Один из необходимых радиолюбителю измерительных приборов - частотомер, который зачастую может также измерять период следования или длительность импульса. Сегодня наиболее популярны частотомеры, собранные на микроконтроллерах. Их отличает относительная простота изготовления. В зависимости от применённого микроконтроллера максимальная измеряемая частота лежит в интервале от нескольких сотен килогерц до нескольких десятков мегагерц. На вход микроконтроллера необходимо подавать сигнал с логическими уровнями, поэтому в состав частотомера, как правило, входит усилитель входного сигнала на ОУ или на транзисторах, значительно реже - компаратор. Чтобы повысить чувствительность частотомера, усилитель или компаратор нередко изготавливают в виде выносного щупа.
Рис. 1
Именно такая конструкция и предлагается вниманию читателей. Схема устройства представлена на рис. 1. Максимальная входная частота - около 100 МГц, входное сопротивление щупа - 50...60 кОм, входная ёмкость - не более 10 пФ. Основа устройства - быстродействующий компаратор DA1. Применённая микросхема MAX999EUK-T работоспособна в интервале напряжения питания 2,7...5,5 В, максимальное время задержки распространения сигнала - не более 10 нс, гистерезис - 3,5 мВ, потребляемый ток - около 5 мА.
На инвертирирующий вход компаратора DA1 поступает постоянное напряжение (половина напряжения питания) с резистивного делителя R2R3, а на неинвертирующий - с резистивного делителя R4R5, подключённого к делителю R2R3. Поэтому напряжение на инвертирующем входе примерно на 25.30 мВ превышает напряжение на неинвертирующем. В этом случае на выходе компаратора присутствует низкий логический уровень, а чувствительность щупа определяется указанной разностью. При подаче входного сигнала с амплитудой более 30 мВ компаратор переключается и на его выходе формируются прямоугольные импульсы, которые и подают на измерительный вход частотомера. Диоды VD1, VD2 совместно с резистором R1 защищают неинвертирующий вход компаратора, конденсаторы С1 и С2 - блокировочные.
Рис. 2
Чертёж печатной платы представлен на рис. 2. Изготовлена она из фольги-рованного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 1 мм. Сторона, свободная от деталей, оставлена полностью фольгированной и используется в качестве общего провода. Через отверстия её соединяют отрезками лужёного провода с контактными площадками на другой стороне. Расположение элементов на плате показано на рис. 3.
Рис. 3
В устройстве применены элементы для поверхностного монтажа. Резисторы (РН1-12) и конденсаторы (К10-17в) - типоразмера 1206. Диоды 1N4148UR-1 можно заменить любыми маломощными быстродействующими (желательно Шотки) для поверхностного монтажа и ёмкостью не более нескольких пикофарад. Разъём ХР3 - вилка диаметром 3,5 мм от стереотелефонов. Она соединена с платой тремя свитыми проводами, помещёнными в изоляционную трубку. На центральный контакт (1) этой вилки подают напряжение питания, внешний контакт (3) - общий провод, средний контакт - выходной сигнал. На корпусе частотомера устанавливают соответствующее гнездо.
Рис. 4
Штырь ХР1 изготовлен из стальной канцелярской скрепки, его припаивают к металлизированной площадке на плате и для прочности приклеивают эпоксидным клеем, XP2 - зажим "крокодил". Плату помещают в пластмассовый корпус подходящего размера, например, от шариковой ручки (рис. 4), и закрепляют там термоклеем.
Автор: И. Нечаев, г. Москва