八位150MHz数字频率计的制作与电路设计

1、在制作高频电路时，会经常碰到频率测量的问题，实际上频率计(frequency counter)是一种比较容易自制的电子设备。以下将要制作的频率计，其性能并不逊色于一般厂商所制造的产品。电子爱好者社区+a.zn ?akGcg所制作的频率计电气指标如下：电子爱好者社区9cof8k y3a r(1)显示的位数：8位数LED电子爱好者社区)/m*R4FqTU+f(2)频率测试范围：10Hz10MHz，利用预置分频器(Prescaler)做1/100分频，可达150MHz电子爱好者社区yj.w2gb(3)基准时间稳定度：由於使用TCXO单元(温度补偿型晶体振荡电路)，温度特性3PPm/-2060agin

2、g rate1ppm/年。4u.SuDP%QZ0以上指标参数达到甚至超过了一般厂商所生产的频率计指标参数。g)sLvFW*?,0电子爱好者社区5S$Z+/jM)?*A KS i6,W1ca6t0电子爱好者社区*j |R-P&nl 9k&?io IF+XeN0所制作的频率计方块图电子爱好者社区BY*Jl3L:h(主要电路为输入用放大器，Prescaler，显示器。&TDcaq8d1j0除此之外，王要的控制电路，计数电路，显示电路等，都已经包括在频率计用LSI的内部。)D4_h/ft0频率计的构成o-Sr$n(fo!w0所制作的为频率计的方框图，图38为其电路图。以下，针对方框图加以说明。P L&

3、hdZW0*T!#u8n7co0准备制作的频率计电路原理图电子爱好者社区LO3 aU+M2j/a电子爱好者社区_ sV v/V电子爱好者社区S8byJA电子爱好者社区 D3| Em&uoHkn 电子爱好者社区ag Y u$Q计数用(计频用)lS重；lv-L;yR .0此制作使用ICM7216B(Intersil)公司。此一IC的内部含有8位数BCD计数器，BCD to 7 字节解码器segment deco电子爱好者社区fjkDwO!E9der，控制电路等。再追加周边的宽频带放大器，LED躯动器等，便可以完成频率计。电子爱好者社区| ,r(Ft&X7F B基准时间信号产生电路u%SP$.b1g

4、h,U0TCXO单元主要参数指标，可以看出它具备了相当优异的频率稳定性能。TCXO的振荡频率为12.8MHz，利用分频用IC 74HC4060，做1/12 8分频，然后将基准频率100kHz供给频率计用LSI。电子爱好者社区_$DCJ+YRK-hfn0电子爱好者社区$W)fk I b5fi-fBaTs电子爱好者社区l+i-kwUd,G温度补偿型晶体振荡器TCXO TCO703A的特性(由於内藏有温度补偿电路，频率稳定度良好。振荡频率为12.8MHz，再利用分频用IC74HC4060做1/128分频，成为100kHz)电子爱好者社区f E.B_XvB电子爱好者社区F Uf/zCF TCXO TC

5、O-703A性能指标参数电子爱好者社区 eit us输出频率 10MHz 12.8MHz或14.5MHz(Eog?0W:Z0电源电压 5V5%电子爱好者社区E_6xZm?5sJ-g工作耗电 5mA x7N7r(a+v+q0输出电平 1VP-P电子爱好者社区G,lm2IWZ_8G%i9W负载 20K/5pFSh0v%Y7M!Vk0频率稳定度 温度特征 3ppm/-2060电子爱好者社区)0N(hkR电源变动特征 0.3ppm/5V5%电子爱好者社区$h!F M$g长期特征 1ppm/（年）a*tMcxj Fx0频率可调范围 大于（内含修整电容）ryvc3nA(B.s0同系列产品可供频率选择 10

6、MHz24MHz+F3s4fZi!KB1d |0电子爱好者社区T-t#x#A:zue/Dl 前置分频器电路(dIJpoJ0由於ICM 7216B的频率上限为10MHz，利用前置分频器，可以提高频率的应用上限。图41所示的为前置分频器电路图，前置分频器为做1/100分频。pT t3QN(oe0 c x3x X8jp0其他的电路i6L$S4r.Nj0频率计LSI输入端在宽频带放大器的输出或前置分频器的输出间切换是利用了3状态缓冲器(3 State Buffer)74HCl25做为切换器，如图41。(WL;wOw)GX0O/icdL O0 电子爱好者社区 a#C-r:h;BYn5AW(g0ER+Zg

7、Q&K(Pmo3K u0电子爱好者社区2V(v O/c-m t$l/100分频的前置分频电路O4hbGP p2lA0(计频器IC最大输入频率仅为10MHz，因此，利用预置分频器做1/100分频，可以扩大测试的频率范围。)电子爱好者社区,LMJZid)G频率计的制作与调整电子爱好者社区 ej4D$w 图42为频率计的零件配置与印刷电路基板图样。在印刷电路基板上，包含有整流电路与稳压电路。oV;a;B(C7q0数值显示用的LED使用八段共阴极型(Common Cathode) LED，尺寸大点可以得到良好的观察效果。当然如果无法得到此种规格的LED，也可以视所能取得LED规格，对印刷电路基板作必要的修改。电子爱好者社区 E.D7LsVQ M图43所示的为前置分频器的零件配置与印刷电路铜箔图样。1B1m&a(MQd,Z Q0基板完成後，利用宽频带放大器的VR 10k，将2SC2347的集电极电压调整为2.5V。其它没什么需要调整的地方，找个漂亮的外壳把整个电路装上，整个频率器的制作便算完成了。电子爱好者社区 Q q6R*l U*Dc(qt_4u;Q K4Y5Ib0电子爱好者社区| U-H3Y2vbw z,f5E电子爱好者社区Hf0mC1y? b*Ww#Cgj&L0电子爱好者社区P Z f5qX)H&|d电子爱好者社区*xZ03SB,NJ#X.U S/Jqs c3J-p4|Bvn0 U: