не по-малка от 30 MHz. Сигурното
и точно измерване на малки индуктивности започва от 0,7—0,8 pH.
ТЕХНИЧЕСКИ ДАННИ
Обхват на измерване: 0,8 pH — 2,5 Н
Точност на измерването: 1%
Обхват на измерваната честота: 1 kHz—1,8 MHz
Захранващо напрежение: 12 V
Консумиран ток: 8 mA.
ЕЛЕКТРИЧЕСКА СХЕМА
Неизвестната индуктивност Lx (фиг. 48) заедно с паралелн
свързания еталонен кондензатор Ci определя честотата /о, на ко?
то генерира стъпалото, изградено с Т\\
f _ 159 200
/ 0- --А--- ,
където /о е в MHz;
Lx — в pH;
Ci — в pF.’
При Ci =10 000 pF се получава
I _ 2,53
х f2
to
Ако Lx е в mH, а fo— в kHz, формулата добива вида
г 2530
Lx —
ft
58
Генераторното стъпало работи с високочестотните транзис-
тори Т\ и Г2 — BF173 или KF173 (ЧССР). Обхватът на генерира-
ните честоти ориентировъчно е от 1kHz при £х = 2,5 Н до 1,8 MHz
при £л = 0,8 pH. Трептящият кръг LXC\ е включен в колекторната
Фиг. 48. Електрическа схема на приставка за измерване на индуктивности
верига на Г|, който работи като усилвател по схема с обща база.
Преднапрежението на базата се определи от делителя R3*—R4.
Т<2 работи в усилвателно стъпало с разделен товар. От емитера
се взема напрежението за честотнозависима обратна връзка (ОВ),
което чрез веригата Rz— С3 се подава на Т\ и възбужда генера-
циите. Дълбочината на тази ОВ се регулира с тримера /?9. Режи-
мът, при който формата на генерирания сигнал е най-близка до
синусоидната, се подбира с тримера R3. За да се осигури стабилно
генериране при най-високите честоти, където отношението L/C
е много мал ко, може да се наложи поставянето на честотноком-
пснсиращ кондензатор С4.
В схемата е въведена верига за автоматично регулиране на
усилването (АРУ), т. е. за поддържане на стабилна амплитуда
в целия честотен обхват, което е наложително при такива големи
примени в параметрите на генераторния кръг. От колектора на
Г2, през С8 и регулируемия делител — Rh се взема част от
генерираното напрежение и се подава на изправителя — удвои-
гел, изграден с Д\ и Д%. Подаденото на базата на Т\ изправено
59
напрежение се подбира така, че при увеличаване на изходното
напрежение се намалява усилването от 7\. Изправеното напря-
жение се филтрира с Сб, който заедно с Ci осигурява заземява-
нето на базата на Г] по висока честота.
к
4хКД1101
Фиг 49. Токозахранване на приставката
Синусоидният сигнал в колектора на Т2 е около 2Vpp (от връ>
до връх). Изходът е отделен от генераторната част с емитерния
повторител Тз—2Т3604. Този транзистор може да се замените все
ки друг маломощен високочестотен транзистор от NPN тип <
усилване по ток 120—150.
Захранването е осигурено от 12-волтов стабилизатор, изгра-
ден с ценеровия диод Д? и регулиращия транзистор Л (фиг. 49)
Очевидно е, че принципът на работа позволява уредът да се
използува и като измервател на капацитет. На мястото на L:
трябва да се постави еталонна индуктивност (например 1 pH),
а вместо С\ се включва неизвестният кондензатор, който може да
бъде с капацитет от 10 pF (f0= 1,59 MHz) до 10pF (/о = 50 kHz)
Изчислението на Сх става по същата формула, като се съставг
нова таблица.
МОНТАЖ И КОНСТРУКЦИЯ
Генераторната част е монтирана на печатна платка с размери
100X40 mm (фиг. 50). Разположението на елементите е показано
на фиг. 51. Всички резистори са МЛТ (РПМ)—0,25 W, 5%. Кон
дензаторите в генераторните стъпала е най-добрё да са слюдени
или стирофлексни, а кръговият кондензатор С\ трябва да бъде
високостабилен, с минимален температурен коефициент, безин-
дуктивен (за предпочитане слюден). Ако не се намери слюден
кондензатор с капацитет 10 nF, който да има голяма точност.
60
100
фи1 50 Печатна платка на приставката
Фиг 51 Разположение на елементите върху основната платка
той може да се получи чрез допълващ паралелен кондензатор, ка-
то се измерва с точен измервател на капацитети.
При монтажа на платката да не се забравя проводниковото
мостче от страна елементи, показано на фиг. 51 в средната част
на платката. За да се намалят паразитните индуктивности, връз-
ките между изводите Lx на платката и буксите Lx да се прокарат
по възможно най-краткия път.
Изходът е изведен на коаксиален съединител BNC — 50Q, и
приставката се свързва към честотомера с коаксиален кабел
Захранващият блок е съставен от мрежовия трансформатор
и стабилизаторната платка (фиг. 52). На платката са монти-
61
100
Фиг. 52. Печатна платка на токозахранването
Д? R17
Дб Д 4
Фиг. 53. Разположение на елементите върху платката на токозахранването
рани диодите Дз—Дб от изправителната трупа, стабилизаторните
елементи и филтриращите кондензатори (фиг. 53). Кондензатори-
те са от българския тип KEA-II и за по-голяма стабилност са мон-
тирани хоризонтално. Механично са закрепени със скоби от мон-
тажей проводник, запоени към платката чрез предвидените за тази
цел по две изолирани контактни площадки.
Трансформаторът е изработен върху пакет от ламели Ш20 с
размер на набора 20 mm. Пакетът е стегнат чрез ламаринеь
кожух от стандартен тип, с който става и закрепването на транс-
форматора към лицевата плоча. Първичната намотка Н\ има 2460
62
Фиг. 54. Конструктивен чертеж на лицевата плоча
навивки отПЕЛ—0,12 mm, а вторичната //2 (за 17 V)—200 навив-
ки от ПЕЛ—0,3 mm.
Механичната конструкция на приставката е максимално оп-
ростена поради използуването на носеща лицева плоча от типо-
размер 2Е (фг. 54). На квадратни * отвори с размер 9 mm се зак-
репват буксите за измерваната бобина който са изолирани
с винт от българския ред ЕСПА. Квадратният отвор 10 mm е пред-
назначен за контролната лампа 9 V/0,02 А, чиято фасунга с
квадратно абажурче е от българския тип АМИ-9. Отворите с
08 mm са за мрежовия ключ К (съветски, тип МТ-1) и за изход-
ния коаксиален съединител BNC-50. Разбира се, посочените раз-
бери на отворите могат да се изменят съобразно с вида на елемен-
тите, с конто разполага конструкторът.
63
£
Фиг. 55. Обща конструкция на приставката
а — поглед отпред, б — поглед отзад,
/ — платка на генератора, 2 — платка на захранването, 3 — мрежов
ходен съединител BNC, 7 — изолирани букси (2 броя)
ключ К, 4— контролна лампа Л, 5 — мрежов трансформатор 7 р. 6
и <
Монтажният чертеж на лицевата плоча е показан на фиг. 55.
В погледа отпред (фиг. 55 а) се виждат монтираните командни и
индикаторни елементи, както и надписите към тях. На двата зенкр?
рани отвора с 03,2 mm се монтира мрежовият трансформатор fg
(позиция 5, фиг. 55 б). На неговия кожух има фабрично изработе-
ни две уши за закрепване на изводната плочка. В случая те се
използуват за закрепване на двете печатни платки — позиции
1 и 2. За тази цел към ушите се запояват със силен поялник две
месингови шпилки с резба М3 и дължина 36 mm. Двете платки
се разполагат една над друга чрез дистанционни втулки с дължи-
на 20 mm от изолационен материал. Подходящи са- бакелитовите
тела от стари бананщекери.
Мрежовият кабел се закрепва със скоба, стегната на едно от
винтчетата на трансформатора. Също към трансформатора може
да се монтира и гнездото на предпазителя /7.
За по-удобно и по-бързо захващане на'измерваната бобина
може да се използуват две щипки тип «крокодил», включени в
буксите чрез два месингови щифта с 04 mm, взети например от
стар щепсел.
НАСТРОЙВАНЕ И РАБОТА С УРЕДА
След завършване на монтажа се проверява изходното напре-
жение на захранващия блок, което при правилно изпълнение
трябва да е точно 12 V. Захранването се включва към генератор-
ната платка през милиамперметър — консумацията трябва да е
7,5-8 mA.
На изхода се включва осцилоскоп и паралелно на него —
цифровият честотомер. Плъзгачите на тример-потенциометрите
Rs и /?ю се поставят на средне положение, а на — на максимал-
но съпротивление. В буксите Lx се свързва бобина с производна
индуктивност — десетина навивки от проводник ПЕЛ-0,5 mm.
С /?9 се търси положение, при което на осцилоскопа се наблюдава
най-чист синусоиден сигнал. Регулира се /?5, докато на колектора
на Тг се измери постоянно напрежение около 6 V. Ако това не мо-
же да се пистигне, подбира се друга стойност за Ri.
С тримера /?ю се търси най-подходящата стойност на изход-
ното напрежение — около 1,5 до 2 V. Тъй като R* и /?ю си влияят
взаимно, регулирането с тях се повтаря няколко пъти, докато се
постигнат желаните резултати.
Накрая се поставят бобини с различии индуктивности —
около 1 pH (например входна бобина за къси вълни), 1 mH (бо-
5 1’адиолюбите»’1ски цифрови измервателни уреди 65
Таблица 1
Отчетена честота Го Индуктивност
1 2
2 MHz 0,63 нН
1,9 „ 0,70 „
1,8 „ 0,78 „
1,7 „ 0,87 и
1,6 „ 0,99 „
1,5 . М2 „
1,4 „ 1,29 „
1,3 MHz 1,50 цН
1,2 „ 1,75 „
1,1 . 2,09 „•
1,0 „ 2,53 „
0,9 , ‘ 3,12 „
0.8 „ 3,95 ,,
0,7 „ j 5,16 „
0.6 . 7,02 „
0,5 „ 10,12 „
0,4 » 15,81 „
; о.з „ 28,11 „
0,2 „ 63,25 „
180 kHz 78,08 „
160 „ 98,83 „
140 „ 129,08 „
120 „ 175,69 „
100 „ 253 „
90 „ 312 ,,
80 „ 395 „
70 „ 516 „
60 „ 702 „
50 „ 1,01 mH
40 „ 1,58 „
30 „ 2,81 ,,
20 „ 6,32 „
ю. 25,30 „
9 ,, 31,23 „
8 „ 39,53 „
7 „ 51,63 „
6 kHz 70,27 mH
5 „ 101,2 „
4 . 158,1 „
3 . 281,1 ,,
2 „ 632,5 „
1,8 „ 780,8 „
1,6 „ 988,2 „ 1
1,4 . 1,29 Н j
1,2 „ 1,75 „
1,0 „ 2,53 „ 1
бина от" междинночестотен трансфер
матор за AM) и 1 Н (бобина на електрс
магнитно реле) и се проверява стабиЖ
ната работа на генератора в тези гр<.
нични точки.
Отчитането на неизвестната ивдук-
тивност става с помощта на табл. 1?
конто е съставена по дадените формули
за зависимостта на Lx от f0.
Пример. Честотомерът показва 1152
kHz или 1,152 MHz. От табл. 1 се нами-
ра, че индуктивността е между 1,75 и
2,09 pH. Ако е необходима точната стой-
ност, може да се използува формул ата
за Lx, а джобният калкулатор ще евър-
ши много бързо останалата работа.
Резултатът е 1,906 pH.
ПРИСТАВКА ЗА ИЗМЕРВАНЕ
НА КАПАЦИТЕТИ
Таймерните интегрални схеми от ти-
па NE555 могат да се използуват за
различии времезадаващи или време-
определящи схеми в широкия обхват от
няколко микросекунди до няколко часа,
като осигуряват голяма точност и ста-
билност. В режим на автогенерираш
мултивибратор тази схема намира при-
ложение като импулсен генератор с го-
ляма температурка стабилност
(0,05%/°С): Периодът на генерирани-
те импулси е
Т=0,693(/?л+2/?в)Сх.
При RA<=RB = 47 кй и при подходяще
регулйране на (фиг. 56) се получава
Г=105Сх,
т. е. периодът Т е правопропорционален на
нсизвестния капацитет. Ако се разпола-
га с измервател на период отчитането
66
може да става директно. Тъй като при- ставката е предназначена да работи с наличния честотомер, зависимостта Таблица 2
Отчетена Капацитет
капацитет — честота е обратнопропор- ционална и отчитането трябва да стане по графики, таблицй или с изчисляване по формулата f =— 10-s, '° сх където е в Hz, Сх —във F. За практическа работа е удобно Сх да е , в пикофаради, при което f =— ю7. '° с, По тази формула могат да се определят няколко основни точки на зависи- мостта fo—Сх, а именно: 100 kHz — 100 pF, 10 kHz—1000 pF, 1 kHz—10 nF, 100 Hz—0,1 pF, 10 Hz—1 pF. В табличен вид тази зависимост е дадена в табл. 2. По нея Сх се отчита ориентировъчно, а ако е необходима по- голяма точност, може да се приложи формулата. честота /о
1 2 '
10 Hz 20 „ 30 ,, 40 „ 50 „ 60 „ 70 „ 80 „ 90 „ 100 „ 200 Hz 300 „ 400 „ 500 „ 600 „ 700 „ 800 „ 900 „ 1000 „ 2 kHz 3 „ 4 „ 5 „ 6 „ 7 „ 8 „ 9 „ Ю ,, 20 „ 30 „ 40„ 50 „ 60 „ 70 „ 80 „ 90 „ 100 „ 1 pF ' 0,5 „ 0,333 „ 0,25 „ 0,2 „ 0,166 „ 0,142 „ 0,125 „ 0,111 „ 0,1 „ 50 nF 33,3 „ 25 „ 20 ,, 16,6 „ 14,2 „ 12,5 „ 11,1 ,, Ю „ 5000 pF 3333 „ 2500 „ 2000 „ 1666 „ 1420 „ 1250 „ 111L 1000 „ 500 ,, 333 „ 250 „ 200 „ 166 „ 142 „ 125 „ Hl „ 100 „
Неудобството от индиректното отчитане всъщност може да се
превърне в предимство, тьй като за капацитети под 1000 pF от-
читането на честотите от 10 kHz до 100 kHz става много по-точно
с честотомера, откол кото с измервател на период при малки перио-
ди. И понеже за радиолюбителите е особено необходимо измерва-
нето на малки капацитети, ще трябва да се примирят с това малко
неудобство при отчитането.
67
Фиг. 56. Схема на приставка за измерване
на капацитети
ТЕХНИЧЕСКИ ДАННИ
Обхват на измерване: 10pF— 1 pF.
Точност на измерването: 1 %.
Обхват на измерваната честота: 10 Hz— 100 kHz.
Собствен входен капацитет: 40 pF.
Захранващо напрежение. 5 V стабилизирано.
Консумиран ток: 40 mA.
ЕЛЕКТРИЧЕСКА СХЕМА
В центъра на приставката. (фиг. 56) се вижда една таймерна
интегрална схема NE555, около нея — няколко пасивни елемента
и това е всичко необходимо, за да има в лабораторията ни и
измервател на капацитет.
Таймерът ИС\ работи като автогенериращ мултивибратор,
като формираният импулс може да има продължителност от ня-
колко микросекунди до часове. При захранване с 5 V изходът
има пълна TTL съвместимост и може да се включва директно
във входове на устройства с TTL схеми.
Кондензаторът Сх се зарежда от захранващото напрежение
U през резисторите 7?ь /?2 и /?3, а се разрежда през /?3 и извод 7
на ИС\. Напрежението върху Сх варира от 2/3 U до 1/3 U. Тези
нива определят двата Прага на формирания импулс.
Неизвестният кондензатор Сх може да бъде и електролитен,,
68
ио трябва да се днимайа,заправиднох£>му включване — мину-
сы да се свържё към буксата за маса М. |Пордди сравнително
нискоомните резистори —/?з утечните съпротивления на елек-
тролитните кондензатори няма да влияят особено силно върху
точността на измерването.
Захранващото напрежение за ИС\ може да бъде от 4,5 до 16 V.
От стабилността на това напрежение зависи много и точността
на измерването. Най-добре е да се използува стабилизнраният
източник 5 V, който е вграден в основная уред — цифровия чес-
тотомер. Интегралната схема консумира само 6 mA, а остан ал ата
част от общата консумация се дължи на индикаторната лампа Л.
МОНТАЖ и КОНСТРУКЦИЯ
Печатната платка е с малки размери — 35 X 47,5 mm (фиг.
57 а) и монтажът на елементите върху нея се вижда от фиг. 57 б.
Независимо че са предвидени 4 отвора за механично закрепване,
тя може да се закрепи стабилно и само в две точки. В прототипа
на пристайката за механично закрепване на платката са изпол-
зувани двете шпилки на входните букси, нарязани с резба М4.
С това се доближава изводът Сх до съответната му букса и се
намалява паразитният монтажей капацитет.
Фиг. 57. Печатна платка на приставката
а — страна спойки; б — страна елементи
69
Фиг. 58. Конструктивен чертеж на лице-
вата плоча
Времеопределящите рези-
стори /?2 и Яз трябва да бъдат
високостабилни и точни (мета-
лослойни, 1 %). Тример-потен-
циометърът е жичен, много-
оборотен, от съветския тип СП5-
2. Той има два отвора, разпо-
ложени по диагонал, предвиде-
ни за механично закрепване с
винтчета М2. Това закрепване
може и да не се прави, тъй като
трите му изводни крачета имат
диаметър 01,5 mm и техните
спойки осигуряват достатъчна
механична стабилност.
Лицевата плоча (фиг. 58)
има същите елементи и отвори
за тях, както и в приставката за
измерване на индуктивности. В
приставката за капацитети оба-
че няма собствено захранване и
платката й е по-малка, така че тя
може да се монтира на най-
малкия типоразмер 1 Е от модул-
ната система. Надписите по пло-
чата се виждат от монтажния
чертеж в поглед отпред (фиг.
59 а), а разположението на еле-
ментите в задната страна е показано на фиг. 59 б.
Свързващият кабел към честотомера се изработва от коаксиа-
лен кабел 50 Q (например РК-19) и има дължица 1 т. На двата
му края се монтират коаксиални съединителни BNC-50, щифтови.
Неизвестният кондензатор се включва към буксите Сх чрез
същите помощни щипки, каквито бяха препоръчани и за пристав
ката за измерване на индуктивности.
70
Фиг. 59. Монтажей чертеж на лицевата плоча
а — поглед отпред; б — поглед отзад
НАСТРОЙВАНЕ И РАБОТА С УРЕДА
Изходът на приставката се свързва чрез коаксиалния кабел
с входа на цифровия честотомер и се правят следните проверки:
1. Буксите Сх се оставят свободни, но въпреки това честото-
мерът показва някаква стойност (200—250 kHz). Показанието
се дължи на собствения капацитет на приставката, който е около
40—45 pF и зависи от монтажния и други паразитни капацитети.
При измерване на малки по стойност кондензатори собственият
капацитет трябва да се има предвид и да се изважда от отчете-
ната стойност.
2. В буксите Сх се поставя еталонен кондензатор 1000 pF и с
тример-потенциометъра /?1 се регулира, докато честотомерът по-
71
каже точно 10 kHz. Проверяват се и другите основни контролни
точки с еталонни кондензатори 100 pF, 10 nF, 0,1 pF и 1 pF. По-
нататък се използва табл. 2, както и формулата за зависимостта
на fo от Сх.
ПРИСТАВКА-ДЕЛ ИТЕЛ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ПОВИШЕНА
ЧЕСТОТА
Максималната измервана честота на цифровия честотомер
е 25 MHz, което в редица случаи на приложение се оказва недоста-
тъчно. Приставката-делител дава възможност да се повищи
горната гранична честота на честотомера до около 250 MHz,
което ще позволи да се измерват честотите в различии КВ, УКВ,
телевизионни и други ВЧ устройства.
ТЕХНИЧЕСКИ ДАННИ
Максимална входна честота: 250 MHz.
Минимална входна честота: 1 MHz.
Входна чувствителност: 50 mV.
Максимално щ<во на изходния сигнал: 0,8 V.
Захранващо напрежение: 5 V стабилизирано.
Консумиран ток: 90 mA.
ЕЛЕКТРИЧЕСКА СХЕМА
Една интегрална схема и няколко пасивни елемента съставят
цялата схема на приставката (фиг. 60). Но за сметка на външ-
ната простота възникна една неочаквана трудност — свръхбър-
зият делител 95Н90 (Fairchild) не се намира лесно. Тази схема
може да приеме във входа си сигнали до 350 MHz, но над 250 MHz
тези сигнали трябва да са правоъгълни и със стръмни фронтове.
За синусоидни и с друга форма сигнали горната гранична често-
та е 250 MHz.
Като малка компенсация на трудностите, конто ще създаде
намирането на 95Н90, ето списък на няколко други подобии схеми
и тяхната горна гранична честота:
К193ИЕ2 (СССР) 600 MHz
К193ИЕ4 (СССР) 200 „
72
SP8630 (Plessey) 600 MHz
SP8680 „ 650 „
SP8685 „ 600 „
MCI2013 (Motorola) 500 „
10C90 (Fairchild) 650 „
11C90 „ 650 „
95H90 „ 350 „
Схемата дели входната честота на 10 и полученият в изхода
сигнал с честота 25 MHz и амплитуда 0,8 V вече може да се измери
с цифровия честотомер. В^яка отчетена стойност по честотомера,
поставен на положение «kHz», трябва да се умножава по 10.
4х2Д5601
47п
Фиг. 60. Схема на приставката делител
Входната чувствителност е задоволителна — около 50 mV/но
входният импеданс е само няколкостотин ома. Това ограничава
случайте на директно включване към измервания източник и
въпреки наличието на резистора /?1—200 й, най-добре е връзката
с източника да става през свързваща намотка.
Измерваният сигнал се подава директно на входа на ИС\
(извод /), тъй като всякакви входни атенюатори или усилвателни
стъпала ще създадат допълнителни проблеми с внасянето на па-
разитки капацитети. Входната верига е защитена срещу сигнали с
амплитуда над ±1,2 V__ чрез противопосочно свързаните диоди
Д1-Д4.
Кондензаторите С| и отделят диодните вериги и извод 1
на ИС\ от постояннотоковите съставки на входния сигнал. Ре-
Жимът на входното стъпало на ИС\ се осигурява от веригата
4pi, и се подбира чрез регулиране на /?3 до около 3,7 V.
Този режим е твърде критичен, но достатъчно стабилен след
73
правилното му установяване. Добре подбраният режим осигу-
рява на схемата голяма стабилност при изменение на температур
рата и с времето, както и максимална входна чувствителност
и най-широка честотна лента. Но тези добри резултати могат
да се запазят само ако захранващото напрежение е добре ста-
билизирано. В случая не е толкова критична стойността му 5 V
колкото неговата стабилност. Причината е, че схемата 95Н90
е от ECL тип и допуска по-широк толеранс на захранващото нап-
режение. Евентуални паразитни сигнали в захранващата верига
се блокират от £С-филтъра Сз.
Входовете 2 и 3 на ИС\ отговарят на двата входа на схема
ИЛИ, като единият от тях (2) е на маса. Другият вход 3 е свързан
към извода 9 през /?4> Ако тази връзка не се направи, схемата
дели на 11 вместо на 10. В случая за удобство при отчитането
е прието делене на 10. И една странична подробност, която не
трябва да се забравя при експериментирането — докато при TTL
схемите всеки вход или изход, оставен «във въздуха», получава
автоматически логическа 1, при ECL схемите е обратного, такъв
извод получава логическа 0
ИС\ има два изхода Q и Q (изводи 8 и 9), от конто се използу-
ва само правият изход. В него се получава изходен сигнал с ам-
плитуда 0,8 V и правоъгълна форма. Постояннотоковата състав-
ка в извод 8 се блокира чрез Сб по отношение на изхода.
Схемата 95Н90 консумира твърде голям ток — 86 mA, поради
което не трябва да ни смущава лекото загряване на корпуса й
Захранващото напрежение се взема от стабилизатора 5 V/1 А
на нифровия честотомер Развързването във веригата на захран-
ването се постига с LC-филтъра, съставен от С*4, Дрч и С5.
МОНТАЖ И КОНСТРУКЦИЯ
Преди да се започне практического изпълнение на пристав-
ката, трябва да се напомни, че вече се работи в областта на УКВ
техниката, където са валидни някои специфични правила за ра-
бота. Преди всичко материалът за печатната платка трябва да
бъде с минимални загуби при високи честоти. Стъклотекстоли-
тът не е от най-добрите, но все пак е за предпочитане пред гети-
накса. В изработения опитен образец беше направена комбина-
ция между печатен и обемен монтаж. Печатната платка (фиг. 61)
е носеща за елементите от обемния монтаж и на нея са прокарани
само малка част от веригите на захранващите и изходните еле-
менти (фиг. 62). За активните високочестотни вериги и елементи
74
Фиг. 61. Печатна платка на приставката
Фиг. 63. Механична конструкция и общ вид на приставката делител
1 — метал на кутия; 2 — печатна платка; 3 — керам ични монтажни реглети (2 броя),
4 — интегра я на схема ИС\\ 5 — коаксиален щифтов съединител BNC; 6 — коаксиален
кабел РК-19 (300 mm); 7 — коаксиален гнездов съединител BNC
е възприето най-доброто решение от гледна точка на минимални
загуби и паразитни капацитети — обемен монтаж върху керамич-
ни монтаЖни реглети (фиг. 63). И една «хитрост* за монтажа
на интегралната схема — тя остава «във въздуха» и се закрепва
75
само в ня кол ко точки в керамичните реглети. Спояването в тези
танки, както и в останалите изводи, не става директно, а чрез гнез-
да от цокъл за интегрални схеми. Пластмасовият корпус на цо-
къла не се използува, за да не внася допълнителни загуби и да не
увеличава паразитните капацитети поради по-голямата си диелек-
трична константа от тази на въздуха.
Обемният монтаж на високочестотните вериги на схемата по-
зйолява връзките да се направят възможно най-къси, което е едно
df най-важните изисквания при УКВ монтаж. Резисторите в тези
вериги дрябва да са малогабаритки, тип МЛ Т-0, 125 W. Конденза-
торите Ci, С2 и Сб са безиндуктивни, с малки загуби в диелектри-
ка (например керамични), с малък температурен коефициент.
Дроселите ДР\ и ДР2 имат индуктивности от няколкостотин
микрохенри, но тази стойност съвсем не е критична. Могат да се
изработят на малък феритен пръстен с 0 3—4 mm, на който се на-
виват 10 навивки от ПЕЛ—0,5 mm. Още по-достъпни за изработ-
ване са едноредовите бобини с 40—50 навивки от ПЕЛ—0,12 mm,
навити върху резистор 0,5 mm със съпротивление над 100 kQ.
Тример-потенциометърът /?з е жичен многооборотен от съ-
ветския тип СП5-2. Входният съединител е гнездОв BNC — 50 Q,
а изходният — щифтов BNC — 50 Q, монтиран на парче коаксиален
кабел РК-19 с дължйна 20—30 ст.
Общата конструкция на приставката е оформена в малка ме-
тал на кутия с приблизителни размери 100X35X35 mm. Кутията
може да бъде и кръгла — от стар електролитен кондензатор или
междинен трансформатор. Идеята за общото оформление и разпо-
ложенйето на елементите може да бъде изменена и доразвита
съобразно с конструкторския усет на радиолюбителя.
Освен отворите за входния съединител, изходния кабел и за-
хранващите проводници не трябва да се забравя и един малък
отвор с 0 3,5 срещу винтчето за регулиране на тример-потен-
циометъра /?з. Това ще позволи уточняването на режима да става
при затворена кутия. По желание може да се предвиди ключ за
включване и изключване на захранването, както и светодиоден
индикатор за контрол на включеното захранване.
В «оживяването» и настройката на делителната приставка ня-
ма затруднения. След проверка за правилността на монтажа и
връзките се подава напрежението 5 V през милиамперметър. При
правилна работа и верен монтаж консумацията трябва да е 88—
90 mA.
Преди да се подаде сигнал, трябва да се подбере статичният
режим на схемата. С /?3 напрежението в извод / на ИС\ се регул и-
ра така, че да бъде точно 3,7 V.
76
На входа се подава сигнал от УКВ сигнал генератор, а изхо»
дът се включва към директния вход на цифровия честотомер, пш>
тавен на положение «kHz». Ако честотата на подадения сигнал
е 10 MHz, отчетената стойност е 1 MHz. Известна корекция може
да се направи с леко донагласяване на /?з около предварителен
установеното положение. В едната страна на регулирането сир-
налът изчезва, а в другата страна първоначално се повишава
честотата му и след това също изчезва. При 40 оборота на СПЕц£
толерансът на това регулиране е примерно 4—5 оборота. С повд-
шаването на честотата до 100 MHz този толеранс се стеснярд.
С малко повече търпение може да се намери онова положение
/?з, което осигурява отчитането на максималната честота от
250 MHz.
ЦИФРОВ ВОЛТОММЕТЪР
Схемата на този цифров волтомметър е възможно най-достъпна
за реализиране от радиолюбителите. В нея няма «капризни» и
трудни за настройване и еталониране схемни възли и при добре
подбрани елементи и правилен монтаж уредът заработва веднага
след последната спойка. За оживяването му не е необходима
прецизна измервателна апаратура — достатъчен е един комбини-
ран уред и по възможност — осцилоскоп.
Уредът има малки размери и маса, проста конструкция и нис-
ка цена. Независимо от това той осигурява достатъчно голяма
точност и удобно отчитане на най-често измерваните електрически
величини — постоянни напрежения и съпротивления.
ТЕХНИЧЕСКИ ДАННИ
Обхвати за постоянни напрежения: 1 V, 10 V, 100 V, 1000 V1.
Входно съпротивление: 10 MQ.
Обхвати за съпротивления: 1 kQ, 10 kQ, 100 kQ, 1 MQ.
Индикация: триразредна.
Точност на измерване на напрежения: 3%±1 знак (2 минути
след включване на захранването).
1 На обхват 1000 V се допуска измерване на напрежения до 400 V, определящо
от пробивните напрежения на елементите.
77
Точност на измерване на съпротивления: ±1%.
Линейност на измерването: по-добра от 1%.
Индикация на препълването: светодиодная
БЛОКОВА СХЕМА
Входната част е съставена от входен усилвател с атенюатбр
за постояннотоковия волтметър и токов генератор за омметъра
(фиг. 64). Входният усилвател работи като импедансен преоб-
разувател. Той рсигурява голямо входно съпротивление — 10 MQ
за всички обхвати, както и малко изходно съпротивление, което
добре се съгласува с нискоомния вход на аналогово-цифровия
преобразувател (АЦП).
Фиг 64. Блокова схема на цифров волтомметър
Схемата .’на АЦП работи по принципа «напрежение — време»,
т. е. прецбразува измерваното постоянно напрежение в интервал
от време, който се запълва от импулси с точно определена често-
та. Това всъщност е «сърцето» на целия волтметър и от качество-
то му зависи точността, линейността и стабилността на отчита-
нето.
