Digitalni frekvencmetri su odavno postali gotovo nezaobilazni sastavni deo "arsenala" vecine elektronicara a posebno onih koji se zanimaju i bave visokim (radio) frekvencama. Nekada im je cena bila toliko visoka da su mogle da ga priuste samo profesionalne laboratorije, ali se to vremenom brzo menjalo sa povecanjem dostupnosti modernih integralnih kola i tendencijom stalnog opadanja njihovih cena, tako da je danas ovaj korisni instrument postao prakticno svima dostupan.
Ovaj frekvencmetar je nastao jos dosta davne 1984 godine ali ni do danas nije nista izgubio na svojoj funkcionalnosti, a po ceni je ostao jedno od najekonomicnijih resenja. Generalno uzevsi, konstrukcija je vrlo klasicna i cesto koriscena od strane mnogih autora, pa tu i nema sta mnogo i novo da se kaze. Namerno je odabrana "diskretna" koncepcija tj. upotreba zasebnih integralnih kola za gotovo svaku funkciju, umesto jednog poveceg integralca sa "sto" nozica koji sve ima u sebi, jer ako on otkaze nema vam druge nego da ga ponovo kupite a nije bas jeftin. Ovako, koriscena su svuda nabavljiva i po ceni svima pristupacna klasicna CMOS kola koja su i veoma pouzdana u radu a novije generacije vise gotovo uopste nisu osetljive na rukovanje i staticki elektricitet pa i ta bojazan otpada. To naravno ne znaci da treba da se sasvim opusteno odnosite i rukujete ovim kolima, ali nije vise potrebno ici do fanatizma pa uzemljavati i sebe i radni sto i ko zna sta jos, kao sto se to radilo sa prvim serijama CMOS integralaca. U ovoj koncepciji takodje nije koriscen multipleks sistem pobudjivanja displeja i to prvenstveno zbog mogucih problema sa osetljivijim radio uredjajima odnosno smetnjama koje ponekad multipleksni displeji umeju da im prave.
PRE POCETKA GRADNJE
Pre nego sto zapocnete gradnju uredjaja morate nabaviti jos neke komponente kojih nema na semi a to su:
Mrezni transformator (pozeljno torusni !) sa sekundarom za 15V/1,5-2Amp.
Dva BNC konektora za prednju plocu uredjaja (ulazi za gornji i donji opseg)
GRADNJA
Gradnju zapocnite postavljanjem nekoliko zicanih kratkospojnika koji postoje na plocici. Potom postavite sve komponente koje sacinjavaju podsklopove stabilizatora napona napajanja ( 12V & 5V ) i privremeno povezite sa transformatorom da se uverite da vam sklopovi za napajanje ispravno rade. Oba naponska stabilizatora se moraju dobro hladiti i najbolje je da se uz pomoc liskunskih podloski i silikonske paste pricvrste na samu kutiju uredjaja. Jako pazljivo proverite da metalne plocice oba stabilizatorska integralca nisu u elektricnom kontaktu (kratkom spoju) sa sasijom na koju se pricvrscuju!!!
Sada postavite sve pasivne komponente ( otpornike i kondenzatore ) pazeci na polaritet gde je to bitno (kod elektrolita). Jedine pasivne komponente koje se potavljaju na kraju gradnje posto ste postavili i integralna kola, su tri SMD blok kondenzatora na ulazu preskalera SDA4212 za gornji opseg. Po zavrsetku ove faze proverite jos jednom da li su svi delovi na svom predvidjenom mestu, i tek onda nastavita sa postavljanjem poluprovodnika i to pocevsi od dioda, pa onda tranzistora i na kraju integralnih kola. Nema potrebe da se za CMOS kola koriste podnozja ali ako iz bilo kog razloga vi zelite da ih koristite, za to nema nikakvih smetnji. Jedino ulazni preskaler SDA4212 NEMOJTE NIKADA stavljati u podnozje jer on zbog frekvencija na kojima radi mora imati sto krace vodove pa se uvek lemi direktno na plocicu. Upravo zbog postizanja sto boljih performansi ovog sklopa treba ga direktno zalemiti a i kondenzatori na ulazu nisu klasicnog tipa vec SMD sto ce traziti malo vise vestine i paznje pri lemljenju.
