50MHz Frequency Meter Mk.2

[ronovar]

U prilogu postavljam shemu koju sam precrtao u EAGLE (kako bih mogao da uradim PCB Design ovom metra koji ću raditi), kasnije ću preraditi kod sa 16F84 na 16F628A (potrebno u MLABU config bitove i par mnemonika rjesiti sa BANK0 i BANK1), LCD cu korisiti onaj sa lijevim pinovima jer su krace veze za routing (jeftini su kao i standarni koji imaju punove gore) a i imam taj ja lijevim pinovima doma pa se ustedi koji $$ no imam pitanje oko:

- pošto za FG na koji će ići ovaj F-meter izostavio sam sa sheme ulazni buffer i pojačalo (jer nam netreba zbog toga što FG ima ulazni signal dovoljan da pobudi Schmitt-Trigger), pa me zanima dali i ulazni naponski djelitelj od 1M i 820k se izostavlja ili ne? Za ulazni kondenzator sa originalne sheme 0.047uF (C5) mi je jasno da se izostavlja jer blokira 5VDC a propusta samo AC signal koji nam i treba za ulaz i Schmitt Trigger.

- oko točnosti F-metra ovisi nam najviše kristal koji ima 10ppm varijaciju u frekventnom podrucju i taj sam nasao ovaj:

https://hr.mouser.com/ProductDetail/815-ABL-20-B1U

A nasao sam i 0.1ppm OCXO:

https://www.ebay.com/itm/10-MHz-OCXO-Qua...3757597457

Sa kojim bi se dobila preciznost, no mane su mu ogromne dimenzije, 3V3 (pa je potreno posebni stabilizator napona sa +5V i jos k tome treba mu krace vrijeme da se ugrije na radnu temperaturu kako bi dosegao tu preciznost), te povece napajanje koje moze dati preko 1A jer kad se grije po DS vuce manje od 6W sto na 3V3 daje finu struju (I=P/U tj 6W/3V3) = 1,82A

Pa me zanima sto je bolje napraviti na ovom F-metru, dali nam zatreba tolika preciznost (0.1ppm naspram 10ppm) kod FG?

Evo i stranice originalnog projekta gdje je i asm kod i shema po kojoj sam precrtao i po kojoj cu raditi:

http://www.piclist.com/techref/piclist/w...ircuit.htm

[Khadgar2007]

Imaš i recimo ovako nešto TCXO od 1ppm.


  TCXO I533-2P3.pdf (Size: 75,73 KB / Downloads: 11)

[Braca]

Raduje me što je ova tema ponovo pokrenuta!

Za ovu primenu nema razloga ići na neki jači oscilator, standarni kvarc će biti sasvim dovoljan.
Klizanje frekvencije oscilatora usled temperaturskih efekata je znatno veće od klizanja kvarca, napr. potenciomtar s provodljivom plastikom ima tempco reda veličine 1000 ppm/K.

Pozdrav

[branko tod]

Moj predlog je da dodaš neku zaštitu na ulaz, i možda tranzistor.

[emiSAr]

Tranzistor u A klasi sa polovinom napona na kolektoru umjesto naponskog razdjelnika odradit ce posao.
Veci problem je promjenjljiva vremenska baza, na nizim frekvencijama je 1 Sec a na visim 0,1 Sec. Bolje bi bilo imati
manuelno preklapanje vremenske baze. Priblizna frekvencija se postavlja sa vremenskom bazom od 0,1 Sec, 10Hz rezolucija, a tacna frekvencija se "ucica" sa bazom od 1 Sec.
Na niskim frekvencijama za koje je generator i namijenjen vrlo tesko je pri vremenskoj bazi od 1Sec pratiti
promjene frekvencije.-
pOz

[ronovar]

Ako može shema sa zaštitom i biasom u A klasi za ovaj F meter bio bih zahvalan. Parametri su:

- lako dostupni NPN ili PNP
- napon napajanja 5VDC (uzimat će se sa stabilizatora napona 78L05 koji će da napaja cijelu logiku i LCD)
- da ima naponski razdjelnik jer tako imamo manji temperaturni drift nego jedan otpornik u bazi)