Структурата на АЦП в блоковата схема е заградена с прекъс-
вана линия. Подаденият синхроимпулс от синхронизатора пре-
включва тригера, който пуска генератора на линейноизменяшо
се напрежение (ГЛИН). Генераторът работи на принципа на за-
реждане на кондензатор от източник на постоянен ток. Съще-
78
временно се пуска i тактовият генератор. Неговите импулси се
подават за броенеи индикация в броячния регистър, дешифра-
торите и индикаторнте.
Линейнонараствдото напрежение от ГЛИН непрекъснато
се сравнява в компаратора с подаденото за измерване напреже-
ние Ux. В момента на изравняване на двете напрежения сигналы
от изхода на компаратора обръща състоянието на тригера. Кон-
дензаторът в ГЛИН се разрежда до нула и тактовият генератор
се прекъсва. Броятиа импулсите, конто броячът е преброил до
момента на прекъсме на генератора, е пропорционален на пода-
деното напрежение^. По-нататък синхроимпулсът от синхронии»
затора нулира бро«, същевременно обръща тригера и това
повтаря 50 пъти всжунда синхронно е мрежовата честота. Хо-
дът на сигналите вмовните точки на АЦП се вижда от фиг. 65.
Токозахранващмртройство осигурява двуполярното напре-
жение ±15 V за оирионните усилватели и 5 V за останалите
интегрални схеми.
При достигане итикация 999 се задействува индикацията
за препълване и си сигнален светодиод.
79
ЕЛЕКТРИЧЕСКА СХЕМА
Пълната електрическа схема на цифровия волтметър е дадена
на фиг. 66.
Входен усилвател. Основна задача на входния усилвател
$ да осигури възможно най-голямо входно съпротивление и ми-
црмален входен ток. Това е постигнато с операционния усилва-
тел ЯС1 — рА741 (МАА741 — ЧССР, 1УО741 — НРБ), свързан
в неинвертиращ режим със 100% отрицателна обратна връзка
(фиг. 66 а). В този случай схемата работи като усилвател с кое-
фициент на усилване 1 (повторител на напрежение). Входният
сигнал през резистора Rz се подава на неинвертиращия вход,
а веригата на обратната връзка връща целия изходен сигнал през
/?ю към инвертиращия вход. По този начин се осигурява най-го-
лямо входно съпротивление и голяма стабилност на схемата.
Измерваното напрежение се подава на входен атенюатор от
последователен тип, съставен от резисторите /?1—Т?4. Те трябва
да са точни (под 1%) или подбрани с точен омметър. За предпо-
читане са фабрично точните резистори, тъй като те имат голяма
стабилност и по отношение на температурата и стареенето. Ате-
нюаторът е четиристъпален и се превключва с галетния ключ
/С 2 (2X4 положения).
Резисторът и кондензаторът С\ образуват входен филтър
за затихване на евентуално проникнали паразитни сигнали. Ка-
пацитетът на С\ е избран с компромисната стойност 0,1 pF — при
по-голям капацитет се увеличава времеконстантата на измерване-
то, а при по-малък — намалява затихването на филтъра за най-
ниските честоти. Качеството на този кондензатор пряко влияе
върху точността на измерването, затова той трябва да е с най-
голямо изолационно съпротивление на диелектрика, например
стирофлексен.
Входната защита срещу свръхнапрежения се осигурява от
преходите база — колектор на транзисторите Т4 и Т$ и ограничител-
ния резистор Т?8. Това свързване ограничава максималното нар-
режение в неинвертиращия вход на операционния усилвател До
големината на захранващото напрежение, увеличено с пада в
прехода база — колектор. Транзисторите Т4 и Т$ трябва да имат
възможно най-малък обратен колекторен ток, тъй като той е
смущаващ входен ток. Избраните транзистори KF525 са особено
подходящи за случая — техният обратен колекторен ток е само
0,8 nA. Използуваните често за такъв вид защита силициеви
диоди имат значително по-големи обратни токове — няколко
десетки наноампера.
Защитният резистор R% е достатъчно голям, така че при мак'
80
симално претоварване токът през него не е опасен за преходите
на Л и Т5. След отстраняване на свръхнапрежението волтметъ-
рът заработва нормално.
Наличието на някакво напрежение в изхода на ЯСь когато
на входа не е подаден сигнал, се дължи на входното напрежение
на несиметрия, което за рА741 е около 1 mV. Балансирането на
тази несиметрия е възможно с тример-потенциометъра /?9, вклю-
чен между изводите 3 и 9 на ИС\. С компенсацията на напреже-
нието на несиметрия се намалява и топлинният дрейф на входния
усилвател.
Много по-големи неприятности създава входният ток на неси-
метрия (разликата между токовете в" двата входа на операционния
усилвател), който при рА741 е около 50 nA. Този ток предизвиква
значителен пад във високоомните резистори на входния делител и
на измервания източник. Токовата несиметрия е причина за голям
топлинен дрейф на нулата и води до грешки в измерването.
Най-простият начин за компенсиране на токовата несиметрия
е, като се създаде компенсиращ ток в неинвертиращия вход чрез
помощен източник. В схемата на волтметъра този източник е съста-
вен от генератор на постоянен ток, изграден с транзисторите Ть Т2
и Тз. През неинвертиращия вход на операционния усилвател про-
тича базОвият ток на Тз, който е 0-пъти по-малък от колекторния
ток. Чрез изменение на Rq този ток може да се регулира до постига-
не на пълна компенсация на токовата несиметрия.
Тъй като транзисторите Тх, Т2 и Тз имат равни или близки топ-
линни характеристики с тези на входните транзистори на опера-
ционния усилвател, схемата компенсира частично и температурная
дрейф на входния ток.
Измерване на сопротивления, През измервания резистор, вклю-
чен в буксите RXt се пропуска определен ток, получен от токов гене-
ратор, изграден с транзистора Т6. Падът върху Rx е пропорциона-
лен на съпротивлението на резистора и през ключа Ki се подава
във входа на усилвателя ИС\.
Токовият генератор има 4 обхвата за постоянен ток: 1 mA,
100 цА, 10 рА и 1 рА. Те се избират с превключвателя Кз и опреде-
лят четирите подобхвата за измерване на сопротивления. За удобст-
во при еталонирането към резисторите is и /?го, конто оп-
ределят обхватите на генератора, са добавени донастройващите
тример-потенциометри 7?is» R\i, R\$ и /?2ь
Точността и стабилността на токовия генератор се влияе преди
всичко от изменението на UBE и 1В на Тб при промяна на темпера-
гУрата. Изменението на базовия ток може да се намали, като се
^одбере транзистор с голямо усилване по ток. Изменението на
I Рад иол юб и телек и цифрови измервател ни уреди
81
а — У^равляващ блок (платка Л),
00
GO
индикаторен блок (платка Б)
Б
UBE се намалява, като в източника на опорно напрежение се пред-
видя температурка компенсация или се подбере ценеров диод с ма-
лък темпецатурен коефициент на напрежението.
Диодът Д\ и резисторът R\2 предпазват транзистора Т6 от слу-
чайно попадане на напрежение в буксите Rx.
Аналогово-цифров преобразувател. Измерваното напрежение
от изхода на ИС\ се подава през защитния резистор на неин-
вертиращия вход 5 на компаратора ИС}. Към инвертиращия вход
4 също през защитен резистор /?24 е свързан генераторът на ли-
нейноизменящо се напрежение. Той работи по схемата на зареж-
дане и разреждане на кондензатор от токов генератор, който е изграден с
полевия транзистор Т7. Възможно е да се използува и всеки друг поле-
ви транзистор с N канал. В сорсовата верига на Т7 е включен кон-
дензаторът С4, от чието зареждане и разреждане се получава
ходът на линейно изменящото се напрежение (фиг. 65). Зарежда-
нето на С4 се осигурява от токовия генератор, а разреждането ста-
ва през ключовия транзистор Т*.
Изходът на компаратора ИС2 чрез /?2б, Дз и Д4 е съгласуван по
TTL-ниво с входа на D-тригера ИСз. Тригерът се превключва от
синхроимпулсите, получени от синхронизаторната схема, съста-
вена с ИСь и ИС^ Изходът Q на ЯСз управлява тактовия генера-
тор И С 4, а от изхода Q се управлява ключовият транзистор Т8-
Процесите в АЦП протичат в следния ред. Когато на входа не е
подадено напрежение за измерване, схемата е в начално положе-
ние. Компараторът е изравнен, тъй като и двата му входа имат
нулево напрежение, при което на изхода му^_ съответно на входа
Rна тригера ИС3, има ниско ниво. Изходът Qe в състояние логи-
ческа 1, транзисторът Г8 е отпушен и С4 е разреден. Изходът Q
има логическа 0 и блокира тактовия генератор ИС4. Това начално
положение се запазва независимо от постъпването на синхроим-
пулси.
След подаване на напрежение за измерване Ux двата входа на
компаратора вече_не са изравнени, на изхода му се получава ви-
соко ниво и вход 7? на тригера ИСз има логическа 1. Състоянието
на тригера обаче се запазва за времето 6 (фиг. 65) до постъпване-
то на следващия синхроимпулс в тактовия вход С на ИСз. В момен-
та на постъпване на синхроимпулса започват процесите, разви-
ващи се през _периода от време t2. Тригерът ИСз се превключва
и изходът му Q вече получава логическа 0. Транзисторът Т* се за-
пушва. и С4 започва да се зарежда. Същевременно изходът Q по-
лучава логическа 1 и разрешава работата на тактовия генератор.
Този процес продължава до момента на изравняване на напрежението Ux
в неинверти^ащия вход на компаратора с напрежението на зареждане
84
«а С4 в инвертиращия му вход. Наклонът на характеристиката на
зареждане е постоянен независимо от големината на Ux, поради
което броят на преминалите импулси за времето 6 е пропорцио-
нален на Ux.
При изравняване на компаратора той се обръща и на изхода
му, както и на вход /?на ЯСз, се появява високо ниво. Тригерът се
превключва, на изход Qce получава логическа 1, Те се отпушва и
С4 се разрежда до нула. Едновременно с това изход Q преминава
в логическа 0 и блокира тактовия генератор. Започва периодът
/з, в който се повтарят пронесите, протекли във времето 6.
Синхронизатор. Началото на всеки нов измервателен цикъл се
определи от източника на синхроимпулси ИСь (фиг. 66 б), чиято
честота е синхронизирана с честотата на мрежата 50 Hz, което
означава, че се извършват 50 измервания в секунда.Един измерва-
телен цикъл трае 10 ms.
За да бъде точна и стабилна синхронизацията, трябва синхро-
импулсите да имат правилна форма и стръмни фронтове. Това се
постига чрез формиращото стъпало — тригер на Шмит, съставен.
от двата логически елемента ЛЕ\ и ЛЕ2 на ИС^ Входът на тригера
е защитен с ценеровия диод Д$ и резистора /?5з. Тази трупа свежда
променливото напрежение 14 V до приемливата за TTL входове
стойност 3,3 V. ЛЕз изпълнява ролята на буфер-отделител.
Формираните импулси, получени в изхода на ЛЕз, се подават
на диференциращата трупа С7 — /?зi (фиг. 66 а), която изработва
къси синхроимпулси за пускане на тригера ЯС3. Също от из-
хода на ЛЕ3 през ЛЕ4 се стига до втората диференцираща трупа
Сд — /?55, от която през ЛЕ\ на ИСь се получават нулиращите им-
пулси за брояча. Те са с по-голяма продължителност, което гаран-
тира сигурното нулиране на индикацията.
Инверторът ЛЕ2 на ИСв обръща пблярността на нулиращите
импулси и ги подава към схемата за индикация на препълването,
изградена с ИС\з и Д$.
Напрежението с честота 50 Hz за синхронизатора се взема от
вторичната намотка Я4 на мрежовия трансформатор Тр (фиг. 67).
Тактов генератор. Тактовите импулси са с честота 25 kHz и се
получават от импулсния генератор с ЯС4 — NE555 по мултиви-
браторна схема. Таймерът NE555 е избран с оглед на голямата ста-
билност на генерираната честота и мал ката й зависимост от тем-
пературата и захранващото напрежение. А както вече се знае, от
голямата стабилност на тактовата честота пряко завися точност-
та на волтметъра. Честотата 25 kHz е подбрана така, че за времето
от 10 ms, колкото е времето за един измервателен цикъл, индика-
цията да има максималното показание 999. Донагласяването на
85
необходимата честота на тактовия генератор става с тример-по-
тенциометъра /?2& по време на общата настройка.
За да се постигне голяма стабилност на честотата, която тай-
мерът NE555 е в състояние да осигури, трябва и пасивните елемен-
ти около генератора (/?2в, /?зо, Сь) да са устойчиви срещу темпе-
ратурим влияния и стареене.
Индикаторен блок. Индикацията е триразредна до 999, при
което разделителната способност на обхват 1 V е 10 mV. Броят
на разредите е подбран оптимално и не трябва да се увеличава.
По-големият брой разреди няма да отговаря на точността на АЦП
и другите блокове и елементи на схемата и само би създал илюзия
за по-голяма точност.
Индикаторният блок съдържа три десетични брояча ИС7—
ИС$, три двоично-десетични седемсегментни дешифратора ИС\ь —
ИС\2 и три светодиодни седемсегментни индикатора с общ анод
И\ — Из. За разлика от индикаторния блок на цифровия често-
томер тук липсват паметите 7475, което не се отразява на нормал-
ното възприемане на индикацията. В същото време схемата чув-
ствително се опростява и се намалява консумацията.
Индикация за препълване. Импулсната поредица от изхода 3
на ИСа се подава на броячния вход 14 на ИС$. След препълването
на ИС$ импулсите от изход 11 постъпват на вход 14 на ИС% и т.н.
При препълване на целия индикаторен блок, т.е. когато трябва да
се индикира 999+1, изходът //на ИС7 измени състоянието си от
логическа 1 на логическа 0. Този изход е свързан с тактовия вход
С на ИС]3 (7472).
Индикацията за препълване работи на същия принцип както
в схемата на универсалния брояч (фиг. 20). Първоначално на из-
хода Q има логическа 0 и светодиодът Д& не свети. QJ и К имат
състояние логическа 1. При препълване на индикацията — изход//
на ИС. съответно броячният вход С на ИС\3 преминават от логи-
ческа 1 в логическа 0 и григерът се превключва. Изходът Q полу-
чава логическа 1 и Дв светва. След това тригерът остава блокиран,
тъй като Q и К са получили логическа 0. Това състояние се запазва
до постъпване на нулиращ импулс с отрицателна полярност в ну-
лиращия вход /?. *
Токозахранващ блок. Едва ли може да се намери по-просто
схемно решение за токозахранването на волтомметъра от пока-
заното на фиг. 67. Блокът съдържа два стабилизирани токоизпра-
вителя. Единият дава в изхода си 5 V/0,6 А за захранване на TTL
интегралните схеми и работи с монолитния регулатор на напреже-
ние ИС\4— 1РН7805СР (НРБ). Другият стабилизатор е двупо-
лярен за ± 15 V, с който се захранват операционните усилватели.
86
Фиг. 67. Схема на токозахранващия блок (платка В)
Той е изграден по параметрична стабилизаторна схема с два це-
нерови диода Д}5 и
Както ще се установи в процеса на изработване, простотата
на схемата е само външна и малко заблуждаваща. Наистина схе-
мата е съставена от минимален брой елементи, но онези от тях,
конто са в основата й, не са най-леснодостъпните. Ако радиолю-
бителят не успее да се сдобие с дефицитните диоди Д815Е и регу-
латора 1РН7805СР, той ще намери в книгата и в посочената ли-
тература достатъчно схемни примери за други варианти на токо-
захранване.
