"Электроника и Радиотехника"домашнему мастеру! Цифровой частотомер своими руками Входной делитель для частотомера на транзисторах

  • 20.09.2014

    Общие сведения об электропроводках Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими и защитными конструкциями. Скрытая электропроводка имеет ряд преимуществ перед открытой: она более безопасна и долговечна, защищена от механических повреждений, гигиенична, не загромождает стен и потолков. Но она дороже, и ее труднее заменить при необходимости. …

  • 27.09.2014

    На основе К174УН7 можно собрать не сложный генератор с 3 под диапазонами: 20…200, 200…2000 и 2000…20000Гц. ПОС определяет частоту генерируемых колебаний, она построена на элементах R1-R4 и С1-С6. Цепь отрицательной ОС уменьшающая нелинейные искажения сигнала и стабилизирующая его амплитуду образована резистором R6 и лампой накаливания Н1. При указных номиналах схемы …

  • 23.09.2014

    Назначение: на основе предложенной схемы можно собрать уст-во которое будет считать прохожих, включать свет при проходе через дверь, охранную сигнализацию и тому подобное. Излучатель ИК VD4 на АЛ147А (он установлен в пультах ДУ ТВ типа 4-УСЦТ) излучает сигнал промодулированный импульсами 1000Гц. Генератор — источник импульсов выполнен на VT2 VT3. Частота …

  • 05.10.2014

    Источник вырабатывает двух полярное напряжение от 5 до 17В при токе нагрузке до 20А, при этом уровень пульсации 1 В при 17В установленном напряжении и токе на нагрузке 20А. Напряжение с трансформатора поступает на однополупериодные выпрямители на VD1-VD3 и С1-С3. Параллельное включение 3-х диодов необходимо для уменьшения рассеивающей мощности. Конденсаторы …

  • 27.01.2017

    KA78RXXC — линейка стабилизаторов с выходными напряжениями 3,3В, 5В, 9В, 12В и 15В и выходным током до 1 А. Стабилизаторы имеют малое падение напряжения 0,5 В и функцию отключения. Технические характеристики: Выходное напряжение (мин. / номин. / макс.): KA78R33C — 3.22 / 3.3 / 3.38 В KA78R05C — 4.88 / …

Предлагаемый для самостоятельной сборки частотомер сравнительно низкочастотный, тем не менее позволяет измерять частоты до нескольких мегагерц. Разрядность измерителя частот зависит от количества установленных цифровых индикаторов. Чувствительность входа - не хуже 0,1V, максимальное входное напряжение, которое он может выдерживать без повреждения - порядка 100V. Время индикации и время измерения чередуются, длительность одного цикла — 1 сек. измерение и 1 сек. - индикация. Собран он по классической схеме, с генератором частоты 1 Гц на специализированных микросхемах-счётчиках, применяемых в частности в схемах цифровых часов:

На К176ИЕ5 собран «секундный» генератор по типовой схеме, с кварцевым «часовым» резонатором 16,384 Гц. Конденсатор С2 — подстроечный, позволяет в некоторых пределах подстраивать частоту с необходимой точностью. Резистор R1 подбирается при настройке по наиболее устойчивому запуску и генерации схемы. Цепь С3 VD1 R2 формирует короткий импульс «сброса» всей схемы в начале каждого секундного периода счёта.

Транзистор VT2 работает как ключ: когда на его коллектор поступает постоянное напряжение питания от схемы «счёта» (уровень логической «1») - он пропускает импульсы от входного формирователя, которые затем поступают на десятичные счетчики и цифровые светодиодные индикаторы. Когда же на его коллекторе появляется уровень логического «0» - коэффициент усиления транзистора резко снижается и счёт входных импульсов прекращается. Эти циклы повторяются каждую 1 сек.

Вместо К176ИЕ5 можно применить также аналогичную по функциям микросхему К176ИЕ12:

В обоих случаях используется часовой кварц на частоту 16 348 Гц (такие часто применяются, например, в «китайских» электронных часах разных размеров и видов). Но можно поставить и отечественный кварц на 32768 Гц, тогда необходимо понизить частоту в два раза. Для этого можно использовать типовую схему «делителя на 2» на триггере К561ТМ2 (имеет два триггера в корпусе). Например, как показано на рисунке выше (обведено пунктиром). Таким образом на выходе получим необходимую нам частоту (секундные импульсы).

