数字频率计

技术指标

　　1、测量

　　（1）输入端口

　　a、30 MHz — 2400 MHz 的高频通道端口

　　b、10 Hz — 30 MHz的低频通道端口

　　c、晶振插孔为晶体测量端口

　　（2）频率测量

　　a、量程：

　　C 0ㄈh   为“0”档   测量频率为30 MHz — 2400MHz

　　C 1ㄈh   为“1”档   测量频率为30 MHz — 800 MHz

　　C 2ㄈh   为“2”档   测量频率为100 KHz — 30 MHz

　　C 3ㄈh   为“3”档   测量频率为10 Hz — 30 MHz

　　b、分辩率：

　　1Hz,  10Hz， 100Hz

　　c、精度：

　　±1计数值±基准时间误差x 频率

　　d、闸门时间：

　　0.1S， 1S， 10S

　　e、输入灵敏度：

　　15 MV

　　f、输入阻抗：

　　50 Ω/ 1 MΩ

　　j、输入电压：

　　30 V

　　（3）计数测量

　　在第“4”档位（ C4ㄈh）由10 Hz — 30 MHz插口输入，分辩率为±1输入计数值。

　　（4）晶体测量

　　在“2”和“3”档位上从面板晶振输入插孔插入欲测之晶体，测试晶振范

　　围为3 MHz — 24 MHz。

　　（5）电源电压：AC 220 V  ± 10% ；频率50 Hz

　　（6）功耗：3 W

　　（7）温度：使用范围  -5℃ — +50℃、存放运输  -40℃ — +60℃

　　（8）湿度：10-90 % RH、存放运输  5-90 % RH

　　（9）预热时间：10分钟

　　（10）尺寸：200 x 60 x 160 (mm)

　　（11）重量：约0.5 Kg

操作方法

　　1、频率的测量：当测量的频率为10 Hz — 30 MHz时，“晶体”键弹出，将随机所配的测试线插入下面的插座中，按动“档位”按钮到“2”档或“3”档，按动“闸门”按钮，当测试频率为800 MHz以上时，可选用本机上面的插座，按动“档位”键到“0”档，当频率小于800 MHz时，请选用“1”档，同时选用适当的闸门时间，频率越低，选用的闸门时间越长，反之越短。

　　由于低频率时是高阻抗，而测试的频率为低阻抗（如测试50Hz交流电源），此时会产生阻抗严重失配，可在低频的探头上串接一个1MΩ的电阻。

　　2、晶体的测量：将“晶体”键按下，“档位”按钮到“2”档或“3”档。

　　3、计数：在10 Hz — 30 MC插口，接入电脉冲，“档位”选至“4”，即可计数。

自制2.4GHz

　　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，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。