87
МОНТАЖ И КОНСТРУКЦИЯ
Електрическият монтаж на цифровия волтомметър е извършен
върху ijjH еднотипни печатни платки с размери 107,5x80 mm. Плат-
ката А (фиг. 68) е едностранно фолирана и на нея са събрани всич-
ки елементи от основната част на уреда, чиято схема е дадена на
фиг. 66 а. Разположението на елементите се вижда от монтажна-
та схема на фиг. 69. Повечето от елементите имат нормални диа-
метри на изводите си (0,7—0,8 mm) и отворите за тях- могат да се
пробиват с бургия 0,8—1 mm. Но за някои елементи (тример-
потенциометри, ценерови диоди и други) изводите са по-дебели
и се налага контактните площадки за тях и диаметрите на отвори-
те да се увеличат. Особено внимание трябва да се отдели при за-
крепването на тримера /?б (СПб—2), чиито изводи не са разпо-
ложени точно на стандартния растер.
При подбора на елементите да се внимава за кондензаторите
Фиг. 68. Печатна платка А на управляващия блок
88
Ci, C4 и C5, конто трябва да имат голямо изолационно сопротивле-
ние на диелектрика.
Елементите от платка Б, чиято електрическа схема е показана
на фиг. 66 б, са разположени на двустранно фолираната платка,
показана на фиг. 70. На фиг. 70 а е дадено опроводяването от стра-
на спойки, а на фиг. 70 б — от страна елементи. Монтажната схема
на платката се вижда от фиг. 71.
Характерно за монтажа на платката Б е закрепването на свето-
диодните индикатори И\ — Те трябва да са на височина 40 mm
над платката и да са добре изравнени в хоризонталната плоскост.
Монтажът им може да се направи на отделна платка, подобна на
платката за индикаторите на универсалния брояч (фиг. 24 и 25).
Още по-лесно е,ако се използуват цокли с удължени изводи (на-
пример цокли за репинговане). Този начин на закрепване позво-
лява индикаторите да попаднат по-лесно в прозорчетата на лице-
вата плоча и улеснява спояването от двете страни на печатната
платка.
® О
Фиг. 69. Разположение на елементите върху платка А
89
Фиг. 70. Печатна платка 5 на индикаторния блок
Третата платка В (фиг. 72) е едностранно фолирана и на нея са
монтирани елементите на токозахранващия блок. Въпреки малкия
брой елементи платката е запълнена, тъй като повечето от тях са
обемисти (фиг. 73). Филтровият кондензатор Сю е с аксиални из-
води, а Сю и Си са от българския тип КЕА-11, закрепени допъл-
нително с проводникови скоби.
Монолитният регулатор на напрежението ИСы е монтиран на
малък радиатор, съставен от два П-образни винкела. Те са изра-
ботени от алуминиева или медиа ламарина сдебелина 1 mm и имат
размери 25x38x10 mm за вътрешния и 40x38x10 mm за външния
винкел.
За препоръчване е, преди да се извърши окончателният монтаж
върху трите платки, схемата да се експериментира, като се монти-
ра на универсалий макетна платка. На тази платка ще се направи
90
Б
Фиг. 71. Разпо-
ложение на еле-
ментите върху
платка Б
91
Фиг. 72. Печатна платка В на токозахранващия блок
Фиг. 73. Разположение на елементите върху платка В
92
предварителният подбор на елементите, като за целта интегрални-
те схеми се монтират на цокли. Едва след оживяването на схема-
та върху макетната платка може спокойно да се започне оконча-
телното монтиране, като елементите от макета се прехвърлят вър-
ху трите платки, а интегралните схеми вече се монтират без цокли.
За лицева плоча на уреда е използувана заготовка от типа ЗЕ,
а отворите по нея се пробиват съгласно с чертежа от фиг. 74. По-
глед отпред на монтираната лицева плоча с надписите по нея е по-
казан на фиг. 75 а, а поглед отгоре — на фиг. 75 б,
Трите платки са закрепени помежду си и към лицевата плоча
чрез дистанционни втулки или колонки (позиции 9, 11 и 13). Таки-
ва втулки могат лесно да се изработят от пластмасови тела на хи-
микалии, като се нарежат на необходимите дължини с резбарско
лъкче. Особено удобни за тази цел са дългите тела на химикалките
«Пионер».
На лицевата плоча са монтирани още и ключовете Ki и К4 (от
съветския тип КМ-2), галетните превключватели К2 и Кз (две сек-
93
б
Фиг. 75. Общ монтажей чертеж на циф^овия волтомметьр
а — поглед отпред; б — поглед отгоре
/ — лицева плоча; 2— мрежов ключ 3 — превключвател /G; 4—изол и ран и буксн (4 броя);
5 — ключ Kt; б — превключвател 7 — мрежов трансформатор Тр; б—печатна платка В;
9 — дистанционна втулка 1 = 22 mm (4 броя); /0—печатна платка А; //— днстанционна втулка
/= 10 mm (4 броя); 12 — печатна платка Б; 13 — дистанционна втулка Z = 40 mm (4 броя)
94
ции по четири положения) и 4 изолирани букси за входовете U<
И
В задната част на плочата е закрепен и мрежовият трансфор-
матор. Той е изработен върху пакет от силициеви ламели Ш24 с
дебелина на набора 30 mm. Първичната намотка Н\ има 1320 на-
вивки от ПЕЛ-0,1Й mm; вторияката намотка Н2 за 7,5 V съдържа
48 навивки от ПЕ^1-0,6 mrri; вторичната намотка Яз—Я4 за 2x14 V
съдържа 2x93 навивки от ПЕЛ-0,3 mm. Към трансформатора
се закрепва цокълът за предпазителя П и мрежовият кабел, което
радиолюбителят може да направи и без точки коструктивни пред-
писания.
ОЖИВЯВАНЕ И НАСТРОЙВАНЕ
Ако предварителното макетиране е било успешно, уредът не
създава особени проблеми при окончателното му пускане в рабо-
та. И в този случай се започва с токозахранването — платка В
трябва да дава изходните напрежения без товар така, както са
означени на монтажния чертеж от фиг. 73. При правилен монтаж
и изправни елементи напреженията излизат точно, без никакви
донастройки.
Ходът на оживяването продължава в същата посока — отзад
напред. След токозахранването се пуска индикаторният блок
(платка Б) и накрая — управлението и АЦП (платка А).
Пускането на индикаторния блок става по методиката, прило-
жена за цифровия честотомер. Индикаторният блок се захранва,
като се свързват точките -1-5 V и маса на платките В и Б. Инди-
каторите И\—остават тъмни, тъй като бланкиращите входове и
изходи (изводи 4 и 5 на 7447) са подходяще евързани помежду си.
Между извод 10 и маса се свързват светодиодът Дб, за да се про-
вери схемата за индикация на препълването.
Към броячния вход на индикаторния блок (изводна точка 2)
се включва генераторът на логически сигнали, поставен на поло-
жение Поредица импулси с продължителност 1 ps. Във всеки раз-
ред — от най-младшия към най-старшия, трябва да се полу-
чат показания от 0 до 9. При достигане на показание 999 трябва
да светне светодиодът Д6.
На платка Б се намират и елементите от синхронизиращия
блок (ИСь и ИСь)у който се проверяват с осцилоскоп. На вход 3
се подава променливото напрежение 14 V от съответния изход 3
на платка В. С осцилоскопа се проверяват няколко точки, като се
започва с изводите 1 и 2 на където амплитудата на входния
95
сигнал е ограничена до 1,3—1,4 V. След тригера на Шмит ЛЕ\,
ЛЕ2 и буфера ЛЕз се наблюдава добре оформен и със стръмни
фронтове правоъгълен сигнал (изводна точка 1 на платката).
От диференциращата трупа Сд—/?55 се получават нулиращи-
те импулси, който са с малка продължителност и на обикновеи
осцилоскоп трудно се наблюдават. В извод 3 на ИС& те са с поло-
жителна полярност, а на извод 6 са инвертирани. Вместо с осци-
лоскоп откриването им може да стане с логическия пробник. В из-
вод 3 трябва да светнат сегментите е ng на индикатора, а в извод
6 — сегментите b и g.
Диференциращата трупа С?, /?31 (платка А) създава кратко-
трайни импулси с положителна полярност за пускане на тригера —
ИСз- Наличието на тези остри импулси може да се установи също
с логическия пробник, допрян до тактовия вход С на тригера. Тряб-
ва да светнат сегментите е и g.
Пускането и настройването на платка А е значително по-слож-
но. Освен петволтовото захранване към платката се свързва и
двуполярният източник ± 15Уза операционните усилватели. Нро-
верката започва с входния усилвател — ИС\, в чийто изход (из-
вод 10) се включва волтметър на обхват 1 V. /G е на положение
«V», а /(г — на обхват 1 V. Във входа Ux се подава напрежение
1 V през потенциометър за стъпално изменение на напрежението
през 0,1 V. Такъв декаден потенциометър ще бъде много полезен
за лабораторията и може да се изработи от галетен превключвател
1x11 положения и 10 броя точни резистори по 100 Q.
Ако подаденото напрежение от 1 V се «повтори» точно и на из-
хода, входният усилвател е в изправност. Ако при стъпално изме-
нение през 0,1 V измененията на изходното напрежение не се отли-
чават с повече от 1%, това означава, че линейността на усилва-
теля е добра. Останалите проверки и регулировки на входния усил-
вател се правят след пускането на всички стъпала на волтметъра.
Проверява се точността на входния атенюатор за останалите
обхвати. Директно на буксите (7Л се подават напрежения от 10 и
100 V, а за четвъртия обхват максимално допустимого напреже-
ние е 400 V. При нужда се подбират съответните резистори R\—R+
на атенюатора или се коригират съпротивленията им с допълващи
резистори.
Проверява се правилното функциониране на тактовия генерал
тор — ЯС4. С осцилоскоп, включен към извод 3 на генератора, сё
установява наличието на сигнал, който трябва да има форма, близ^
ка до правоъгълната. За да генерира в непрекъснат режим, трябва
временно да се свърже извод 4 на ЯС4 към +5 V.
Честотата на сигнала от тактовия генератор трябва да бъде
96
25 kHz. Тази честЪта се контролира с цифровия честотомер, вклю-
чен в извод 3 на ИСл, и се донагласява с тример-
потенциометъра Ако обхватът на регулиране се окаже недо-
статъчен, може да се направи подбор на постоянния резистор /бе-
Извършените дотук проверки са достатъчни, за да се пристъпи
към пълно свързване на трите платки и цялостна настройка. На
входа Ux отново се подава стъпално изменящо се напрежение през
0,1 V. При 0 V (даден накъсо вход) индикацията трябва да е на-
пълно затъмнена поради бланкиращото действие на дешифрато-
рите ИСю — ИС]2. За някого това затъмняване на излишните нули
може да изглежда неестествено и изходът е лесен — бланкирането
се изключва и нулите се появяват, ако се прекъснат връзките меж-
ду изводи 4 и 5 на дешифраторите.
Ако при 0 V на вход Ux (накъсо даден вход) показанието е раз-
лично от нула, трябва да се увеличи капацитетът на С9, за да се
удължат нулиращите импулси. Но С9 не трябва да бъде и прека-
лено голям, за да не остане волтметърът нулиран при малки вхо-
дни напрежения, например когато на обхват 1 V трябва да се от-
читат миливолти. Ако въпреки това не се получава пълно нулиране, мо-
же да се опита с компенсиране на несиметрията по напрежение,
като се регулира тример-потенциометърът /?9.
Премахва се окъсяването на входните букси и на негово място
се включва резистор 10 МЙ. Ако входният ток не е компенсиран,
в този резистор се получава пад, който се индикира и може да до-
стигне до няколко десетки миливолта. Регулира се тримерът /?6 и
ако обхватът му се окаже недостатъчен, се прави подбор на рези-
сторите /?5 и /?7- При невъзможност да се компенсира входният
ток ще трябва да се смени операционният усилвател— ИС\.
Откачва се резисторът 10 MQ и,при отворен вход показанието
1 рябва да е близко до нула. Това означава, че входният ток е малък
и не успява да зареди кондензатора С\.
След като вече е проверена изправността на синхронизатора
/7Сз, ИСе и на генератора ИСА от функционалната схема на АЦП,
остава да се провери и настрои генераторът на линейноизменящо
ос напрежение Т7, TV С осцилоскоп, включен в горния край на С4,
се проверява кривата на зареждане и разреждане на конденза-
тора. Тя трябва да има вида, показан на фиг. 65 (ГЛИН), и мени
продължителността си (/2) при превключване на входното напре-
жение от нула до IV.
Основният обхват 1 V се калибрира чрез регулиране на тример-
потенциометъра /?2з, с което се измени времето /2 и се следи инди-
кацията да показва точно 1 V. За контрол при калибрирането се
използува точен волтметър, включен към буксите Ux.
' Радиолюбителем цифрови измервателни уреди
97
Накрая се проверява работата на омметъра.и се калибрират
обхватите му. Ki се превключва на положение «й>, а в буксите
Rx се включва точен резистор 1 kQ, 1 %. Кз се поставя на положение
1 kQ и с тримера се доуточнява показанието. Същото се прави
и за останалите обхвати, като се сменя еталонният резистор с
10 kQ, 100 kQ и 1 MQ.
След калибриране на обхватите на омметъра ще бъде добре,
ако тримерите R^, Ri7, R^ и /?2i се заменят с постоянни високоста-
билни резистори, чиято стойност да отговаря точно на измере-
ната стойност на съответния тример.
ЦИФРОВ ТЕСТЕР ЗА ТРАНЗИСТОРИ
И ЦЕНЕРОВИ ДИОДИ
Едва ли някой би се отказал от удобната възможност да отчита
директно и в цифров вид статичния коефициент на усилване по ток
на всички видове маломощни и средномощни биполярни транзи-
стора с h2IB^ 1000, както и напрежението на стабилизация на це-
нерови диоди (до 30 V). Удобството е, че цифровият уред показва
директно стойността на h2/E и Uz, без да са необходими някакви
предварителни регулирания или допълнителни пресмятания.
Уредът е оформен като приставка към цифровия волтомметър,
(ЦВ), поставен на обхват 1 V при измерване на транзистори и на
100 V или 10 V при измерване на ценерови диоди. Отличава се с
изключителна схемна простота и експлоатационни удобства. На
лицевата плоча са монтирани необходимите гнезда за включване
на всички видове транзистори. Изходите към цифровия волтом-
метър са два и независими един от друг.
Съчетаването на два различии уреда без функционална връзка
между тях е направено, за да се използува обща конструкция и
захранване. При очевидната схемна простота на уредите кутията
и захранващият блок са най-скъпите и трудоемки възли и тяхно*
то обединяване ще доведе до чувствителни икономии.
ЕЛЕКТРИЧЕСКА СХЕМА
Тестер за ценерови диоди. Измерваният ценеров диод Дх се
жлючва последователно и ^инверсно към генератор на постоянен
ок (фиг. 76). Токовият генератор работи с транзистора Т\, чиято
1аза получава постоянно преднапрежение 5,6 V от ценеровия
,иод Д9.
>8
Измерването може да се извърши при 5 различии стойкости на тока
през диода Дх—1, 2, 5, 10 и 20 шА, конто се избират с превключ-
вателя Кг. Тъй като транзисторът Т\ е силициев, напрежението в
прехода база — емитер е около 0,6 V, при което върху избрания ре-
зистор (/?г—/?б) остава напрежение 5 V. Това определи и тока през
транзистора и изпитвания ценеров диод.
Фиг. 76. Електрическа схема на тестер за транзистори и ценерови диоди
Посочените стойности на тока през Т\ са приблизителни, поне-
же се използуват закръглени стандартни стойности за резисторите.
Това е без особено значение за практическото приложение на те-
стера. С избраните 5 стойности се осигурява правилното измерва-
не на по-голямата част от съществуващите ценерови диоди.
Работата с тестера започва с проверка на захранващото напре-
жение. Изходът се включва към цифровия волтметър на обхват
100 V, без да е поставен диод. Волтметърът трябва да показва 30 V.
След това се включва някакъв ценеров диод с известии параметри,
като се сверява показанието с номиналната стойност на диода.