К коллектору транзистора-ключа (КТ315 на первой схеме) подключается узел счёта и индикации на микросхемах — десятичных счётчиках-дешифраторах и цифровых светодиодных индикаторах:

Вместо индикаторов АЛС333Б1 можно без каких-то изменений в схеме использовать АЛС321Б1 или АЛС324Б1. Или любые другие подходящие индикаторы, но с соблюдением их цоколёвки. Цоколёвку можно определить по справочной литературе или же просто «прозвонить» индикатор «батарейкой» на 9V с последовательно включенным резистором 1 кОм (по засвечиванию). Количество микросхем-дешифраторов и индикаторов может быть любым, в зависимости от общей необходимой разрядности счётчика (количества цифр в показаниях).

В данном случае были использованы три имеющихся в наличии малогабаритных знакосинтезирующих индикатора типа К490ИП1 - индикаторы управляемые цифровые, красного цвета свечения, предназначенные для применения в радиоэлектронной аппаратуре. Схема управления выполнена по КМОП технологии. Индикаторы имеют 7 сегментов и децимальную точку, позволяют воспроизвести любую цифру от 0 до 9 и децимальную точку. Высота знака 2,5 мм):

Данные индикаторы удобны тем, что имеют в своём составе не только сам индикатор, но и счётчик-дешифратор, что позволяет значительно упростить схему и сделать её очень малогабаритной. Ниже приведена схема счёта-индикации на таких микросхемах:

Как видно из схемы, эти МС требуют два отдельных питания - для самих светодиодных индикаторов и для схемы счётчиков-дешифраторов. Однако напряжения питания обоих «частей» МС одинаковы, поэтому и запитать их можно от одного источника. Но от напряжения питания «индикатора» (выводы 1) зависит яркость свечения «цифр», а величина напряжения питания схемы дешифраторов (выводы 5) оказывает некоторое влияние на чувствительность и стабильность работы этих МС в целом. Поэтому при настройке эти напряжения следует подбирать экспериментально (при питании от 9 вольт можно использовать дополнительные «гасящие» резисторы, чтобы несколько понизить напряжение). При этом следует обязательно зашунтировать все выводы питания микросхем конденсаторами ёмкостью 0,1-0,3 мкФ.

Для гашения «точек» на индикаторах следует отключить напряжение +5...9 V от выводов 9 индикаторов. Светодиод HL1 - это индикатор «переполнения» счётчика. Он загорается при достижении счёта цифры 1000 и в данном случае (при наличии трёх МС-индикаторов как на этой схеме) соответственно показывает количество единиц килогерц - в данном варианте счётчик в целом может посчитать и «показать» частоту 999 Гц. Для увеличения разрядности счётчика следует, соответственно увеличить количество микросхем дешифраторов-индикаторов. В данном случае подобных микросхем было в наличии только три, поэтому пришлось добавить дополнительный узел деления частоты на 3-х микросхемах К176ИЕ4 (или аналогичных микросхемах счётчиков-делителей на 10) и соответствующий переключатель. В целом схема получилась такая:

Переключатель также управляет включением/гашением «точек» на индикаторах для лучшего визуального восприятия отображаемого значения измеряемой частоты. Он ползунковый, сдвоенный, на четыре положение (такие применяются, например, в импортных магнитолах). Таким образом при разных положениях переключателя измерение и отображение частоты имеет следующие значения и вид:

«999 Гц» - «9.99 кГц» - «99.9 кГц» - «999. кГц». При превышении значения частоты 1 МГц загорится светодиод HL2, 2 МГц — загорится дважды и т. д.

Схема входной цепи

Большое значение при измерениях частоты имеет качество входного каскада — формирователя сигнала. Он должен иметь высокое входное сопротивление чтобы не оказывать влияния на измеряемую цепь и преобразовывать сигналы любой формы в последовательность прямоугольных импульсов. В данной конструкции применена схема согласующего каскада с полевым транзистором на входе:

Эта схема частотомера, конечно, не лучшая из возможных, но всё-таки обеспечивает более-менее приемлемые характеристики. Она была выбрана в основном исходя из общих габаритов конструкции, которая получилась очень компактная. Вся схема собрана в пластиковом корпусе-футляре от зубной щётки:

Микросхемы и прочие элементы запаяны на узкой полоске макетной платы и все соединения сделаны с помощью проводов типа МГТФ. При настройке входного каскада-формирователя сигнала следует подбором сопротивлений R3 и R4 добиться установления напряжения 0,1...0,2 вольт на истоке полевого транзистора. Транзисторы здесь можно заменить на аналогичные, достаточно высокочастотные.

Дополнения

Для питания частотомера можно использовать любой сетевой адаптер с выходным стабилизированным напряжением 9 вольт и током нагрузки не менее 300 мА. Либо установить в корпус частотомера стабилизатор на микросхеме типа КРЕН на 9 вольт и питать от адаптера с выходным напряжением 12 вольт, либо брать питание непосредственно от измеряемой схемы, если там напряжение питания не менее 9 вольт. Каждую микросхему необходимо зашунтировать по питанию конденсатором порядка 0,1 мкФ (можно подпаять конденсаторы прямо на ножки «+» и «-» питания). В качестве входного щупа можно использовать стальную иглу, припаянную к входной «площадке» платы, а «общий» провод снабдить зажимом типа «крокодил».

Данная конструкция была «создана» в 1992 году и успешно работает до сих пор. Андрей Барышев.

Обсудить статью ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР СВОИМИ РУКАМИ


Первой конструкцией на цифровых ИС, которую изготовляли радиолюбители в 80-90 годах, как правило, были электронные часы или частотомер.
Такой частотомер и сегодня можно применять при градировке приборов, или использовать в качестве отсчетного устройства в генераторах и любительских передатчиках, при налаживании различных радиоэлектронных устройств. Прибор может заинтересовать тех, у кого без дела лежат микросхемы серии К155, либо начинающих знакомиться с устройствами автоматики и вычислительной техники.

Описываемый прибор позволяет измерять частоту электрических колебаний, период и длительность импульсов, а также может работать как счетчик импульсов. Рабочая частота от единиц Герц до нескольких десятков МГц при входном напряжении до 50 мВ. Предельная частота работы счетчиков на интегральных микросхемах К155ИЕ2 - около 15 МГц. Однако следует иметь в виду, что фактическое быстродействие триггеров и счетчиков превышает указанное значение 1,5... 2 раза, поэтому отдельные экземпляры TTL микросхем допускают работу на более высоких частотах.

Минимальная цена младшего разряда составляет 0,1 Гц при измерении частоты и 0,1 мкс при измерении периода и длительности.
Принцип действия частотомера основан на измерении числа импульсов, поступающих на вход счетчика в течение строго определенного времени.


Принципиальная схема показана на рис.1


Исследуемый сигнал через разъем X1 и конденсатор С1 поступает на вход формирователя прямоугольных импульсов.

Широкополосный усилитель-ограничитель собран на транзисторах V1, V2 и V3. Полевой транзистор V1 обеспечивает прибору высокое входное сопротивление. Диоды V1 и V2 предохраняют транзистор V1 от повреждения при случайном попадании на вход прибора высокого напряжения. Цепочкой C2-R2 осуществляют частотную коррекцию входа усилителя.



Транзистор V4, включенный как эмитерный повторитель, согласует выход усилителя-ограничителя с входом логического элемента D6,1 микросхемы D6, обеспечивающей дальнейшее формирование прямоугольных импульсов, которые через электронный ключ поступают на устройство управления на микросхеме D9, сюда же поступают и импульсы образцовой частоты, открывающие ключ на определенное время. На выходе этого ключа появляется пачка импульсов. Число импульсов в пачке подсчитывает двоично-десятичный счетчик, его состояние после закрывания ключа отображает блок цифровой индикации.


В режиме счета импульсов управляющее устройство блокирует источник образцовой частоты, двоично-десятичный счетчик ведет непрерывный счет поступающих на его вход импульсов, а блок цифровой индикации отображает результаты счета. Показания счетчика сбрасываются нажатием кнопки «Сброс».

Задающий тактовый генератор собран на микросхеме D1 (ЛА3) и кварцевом резонаторе Z1 на частоту 1024 кГц. Делитель частоты собран на микросхемах К155ИЕ8; К155ИЕ5 и четырех К155ИЕ1. В режиме измерения точность установки «МГц», «кГц» и «Гц» задается кнопочными переключателямиSA4 и SA5.

Блок питания частотомера (рис.3) состоит из трансформатора Т1, с обмотки II которого после выпрямителя VDS1, стабилизатора напряжения на микросхеме DА1 и фильтра на конденсаторах С4 – С11, напряжение +5V подается для питания микросхем.

Напряжение 170V с обмотки III трансформатора Тр1 через диод VD5 используется для питания газоразрядных цифровых индикаторов Н1..H6.

В формирователе импульсов полевой транзистор КП303Д (V3) можно заменить на КП303 или КП307 с любым буквенным индексом, транзистор КТ347 (V5) -на КТ326, а КТ368 (V6, V7) - на КТ306.

Дроссель L1 типа Д-0,1 или самодельный - 45 витков провода ПЭВ-2 0,17, намотанных на каркасе диаметром 8 мм. Все переключатели типа П2К.


Налаживание прибора сводится к проверке правильности монтажа и измерении питающих напряжений. Правильно собранный частотомер уверенно выполняет свои функции, «капризным» узлом является лишь входной формирователь, настройке которого надо уделить максимум старания. Заменив R3 и R4 переменными резисторами 2,2 кОм и 100 Ом, надо на резисторе R5 установить напряжение примерно 0,1...0,2V. Подав от генератора сигналов на вход формирователя синусоидальное напряжение амплитудой около 0,5V, и заменив резистор R6 переменным резистором с номиналом 2,2 кОм, надо его подстроить так, чтобы на выходе элемента D6.1 появились прямоугольные импульсы. Постепенно понижая входной уровень и повышая частоту, надо подбором элементов R6 и СЗ добиться устойчивой работы формирователя во всем рабочем диапазоне. Возможно, при этом придется подобрать сопротивление резистора R9. В процессе налаживания все переменные резисторы должны иметь выводы длиной не более 1...2 см.


Когда налаживание будет завершено, следует их выпаивать по одному и заменять постоянными резисторами подходящего номинала, каждый раз проверяя работу формирователя.


В конструкции вместо индикаторов ИН-17 можно применить газоразрядные индикаторы ИН-8-2, ИН-12 и т. п.

В формирователе импульсов транзисторы КТ368 можно заменить на КТ316 или ГТ311, вместо КТ347 можно использовать КТ363, ГТ313 или ГТ328. Диоды V1, V2 и V4 можно заменить на КД521, КД522.




Схема и плата в формате sPlan7 и Sprint Layout - schema.zip *


* Данная схема была собрана мной в далеком 1988 году в одном корпусе со звуковым генератором и использовалась как цифровая шкала.

Как самостоятельный прибор оформлен недавно, поэтому возможно, где-то в схему и рисунок печатной платы могла закрасться ошибка..



Список Литературы:

В помощь радиолюбителю №084, 1983 г.

Цифровые Устройства на Интегральных Микросхемах - © Издательство «Радио и связь», 1984.

Журнал «Радио»: 1977, № 5, № 9, № 10; 1978, № 5; 1980, № 1; 1981, № 10; 1982, № 1, № 11; № 12.

Радиолюбительские цифровые устройства. - М.: Радио и связь, 1982.

ЗОНД НА ПОЛЕВОМ МОП ТРАНЗИСТОРЕ ДЛЯ ЧАСТОТОМЕРА

Рис. 24.1

Зонд может работать на частоте до 100 МГц с усилением, по меньшей мере равным 1. Транзистор BF981 используется благодаря своей ма­лой входной емкости (2,1 пФ). Защита полевого транзистора T1 обес­печивается большими сопротивлениями резисторов в его входной цепи. При необходимости следует подобрать сопротивление резистора в цепи истока таким образом, чтобы получить напряжение 7-8 В на стоке транзистора Т1.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 40 МГЦ ДЛЯ ЧАСТОТОМЕРА

В этом устройстве за двумя каскадами усиления установлен триггер. С помощью переменного резистора сопротивлением 470 Ом удается оптимизировать смещение в режиме холостого хода.

M. Perner, Funkamateur, Berlin, No. 4/98, p. 417 Рис. 24.2

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НА МИКРОСХЕМЕ NE952

Funkamateur, Berlin, No. 10/98, p. 1152 Рис. 24.3

Предварительный усилитель, соответствующий приведенной схеме, имеет полосу пропускания 50 МГц, коэффициент усиления пример­но 40 и может быть использован в милливольтметре или в качестве входного каскада частотомера. Резистор сопротивлением 10 Ом, под­ключенный между выводами 4 и 11 микросхемы, позволяет получить коэффициент усиления 100 при немного уменьшенной ширине по­лосы пропускания. Устраняя связь между выводами 3 и 12, а также с резистором сопротивлением 100 Ом, включенным между вывода­ми 4 и 11, можно достичь коэффициента усиления, равного 10. Вы­ходной импеданс составляет примерно 20 Ом.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ 64/1000 ДЛЯ ЧАСТОТОМЕРА

F. Sichla, Funkamateur, Berlin, No. 1 /96, p. 44, 45 Рис. 24.4

Предварительный делитель U813 может применяться для работы на частотах в диапазоне от 80 до 1000 МГц. Он делит частоту входного сигнала на 64, если вывод 5 никуда не подключен, на 128, если послед­ний соединен с положительным выводом источника питания, и на 256, если вывод связан с общей шйной. Также можно использовать предварительный делитель U664B, устаревший по сравнению с U813 и предназначенный только для деления на 64. Три декады 74LS90 соединены таким образом, чтобы каждая обеспечивала деление на 2,5. На частотах 100 МГц – 1 ГГц чувствительность составляет 10 мВ.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ 140-1000 МГЦ НА МИКРОСХЕМЕ РМВ2312

Documentation Siemens Рис. 24.5

Ток потребления устройства не превышает 6 мА при напряжении пи­тания 5 В или 0,3 мА в дежурном режиме. Вывод 8 можно использо­вать как симметричный вход совместно с выводом 1. Микросхема РМВ 2312 применяется также в цифровой радиотелефонии.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ДЕЛИТЕЛИ НА 256 НА МИКРОСХЕМАХ U816 И U847

Область входных частот соответствует 70 МГц – 1,1 ГГц и 70 МГц – 1,3 ГГц для микросхем U816 и U847.