Povezivanje plocice displeja sa glavnom plocom je donekle specificno i za manje iskusne moze biti prilican izazov. Ove dve plocice se medjusobno drze uz pomoc 56 otpornika od 1k5. Najlakse cete to obaviti ako svim ovim otpornicima savijete samo po jednu nozicu pod uglom od 90 stepeni i ti krajevi idu i leme se na glavnu plocu. Ako obratite paznju videcete da svakom displeju odgovara 7 otpornika. Drugu nesavijenu zicu od prvih sedam otpornika sa jednog ili drugog kraja (svejedno je) glavne ploce, ostavite za sada pune duzine. Zice od sledecih 7 otpornika skratite za oko dve debljine plocice, i tako nastavite sa grupama od po 7 otpornika skracujuci svaku sledecu za oko dve debljine plocice u odnosu na prethodnu grupu. Tek tada uzmite plocicu displeja i okrenite je tako da joj je strana sa bakarnim vodovima prema glavnoj ploci i kroz odgovarajuce otvore provucite prvo zice od 7 najduzih otpornika i tako redom. Gotovo da je nemoguce ovo uraditi sa neskracenim zicama jer je nemoguce istovremeno kontrolisati da svih 56 zica tacno nailaze na svoje rupice u plocici displeja. Kada su sve zice provucene, namestite plocicu displeja tako da je od tela svih 56 otpornika udaljena oko 5 milimetrara i sve ih zalemite. Sada skratite sve zice koje vire sa druge strane plocice gde su displeji. Na poziciji 57 se ne nalazi otpornik vec zicani kratkospojnik i na to obratite paznju! On odgovara jednom zajednickom vodu na displej-plocici koji povezuje katode svih 8 displeja na masu. Kako bi to trebalo da izgleda, dato je na sledecim slikama:
(http://i1162.photobucket.com/albums/q537/0x4E4F/0x4E4F001/postava_displeja.png)
(http://i1162.photobucket.com/albums/q537/0x4E4F/0x4E4F001/secenje_otpornika.png)
Na kraju, nemojte zaboraviti da povezete i 6 izvodnih tacaka ( A,B,C,D,F i G) sa dvostrukim preklopnikom za izbor opsega. Nemojte definitivno odredjivati polozaj mreznog transformatora ni busiti rupe na kutiji za njegovo pricvrscenje dok uredjaj ne proradi i ne bude podesen. Rasipno polje zbog preblizu ili pogresno postavljenog transformatora moze bitno uticati na rad i pokazivanje uredjaja. Kada uredjaj uspesno radi i posto ga podesite, pomerajte trafo po kutiji dok ne nadjete mesto na kome nema nikakav uticaj na rad frekvencmetra.
Pre prvog ukljucenja, JOS JEDNOM SVE PROVERITE... NEMOJTE PRESKOCITI OVU FAZU !!! i pokusajte da odolite zelji da po sklapanju sto pre ukljucite uredjaj.
PUSTANJE U RAD I PODESAVANJE
Kada ste sve zavrsili i proverili, dolazi na red prvo ukljucenje.U koliko je sve u redu, upalice se svi displeji i pokazivace ili "0" ili nekakve brojeve koji se sami haoticno menjaju, a sve to ce zavisiti od trenutnog polozaja dva trimer potenciometra, i neka vas to ne buni. Sada bi trebalo na bilo koji ulaz (oba ulaza bi trebalo da mogu da izmere ovu frekvencu) dovesti signal frekvence oko 10-15MHz cisto radi provere da uredjaj "broji". Nije vazno da li u ovom momentu pokazuje tacnu frekvencu, a verovatno i nece jer mu vremenska baza jos nije podesena. Da bi to uradili na najbolji moguci nacin, potreban vam je ili jos jedan sto tacniji frekvencmetar ili neki izvor signala vrlo tacne frekvence. Da bi izvrsili podesavanje, potrebno je da i izvor signala i svoj frekvencmetar ostavite da se zagreju i "stabilisu" barem 1/2 do 1 sat pre podesavanja. Tek tada, signal dovoljnog nivoa iz jednog takvog izvora poznate i vrlo stabilne frekvence, dovedite na odgovarajuci ulaz i pazljivo i strpljivo podesavajte trimer kondenzator uz kvarc kristal dok vam displej ne pokaze tacnu frekvencu.