Най-добре е пробният ценеров диод да бъде с малък толеранс на
номиналното напрежение на стабилизация, каквито са например
съветските диоди от серията Д815 и Д816.
99
При измерение на ценерови диоди с напрежение на стабили-
зация под 10 V точността на отчитането ще се повиши, ако цифро-
вият волтметър се превключи на обхват 10 V.
Ако измерваният диод се включи в права посока, т. е. с анода си
към изхода ще се измери падът на напрежението върху дио-
да в права посока. Той трябва да е в границите от 0,5 до 0,8 V.
С тестера може да се прави ориентировъчна преценка и за друг
основен параметър на ценеровите диоди — динамичного им съпро-
тивление /?ДЙН. Известно е, че /?ДЙН зависи от напрежението на стаби-
лизация t/CT и от големината на обратния ток през диода /. С доста-
тъчна за практиката точност /?ДЙН може да се определи от израза
D ^-^ст2
дин Л-/2 ’
където t/CTl е напрежението на стабилизация при ток Л;
Ucr2 — напрежението на стабилизация при ток /2.
Например диодът КС 147, измерван на положение 2 mA, показ-
ва напрежение на стабилизация t/CTl —4,25 V, а на положение
10 mA — £7ст2 = 4,68 V. Тогава
__ 4,68-4,25 _ 0,43 _гп7О
^дий 0,01-0,002 0,008
В каталога за този диод е даден'о /?дин = 56 Q.
Превключвателят К2 дава възможност това измерване да се
направи за различии други участъци от волт-амперната характе-
ристика на диода, като се изберат други двойки токове.
С придобиване на по-голяма практика пресмятанията може да
се избегнат и сравнение по динамично съпротивление се получава
много бързо само с превключване на К2 в неговите 5 положения.
Според степента на изменение на напрежението на стабилизация
се съди за /?дин — при малко изменение на напрежението /?дин е мал-
ко и обратно. Тази преценка е особено полезна при подбор на най-
подходящ екземпляр от няколко еднотипни ценерови диода.
Тестер за транзистора, Както при тестера за ценерови диоди,
така и тук целта е изключителна схемна простота. Приложена е
класическата постановка за измерване на статичния коефициент
на усилване по ток h2JE, Измерваният транзистор се включва в схе-
ма с общ емитер с колекторен товар /?н — 100 Q. Базовият ток е
фиксиран на 10 или 100 цА чрез делителя R7—Rs и п<5следователни-
те резистори /?9 или /?ю. Тогава падът Uc в миливолти е точно стой-
ността на h2JE. И наистина
[7с=:/с/?1|==:/в/г2/£/?11 = 10.10-6/12/£100 = Л2/£10-3,
100
т. е. ако волтметърът е на обхват 1 V (1000 mV), отчетената стой-
ност в миливолти отговаря точно на h21E.
При измерване на средномощни транзистори базовият ток се
увеличава на 100 цА чрез превключване на Тогава h2JE се нами-
ра, като отчетената стойност на Uc при обхват 1 V се дели на 10.
Ключето Кз обръща полярността на захранващото напрежение
и на изхода към волтметъра, при което с тестера могат да се прове-
ряват както NPN, така и PNP транзистори.
Точността на този метод не е особено голяма (около 5%), но
затова и уредът е наречен тестер — той по-скоро изпробва, откол-
кото измерва. И понеже за практиката тази точност е достатъчна,
наличието на тестер с просто обслужване и директно отчитане ще
създаде полезния навик всеки транзистор преди монтажа му да се
проверява.
Приставката има собствено захранване, което осигурява две
нестабилизирани напрежения: 9 V за транзисторния тестер и 35 V
за ценеровия тестер. Те се получават от общ трансформатор Тр и
две отделяй изправителни групи, изградени помостова схема Грец.
МОНТАЖ и КОНСТРУКЦИЯ
Двата тестера са монтирани на обща печатна платка с размери
115X55 mm (фиг. 77). На платката са разположени и елементите
на двете изправителни групи — диодите Д\ — Да и електролитните
кондензатори Ci и С2. За да не заемат излишно място по височина,
кондензаторите са монтирани хоризонтално, като механично се зак-
репват с проводникова скоба (фиг. 78). Останалите елементи се
разполагат обемно върху изводите на превключвателите.
Мрежовият трансформатор е навит на пакет от ламели Ш16 с
дебелина на набора 20 mm. Първичната намотка има 3740 на-
вивки ПЕЛ — 0,12 mm; вторичната Н2 съдържа 430 навивки ПЕЛ -
о,2 mm, а Из—112 навивки ПЕЛ—0,25 mm.
Предпазигелят /7-0315 А, се закрепва по подходящ начин вътре
в приставката. най-добре върху трансформатора. Контролната
лампа Л е миниатюрна, за 9 V/20 mA, с квадратно абажурче. Клю-
чът К\ е от съветския тип КМ-1, а останалите превключватели са
галетни. Ако се поставят други видове превключватели, ще трябва
да се изменят диаметрите на отворите по лицевата плоча.
Конструктивно приставката е оформена като част от измерва-
телен стенд и всички елементи и възли са закрепени на лицевата
плоча от типоразмер 4Е (фиг 79 а). От монтажния чертеж на ли-
цевата плоча (фиг. 796) се виждат и надписите, конто се изработ-
101
115
Фиг 77 Печатна платка на тестера
Фиг. 78. Разположение на елементите върху платката
102
Фиг 79 Лицева плоча на тестера
</ — конструктивен черт еж
103
a
поглед отпред
б
ват чрез прилагане на някоя достъпна радиолюбителска техноло-
гия. Функционалната независимост на двете части на приставката
е означена с вертикална разделителна линия.
Печатната платка и мрежовият трансформатор се закрепват в
задната част на плочата подобно на досега описаните уреди, а от
едната страна излиза мрежовият кабел, стегнат със скоба към
трансформатора.
На лицевата плоча са изведени всички командни и присъеди-
нителни елементи за двата тестера. Включването на измервания
ценеров диод става чрез изолирани букси, в който се поставят щип-
ки тип «крокодил» чрез междинни щифтове с 04 mm.
Тестерите се свързват към цифровия волтметър с един и същи
кабел и две двойки изолирани букси (ЦВ).
За изпробване на транзистори са предвидени универсалии съе-
динители. Маломощни и средномощни транзистори с меки изводи
се включват в двуредния съединител, изработен от цокъл за интег-
рална схема. В единия ред гнездата са подредени Е-В-С, а в другия
ред имат разменено подреждане Е-С-В, с което се избягва кръстос-
ването и огъването на транзисторните изводи. Гнездата са разпо-
ложени на разстояние 5 mm, като излишните междинни гнезда от
цокъла се изваждат. Цокълът може да се монтира на малка меж-
динна печатна платка, която се стяга с два винта към лицевата
плоча. За транзистори с твърди изводи са предвидени букси, към
който се включват кабели с щипки.
ЦИФРОВ ТЕРМОМЕТЪР— ПРИСТАВКА
Електронните преобразуватели температура — напрежение имат
предимството, че осигуряват по-широк измервателен обхват (на-
пример 0—100°С) и дават възможност за изнасяне на датчика
извън уреда (за отчитане от разстояние). Ако се добавят към това
и удобствата на цифровата индикация, може да се оправдае по-го-
лямата им сложност пред живачните и другите неелектронни тер-
мометра. И още нещо — в много случаи се налага температурата
ла се измерва, контролира и регулира в много тесни 1раници.
Основен проблем при цифровото измерване на различии не-
електрически величини е постигането на линейно преобразуване
на измерваната величина в цифров код. От тази гледна точка най-
подходящо е за датчик-преобразувател да се използува PN прехо-
Дът на силициев полупроводников елемент (обикновено диод).
Недостатъкът на тези елементи — тяхната температурна зависи-
105
мост, тук върши полезна работа. Разчита се на температурната
зависимост на характеристиката на диода в права посока, когато
той се проявява като достатъчно линеен преобразувател темпера-
тура — напрежение. Веригата на датчика-диод е оразмерена така,
че токът през него е малък (100 рА) и
изменението на температурата му от
собственото загряване е минимално.
Силициевите диоди имат отрицате-
лен температурен коефициент — при по-
вишаване на температурата напреже-
нието върху прехода намалява с около
2 mV/°C. Този коефициент се движи в
1раниците от 1,8 до 2,5 mV/°C в зави-
симост от тока през диода. Нелиней-
ността на характеристиката е задово-
лителна — около 0,5% за обхвата
0—100°С.
Фиг. 80. Принцип на преоб-
разуването топлина — напре-
жение
Принципът на преобразуването температура — напрежение е по-
казан на фиг. 80. Диодът Д/ се захранва в права посока от генера-
тор на постоянен ток или стабилен източник на постоянно напре-
жение. Напрежението върху диода U& се подава на усилвателя У,
при което изходното напрежение (7йЗХ е в линейна зависимост от
температурата на диода Д/. Ако токът lconst не е стабилен, това пря-
ко се отразява върху точността на измерването.
Преобразуването температура — напрежение е много подходя-
ще, тъй като измерването на постоянното напрежение в изхода е
най-удобният и точният вид електрическо измерване.
ЕЛЕКТРИЧЕСКА СХЕМА
Постоянният ток 100 цА през диода се осигурява от източник
на опорно напрежение 10 \ и ограничитёлен резистор /?д—100 kQ
(фиг. 81а). Опорното напрежение се получава от монолитния ста-
билизатор ИС\. Стабилни 10 V могат да се постигнат и с други
средства, например чрез подходящ стабилен и термокомпенсиран
ценеров диод.
Датчикът Д/ е силициев диод, чийто пластмасов корпус има
малък топлинен капацитет и топлинно разсейване. Катодният му
извод е в добър топлинен контакт с прехода и ако датчикът трябва
да се закрепи към някаква метал на част за непрекъснат контрол
или регулиране на температурата й, това може да стане чрез за-
появане на катодния извод.
106
+ 15V
Фиг. 81. Електрическа схема на цифров термомш ьр
а — преобразуйат ел на част
О
б токозахранван*
Изменението на напрежението върху диода Д/ се усилва от ди-
ференциалния усилвател ИС2- Операционният усилвател цА725 е
най-подходящ за случая, тъй като има добри входни постоянно-
токови параметри. От особено значение е малкото му входно напре-
жение на несиметрия, а оттам и малкият температурен дрейф.
Резисторите R7 и образуват делител на напрежение, чрез
който се компенсира напрежението върху диода Д/ в пропускащата
посока. Делителят е оразмерен така, че на плъзгача на тример-
потенциометъра R7 да може да се получава напрежение от около
0,5—0,7 V, за да се извършва точна компенсация в зависимост от
избрания диод. По този начин се регулира и нулевото показание
на индикатора при 0°С.
При температура на датчика, по-висока от 0°С, разликата в на-
преженията в двата входа на ЯС2 се усилва 5 пъти. Така типична-
та топлинна зависимост на диода от 2 mV/°C ще се прояви в изхо-
да на усилвателя като изменение от 10 mV/°C. Това напрежение
се регулира точно с тример-потенциометъра /?1б при калибрира-
нето.
Изходът на усилвателя се свързва към цифровия волтметър,
поставен на обхват 1 V (999 mV). С това при посочената чувстви-
телност от 10 mV/°C се осигурява горна граница на отчитане
99,9°С, с разделителна способност на отчитането от 0,1 °C и директ-
но показание в °C
108
Токозахранващата част (фиг. 816) осигурява двуполярно на-
прежение ±15 V чрез прост параметричен стабилизатор. Транзи-
сторите Т\ и Тг позволяват да се консумира от източника по-голям
ток, необходим за захранване на схемата. Ценеровите диоди Дь—
Д8 са подбрани така, че всяка двойка да осигурява 15 V. Разбир§
се, може да се използуват и Д815Е, който дават точно 15 V без под-
бор, но те са значително по-дефицитни и скъпи.
МОНТАЖ и КОНСТРУКЦИЯ
Приставката е монтирана на две печатни платки с размери
105X65 mm. На платка А (фиг. 82) са монтирани елементите от
-схемата на фиг. 81а и разположението им се вижда от фиг. 83. Ин-
тегралните схеми ИС\ и ИС2 не са запоени директно към платката,
а чрез малки цокли за интегрални схеми с 10 извода за ИС\ и с 8 из-
вода за ИС2. Ако не се намерят готови, те могат да се изрежат от по-
големи цокли.
На платка Б (фиг. 84) се монтират елементите на токозахран-
ващата част и разположението им е показано на фиг. 85. Електро-
литните кондензатори С5—С8 са монтирани хоризонтално и са зак-
репени чрез проводникови скоби.
Двете платки са стегнати помежду си с дистанционни втулки с
1 = 25 mm и са закрепени към лицевата плоча. Конструктивният
чертеж на лицевата плоча (типоразмер 2Е) е показан на фиг. 86.
От монтажния чертеж в поглед отпред (фиг. 87 а) и поглед отзад
(фиг. 876) се добива представа за разположението на елементите
по лицевата плоча и надписването й.
В задната част на лицевата плоча се закрепва и мрежовият
трансформатор Тр. Той се навива върху пакет от ламели Ш20 с
дебелина на набора 20. Първичната намотка Hi има 2420 навивки
от ПЕЛ — 0,12 mm. Вторичната намотка (Н2 и #3) съдържа
2х 170 навивки от ПЕЛ — 0,3 mm. Трансформаторът е стегнат в
ламаринен кожух с изводна плоча в горната му част.
Датчикът е оформен като пробник-сонда в пластмасово тяло от
химикалка. Диодът Д/ е хванат във върха на тялото, като предва-
рително изводите му са запоени към тънък и гъвкав двужилен ка-
бел. Диодът и изводите му се заливат с епоксидна смола, за да се
фиксират по-стабилно (фиг. 88).
Диодът Д/ може да се постави и в друга конструкция на дат-
чик, който да позволи измерването на температурата на течности,
газове, метални части (например радиатори) и т. н.
Датчикът се свързва към основната част на уреда с нискочесто-
10S-
Фиг. 82. Печатна платка на преобразувателната част
Фиг. 83. Разположение на елементите върху преобразувателната платка
110
Фиг. 84. Печатна платка на токозахранването
Фиг. 85. Разположение на елементите върху платката на захранванего
111
74
23
Фиг. 86. Конструктивен чертеж на лицевата плоча
тен съединител «тройка», чиято щифтова част е свързана към ка-
бела, а гнездовата част се монтира на лицевата плоча.
Изходът на приставката е изведен на лицевата плоча с коаксиа-
лен съединител BNC-50, който може да бъде заменен с какъвто и
да е друг тип. Предвидени са различии по конструкция съедините-
ли, за да не се допуска грешка от размяна на кабелите. Входът на
цифровия волтметър се свързва със същия вид двупроводен кабел,
какъвто е при датчика.
112
6
<х>
Фиг. 87. Монтажей чертеж на лицевата плоча:
поглед отпред; б поглед отза i. / лицева плоча, 2 — сьгдинител «тройка» за датчика, 3 — коаксиален съединител за свързване към цифровия
НО tt метър, 4 — <ц<* ка» ключ за ихраииането, 5 — абажурче на контролната лампа, 6 — мрежов трансформатор; 7 — печатна платка на преобразу-
вателя, 8 — печатна платка на захранването
00
1
Фиг. 88. Общ вид на датчика за измерване на температурата
/—пластмасово тяло, 2 — диод 2Д5606, 3 — заливка с епоксидна смола, 4 — двужилен гъвкав
кабел, 5 — щифтов съединител «тройка»
ПРОВЕРКА И КАЛ И БРИ РА НЕ
Преди още двете платки да се свържат помежду си, се прове-
ряват на празен ход напреженията +15 V и — 15 V. Ако те не са
еднакви, се прави допълнителен подбор на ценеровия диод, който
предизвиква тази разлика.