CD-ROM TEMIC Рис. 24.6 CD-ROM TEMIC Рис. 24.7

ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ 70 МГЦ – 1,3 ГГЦ НА МИКРОСХЕМЕ U833BS

CD-ROM TEMIC Рис. 24.8 CD-ROM TEMIC Рис. 24.9

Микросхема U833BS представляет собой вариант с корпусом DIL. На схеме (рис. 24.8) виден симметричный выход (выводы 6 и 7), в версии SIP (рис. 24.9) выход один (вывод 3). В обоих случаях уро­вень сигнала на выходах составляет 0,8 В (размах) под нагрузкой сопротивлением 500 Ом.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ 3-6 ГГЦ

Микросхемы U6024 и U6028, используемые в устройстве такого рода, делят частоту входного сигнала соответственно на 4 и 8. Второй каскад

CD-ROM TEMIC Рис. 24.10

на микросхеме U893 может использоваться на частотах до 1,3 ГГц. Его делительное отношение программируется через вывод 5. Если он остается неподключенным, делительное отношение – 1 /64, если вы­вод 5 соединен с положительным выводом питания, отношение ста­новится 1/128 и, если он подключен к общей шине, – 1/256. При от­ключении резистора от вывода 3 первой микросхемы входной каскад первого делителя становится автоколеблющимся. Это увеличивает чувствительность, особенно на частотах между 5 и 6 ГГц.

УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ НА КМОП СХЕМАХ

Рис. 24.11

Цифровое измерение частоты может идти в два раза быстрее, если вдвое увеличить частоту входного сигнала. В синусоидальном и тре­угольном режимах переменные резисторы позволяют получить на вы­ходах формирования циклические отношения 1/4 и 4/1. Третий эле­мент «ИЛИ» микросхемы выдает двойную входную частоту, которая может достигать по меньшей мере 25 МГц. Постоянная составляю­щая на выходе зависит от входной амплитуды, следовательно, ее можно использовать для управления усилением предыдущего уси­лителя.


Так как PIC контроллер считает до 30 мГц., то нет практической необходимости использования каких-то специальных схем входных формирователей.
Вполне подойдет "родная" схема входного формирователя частотомера А. Денисова.
"Ленивые" могут в схеме формирователя ничего не менять и оставить все как есть, но я бы посоветовал заменить транзистор VT1 (КТ315) на более высокочастотный, например, на КТ368БМ или, еще лучше, на КТ399А, а также увеличить емкость конденсатора С6 с 22н до 100 или до 150н.
Хуже от этого не станет.
Примечание: реально, PIC16F84A и PIC16F628 могут работать на частотах и выше 30 мГц., так что величина верхней границы скорости счета в 30 мГц. достаточно условна.

Буферное устройство.

Входной формирователь имеет низкое входное сопротивление, что, естественно, является большим его недостатком.
Для повышения входного сопротивления частотомера, между входом частотомера и входом формирователя, необходимо включить некое буферное устройство с высоким входным и низким выходным сопротивлением.
Иногда такое устройство выполняется в виде выносного пробника.
Такой вариант может устроить тех, кто не хочет вносить изменений в основную конструкцию.
Лично меня больше устраивает вариант расположения выносного пробника на плате частотомера или на какой-то отдельной плате, но внутри конструкции частотомера, что я и сделал в своем частотомере.
За основу взята схема буферного устройства ЧМ/ЦШ.
Я ее несколько "трансформировал" и получилось вот что:

https://pandia.ru/text/80/131/images/image002_129.jpg" width="622" height="389 src=">

Соедините правый по схеме вывод резистора R11 (выход входного формирователя) с точкой соединения 2-го и 3-го выводов ПИКа (счетный вход ПИКа), и Вы получите принципиальную схему ЧМ/ЦШ с входным сопротивлением около 500 ком.

Оптимальная настройка буферного устройства и формирователя

Расширение границы рабочих частот до 300 мГц

Осуществляется введением в состав частотомера быстродействующего делителя на 10.
Если есть возможность применить импортный делитель на 10, можно применить его, я же использовал отечественный СВЧ делитель на микросхеме К193ИЕ3.