Ovaj F-meter je pisao asm kod inzinjer '93 za PIC16C54 i 7Seg displayeima onda je to Peter Cousens preradio kod za onda noviji PIC16F84 i dodao podršku za LCD. ASM kod ako se pogleda ima od 0-100kHz vremensku bazu od 1 Sec dok iznad toga (pa do 50MHz) ima vremensku bazu od 0.1 Sec. Pošto se na ASM kod ću kasnije vratiti (sada da se sredi shema i PCB i naruci kod kineza), lako se kasnije preradi kod za vremensku bazu i promjeni racunanje frekvenije ovisno o vremenskoj bazi. Naravno da je 1Sec pre sporo za niske frekvencije ali to ce se povecati...ali i onaj brojac od Brace ima od 0-10kHz 1Sec, a od 10kHz-100kHz 0.5Sec vremensku bazu...no vratit cemo se kasnije na asm kod (i prepravka za PIC16F628A jer je jeftiniji i malo bolji od 16F84).

Za kristal cu ubacit na shemu ovaj:

https://www.ebay.com/itm/1PCS-DIY-20MHz-...4261097635

Pa ako zazivi kit naruci ih se vise i dobije popust. Pošto je iz kine sumnjam u kvalitetu koja je napisana, ali bolje je nego obican kristal. Ako se malo bolje pogleda na youtube:

https://www.youtube.com/watch?v=kwDsffvTrLk

Vidjet ćemo da se unutra nalazi običan kristal (20ppm ako ne i više - kinezi su to!), i jedan OPAMP i par otpornika koje kontrolira OPAMP koji prati temperaturu na kristalu i time pusta povecu struju kroz otpornike koji griju zrak unutar kucista i time odrzavaju temperaturu zraka u kucistu konstantnom na radnoj temperaturi kristala i time je temperaturni drift smanjen na minimum (navodi kinez 0,1ppm ali ako dobim i 1ppm opet je bolje nego 10ppm)...ja cu uzeti taj i staviti na PCB, a kad se dobije kuciste za $9.99 se lako kasnije zamjeni na PCB i stavit tocniji kristal od 10ppm (kupi se u mouseru), i zamjeni opamp kvalitetnijim da nedaje toliko šuma jer u njima ko zna koji je jeftin i loš opamp stavljeni i dobije se kvaliteta oscilator.Po youtube recenziji vidim da se ima pozitivna iskustva.

Jedina "mana" je da će trebati još jedan stabilizator napona za 3V3 pa da se napaja ova elektrolnika u TCXO oscilatoru ali mjesta ima na PCB tako da nije problem.

Time će se dobiti bolji oscilator za ovaj F-metar i bolje očitanje koje će se kasnije na profi F-metru usporediti.

Eto zasad toliko..ako moze shema za ulazni sklop i zastitne diode(ako moze one schottky jer vidim po shemama da se nalaze kod ove vrste tehnike) pa da ubacim onda u shemu.

[branko tod]

Pogledaj ovo
https://www.changpuak.ch/electronics/dow...a3iCOY9Oso
https://www.changpuak.ch/electronics/preamplifier.php

[ronovar]

UPDATE:

- precrtana shema komplet bez ulaznog buffera i preampa
- dajem prijedlog da se koristi komplet shema sa originalnog linka jer se to prodavalo kao kit nekada pa vjerujem da je ispitani ulazni dio i preamp...2N4403 ima i MG Electronik i lako je nabavljiv dok MPF102 nema nigdje pa je njegova zamjena NTE457, 2N5486, J113 ko što gdje nađe.
- evo ako može kritike dal je ovo ok pa da dodam ostali dio na shemu i routing (buffer i preamp)
- jedina izmjena na originalnu shemu je zamjena D0..D7 koji idu na pinove MCU PIC-a radi lakšeg routiranja (da bude jednoslojni PCB), a u kodu će se samo staviti swap (da zamjeni D0..D7 sa D7...D0 (ali o tome ću se kasnije vratiti kad se sredi PCB), te dodan je 20MHz kristal (radi malom temp i freq driftinga ala 10ppm, jer više freqvencije kristala imaju najmanji drift što se može kupiti a da nije TXCO).