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自制2.4GHz数字频率计 (转载) [复制链接]

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离线efree
 
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只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2004-12-12
业余电子爱好者大都希望有一台数字频率计。目前数字集成电路价格不断下降,各种拆机保用件更是价廉物美,原来上百元一块的微分频器mb506邮购价已降到4元左右,这给自制数字频率计提供了很大的方便。自制一台2.4ghz数字频率计,成本仅为几十元,该频率计测频范围分10hz-50mhz、50mhz-2.4ghz两档,输入灵敏度30mv,由于对晶振电路采用了简易的恒温措施,故频率稳定度可达10-6,现介绍制作方法。
  电路原理:

  该频率计的电原理路如下图所示,共有6部分组成。
  [1].八位计数器 由4块74hc390、8块74ls247和8个led共阳数码管组成。该计数器计数频率可达到50mhz(低气温时实测可达70mhz),为简化电路,8个led共用一个限流电阻r16。另外考虑到业余制作频率计要求不高,本电路既未设置计数消隐,也未利用集成电路的无效零消隐功能,如需要此功能,可参考有关书籍。

  [2].微波分频电路 由一块mb506及外围元件组成,mb506是一块有64、128、256三种分频比的微波分频电路,最高工作频率2.4ghz。改变pin3、pin6的接法可得到不同的分频比,本电路的接法为128分频。由于mb506自带放大、整形电路、故应用电路极为简单,pin2为电源脚,由k1-2控制,当使用50mhz—2.4ghz档时接入+5v,不用时断开,以减少干扰,pin4为输出端,由k1-1控制其是否接入电路。
  [3].50mhz放大整形及闸门电路 由一块74hc00及外围元件组成,74hc00是2输入四与非门,其中两个与非门接成非门形式,组成放大整形电路,电阻r5和r6为偏置电阻,另一个与非门构成闸门控制信号。

  [4].时基发生电路 由晶振电路、分频电路和恒温电路构成,74ls04的三个非门构成晶振和缓冲输出电路,该部分电路单独组成一体,用一金属壳屏蔽起来,装入简单的恒温槽中。恒温电路由lm324的一个运放和负温度系数热敏电阻r10、加热电阻r9等组成,8050作开关三极管使用,配合lm324用于控制加热电阻的通断。发光led是加热指示灯。按照图中的元件参数恒温槽中的温度约为40℃左右,方法是,在保证绝缘和导热的情况下把这两个电阻帖在晶体的金属壳上。恒温槽的制作方法是,找一块硬质泡沫塑料切成适当大小的立方体,在其中部挖一个洞,将上述电路和元件一起装入洞中,在用泡沫塑料把洞口封闭,引出导线即可。但应给微调电容留一个小洞口待调整完毕后再堵上。10mhz晶振产生的信号4块74hc390分频取出1hz信号作为50mhz档时基信号接入测量控制电路,同时,本分频器可输出从10mhz到0.1hz的9个点的频率供测试用。由于mb506的分频比128,不是十进制,当采用1hz时基时需乘上128才是实际的频率值,不太直观。为此,使用二进制分频电路cd4040,将74hc390输出的100hz信号进行128分频,得到周期为1.28s的时基信号,用于50mhz—2.4ghz档作为时基,再用k1-4改变小数点的位置,就可以直接读数了,单位是mhz。

  [5]. 测量控制电路 由一块cd4017构成,其cp端输入1s或1.28s时基信号,输出q0用于计数器消零,q1用于计数测频,q2、q3和q4用于显示,q5用于cd4017复位。

  [6]. 电源电路 未稳压的10v输出用于恒温电路及数码管显示,5v稳压输出供数字电路使用。

  制作与校准:

  上述电路的1、3、5部分及时基分频电路可装在一块印刷板上,数码管应装在印刷板靠一端便于显示。有条件者最好设计制作双面印刷板,以得到更好的效果。微波输入部分单独用一块印刷板,外面需加屏蔽罩,并注意接地点的选择,以免造成干扰。电源和恒温控制电路可安排在一块板上。整个频率计应装入一个适当的金属外壳中,全机电路应做到一点接机壳。安装完毕试机正常即可校准,校准工作应在开机十几分钟、恒温槽进入恒温状态后进行,方法有二:一是本频率计测量已知标准频率信号。微调本机c10使显示值与标准频率相同。二是用标准频率计测量本机的10mhz晶振信号,微调本机c10使标准频率计显示为10mhz。
电路图见附件
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离线BA5TX
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4053
只看该作者 1楼 发表于: 2004-12-12
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业余电子爱好者大都希望有一台数字频率计。目前数字集成电路价格不断下降,各种拆机保用件更是价廉物美,原来上百元一块的微分频器mb506邮购价已降到4元左右,这给自制数字频率计提供了很大的方便。自制一台2.4ghz数字频率计,成本仅为几十元,该频率计测频范围分10hz-50mhz、50mhz-2.4ghz两档,输入灵敏度30mv,由于对晶振电路采用了简易的恒温措施,故频率稳定度可达10-6,现介绍制作方法。
  电路原理:
  该频率计的电原理路如下图所示,共有6部分组成。
  [1].八位计数器 由4块74hc390、8块74ls247和8个led共阳数码管组成。该计数器计数频率可达到50mhz(低气温时实测可达70mhz),为简化电路,8个led共用一个限流电阻r16。另外考虑到业余制作频率计要求不高,本电路既未设置计数消隐,也未利用集成电路的无效零消隐功能,如需要此功能,可参考有关书籍。
  [2].微波分频电路 由一块mb506及外围元件组成,mb506是一块有64、128、256三种分频比的微波分频电路,最高工作频率2.4ghz。改变pin3、pin6的接法可得到不同的分频比,本电路的接法为128分频。由于mb506自带放大、整形电路、故应用电路极为简单,pin2为电源脚,由k1-2控制,当使用50mhz—2.4ghz档时接入+5v,不用时断开,以减少干扰,pin4为输出端,由k1-1控制其是否接入电路。
  [3].50mhz放大整形及闸门电路 由一块74hc00及外围元件组成,74hc00是2输入四与非门,其中两个与非门接成非门形式,组成放大整形电路,电阻r5和r6为偏置电阻,另一个与非门构成闸门控制信号。
  [4].时基发生电路 由晶振电路、分频电路和恒温电路构成,74ls04的三个非门构成晶振和缓冲输出电路,该部分电路单独组成一体,用一金属壳屏蔽起来,装入简单的恒温槽中。恒温电路由lm324的一个运放和负温度系数热敏电阻r10、加热电阻r9等组成,8050作开关三极管使用,配合lm324用于控制加热电阻的通断。发光led是加热指示灯。按照图中的元件参数恒温槽中的温度约为40℃左右,方法是,在保证绝缘和导热的情况下把这两个电阻帖在晶体的金属壳上。恒温槽的制作方法是,找一块硬质泡沫塑料切成适当大小的立方体,在其中部挖一个洞,将上述电路和元件一起装入洞中,在用泡沫塑料把洞口封闭,引出导线即可。但应给微调电容留一个小洞口待调整完毕后再堵上。10mhz晶振产生的信号4块74hc390分频取出1hz信号作为50mhz档时基信号接入测量控制电路,同时,本分频器可输出从10mhz到0.1hz的9个点的频率供测试用。由于mb506的分频比128,不是十进制,当采用1hz时基时需乘上128才是实际的频率值,不太直观。为此,使用二进制分频电路cd4040,将74hc390输出的100hz信号进行128分频,得到周期为1.28s的时基信号,用于50mhz—2.4ghz档作为时基,再用k1-4改变小数点的位置,就可以直接读数了,单位是mhz。
  [5]. 测量控制电路 由一块cd4017构成,其cp端输入1s或1.28s时基信号,输出q0用于计数器消零,q1用于计数测频,q2、q3和q4用于显示,q5用于cd4017复位。
  [6]. 电源电路 未稳压的10v输出用于恒温电路及数码管显示,5v稳压输出供数字电路使用。
  制作与校准:
  上述电路的1、3、5部分及时基分频电路可装在一块印刷板上,数码管应装在印刷板靠一端便于显示。有条件者最好设计制作双面印刷板,以得到更好的效果。微波输入部分单独用一块印刷板,外面需加屏蔽罩,并注意接地点的选择,以免造成干扰。电源和恒温控制电路可安排在一块板上。整个频率计应装入一个适当的金属外壳中,全机电路应做到一点接机壳。安装完毕试机正常即可校准,校准工作应在开机十几分钟、恒温槽进入恒温状态后进行,方法有二:一是本频率计测量已知标准频率信号。微调本机c10使显示值与标准频率相同。二是用标准频率计测量本机的10mhz晶振信号,微调本机c10使标准频率计显示为10mhz。
电路图见附件
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今年的第12期《无线电》也介绍了一款电路,只是74ac4040和nl17sz00不好买到
离线BD9DM
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3253
只看该作者 2楼 发表于: 2004-12-13
就是,这样的配件到深圳赛格里应该可以以样板的理由拿到!但是每次都是样板,没有出货,以后漫漫就难了
离线BA5TX
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4053
只看该作者 3楼 发表于: 2004-12-13
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就是,这样的配件到深圳赛格里应该可以以样板的理由拿到!但是每次都是样板,没有出货,以后漫漫就难了
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如果能够找几十个人合起来一起搞一批套件,成本就很低 频率计玩无线电所必须哦
离线山河
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178
只看该作者 4楼 发表于: 2004-12-14
好文,我曾经做一个。显示部分用cd4553+cd4518。秒信号用32768晶体+cd4060。但是频率最大30mhz。(没有用mb506部分)。
离线xyfjb
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170
只看该作者 5楼 发表于: 2004-12-14
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今年的第12期《无线电》也介绍了一款电路,只是74ac4040和nl17sz00不好买到 [表情]
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74ac4040和nl17sz00不好买到,用74hc4040和74hc00可以,在5v电源下50m没问题.
楼主是在电子报2003年2月报纸转载来的,我正在做,准备测kn830的dds的输出频率.低两位没改用74hc390,其余用cd40110.只是还有没买到10m晶振,急呀.
离线jiajia520abc
只看该作者 6楼 发表于: 2008-03-04
好,看一下先!!!
离线jiajia520abc
只看该作者 7楼 发表于: 2008-03-04
好奇怪啊,74hc390不是16pin 的ic吗???怎么图中是17pin啊
离线BG8UV
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512
只看该作者 8楼 发表于: 2008-03-04
关注!!!!!!!!!!!!!
离线bd5il
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353
只看该作者 9楼 发表于: 2008-03-05
记号 ......
离线infozx
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307
只看该作者 10楼 发表于: 2008-03-05
自制1GHz频率计
我前阵子设计的土炮,哈哈;
买了几个mb506,12022本来是给pll用的,结果先派上用场了。