Если имеется в наличии транзистор КТ372, то можно собрать делитель по этой схеме, не внося в нее никаких изменений.
У меня его не было, и я использовал транзистор КТ399А.
Хотя он и не такой высокочастотный, как КТ372, но до 300 мГц. он буде работать не многим хуже, чем КТ372.
СВЧ делитель работает и на частотах выше 300 мГц., но ограниченные возможности PIC контроллера не позволят перейти эту границу.
Так же, как и другие СВЧ устройства, это устройство, при неправильной сборке, склонно к самовозбуждению, поэтому нужно стремиться к тому, чтобы электрические соединения были как можно короче, а конденсаторы С7 и С8 располагались как можно ближе к микросхеме.
Все конденсаторы должны быть малогабаритными и с малыми утечками (я применил КМ).
Желательно поставить еще один блокировочный конденсатор емкостью 10н, распаяв его непосредственно на микросхеме между 8 и 16 ножками.
Если проблемы все-таки возникнут, можно попытаться устранить самовозбуждение подбором емкости дополнительного конденсатора, включаемого между 4 ножкой микросхемы и корпусом.
Если срыв самовозбуждения происходит при емкости этого конденсатора более чем 30пф, следует пересмотреть конструкцию печатной платы с целью выполнения указанных выше условий (при емкости дополнительного конденсатора более 30пф, он начинает "резать" верхнюю границу рабочих частот).
Удобнее всего ввести СВЧ делитель в состав частотомера, а не делать его выносным (я сделал именно так).
При этом вход СВЧ делителя проще и надежнее всего вывести на отдельный разъем, а переключения между обычным режимом работы (до 30 мГц) и режимом деления на 10 (до 300 мГц) осуществлять малогабаритным тумблером, установленным так, чтобы проводники, подключаемые к нему, были минимальной длины.
Естественно, что под это требование необходимо "подогнать" печатную плату.
Схема коммутации очень простая;
вход формирователя подключается либо к выходу буферного устройства, либо к выходу СВЧ делителя.
Если использовать тумблер на 2 группы контактов, то дополнительно можно произвести и коммутацию питания (именно так я и сделал), что очень удобно, в первую очередь, для частотомеров с батарейным питанием.
Получается что-то типа "дешево и сердито" и выглядит это так:


Следует также обратить внимание на то, что частотомер, работающий с СВЧ делителем, чувствителен к электромагнитным полям, поэтому необходимо уделить должное внимание его экранировке.
Если он не является выносным, а располагается внутри конструкции частотомера, то корпус частотомера должен быть металлическим.
СВЧ делитель должен быть смонтирован как можно ближе к своему входному разъему.
Снизить энергопотребление можно, увеличив номиналы резисторов, соединяющих выводы порта В с индикатором.
В моем частотомере они имеют номинал 1 ком, и яркость свечения индикаторов меня устраивает (это, конечно, мое субъективное мнение, у кого-то оно может быть другим).
Что касается индикатора, то указанный в схеме А. Денисова индикатор АЛС318 применять вряд ли стоит: размер цифр маленький и вообще ему место в музее.
Себе я поставил 9-разрядный светодиодный индикатор от телефонного аппарата с АОН с общим катодом и красным цветом свечения, что и другим советую.
В моем частотомере, кроме питания от сети, имеется также и батарейное питание (аккумуляторы НМГ емкостью 1А/ч), а также отдельный разъем для подключения антенны от переносной р/станции "Гранит" для беспроводных замеров частот на пределе измерения "300 мГц" (ее длина - 21 см.), что очень удобно для контроля частоты передатчиков и предварительной (грубой) оценки уровней радиоизлучений (в том числе и комплексных) в местах расположения частотомера.