Podesavanje osetljivosti ulaza za oba opsega se moze izvesti na dva nacina. Bolji i tacniji nacin je da uz pomoc izvora signala koji ima mogucnost promene svog izlaznog nivoa, dovedete na ulaz za donji opseg signal frekvence od 5 do 20MHz i nivoa od oko 80 do 100mV i tada podesavate trimer potenciometar na tom ulazu dotle dok displej ne pocne da stabilno pokazuje dovedenu frekvencu. Na isti nacin se podesava i ulaz za gornji opseg, s tim da frekvenca signala treba da je negde u opsegu od 100 do 500MHz i nivoa od oko 10 do 15mV. Vecina frekvencmetara je sklona da pogotovo na visim opsezima ( cak i kada na ulaz nije nista prikljuceno ) pokazuje na displeju neke slucajne frekvence koje se stalno i haoticno menjaju, pa neka vas to ne buni jer ce uredjaj imati stabilno pokazivanje frekvence cim mu se na ulaz dovede neki dovoljan konkretan signal.
Time su sva podesavanja zavrsena i frekvencmetar spreman za rad. Nemojte zaboraviti da je kao i kod svakog uredjaja ove vrste potrebno da se pre merenja uredjaj ukljuci barem 1/2 sata ranije. U vecini profesionalnih laboratorija se ovakvi i slicni uredjaji bukvalno nikada ne gase, jer nisu znacajni potrosaci struje a tako su uvek u najboljem radnom stanju. U amaterskoj upotrebi to nije obavezno, pogotovo ako vam frekvencmetar ne treba bas cesto. Ipak ne zaboravite da mu date vremena da se stabilise pre merenja.
KARAKTERISTIKE
FREKVENTNI OPSEG
DONJI OPSEG------------------------------------------------ 10Hz do 30MHz
GORNJI OPSEG-----------------------------------------------10MHz do 1500MHz
ULAZNA OSETLJIVOST
DONJI OPSEG------------------------------------------------ 50 do 100mV
GORNJI OPSEG-----------------------------------------------5 do 15mV
ULAZNA OTPORNOST
DONJI OPSEG------------------------------------------------ 1Megaom
GORNJI OPSEG-----------------------------------------------50 oma
MAKSIMALAN ULAZNI NAPON
ZA OBA OPSEGA----------------------------------------------10V
PROSECNA GRESKA PRI MERENJU (1 sat po ukljucenju )
( ovo ce zavisiti od toga koliko ste precizno podesili vremensku bazu )
oko 1Hz ili manje (na 10MHZ)
oko 10-15Hz ili manje (na 100MHz)
oko 100-150Hz ili manje (na 1GHz)
Ovi rezultati mogu biti za red velicine bolji kada bi se koristio neki bolji izvor frekvence vremenske baze (TCXO ili OCXO). Ovako sa najobicnijim kvarc kristalom tesko je dobiti mnogo bolje rezultate. Vec i ovakvi rezultati su za amaterske potrebe vise nego prihvatljivi. Uredjaj je veoma pouzdan i trajan i ima mojih drugara koji ga koriste vec 30-tak godina a neki kazu da ga nikada nisu ugasili osim kad nestane struje!
PAZNJA! Ko stvarno hoce da ovo gradi najbolje da skine ZIP fajl na kraju posta jer se ovde u temi neke stvari na slikama i ne vide bas kako treba!
(http://i1162.photobucket.com/albums/q537/0x4E4F/0x4E4F001/DFC4_MAIN.png)
(http://i1162.photobucket.com/albums/q537/0x4E4F/0x4E4F001/DFC4_ULLO.png)
(http://i1162.photobucket.com/albums/q537/0x4E4F/0x4E4F001/DFC4ULHI.png)
(http://i1162.photobucket.com/albums/q537/0x4E4F/0x4E4F001/DFC4_PCB.png)
Споено мислење: [time]07 Септември 2014, 11:33:02[/time]
Raspored na plocicama sam zaboravio....IZVINITE!
(http://i1162.photobucket.com/albums/q537/0x4E4F/0x4E4F001/DFC4_LAYOUT.jpg)