Свързват се двете платки и се проверява точността на опорното
напрежение 10 V. При нужда се коригира чрез подбор на резистора
/?2. Проверката се извършва по-удобно, ако първоначално Т?2 се за-
мени с тример 2,2 kQ, монтиран външно. След точно установяване
на 10 V в изхода тримерът се измерва и се заменя с най-близък по
стойност постоянен резистор.
Измерва се напрежението в средната точка на /?7, което трябва
да се движи в границите 0,5—0,7 V при двете крайни положения на
плъзгача. Ако не се получава такъв обхват на изменение, корек-
цията се прави чрез подбор на
Свързва се изходът на приставката към входа на цифровия
волтметър, поставен на обхват 1 V. При стайна температура пока-
занието трябва да е около 100—300 mV, отговарящо на 10—30°С.
При допиране на върха на датчика с ръка трябва да се получи бав-
но увеличаване на показанието, което е указание за изправността
на монтажа и елементите.
Калибрирането се извършва при двете крайни точки 0°С и
100°С в следния ред:
1. Точката 0°С ще бъде много точно дефинирана, ако в дестили-
рана вода се поставят парчета лед и върхът на датчика се потопи
във водата. След стабилизиране на температурата нулевого пока-
зание на волтметъра се нагласява, като се регулира /?7.
114
2. Точката + 100°С може да се определи с точен живачен термо-
метър или с вряща вода» Вторият начин е по-лесен, но и по-неточен,
тъй катотемпературата на врящата вода зависи и от атмосферното
налягане. Ако се примирим с.незначителната грешка, регулираме
с докато цифровият волтметър покаже точно 1 V(999 mV или
99,9°С).
Обхватът на измерване с приставката може да бъде разширен
и в двете посоки, но при значително намалена линейност на преоб-
разуването. Горната граница може да достигне до 130—140°С и се
ограничава само от допустимата температура на диодния преход.
За 2Д5606 тази гранична температура е 125°С. В областта на ни-
ските температуря може да се стигне до —20°С и ограничението се
получава само поради опасността от напукване на пластмасовия
корпус на диода.
ЦИФРОВ ИЗМЕРВАТЕЛ НА КАПАЦИТЕТ
Измервателят на капацитет е рядко срещан уред в радиолюби-
телската лаборатория, което в никакъв случай не е оправдано.
Всеки радиолюбител е изпитвал неудобството, когато трябва да
подбира точни стойности на кондензатори, да открива стойността
на цветно кодирани или с изтрити надписи кондензатори, да прове-
рява началния и крайняя капацитет на променлив кондензатор
или тример. С предложената схема се цели да се осигури по въз-
можно най-достъпен начин и с малко средства един съвременен и
необходим уред за лабораторията.
Измервателят на капацитет позволява да се измерват конден-
затори от всички видове, в това число и електролитни, както и кон-
дензатори с увеличен утечен ток.
ТЕХНИЧЕСКИ ДАННИ
Обхват на измерване: 10 pF — 1000 pF в три подобхвата.
Индикация: четириразредна.
Точност на измерването: 1%, ±1 знак от младшия разред.
Разделителна способност: 10 pF или 0,001 от обхвата.
115
БЛОКОВА СХЕМА
Схемата на уреда (фиг. 89) е съставена от три блока: генера-
торен блок с делители ИС^—ИС6 и превключвател на обхватите К с
броячна и индикаторна част с 4 седемсегментни индикатори ИС1—
ИС\я и И]—Ис блок за управление, който изработва импулси за
пропускане на сигнала с еталонна честота към броячния регистър
и за прехвърляне съдържанието на броячите в паметта
Към управляващия блок се отнася и схемата за индикаций на пре-
пълването ИС20.
Времедиаграмата, показана на фиг. 90, дава нагледна представа
за работата на уреда. Генераторът на еталонна честота и делите-
лите подават към броячния регистър поредица от импулси (диаг-
Фиг. 89. Блокова схема на цифров измервател на капацитети
Нулиране
Фиг. 90. Времедиаграми на работата на цифров измер-
вател на капацитети
116
рама а). Честотата им се избира с превключвателя в зависи-
мое т от желания измервателен обхват.
Когато броячът на най-старшия разред минава през нула, той
лзработва отрицателен фронт (диаграма 6), който пуска чакащия
мултивибратор L В него се формира изходен импулс с продължи-
телност t (диаграма в), което е активного време за пропускане към
брояча на импулсите с еталонна честота и е правопропорционал-
яо на капацитета Сх. След изтичане на времето t отрицателният
фронт на импулса пуска чакащия мултивибратор 7/, който изработ-
ва краткотраен импулс за пренос (диаграма г). Този импулс позво-
лява да се прехвърли в паметта състоянието на брояча, отговаря-
що на броя на преминалите през него импулси за времето /. Това
състояние се дешифрира в седмичен код и се индикира от индика-
торните елементи. Цикълът се повтаря, след като броячът отброи
подадения пакет импулси и се връща на нула за ново измерване.
На времедиаграмата цикълът на едно измерване е означен с Г.
ЕЛЕКТРИЧЕСКА СХЕМА
Генераторен блок. «Сърцето» на схемата е източникът на ета-
лонни честоти, съставен от кварцово стабилизиран мултивибратор
на честота 10 MHz. Генераторът работи с два от четирите логиче-
ски елементи ЛЕ\ и ЛЕ% на ИС\, а третият елемент ЛЕ$ е буферно
стъпало (фиг. 91а). Точността на генерираната честота в случая
е без особено значение и затова не е предвиден капацитивен тример
за донастройка.
Десетичните делители ИСъ—ИС§ делят еталонния сигнал
10 MHz по на 10 и към превключвателната секция К\ се подават
сигналите с честоти 10 MHz, 100 kHz и 1 kHz. Това позволява да се
получат три измервателни обхвата на уреда, както следва:
1. Обхват «nF»: 10 pF — 99,99 nF.
2. Обхват «pFI>: 1 nF — 9,999 pF.
3. Обхват «pFII»: 1 pF — 999,9 pF.
При всеки от тези обхвати се сменя и мястото на десетичната
точка Д7Ь ДТъ и ДГ3 чрез галетата К" на превключвателя.
Както и при Цифровия честотомер, тези еталонни честоти могат
ца се изведат на букси и да се използуват за калибриране на външ-
4И устройства. Предимството в този случай е, че има още една важ-
на калибровъчна точка — 10 MHz, която е много полезна при ка-
нибриране на високочестотни устройства. Броячите 7490 позволя-
зат да се изведат и други междинни честоти. За високочестотни
«алибрирания например е удобна комбинацията 10, 4, 2, 1 MHz,
117
00
ИС1
ИС2 - ИСб
7400
7490
а
Фиг. 91. Електрическа схема на цифров измервател на каиацитеги
Ф
И1
MAN 71А
И2
MAN 71А
114
ДТ2
9°
14
0,1 и
10
12
16
б
16 15
ИС|2 7475
2
12 11 10 9 15 14
^ 7447 1б8
1
б — индикаторна част
3 12 11 10 9 15
р5 ИС15 7447
2____
16 15
ИСц 7475
2 3
9 8
ИС7 7490
2 3 6 7
3,14
ДТ1
9
10
12
5
ИС8
. 2 3 6 7 10
Платка 0
Из
И4
+5V
Платка Б
8
400, 200 и 100 kHz. Честотите 4 MHz и 400 kHz се получават от из-
вод 9 на брояча, а честотите 2 MHz и 200 kHz — от извод 8.
Индикаторен блок. Индикацията е четириразредна и се осъ-
ществява със седемсегментните светодиодни индикатори —И 4—
MAN71A (Monsanto). Могат да се използуват и други видове
цифрови индикаторни елементи с общ анод, но ако изводите от кор-
пуса им имат друго разположение, ще се наложи преработка на
платката. Вместо собствен индикаторен блок може да се използу-
ва индикацията на универсалния брояч.
Управлението на индикаторния блок обхваща десетичните
броячи ИС7—ИС\о, 4-битовите буферни памети ИС\\—ИС\^ и дво-
ично-десетичните седемсегментни дешифратори ИС\$—ИС^ —
фиг. 916.
Поредицата от импулси с еталонна честота, избрана чрез прев-
ключвателя К\у се подава на броячния вход 14 на ИС\ъ (изводна
точка 2 на платката). От брояча на най-старшия разред — извод
11 йа ИС7у се получава информация за нулиране на индикацията.
Чрез изводна точка 4 на платката този сигнал се подава на ИС[$ за
пускане на чакащия мултивибратор / и на ИС^ (7408, К155ЛИ1)
за индикация на препълването.
Преобразувателният блок има за задача да даде информация,
пропорционална на величината за измерване (в случая капаци-
тет). Тази информация се получава от чакащия мултивибратор 1
на ЯС19 (74123, К155АГЗ) във вид на интервал от време, чиято про-
дължителност t е пропорционална на неизвестния капацитет Сх,
тъй като този капацитет е един от времеопределящите елементг
на схемата. За да се индикира в цифров вид Сх, е достатъчно да се
отчете броят на еталонните импулси, пропуснати към броячния
вход през времето /.
Управляващ блок. Съставен е от чакащия мултивибратор II на
ИС\$, който изработва импулс за прехвърляне на състоянието на
брояча в паметта. Този импулс се получава от извод 5 на ИС\$ и се
подава на паралелносвързаните изводи 4 и 13 на паметите (ИС\\ —
ИСм). Импулсът за пренос е със значително по-малка продължи-
телност, понеже времеопределящите елементи С7 и /?зг имат по-
малки стойкости.
Когато индикацията премине през нула, изходът на схемата на
съвпадение ИСж получава високо ниво и светодиодът Д\ светва.
Това е указание, че неизвестният капацитет е извън границите на
обхвата и К\ трябва да се превключи на следващото положение.
Токозахранващ блок. За токозахранване може да се използу ва
стабилизаторният блок 5 V/0,5 А на цифровия честотомер. Схема-
та му (фиг. 32) ще се приложи само в частта й за ниското напре-
120
жение 5,2 V, а високоволтовата намотка Н2 на трансформатора и
елементите на токоизправителя за 200 V ще отпаднат. Излишни са
и филтровите елементи /?зо — /?34 и Сю — См, тъй като при измерва-
теля на капацитет филтрирането на захранваните вериги е посоче-
нов общата електрическа схема. Както печатната платка (фиг.37),
така и радиаторът за мощния транзистор (фиг. 39) и общата кон-
струкция (фиг. 40) оставит същите.
МОНТАЖ и конструкция
Уредът е монтиран на три печатни платки — платка А (управ-
ление), платка Б (броячен модул) и платка В (индикация). Плат-
ка А (фиг. 92) е едностранно фолирана, с размери 80X140 mm.
На нея са поместени генераторът на еталонна честота 10 MHz, де-
лителите ИС2—ИС& и управляващите схеми ИС\$ и ИС2$ (фиг. 93).
Около кварцовия резонатор Кв се виждат две изолирани контактни
площадки — на тях се запоява проводниковата скоба за механи-
ческо укрепване на кварца. Не трябва да се забравя и другото про-
водниково мостче във веригата на 4-5 V. За удобство при запоява-
нето към изводните точки те могат да се изработват във вид на
медни щифтчета от монтажей проводник с 0 1 mm с дължина
10 mm.
Желателно е интегралната схема ИС\ на кварцовия генератор
да се монтира на цокъл, тъй като понякога се налага да се прави
подбор.
Съпротивителният тример /?зз трябва да бъде високостабилен,
понеже от това пряко зависи точността на уреда. За препоръчване
са чехословашките тримери ТР112, изработени на керамична осно-
ва или съветските жични многооборотни тримери СП5-2.
Индикаторният блок е монтиран на две отделни печатни платки
(л двустранно фолиран материал. Едната от тях — платка Б, е с
р<вмери 80 • i Ю mm и на нея са монтирани броячии- ИС7—ИС\^,
наметите ИС\\—ИС\±, дешифраторите ИС\$—ИС\& и ограничител-
ниге резистори /?4 —/?зь На фиг. 94а е дадено опроводяването й от
страна спойки, а на фиг. 946 — от страна елементи. Разположение-
ТО на елементите се вижда от фиг. 95. Всеки ред захранващи шини
с «развързая» с по един филтриращ кондензатор 0,1 цР(Сз —Сб).
Втората печатна платка на индикаторния блок (платка В) е с
Размери 100X40 mm и на нея са монтирани седемсегментните ин-
Дикатори И\—И4. Опроводяването от страна спойки е показано на
Фиг. 96а, а от страна елементи — на фиг. 966. Индикаторите И\ —
^4 са монтирани върху цокли с дълги изводи, за да се отдалечат по
121
122
Фиг. 92. Печатна платка на управлението
140
ЧЫ&Ы ЫзШ ЫзШ ШШГ
ш/zd \uzsd \иж1 w/^
s
140
a
Фиг (H Печатна ипатка на индикаторния блок
а с I рана i inч-mi
125
Фиг 95 Разположение на елементите върху платката на индикацията
височина от платката и да се създаде удобство при закрепването й
към лицевата плоча. На монтажния чертеж (фиг. 97) се виждат и
трите извода на десетичните точки ДТ\, ДТ? и ДТ$, които се свър-
зват направо към превключвателя К\.
Много голямо облекчение при монтажа създават ясните озна-
чения на изводните точки по платките. Те могат да бъдат нанесени
още на графичния оригинал и да излязат след ецването откъм
страна спойки. Още по-удобно е, ако надписите се нанесат от стра-
на елементи, което става лесно при двустранно фолирани платки.
За едностранните платки може да се приложат различии други
технологии за надписване.
И накрая едно необходимо напомняне за по-разсеяните — вни-
мавайте за правилното ориентиране на интегралните схеми! Всяко
демонтиране на интегрална схема без специален поялник и щипка
е свързано с опасност за платката и схемата.
Уредът е монтиран на лицевата плоча, показана на фиг.98. Тя
е от типоразмер 4Е и външният й вид с надписите е показан на
фиг. 99а. Лицевата плоча е носеща за всички елементи и възли на
схемата, както се вижда на погледа отзад — фиг. 996. Токозахран-
ващият блок 1 е монтиран и закрепен по сыпи я начин както при
цифровия честотомер. Трите печатни платки 7, 8 и 9 са стегнати
една над друга с дистанционни втулки. Преди да се закрепи платка
В към лицевата плоча, трябва да се залепи червен целулоиден фил-
тър в задната част на прозорчето за индикаторите.
126
ь
Фиг. 96. Печатна платка за индикаторните елементи:
а — страна спойки, б — страна елементи
Фиг. 97. Разполо-
жение на елементи-
те върху платката на
индикаторите
127
128
Фиг. 98. Конструктивен чертеж на лицевата плоча
i. Радиол «бите л ск и цифрови измервателни уреди
а
Фиг. 99. Монтажей чертеж на лицевата плоча
а — поглед отпред,
<"> iiоi 'I ед oi mA
I i око id\p<Hinam блок 2 - мрежов ключ 3 — изолирани букси Сд, 4 — галетен превключвател за обхватите. 5 — букса неизолирана за маса,
b б)hui, изолирани еталопните чесюти (6 броя), 7 — платка В, 8 — платка Б, 9 — платка А
Поотделното монтиране на трите платки към лицевата плоча
ще наложи да се пробият 8 отвора с 03 mm, което ще влоши
зъншния вид. Възможно е да се приложат някои «по-хитри» кон-
структивни решения, като за закрепване се използуват буксите,
ключетата или захранващият блок. Осъществяването на такива
варианта зависи само от конструкторската находчивост на радио-
любителя.
Мрежовото ключе 2 е от съветския тип МТ-1, а обхватният
превключвател 4 е галетен с 2X3 положения. Буксите 3 са изоли-
рани с винт за стягане на изводите на измервания кондензатор.