Дополнительно

Многие интересуются: "Какова максимальная амплитуда сигнала, подаваемого на вход частотомера?"
Давайте разберемся:
На входе буферного устройства стоит двухсторонний диодный ограничитель на диодах VD1 и VD2.
Это кремниевые диоды, следовательно уровень ограничения составляет плюс/минус 0,7v.
Проще говоря, до уровня амплитуд входного сигнала плюс/минус 0,7v буферное устройство имеет входное сопротивление около 500 ком. и, при превышении этого порога, его входное сопротивление резко уменьшится, так как диоды начнут проводить ток.
Чем большим будет это превышение, тем больший ток будет протекать через диоды.
Предельно допустимый ток для КД522Б составляет 100 ма., а в импульсном режиме еще больше.
При измерении низких частот (реактивные сопротивления конденсаторов C2 и С8 можно не учитывать), предположив, что реактивное сопротивление конденсатора C1 мало, образуется симметричный делитель R1VD1 для положительной полуволны и R1VD2 для отрицательной полуволны.
Для того чтобы через него протекал ток 100 ма., теоретически, необходимо приложить к входу такого делителя переменное напряжение приблизительно 20000 ом. х 0,1 а = 2000v. или что-то около этого, что, как Вы сами понимаете, не совсем реально.
Следовательно, на низких частотах, максимальная амплитуда входного сигнала определяется предельной рассеиваемой мощностью резистора R1.
Если она составляет 0,125 вт., то это соответствует амплитуде напряжения 50 в. (U=квадратному корню из PxR), если 0,25 вт., то примерно 71 в., а если 0,5 вт., то 100 в. и т. д.
На высоких частотах емкость С2 шунтирует резистор R1, что, с одной стороны, приводит к увеличению тока через диоды, но, с другой стороны, "облегчает" тепловой режим работы резистора R1.
Учитывая то, что по току, протекающему через диоды, имеется большой "запас", то необходимости в снижении максимального уровня сигнала, частоту которого необходимо измерить, нет.
А теперь, с целью облегчения теплового режима работы резистора R1 и для обеспечения "ефрейторского зазора", делим расчитанные предельные входные уровни амплитуд на 2 и получаем:
- для резистора R1 мощностью 0,125 вт.: 25 в.
- для резистора R1 мощностью 0,25 вт.: 35 в.
- для резистора R1 мощностью 0,5 вт.: 50 в.
Это, конечно, моя субъективная оценка, можно, например, кратковременно измерять частоту сигнала и с большей амплитудой, это на любителя, следите только за тем, чтобы резистор R1 не перегрелся.

Настройка буферного устройства.

С учетом сказанного выше, должно быть понятно, что для входных сигналов с амплитудой менее 0,7v. входное сопротивление буферного устройства велико.
Каково его значение?
В этом случае, на низких частотах, Rвх. определяется значениями резисторов R1, R3, R2, R5, сопротивлениями диодов, входным сопротивлением полевого транзистора (затвор/исток) и внутренним сопротивлением источника питания +5v.
Если предположить, что прямые сопротивления диодов для уровней амплитуд менее 0,7v. и входное сопротивление полевого транзистора имеют значения по 10 Мом. (приблизительно такие значения и имеют место быть на практике), с учетом того, что внутреннее сопротивление источника питания мало (что и имеет место быть), то эти три сопротивления соединяются параллельно и результат такого соединения будет равен 10:3=3,333...Мом.
Назовем его Rп и округлим до 3,3 Мом. (Rп=3,3 Мом.).
Значением резистора R5 можно принебречь, так как оно относительно мало. По этой же причине можно принебречь и внутренним сопротивлением источника питания +5v.
По переменному току, резисторы R3, R2 и Rп соединены параллельно и их результирующее сопротивление Rрез составляет примерно 615 Ком.
Таким образом, эквивалентная схема входной цепи буферного устройства представляет собой простейший делитель напряжения из двух резисторов: R1 и Rрез, следовательно, на низких частотах, при значениях входных амплитуд менее 0,7v, входное сопротивление буферного устройства (при номиналах, указанных в схеме) Rвх. составляет приблизительно 615+20=635 Ком.
На высоких частотах (при значениях входных амплитуд менее 0,7v), Rвх. несколько уменьшится за счет шунтирующего действия реактивностей диодов, полевого транзистора, конденсатора С2 и С8, но оно будет не менее 500 Ком.
При превышениях значений входных амплитуд уровня плюс/минус 0,7v., происходит резкое уменьшение Rвх. за счет шунтирующего действия диодов VD1 и VD2, которые, в этом случае, открываются и имеют малое сопротивление.
Таким образом, "напрашивается" простой вывод: входное сопротивление буферного устройства можно корректировать, изменяя номиналы резисторов R1, R2, R3.
Номинал R1 слишком сильно увеличивать или уменьшать не стоит, так как, в первом случае, ухудшается чувствительность ЧМ/ЦШ, а, во втором, увеличивается нагрузка на диоды.
А вот с номиналами R2 и R3 можно поманипулировать.
При этом нужно учитывать, что, по переменному току, они соединены параллельно и, при стремлении изменить Rвх, необходимо обеспечить не слишком большую разницу между их номиналами.
И в самом деле, например, при R2=2,7 Мом. и R3=100 Ком., Rвх будет порядка 90 Ком., а при R2=1,5 Мом. и R3=1,5 Мом. - порядка 700 Ком.
Кроме того, что резисторы R2 и R3 определяют Rвх, они также задают режим работы по постоянному току не только транзистора VT1, но и транзистора VT2.
Это объясняется наличием между ними непосредственной связи, что, с учетом большого разброса параметров отечественных транзисторов, несколько усложняет настройку буферного устройства по постоянному току.
Собирая свое буферное устройство, я стремился перевести его в режим усиления класса А, что предполагает установку на коллекторе транзистора VT2 (в режиме покоя) половинного напряжения источника питания, то есть, 2,5v.
У меня это получилось при тех номиналах радиодеталей, которые указаны в схеме, что вовсе не означает, что радиолюбители, точно "скопировавшие" данное буферное устройство, получат на коллекторе VT2 значение напряжения 2,5 - 2,6v.
Объяснение этому простое: разброс параметров транзисторов VT1 и VT2, которые, к тому же, работают в паре.
В принципе, особой беды не будет, если напряжение на коллекторе VT2 будет несколько отличаться от указанного значения, так как, при уровнях входных амплитуд более 0,7v (что, в большинстве случаев, и имеет место быть), сигнал, за счет двухстороннего ограничения, переводится в более "неприхотливую" импульсную форму, но если Вы собрали буферное устройство и напряжение на коллекторе VT2 Вас не устраивает, то придется либо поподбирать пары транзисторов VT1, VT2 (по Uотсечки и коэффициенту усиления по току), либо изменить номинал резистора R2, руководствуясь при этом изложенной выше информацией.
Если номинал R2 будет выше указанного в схеме, то Rвх возрастет, что вовсе не есть плохо, а если ниже, то Rвх уменьшится, что уже не есть хорошо.
Если при настройке номинал R2 "опускается" ниже 800 Ком., то следует зафиксировать номинал R2 в пределах 1 - 1,8 Мом и поманипулировать с номиналами резисторов R4 или R6 до получения устраивающего Вас результата.
Все это, конечно, довольно-таки хлопотно, но аналоговая техника есть аналоговая техника, с нулями и единицами как-то все определеннее и проще.
Примечание: высокое Rвх ЧМ/ЦШ имеет при уровнях входных амплитуд менее плюс/минус 0,7v.
При уровнях входных амплитуд более плюс/минус 0,7v, Rвх буферного устройства составляет приблизительно 20 Ком, то есть, в этом случае, его Rвх определяет номинал резистора R1.
20 Ком, конечно, не 500 Ком, но, все-таки, это гораздо больше, чем Rвх входного формирователя.
Желающие могут, за счет снижения чувствительности, увеличить номинал R1 (при этом Rвх ЧМ/ЦШ увеличится).
Это можно сделать, если ЧМ/ЦШ будет использоваться для измерения частот сигналов с амплитудой, гарантированно превышающей плюс/минус 0,7v.

О помехоустойчивости.

При изготовлении ЧМ/ЦШ А. Денисова (без буферного устройства), проблем с помехоустойчивостью практически не возникает: низкое входное сопротивление входного формирователя "режет" амплитуду помех и "не дает" ей достигнуть уровня срабатывания счетного входа ПИКа.
Но как только в состав ЧМ/ЦШ вводится буферное устройство - возникают проблемы с помехоустойчивостью.
И в самом деле, в идеале, например, наводка фиксированной мощности на Rвх=500Ком., при прочих равных условиях, будет иметь амлитуду в 500 раз большую, чем на Rвх=1Ком.
Примерно о таком различии и идет речь при введении в состав ЧМ/ЦШ буферного устройства.
После этого ЧМ/ЦШ может "реагировать" на помехи (наводки) в виде радиосигналов близко расположенных источников радиоизлучений, которых сейчас "расплодилось" великое множество (особенно в городах).
Если после проведения оптимальной настройки (см. выше) с закороченным входом все ОК, а после снятия короткого замыкания ЧМ/ЦШ "ловит" наводку, значит уровень радиоизлучений в месте расположения ЧМ/ЦШ высок и нужно либо смириться с этим фактом, либо произвести оптимальную настройку без соединения его входа с корпусом за счет снижения чувствительности ЧМ/ЦШ.
Как это делается - описано выше.
Если Ваш ЧМ/ЦШ, до подключения источника сигнала, частоту которого необходимо измерить, все-таки "ловит" наводку, то опасаться того, что она повлияет на точность измерений, в большинстве случаев (за исключением совсем уж мощных наводок), не стоит, так как выходные сопротивления подавляющего большинства источников сигналов, частоты которых Вы будете измерять, гораздо меньше 500Ком., что, при подключении выхода источника сигнала к входу ЧМ/ЦШ (к входу буферного устройства) эквивалентно значительному снижению Rвх и, следовательно, значительному повышению помехоустойчивости.
Мне, например, удалось добиться установки признака частотомера на пределе измерения "30Мгц", но на пределе измерения "300Мгц" (с СВЧ-делителем на 10) мне этого сделать не удалось, так как в Липецке, в диапазоне от 30 до 300Мгц., работает очень большое количество разнообразных передатчиков, "бороться" с излучениями которых можно только сильно понизив чувствительность ЧМ/ЦШ на этом пределе измерения.