Fórum témák

» Több friss téma
Cikkek » 500MHz-es frekvenciamérő
500MHz-es frekvenciamérő
Szerző: Novak, idő: Máj 18, 2012, Olvasva: 38792
Lapozás: OK   1 / 4
Ezúttal egy egyszerűen megépíthető, kis méretű frekvenciamérőt mutatok be, melynek mérési tartománya az 1-500 MHz-es tartományra terjed ki, 100Hz-es felbontás mellett.

Ma már gyártótól függetlenül, szinte minden mikrokontrollernek van úgynevezett számláló bemenete, mely kifejezetten külső impulzusok számlálására lett kialakítva. Ezt felhasználva viszonylag egyszerűen megtervezhető egy frekvenciamérő.

Ennek a számláló bemenetnek azonban két olyan tulajdonsága is van, melyek alapján közvetlenül nem használható komolyabb igényeket kielégítő frekvenciamérő építésére. Az egyik, hogy a gyakorlatban a legtöbb esetben csupán pár-száz mV amplitúdójú jeleket szeretnénk mérni, ami azonban nem képes a mikrokontrollerek számlálóját léptetni. Típustól függően, legalább 1-2 V amplitúdójú jel szükséges a bemenetre, hogy az megfelelően működjön. A másik, hogy a maximálisan mérhető frekvencia a mikrokontroller bemenetén csupán néhány MHz, vagy jobb esetben néhányszor 10 MHz lehet (ez függ a számláló architektúrájától, illetve a processzor órajelétől is).

A fentiek miatt mindenképp szükség van az áramkör bemenetén egy úgynevezett  előosztó (angolul prescaler) áramkörre, mely -mint a nevében is benne van- leosztja a bemenetére jutó frekvenciát egy konstans számmal, illetve ezen túlmenően a szükséges amplitúdó növelést és jelformálást is elvégzi. 

Előosztónak egy könnyen és nagyon olcsón beszerezhető, széles körben elterjedt áramkört választottam, egy Fujitsu gyártmányú MB501 típusú IC-t. Adatlapjából kiderül, hogy már kb. 15-20 mV amplitúdójú jel esetén megfelelően működik, felső határfrekvenciája pedig 1GHz fölötti, osztásaránya 64/128 lehet, tehát a kitűzött feladatra kiválóan alkalmas.

Annak oka, hogy a címben 500MHz-es frekvenciamérő szerepel, és nem 1GHz-es, az az, hogy mint korábban említettem, a maximálisan mérhető frekvencia nagyságát a mikrokontroller számlálójának felépítése és órajele is limitálja. A választott mikrokontroller típusa egy ATMega48-as, melynek maximális órajele 20MHz lehet, ezt kihasználva a hozzá tartozó kvarc frekvenciája is 20,000 MHz lett az áramkörben. Sajnos a PIC-es architektúrától eltérően ebben a mikrokontrollerben nem aszinkron számláló található, tehát a Shanon-tétel szerint a számláló bemenetére legfeljebb az órajel felével megegyező frekvenciájú jel érkezhet, ami jelen esetben ugyebár 10MHz (20MHz/2). Jobb a békesség alapon viszont nem érdemes 9MHz fölé menni, így ha 64-es előosztásra van beállítva az MB501, akkor a felső mérési határ kb. 580MHz (64x9MHz). Elméletben a műszer használható 640MHz-ig is, de ekkor a pontosság már nem garantált.

A szoftver egyszerűsége miatt a mintavételezési idő 640ms, így ebből adódóan a frekvenciamérő felbontása 100Hz, ami amatőr körülmények között a legtöbb feladatra több, mint elegendő.


A cikk még nem ért véget, lapozz!
Következő: »»   1 / 4
Értékeléshez bejelentkezés szükséges!
Bejelentkezés

Belépés

Hirdetés
Lapoda.hu     XDT.hu     HEStore.hu
Az oldalon sütiket használunk a helyes működéshez. Bővebb információt az adatvédelmi szabályzatban olvashatsz. Megértettem