간단한 주파수 측정기 회로 – 아날로그 설계

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다음과 같은 간단한 아날로그 주파수 측정기 회로는 사인파 또는 구형 파일 수있는 주파수를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 최적의 감지 및 측정을 위해 측정 할 입력 주파수는 최소 25mV RMS 여야합니다.

이 설계는 선택 스위치 S1의 설정에 따라 10Hz에서 최대 100kHz까지 비교적 광범위한 주파수 측정을 용이하게합니다. S1 a와 관련된 20k 사전 설정 각각은 필요에 따라 미터에서 주파수 전체 범위 편향의 다른 범위를 얻기 위해 개별적으로 조정할 수 있습니다.



이 주파수 측정기 회로의 전체 소비량은 10mA에 불과합니다.

R1 및 C1의 값은 사용되는 관련 미터의 전체 스케일 편향을 결정하며 회로에 사용되는 미터에 따라 선택할 수 있습니다. 다음 표를 사용하여 값을 적절하게 수정할 수 있습니다.



회로 작동 원리

단순 주파수 측정기의 회로도를 참조하면 입력 측에있는 3 개의 BJT가 저전압 주파수를 5V 직사각형 파로 증폭하는 전압 증폭기처럼 작동하여 IC SN74121의 입력에 공급합니다.

IC SN74121은 슈미트 트리거 입력이있는 단 안정 멀티 바이브레이터로, 입력 주파수를 정확한 치수의 원샷 펄스로 처리 할 수 ​​있으며, 평균 값은 입력 신호의 주파수에 직접적으로 의존합니다.

IC의 출력 핀에있는 다이오드와 R1, C1 네트워크는 단 안정의 진동 출력을 입력 신호의 주파수에 정비례하는 값이있는 합리적으로 안정적인 DC로 변환하는 적분기처럼 작동합니다.

따라서 입력 주파수가 상승하면 출력 전압의 값도 비례 적으로 상승하며 이는 미터의 해당 편향으로 해석되며 주파수를 직접 판독합니다.

S1 선택기 스위치와 관련된 R / C 구성 요소는 단 안정 원샷 ON / OFF 타이밍을 결정하고, 이는 타이밍이 가장 적합한 범위를 결정하여 미터의 일치 범위와 최소 진동을 보장합니다. 미터 바늘.

스위치 범위

  • a = 10Hz는 100Hz입니다.
  • b = 100Hz ~ 1kHz
  • c = 1kHz ~ 10kHz
  • d = 10kHz ~ 100kHz

다중 범위 정확한 주파수 측정기 회로

첫 번째 주파수 측정기 회로 다이어그램의 개선 된 버전이 위 그림에 표시됩니다. TR1 입력 트랜지스터는 접합 게이트 FET 전압 제한 기가 뒤 따릅니다. 이 개념은 큰 입력 임피던스 (1 메그 옴 범위)와 과부하에 대한 안전성을 가진 계측기를 허용합니다.

스위치 뱅크 S1 b는 단순히 S1 a에 지정된 6 개의 범위 구성에 대해 '접지 된'양극 ME1 미터 단자를 유지하므로 그림 1에 대한 설명에 설명 된대로 해당 범위 콘덴서에 대한 방전 경로를 제공합니다. 즉, 일곱 번째에서 미터와 미리 설정된 저항 VR1은 Zener의 D7 기준 다이오드 주변에서 전환됩니다.

이 사전 설정은 설정 중에 조정되어 미터 전체 스케일 편향을 제공 한 다음 해당 특정 기준 레벨에 대해 정확하게 보정됩니다. 제너 다이오드는 자체적으로 5 % 허용 오차를 제공하므로 이는 중요합니다. 수정되면이 보정은 최종적으로 대시 보드 패널에서 관리됩니다. 전위차계 모든 주파수 범위에 대한 제어를 제공하는 VR2.

f.e.t.에 배치 된 입력 주파수의 가장 높은 진폭. 게이트를 통해 약 ± 2.7V로 제한됩니다. 제너 다이오드 D1 및 D2, 집합 적으로 저항 R1과 함께.

입력 신호가 양쪽 극성에서이 값보다 높을 경우 각 제너는 초과 전압을 접지하여 2.7V로 안정화합니다. 커패시터 C1은 특정 고주파 보상을 용이하게합니다.

FET는 소스 팔로워처럼 구성되고 소스 부하 R4는 입력 주파수의 동 위상 모드로 작동합니다. 트랜지스터 TR2는 이전에 제공된 설명에 따라 트랜지스터 TR3을 켜고 끄는 출력을 갖는 간단한 제곱 증폭기처럼 작동합니다.

6 개 주파수 범위마다 충전 커패시터는 스위치 뱅크 S1a로 결정됩니다. 이러한 커패시터는 탄탈륨과 같이 매우 안정적이고 고급이어야합니다.

다이어그램에서 단일 커패시터로 표시되어 있지만 두 개의 병렬 부품을 사용하여 구성 할 수 있습니다. 예를 들어 커패시터 C5는 39n 및 8n2 (전체 용량 47n2)를 사용하여 구축되는 반면 C10은 100p 및 5-65p 트리머로 구성됩니다.

PCB 레이아웃

위에 표시된 주파수 측정기 회로의 PCB 트랙 설계 및 구성 요소 오버레이가 다음 그림에 나와 있습니다.

IC 555를 사용한 간단한 주파수 측정기

차세대 아날로그 주파수 측정 장치는 아마도 가장 단순하지만 부착 된 미터에서 합리적으로 정확한 주파수 판독 기능을 제공합니다.

미터는 지정된 가동 코일 유형이거나 5V DC 범위에 설정된 디지털 미터 일 수 있습니다.

IC 555는 표준으로 배선되어 있습니다. 단 안정 회로 , 출력 ON 시간은 R3, C2 구성 요소를 통해 고정됩니다.

입력 주파수의 각 양의 반주기에 대해 단 안정은 R3 / C2 요소에 의해 결정된 특정 시간 동안 켜집니다.

IC 출력의 부품 R7, R8, C4, C5는 안정기 또는 적분기처럼 작동하여 ON / OFF 단 안정 펄스를 미터가 진동없이 읽을 수 있도록 합리적으로 안정적인 DC가되도록합니다.

이것은 또한 출력이 T1의베이스에서 공급되는 입력 펄스의 주파수 속도에 정비례하는 평균 연속 Dc를 생성 할 수있게합니다.

그러나 미리 설정된 R3은 미터 바늘이 상당히 안정되고 입력 주파수의 증가 또는 감소로 인해 특정 범위에 비례하는 편향이 발생하도록 다양한 주파수 범위에 대해 적절하게 조정되어야합니다.




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