Най-удобно и бързо кондензаторът се включва чрез две щипки тип
«крокодил», поставени в буксите Сх. Останалите букси 6 за ета-
лонните честоти са обикновени изолирани, а буксата 5 е неизоли-
рана.
ИЛС1РОЙВАНЕ И КАЛИБРИРАНЕ
И в този случай се започва от проверката и пускането в работа
на токозахранването и индикаторния блок. Методиката е същата
както в разглежданите досегазахранващи устройства и индикации.
С осцилоскоп се проверява действието на генератора за 10 MHz
и на делителите за по-ниските честоти.
С еталонен кондензатор 10 nF±l %, включен в буксите Сх.
се проверява и регулира първият обхват «nF». Точното показание
10,00 се нагласява чрез регулиране на тримера /?зз- Проверяват се
и другите два обхвата с кондензатори IpF и 100 pF, без да е необ-
ходимо допълнително регулиране, тъй като е много трудно да се
намери точен кондензатор със стойност над 1 pF.
Накрая се проверява индикацията за препълване. На първия
обхват към включения за проверка кондензатор 10 nF се добавя
наралелно 0,1 pF, при което светодиодът Д\ трябва да светне.
ЦИФРОВ ХРОНОМЕТЪР — СЕКУНДОМЕР
Хронометърът с възможност за отброяване на секундите и с
цифрово показание е твърде полезен и удобен уред. Той може да
се изпслзува както за фиксиране на даден интервал от време, така и
за определяне на времетраенето на някаквоявление. Приложенията
му са многостранни — в спорта, в медицината, в производството,
в автоматиката, та дори ив... кухнята.
131
Някои .веднага ще възразят: защо да не се вземе обйкновен
механичен секундомер със Стрелкова индикация, който е по-малък,
портативен, без електрозахранване, по-евтин? Първият отговор
е — защото електронният хронометър осигурява по-голям а точ-
ност на отчитане, по-удобно наблюдаване на показанието и въз-
можност за управляване на външни вериги. Вторият отговор е
още по-убедителен: радиолюбителите затова са радиолюбители,
защото обичат сами да конструират и строят, вместо да купуват
готови фабрични изделия.
ЕЛЕКТРИЧЕСКА СХЕМА
Пълната електрическа схема е дадена на фиг. 100 а, б. Основци
блокове в нея са генераторы' на импулси ИС\, делителите ИС2 и
ИСз, броячите ИСз, ИСз и ИСт, дешифраторите ИС%, ИСд й ИС{^
Управлявана
верига а
Фиг. 100. Електрическа схема на цифров хронометър
и — страна спойки
132
седемсегментните светодиодни индикатори И], И2, и Из и токоза-
хранващият блок с монолитния стабилизатор ИС^.
Импулсният генератор (фиг. 100 а) е с честота на повторение
1000 Hz и работи с таймерната схема ИС\—NE555 /КРЮ06ВИ1 —
СССР). В режим на автогенериращ мултивибратор тази схема
осигурява голяма стабилност на честотата, малка зависимост от
изменения в захранващото нанрежение и има много добра термо-
чомпенсация.
Калибрирането на генератора се извършва с точен честотомер,
включен в изхода 3 на ИС\. С тримера R\ честотата на генератора
донастройва точно на 1000 Hz. Времеопределящите елементи
R\, R2) R3 и Ci трябва да са високостабилни, с малка температурна
и времева зависимост. Тъй като тримерът R\ е най-нестабилен от
всички времеопределящи елементи, той може да се замени с по-
стоянен резистор, след като се уточни честотата i 000Hz.
Двата делителя ИС> и ИСз дават в изходите си съответно 100 Hz
б — страна елементи
133
и 10 Hz, при което с прёвключвателя К\ се установяват два измерь
вателни обхвата, а именно:
1. 0—9,99 s.
2. 0 — 99,9 s.
Едновременно с превключване на обхватите се сменя и мястото
на десетичната точка, за което се използува секцията К" на обхват-
ния превключвател.
Приетата схема за генератор на 1000 Hz с последователно де-
лене на 10 осигурява по-голяма точност, откол кото ако необходи-
мата честота се генерира директно. По-високата честота на гене-
ратора осигурява по-добра стабилност, тъй като времеопределя-
щият кондензатор С\ е с малък капацитет и може да се подбере от
най-стабилен тип — стирофлексен, слюден или керамичен с малък
температурен коефициент.
Индикаторният блок (фиг. 1006) етриразреден и по нищо не се
различава от разгледаните вече индикатори. Всеки разред съдър-
жа брояч 7490, дешифратор 7447 и светодиоден индикатор с общ
анод MAN71A.
Токозахранващата част (фиг. 100а) осигурява стабилизирано
напрежение 5 V при консумация от около 300mA. Използуван е
монолитният стабилизатор ИС4—цА7805 (1РН7805СР — НРБ),
който има вградена защита срещу късо съединение в изходната
верига. Мрежовият трансформатор Тре изработен от ламели Ш24
с дебелина на набора 24 mm. Първичната намотка за 220 V има
1760 навивки ПЕЛ—016 mm, а вторичната намотка за 7,5 V—60
навивки ПЕЛ—0,8 mm.
МОНТАЖ И КОНСТРУКЦИЯ
Управляващата и токозахранващата част на хронометъра е
монтирана на едностранно фолирана печатна платка с размери
105X65 mm (фиг. 101). Монолитният стабилизатор ИС4 е закре-
пен на платката чрез малък П-образен радиатор с размери
20X18 mm. Изработен е от алуминиева ламарина с дебелина
1,5 mm (фиг. 102). Филтриращият кондензатор Сз е обемист и
тежък и затова е най-добре, ако се използува модел с аксиални
изводи и се монтира хоризонтално.
Индикаторната част на схемата е разположена на печатната
платка от фиг. 103 с размери 105X80 mm. Платката е двустранно
фолирана поради многото преплетени връзки между елементите.
Опроводяването откъм страна спойки е показано на фиг. 103 а, а
откъм страна елементи — на фиг. 103 б. На тази платка са монти-
134
Фиг. 101. Печатна платка на генераторния блок
Фиг 102. Разположение на елементите вьр\у платкам на генетт
Фиг. 103. Печатна платка на индикаторная блок
а — страна спойки
рани броячите ИС$ -И Ст, дешифраторите ИС%—ИСщ, както и
седемсегментните светодиодни индикатори И\—Из (фиг. 104).
Интегралните схеми не трябва да се монтират на цокли, тъй като
някои от изводите им имат спойки и откъм страна елементи. Цокли-
те затрудняват и дори правят невъзможно такова спояване. Свето-
диодните индикатори трябва да се повдигнат малко над платката
и затова се монтират на цокли с удължени изводи (за репингова-
не). Това ще позволи и по-лесно и безопасно спояване от двете
страни на платката. На две места има преходи от страна елементи
към страна спойки чрез преходни отвори. При невъзможност да се
направи вътрешна метализация в тези отвори те трябва да се
опроводят с монтажей проводник.
Поради мрежовото захранване цифровият хронометър е в
136
стационарно изпълнение и конструкцията му е съобразена с това
изискване. Наистина в много случаи е удобно, ако хронометърът е
портативен, но в такива случаи може да се използува механичен
хронометър. Стационарният хронометър с мрежово захранване
дава възможност за много други приложения — например управ-
ление и контрол на външни вериги и устройства.
Разположението на елементите по лицевата плоча и надписите
около тях се виждат на чертежа от фиг. 105. Удобно е, ако надписи-
те се направят върху отделна надписна плоча от тънка алуминиева
ламарина, залепена с епоксидно лепило върху кутията. Обработка-
та и пробиването на лицевата плоча става по конструктивния
чертеж от фиг. 106.
Конструктивного изпълнение е показано на монтажния чертеж
от фиг. 107. Кутията е изработена от едностранно фолиран стъкло-
текстолит, като фолираната страна остава отвътре. Сглобяването
се прави чрез спояване по вътрешните ъгли. Едната страна е под-
137
• Е> ИСб | t> ИСя I t> ис1р I
Б' О
Фиг. 104. Разположение на елементите върху индикатор-
ната платка
Фш. Общ вид на лицевата плоча с надпи-
сите
138
28
28
22
8
106. Конструктивен чертеж на лицевата
Фиг.
плоча
вижна, за да послужи като заден капак и основа — шаси за
общия монтаж, i ьй като материалът е доста тънък, за да се оси-
гури механична стабилност, необходимо е по-здраво закрепване
на основата към кутията. В макета на автора това се постига чрез
4 месингови винкела с дебел ина 1,5 mm и отвори М3. Винкелите
се закрепват към кутията със запояване или занитване. Още по-
добре е, ако основната плоча се изработи от нефолиран стъкло-
текстолит 2 mm.
139
Фиг. 107. Общ монтажей чертеж на хронометъра
/ — кутия (фолиран стъклотекстолит с дебелина lt5 mm); 2 — печати а платка на индикаторния
блок; 3— дистанционна втулка с Z=36 mm (4 броя); 4 — печатна платка на генераторния блок.
5 — дистанционна втулка с / = 36 mm (4 броя), 6 — заден капак (стъклотекстолит с дебелина
2 mm); 7 — винкел; 8 — мрежов трансформатор
РАБОТА С УРЕДА
С ключа Кз се включва захранването на схемата, при което
светва само десетичната точка. Индикацията се нулира с бутона Б
и уредът е готов за работа. Двойният ключ К2 за стартиране е
изключен (положение / — Стоп) и въпреки че генераторът рабо-
ти, в индикацията не постъпват импулси за отброяване. Същевре-
менно управляваната верига е прекъсната чрез секцията
Избира се един от двата обхвата с двойния ключ Ki и десетич-
ната точка се премества на съответното й място. К2 се включва в
положение 2 (Старт), при което едновременно се включва
управляваната верига и започва отброяването на желаното време.
След като К2 бъде върнат на Стоп, изтеклото време остава фикси-
рано от индикацията до повторното й нулиране.
Управляваната верига може да бъде реле, тиристорен регуля-
тор и различии други елементи на автоматиката. Разбира се,
хронометърът може да послужи и като обикновен секундомер заот-
читане на определен брой секунди и за измерване на интервали
от време.
140
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
А. ОСИОВНИ ДАННИ ЗА НЯКОИ ПО-ИЗВЕСТНИ СВЕТОДИОДНИ
ЦИФРОВИ И ЗНАКОВИ ИНДИКАТОРИ
Тип Общ анод (ОА) или общ катод (ОК) Цвят на светене Сила на с ветл и - ната, ped *Яркост, cd/m2 Ток за сег- мент, mA Напре- жение в пра- ва по- посока, V Висо- чина на знака, mm Kopf- пус;и ИЗВО- ДИ (прцл. 1 В)
1 2 3 4 5 6 7 8
СССР
АЛ 104В ОК Зелен 60 10 3 3 1
АЛ113А-И ОА Червен 120—600* 5 2 3 1
АЛ113К-С ОА Червен 120—600* 5 2 2 1
АЛ304А.Б ок Червен 80—320* 5 2,4 3 1
АЛ304В ОК Зелен 60* 10 3 3 1
АЛ304Г ОА Червен 350* 5 3 3 1
2Л105А ок Оранжев 15* 12 1 5 2
АЛ305А ОА Червен 350* 20 4 6,9 3
АЛ305Б ОА Червен 200* 20 4 6,9 3
АЛ305В ОА Червен 120* 20 6 6,9 3
АЛ305Г ОА Червен 60* 20 6 6,9 3
АЛ305Д ОА Зелен 120* 20 6 6,9 3
АЛ305Е ОА Зелен 60* 20 6 6,9 3
АЛ305Ж ОК Червен 350* 20 6 6,9 3
АЛ305И ОК Червен 200* 20 6 6,9 3
АЛ305К ок Червен 120* 20 6 6,9 3
АЛ305Л ок Червен 60* 20 6 6,9 3
АЛС312А ОА Червен 150—350* 11 2 7 4
АЛС312Б ОА Червен 150—350* 11 2 7 4
АЛС314А ОК Червен 350* 5 2 2,5 1
АЛС320А ок Червен 400—600 10 2 5 5
АЛС320Г ОК Червен 400—600 10 2 5 5
АЛС320Б ОК Зелен 150—250 10 3 5 5
АЛС320В ок Зелен 150—250 10 3 5 5
АЛС321А ОК Жълто-зелен 120 20 3,6 7,5 6
АЛС324А ок Червен 150 20 2,5 7,5 6
АЛС321Б ОА Жълто-зелен 120 20 3,6 7,5 7
АЛС324Б,, ОА Червен 150 20. 2.5 7,5 7
’ АЛСЗЗЗА ок Червен ПЖГ 20 2 ТТ g
АЛСЗЗЗВ ок Червен 150 20 2 И 6
АЛС334А ОК Жълт 200 20 3,3 11 6
АЛС334В ОК Жълт 150 20 3,3 11 6
АЛС335А ок Зелен 250 20 3,5 11 6
АЛС335В ок Зелен 150 20 3,5 11 6
АЛСЗЗЗБ ОА Червен 200 20 2 11 7
АЛСЗЗЗГ ОА Червен 150 20 2 11 7
АЛС334Б ОА Жълт 200 20 3,3 11 7
141
Продолжение на приложение 1
1 2 3 4 5 6 7 в
АЛС334Г OA Жълт 150 20 3,3 11 7
АЛС335Б OA Зелен 250 20 3,5 11 7
АЛС335Г OA Зелен 150 20 3,5 11 7
АЛС337А OK Жълт 150 20 3,5 7,5 6
АЛС338А OK Зелен 150 20 3,5 7,5 6
АЛС342А OK Жълт- 150 20 3,5 7,5 6
АЛС337Б OA Жълт 150 20 3,5 7,5 7
АЛС338Б OA Зелен 150 20 3,5 7,5 7
АЛС342Б OA Жълт 150 20 3,5 7,5 7
АЛС339 OK Червен 160 5 1,9 2,5 8
ГДР
VQB37 OK Червен 25 5' 1,8 3 9
VQB71 OA Червен 150 15 4 7 10
VQB71/A OA Червен 150 15 4 7 10
VQB73 OA Червен 150 15 4 7 11
VQB82 OK Ч(. pBU. 150 20 3 7,5 12
VQB84 OA Червен 150 20 3 7,5 13
VQB85 OK Червен 150 20 3 12 14
ЧССР
LQ410 OA Червен 100—200 20 1,6—2 7 3
3 а падноевропейск и
DL304 OK Червен 20 1,65 7,5 15
DL307 OA Червен 20 1,65 7,5 16
DL704 OK Червен 20 1,65 7,5 15
DL707 OA Червен 20 1,65 7,5 16
DL746 OA Червен 20 1,6 11 17
DL747 OA Червен 20 1,6 11 18
DL750 OA Червен 20 1,6 11 16
DL760 OK Червен 20 1,6 11 , 19
НА 1105г OA Червен 300 10 1,6 10 20
НА 1106г OA Червен 300 10 1,6 10 21
НА 1107г OK Червен 300 10 1,6 10 22
НА 1108г OK Червен 300 10 1,6 10 23
HD1105r OA Червен 350 10 1,6 10 20
HD1105g OA Зелен 260 5 1,9 10 20
HD И Обу OA Жълт 200 5 1,9 10 20
HD1105O OA Оранжев 260 5 1,9 10 20
HD 1106г OA Червен 350 10 1,6 10 21
HD1106g OA Зелен 260 5 1,9 10 21 ‘
HD1106y OA Жълт 200 5 1,9 10 21
HDIIO60 OA Оранжев 260 5 1,9 10 21
HD1107r OK Червен 350 10 1,6 10 22
HD 1107g OK Зелен 260 5 1,9 > 10 22
HD1107y OK Жълт 200 5 1,9 10 22
HD1107o OK Оранжев 260 5 1,9 10 22
HD1108r OK Червен 350 10 1,6 10 23
HD1108g OK Зелен 260 5 1,9 10 23
HD1108y OK Жълт 200 5 1,9 10 23
142
Продължение на приложение 1
1 2 3 4 5 6 7 8
HDIIO80 OK Оранжев 260 5 1,9 10 23
HD1131r OA Червен 300 10 1,6 13,5 24
HD1131g OA Зелен 260 5 1,9 13,5 24
HD1131y OA Жълт 200 5 1,9 13,5 24
HD1131O OA Оранжев 260 5 1,9 13,5 24
HD 1132г OA Червен 300 10 1,6 13,5 25
HD 1132g OA Зелен 260 5 1,9 13,5 25
HD1132y OA Жълт 200 5 1,9 13,5 25
HD1132o OA Оранжев 260 5 1,9 13,5 25
HD 1133r OK Червен 300 10 1,6 13,5 26
HD 1133g OK Зелен 260 5 1,9 13,5 26
HD1133y OK Жълт 200 5 1,9 13,5 26
HD 1133o OK Оранжев 260 5 1,9 13,5 26
HD1134r OK Червен 300 10 1,6 . 13,5 27
HDlI34g OK Зелен 260 5 1,9 13,5 27
HD1134y OK Жълт 200 . 5 1,9 13,5 27
HD1134o OK Оранжев 260 5 1,9 13,5 27
HD1141r OA Червен 300 10 1,6 13,5 28
HD1141g OA Зелен 260 5 1,9 13,5 28
HD1141y OA Жълт 200 5 1,9 13,5 28
HD11410 OA Оранжев 260 5 4,9 13,5 28
HD 1142г OA Червен 300 10 1,6 13,5 29
HD 1142g OA Зелен 260 5 1,9 13,5 29
HD1142y OA Жълт 200 5 1,9 13.5 29
HD 1142o OA Оранжев 260 5 1,9 13,5 29
HD 1143г OK Червен 300 10 1,6 13,5 30
HD 1143g OK Зелен 260 5 1,9 13,5 30
HD1143y OK Жълт 200 5 1,9 13,5 30
HD 1143o OK Оранжев 260 5 1,9 13,5 30
HD 1144г OK Червен 300 10 1,6 13,5 31
HD1144g OK Зелен 260 5 1,9 13,5 31
HD1144y OK Жълт 200 5 1,9 13,5 31
HD 1144o OK Оранжев 260 5 1,9 13,5 31
НА1181Г OA Червен 700 20 1,6 18 32
HA1181g OA Зелен 620 10 1,9 18 32
HA1181y OA Жълт 540 10 1,9 18 32
HA1181O OA Оранжев 600 10 1,9 18 32
HA1182r OA Червен 700 20 1,6 18 33
HA 1182g OA Зелен 620 10 1,9 18 33
HA1182y OA Жълт 540 10 1,9 18 33
HA1182o OA Оранжев 600 10 1,9 18 33
HA 1183 г OK Червен 700 20 1,6 18 34
HA 1183g OK Зелен 620 10 1,9 18 34
HA1183y OK Жълт 540 10 1,9 18 34
НАН8З0 OK Оранжев 600 10 1,9 18 34
HA1184r OK Червен 700 20 1,6 18 35
HA1184g OK Зелен 620 10 1,9 18 35
HA1184y OK Жълт 540 10 1,9 18 35
HA 1184o MAN71 OK Оранжев 600 10 1,9 18 35
(DL707R, XAN306L
Продължение на приложение 1
1 2 3 4 5 6 7 8
LT302R) OA Червен 20 1,65 7,6 13
TIL301 OK Червен 90 10 1,65 2,5 36
TIL302 OA Червен 100 20 3,4 6,5 37
проз OA Червен 100 20 3,4 6,5 7
TIL304 OA Червен 100 20 3,4 6,65 38
TIL306 — Червен 100 — 5 6,5 39
TIL307 — Червен 100 — 5 6,5 40
TIL308 — Червен 100 — 5 6,5 41
TIL309 — Червен 100 — 5 6,5 42
TIL31O OK Червен 90 10 1,65 2,5 1
TIL311 — Червен 50 — 5 6,85 43
TIL312 (MAN72, LT302R, DL707, KAN3062) OA Червен 20 17 7,5 16
TIL313 (MAN74, LT303R, DL704, XAN3064, FND71A) OK Червен 20 1,7 7,5 44
HL314 (MAN52, LT302G, KAN3062) OA Зелен 20 2,5 7,5 16
HL315 (MAN54, LT303G, KAN3064) OK Зелен 20 2,5 7,5 44
HL316 OA Оранжев 20 2,4 7,5 16
HL317 OK Оранжев 20 2,4 7,5 44
HL321 'DL507, JF508R, 7ND507) OA Червен 20 1,6 12,5 45
Г1Е339 (MAN82, CAN3082) OA Жълт 20 2,5 7,5 16
HL340 ;MAN84, <AN3084) OK Жълт 20 2,5 7,5 44
44
ь. киРПУСИ И ИЗВОДИ НА СВЕТОД ИОДНИ ИНДИКАТОР И
6
10 Радиолюбителем цифрови измервателни уреди
145
(к)
146
® ® ®
16
17
18
147
® ® ®
g f А а Ь
148
f g a b A
д...fi.fi n n
10 9 8 7 6
1 2 3 4 5
tr.СГ.U"
e d c i A
A di Aa, a A
m n» n r-i
10 9 8 7 6
c d7 la
4 r. <
2 3 4 5
П "LJ’TJ 'LJ
d2 b i A
f g a b К
n n m г-I m
10 9 8 7 6
a
1 2 3 4 5
U LT"...."U'~....LT
e d c i К
(28)
(29)
<30
149
а[ 1
f С 2
АС
-С
-с
hC
3
‘.7_
5 h d
6
еС
7
а
14
13
12
11
(37)
]А
ЗЬ
]-
10
9
]с
]А
8 ]d
(38)
Изход В С 1
Изход С С 2
Изход D С 3
Изход А С 4
Строби - С
ране
Гасене
а
d
Пренос С 7
С 8
39х
16
15
14
13
12
11
10
9
b 7/u JoQ
Броячен
вход >
Бланкиращ
вход
вход
Бланкиращ
вход
Последователен
брояч
Парапет^
бр< =
Изход В
Изход С
Изход D
Изход А
Строби -
ране
Вход С
Вход D
‘/аса
I 1
пз
4
5
6
7
8
а 16
J rU
п Броячен
вход
1Бланкиращ
вход
] i
1 Нулиращ
вход
п Бланкиращ
J вход
1 Последователен
J брояч
тПаралелен
J брояч
Изход В
Изход С
Изход D
Изход А
Строби -
ращ вход
Вход С
Вход D
Маса
С
С 2
С 3
С4е
С 5 h
С 6
С
7
8
е
d
а 16
10
15
14
13
з + и
3 Вход А
1 Изход h
1 Тест
12 3 Вход h
1 Бла нки pat
вход
2 Вход В
9J-
11
150
Изход В С 1 а 16 3 + U
Изход С С 2 f/ /ь 3 Вход
Изход О С 3 /~д~/ 14 3 ИзХ°Д ‘
Изход А С 4 / / # 13 3 Тест
Стробиращ £ 5 d i 12 □ Вход i
вход - Бланкиращ
Вход С С 6 11 J вход
Вход 0 С 7 ю 3 Вход В
Maca С 8 * 9 3 -
и*нд С 1 □□□□ 14 3 Unor
Вход В [ 2 g ° 13 ] Вход С
Вход А [ 3 §Па° 12] Вход D
ДТ-ляеа[ 4 QoaDQa 11 J —
%SXC5 ЮЗДТ-дясна
-С 6 9 3-
Маса С 7 ^ZzzZ 8 ] Бланкиращ
-С 1 КС2 а ’/ /ь 14 J- 13 За
f сз е/ /с 12 ]Ь
д[4 / / . Я ’ 11 3е
еС 5 d 1 10 J ।
dC 6 9 ]К
-С 7 «ь-
(А 4
f g А а b
гл по гп_а.
10 9 8 7 6
а
1 2 3 4 5
0-0—О—О—ЕТ
е d А с i
(^5)
151
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
А. ОСНОВНИ ДАННИ ЗА НЯКОИ ПО-ИЗВЕСТНИ ГАЗОРАЗРЯДНИ ЦИФРО-
ВИ И ЗНАКОВИ ИНДИКАТОРИ
Тип Залалително напрежение, V Ток на ин дикация, mA Височина на знака, mm Цокъл и ИЗВОДИ (прил 2 Б)
1 2 3 4 5
СССР
ИН-1 200 2,5 17 1
ИН-2 200 1,5 9 1
ИН-4 170 2,5 17 2
ИН-8 170 2,5 18 1
ИН-8-2 170 2,5 18 3
ИН-12А 170 2,5 18 4
ИН-12Б 170 2,5 18 5
ИН-14 170 2,5 18 6
ИН-16 170 2 13 7
ИН-17 170 1,5 20 8
ИН-18 170 4 40 9
ГДР
Z560M 145 2 15,5 10
Z5600M 145 2 15,5 10
Z566M 150 4,5 30 11
Z5660M 150 4,5 30 11
Z568M 150 5,5 50 12
Z5680M 150 5,5 50 12
Z570M 150 2 13 13
Z5700M 150 2 13 13
Z573M 150 2 13 14
Z5730M 150 2 13 14
Z574M 150 2 13 15
Z5740M 150 2 13 15
Z590M 150 1,5 10 16
Z5900M 150 1,5 10 16
Z870M 150 4 15,5 17
Z8700M 150 4 15,5 17
Z561M 145 2 15,5 18
Z5610M 145 2 15,5 18
Z567M 150 4,5 18 19
Z5670M 150 4,5 18 19
Z571M 150 2 10 20
Z5710M 150 2 10 20
Западноевропейски
ZM1020 145 2 15,5 10
ZM1022 145 2 15,5 10
ZM1040 150 4,5 30 11
152
Продължение на приложение 2
1 2 4 5
ZM1042 150 4,5 30 1b
В7037 150 5,5 50 12
ZM1080 150 2 13 13
ZM1082 150 2 13 13
ZM1176 150 2 13 14
ZM1177 150 2 13 14
ZM1210 150 2 13 15
ZM4212 150 2 13 15
ZM1290 150 1,5 10 16
ZM1292 150 1 5 10 16
ZM1030 150 4 15,5 17
ZM1032 150 4 15,5 17
ZM1021 145 2 15,5 18
ZM1023 145 2 15,5 18
ZM1041 150 4,5 18 19
ZxVll 043 150 4.5 18 19
ZM1081 150 2 10 20
ZM1083 150 2 10 20
Б. ЦОКЛИ И ИЗВОДИ НА ГАЗОРАЗРЯДНИ ИНДИКАТОРИ
153
154
155
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ТАБЛИЦА ЗА ЗАМЯНА НА ИЗПОЛЗУВАНИТЕ В КН И ГАТА ИНТЕГРАЛНИ
СХЕМИ
Международно означение Аналогичен видоне
СССР ЧССР ГДР НРБ
7400 К155ЛАЗ МН7400 D100 —
7404 К155ЛН1 МН7404 0104 —
7408 К155ЛИ1 — — —
7410 К155ЛА4 МН7410 D110 —
7413 К155ТЛ1 — D113 —
7420 К155ЛА1 МН7420 D120 —
7447 — -— D147 —
7472 К155ТВ1 МН7472 D172 —
7473 — — — —
7475 К155ТМ7 МН7475 — —
7490 К155ИЕ2 МН7490А —
74121 К155АП — D121 —
74123 К155АГЗ — — —
74141 К155ИД1 МН74141 — —
цА723 К142ЕН1А МАА723 — 1РН723М
цА725 МАА725 — —
цА741 КР140УД7 МАА741 — 1У0741
цА7805 — МА7805 — 1РН7805СР
NE555 КРЮ06ВИ1 — — —
156
ЛИТЕРАТУРА
1. Бирюков, С. А. Радиолюбительские цифровые устройства. М., Радио и
связь, 1982.
2. В помощь радиолюбителю, выпуск 81. М., ДОСААФ, 1983.
3. Георгиев, Ж-, С. Найденов. Оптоелектронни прибора в радиолюбителската
практика. С., Техника, 1982
4. Гутников, В. С. Применение операционных усилителей в измерительной
технике. Л., Энергия, 1975.
5. Иванов, В. И., А. И. Аксенов, А. М. Юшин. Полупроводниковые опто-
электронные приборы. М., Энергоатомиздат, 1984.
6. Иънг, У. Приложение на интегралните операционни усилватели в звуко-
техниката. С , Техника, 1985.
7. Посев, К. Цифров мултиметър. С., Техника, 1978.
8. Клаше, Г., Р. Хофер. Промишлени електронни схеми. С., Техника, 1984.
9. Коломбет, Е. А. Таймеры. М., Радио и связь, 1983.
10. Конов, К. Електронна индикация. С., Техника, 1977.
И. Конов, К. Импулсни схеми в радиолюбителската практика. С., Техника,
1981.
12. Конов, К. Импулсни и цифрови схеми с интегрални ТТЛ схеми. С., Техника.
1982.
13. Конов, К. Прилежна импулена техника. С., Техника, 1983.
14. Конов, К. Кратък справочник по цифрови интегрални схеми. С., Техника,
1986.
15. Кумбс, К- Наръчник по електронни измерителни уреди. С., Техника, 1978.
16. Носов, Ю. Р. Оптоэлектроника. М., Советское радио, 1977.
17. Ранее, Д. Лаборатория на радиолюбителя. С., Техника, 1977.
18. Ранее, Д. Лаборатория на Hi—Fi любителя. С., Техника, 1983.
19. Ранее, Д. Справочник на радиолюбителя. С., Техника, 1984.
20. Роговенко, С. С. Радиоизмерительные приборы. Минск, Вышэйшая школа,
1979.
21. Хокинс, Г. Цифровая электроника для начинающих. М., Мир, 1986.
22. Шишков, А. И. Полупроводникова техника, част втора. С., Техника,
1981.
157
СЪДЪРЖАНИЕ
Генератор на логически сигнали....................................3
Логически тестер — пробник.......................................14
Универсален брояч................................................21
Честотомер с цифрова индикация...................................32
Приставка за измерване на индуктивности..........................57
Приставка за измерване на капацитети.............................66
Приставка — делител за измерване на повишена честота.............72
Цифров волтомметър...............‘...............................77
Цифров тестер за транзистори и ценерови диоди....................98
Цифров термометър — приставка...................................105
Цифров измервател на капацитет..................................115
Цифров хронометър-секундомер....................................131
Приложение 1....................................................141
Приложение 2....................................................152
Приложение 3...................................................j 56
Литература......................................................157
158
РАДИОЛЮБИТЕЛСКИ ЦИФРОВИ ИЗМЕРВАТЕЛНИ УРЕДИ
Автор инж. Димитър Андреев Ранее
Рецензенти: к. т. н. инж. Райчо Манолов Райчев
к. т. н. инж. Иван Николов Петров
Националност българска
Първо издание
9533122231
Код 03------------
3172—1-88
Изд. № 15424
Научен редактор инж. Анна Бакалова
Художник Стефан Дес подов
Художествен редактор Вихра Стоева
Технически редактор Цветова Поповска
Коректор Виолета Андреева
Дадена за набор на 29. XII. 1987 г.
Подписана за печат м. декември 1988 г.
Излязла от печат м. декември 1988 г.
Формат 60X84/16
Печ. коли 10,00
Изд. коли 9,33
УИК 9,67
Тираж 12,250+ 1 1!
Цена 0,76 лв.
Държавно издателство «Техника», бул. Руски, 6, София
Държавна печатница «В. Александров», Враца
Цена 0,76 лв.