Упрощенная цифровая шкала

Несмотря на то что основой современных цифровых шкал в подавляющем большинстве являются микроконтроллеры, интерес к схемам на дискретных элементах не ослабевает, особенно если лень разбираться в программировании и имеется куча старых цифровых КМОП-микросхем, а выбрасывать жалко. Да и сложная конструкция солиднее выглядит.

Описываемая цифровая шкала – упрощенный вариант конструкции С. Вартазаряна, описанной в [1]. Она предназначена для работы с трансивером с промежуточной частотой 5 МГц и удвоением частоты ГПД на высокочастотных диапазонах (типа YES-93), хотя в счетчики может быть  записано любое значение ПЧ. Основные характеристики и принцип работы остались прежними за исключением сокращенного до 0,17 с периода счета и функции удвоения показаний индикатора. Сложение или вычитание ПЧ происходит методом предустановки и досчета.

Из оригинальной принципиальной схемы цифровой шкалы [1] удалены входной мультиплексор DD1 и узел управления DD5. Входы переключения направления счета шестидекадного счетчика соединены с положительной шиной питания и счетчики работают только на сложение. Функция удвоения показаний входной частоты реализуется переключением коэффициента деления предварительного делителя на ТТЛШ-триггерах с 16 на 8 посредством малогабаритного реле К1 что равносильно поступлению на вход счетчика удвоенного количества импульсов за период измерения (160 мс). При режиме работы трансивера Ftrx=Fg+Fim в шестидекадный счетчик записывается значение 050000, к которому затем прибавляется значение частоты ГПД. При режиме Ftrx=Fg-Fim в счетчики записывается значение 950000. Счетчик досчитывает значение Fim , обнуляется, затем уже протсходит досчет оставшегося количества импульсов.  Коэффициенты деления частоты задающего генератора на микросхемах DD6, DD7 и DD8 остались прежними.

Взаимодействие узлов рассмотрим с момента, когда на выходе 0 счетчика DD9 появляется импульс, разрешающий предварительную запись начального кода в реверсивные счетчики DD10-DD15 и запрещающий работу шестидекадного счетчика. Коэффициент деления опорной частоты равен 640, следовательно до появления импульса на выходе 1 микросхемы DD9 пройдет 6,4 мс. Очередной импульс, пришедший на вход ЕС счетчика DD9, вызовет появление на выходе 1 высокого логического уровня, который поступает на входы предустановки счетчика DD8, в результате чего коэффициент пересчета частоты кварцевого генератора становится равным 16000. Под действием этого сигнала разрешается счет и сигнал проходит в измерительный канал.

Через 16 000 тактов кварцевого генератора (через 160 мс) появится импульс на выходе 2 счетчика команд DD9. На этом будет запрещен счет входного сигнала, разрешена запись значений счетчиков в дешифраторы и фиксацию показаний индикаторов. Коэффициент пересчета частоты задающего генератора становится равным 640, а величина паузы до сброса счетчика DD9 6,4 мс.

Число импульсов, поступивших на счетчик при измерении, равно Ni=(f1/16)t1=0,01f1, либо, в зависимости от положения контактов реле Ni=(f1/8)t1=0,02f1, где t1 - время счета, равное 160 мс. Этим же сигналом счетчик DD9 сбрасывается в исходное состояние и цикл измерения и индикации повторяется. Предварительная запись значения ПЧ осуществляется постоянным соединением 1го и 3го разрядов 5й декады с шиной +15в (код 0101₂=5₁₀) при сложении и подачей +15в на 1й и 4й разряды 6й декады при вычитании (код 1001₂=9₁₀). При сложении ПЧ эти выводы заземлены через резистор 15к (код 0000₂). Период измерения определяется суммарной длительностью всех команд и равен 6,4+160=166,4 мс.  Конструкцию шкалы и разводку печатных плат можно оставить прежними за исключением вышеописаных изменений в основной плате и плате четчиков. Дополнительное реле  (типа РЭС49) устанавливают навесным монтажом со стороны пайки микросхем DD2-DD3. Управляющие сигналы +15в на ЦШ подаются от переключателя диапазонов и желательно через проходные конденсаторы с дросселями. При необходимости максимальное быстродействие достигается подбором микросхем DD2, DD3 и DD10.

Литература

1. В. БУРАВЛЕВ, С. ВАРТАЗАРЯН (UA6LD), В. КОЛОМИЙЦЕВ  (Радио 4/90)

При возникновении вопросов - пишите на мой E-mail
НиколайСамарин (UK8AMO) , г. Ташкент
nickolays_rwc (at) mail.ru