土炮,画了pcb但没做,在万能板上乱跨线。
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离线infozx
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307
只看该作者 11楼 发表于: 2008-03-05
40110be   6片
4017     2片
4059   1片
mb506   2片(其实一片就够了)
74hc04 1片 (可以换用两个三级管代替的)
离线jiajia520abc
只看该作者 12楼 发表于: 2008-03-11
像这个样子也有那么高的精度,不错啊,羡慕啊!!!有原理图吗???不过我已经买了上面原理图的元件啊!!!!上图还不是很清楚啊,也许我太菜了,有哪位大虾指点一二啊???74hc390怎么是17条腿啊!!!
离线qwnick
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306
只看该作者 13楼 发表于: 2008-03-11
这个频率计意义不大~~几年前就做了一个,闸门时间太大,测量高频的时候基本上要保持对讲机发射好长时间才能测量出来,并且精度严重取决于晶体的精度,买74的集成ic都花了¥50以上的银子,实在没有必要~~
离线qwnick
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306
只看该作者 14楼 发表于: 2008-03-11
晚上回家发个图片上来~~
离线qwnick
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306
只看该作者 15楼 发表于: 2008-03-11
就这个~~
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晚上回家发个图片上来~~
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费了不少精力和时间~~ic太多太贵~~不划算~~~
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