Причината за създаването на това устройство беше значителен брой натрупани кварцови резонатори, както закупени, така и запоени от различни платки, а много от тях нямаха никакви обозначения. Пътувайки през безкрайните простори на Интернет и опитвайки се да събера и стартирам различни, беше решено да измисля нещо свое. След много експерименти с различни генератори, както на различни цифрови логики, така и на транзистори, избрах 74HC4060, въпреки че също не беше възможно да се елиминират собствените трептения, но както се оказа, това не пречи на работата на устройството.
Верига на кварцовия измервателен уред
Устройството се основава на два генератора CD74HC4060 (74HC4060 не беше в магазина, но съдейки по листа с данни, те са дори „по-хладни“), единият работи на ниска честота, вторият на висока. Най-ниските честоти, които имах, бяха кварцът за часовници, а най-високата честота беше нехармоничният кварц при 30 MHz. Поради склонността им към самовъзбуждане беше решено генераторите да се превключват просто чрез превключване на захранващото напрежение, както се показва от съответните светодиоди. След генераторите инсталирах повторител на логиката. Може би вместо резистори R6 и R7 е по-добре да инсталирате кондензатори (не го проверих сам).
Както се оказа, в устройството се пуска не само кварц, но и всякакви филтри с два или повече крака, които бяха успешно свързани към съответните конектори. Един "двукрак" керамичен кондензатор започва от 4 MHz, който след това успешно се използва вместо кварцов резонатор.
Снимките показват, че за проверка на радиокомпонентите се използват два вида конектори. Първият е направен от части на панелите - за изходни части, а вторият е фрагмент от платка, залепен и запоен към пистите през съответните отвори - за SMD кварцови резонатори. За показване на информация е използван опростен честотомер на микроконтролера PIC16F628 или PIC16F628A, който автоматично превключва границата на измерване, т.е. честотата на индикатора ще бъде или в kHzили в MHz.
Относно подробностите за устройството
Част от платката е сглобена на оловни части, а част на SMD. Платката е предназначена за Winstar едноредов LCD индикатор WH1601A (това е с контактите горе в ляво), контакти 15 и 16, които служат за осветяване, не са разделени, но който има нужда може да добави писти и подробности за себе си. Не съм намалил подсветката, защото използвах индикатор без подсветка от някакъв телефон на същия контролер, но първо беше Winstar. В допълнение към WH1601A можете да използвате WH1602B - двуредов, но вторият ред няма да се използва. Вместо транзистор, че във веригата можете да приложите всяка една и съща проводимост, за предпочитане с по-голям h21. Платката има два входа за захранване, единият от mini USB, другият през моста и 7805. Има място и за стабилизатор в друг корпус.
Настройка на инструмента
Когато настройвате с бутона S1, включете нискочестотния режим (светодиодът VD1 ще светне) и като включите 32768 Hz кварцов резонатор в съответния конектор (за предпочитане от дънната платка на компютъра) с настройващ кондензатор C11, задайте честотата от 32768 Hz на индикатора. Резисторът R8 задава максималната чувствителност. Всички файлове - платки, фърмуер, дейташитове за използваните радио елементи и други, изтеглете в архива. Автор на проекта - нефедот.
Обсъдете статията УСТРОЙСТВО ЗА ПРОВЕРКА НА ЧЕСТОТАТА НА КВАРЦ
На колебанията се отрежда една от най-важните роли в съвременния свят. И така, съществува дори така наречената теория на струните, която твърди, че всичко около нас е просто вълна. Но има и други възможности за използване на това знание и един от тях е кварцов резонатор. Просто така се случва, че всяка техника периодично се проваля и те не са изключение. Как да се уверите, че след негативен инцидент той все още работи както трябва?
Да кажем няколко думи за кварцовия резонатор
Кварцовият резонатор се нарича аналог на осцилаторна верига, базирана на индуктивност и капацитет. Но между тях има разлика в полза на първия. Както знаете, за характеризиране на осцилаторната верига се използва понятието качествен фактор. В резонатор, базиран на кварц, той достига много високи стойности - в диапазона от 10 5 -10 7. В допълнение, той е по-ефективен за цялата верига, когато температурата се промени, което се отразява на по-дългия живот на части като кондензатори. Обозначаването на кварцовите резонатори в диаграмата се извършва под формата на вертикално разположен правоъгълник, който е „захванат“ от плочи от двете страни. Външно, на чертежите, те приличат на хибрид на кондензатор и резистор.
Как работи кварцовият резонатор?
От кварцов кристал се изрязва плоча, пръстен или кюлче. Към него се прилагат най-малко два електрода, които представляват проводящи ленти. Плочата е фиксирана и има собствена резонансна честота на механични вибрации. Когато се приложи напрежение към електродите, поради пиезоелектричния ефект се получава компресия, срязване или огъване (в зависимост от това как е нарязан кварцът). Осцилиращият кристал в такива случаи наистина работи като индуктор. Ако честотата на подаваното напрежение е равна или много близка до собствените си стойности, тогава е необходима по-малко енергия със значителни разлики за поддържане на работата. Сега можем да преминем към подчертаване на основния проблем, който всъщност е причината тази статия да бъде написана за кварцов резонатор. Как да проверите неговата ефективност? Избрани са 3 метода, които ще бъдат обсъдени.
Метод номер 1
Тук транзисторът KT368 играе ролята на генератор. Честотата му се определя от кварцов резонатор. Когато се подаде захранване, генераторът започва да работи. Той създава импулси, които са равни на честотата на основния му резонанс. Тяхната последователност преминава през кондензатора, който е обозначен като C3 (100r). Той филтрира DC компонента и след това самият импулс се предава на аналогов честотомер, който е изграден върху два диода D9B и такива пасивни елементи: кондензатор C4 (1n), резистор R3 (100k) и микроамперметър. Всички останали елементи служат за стабилността на веригата и за да не изгори нищо. В зависимост от зададената честота напрежението на кондензатора C4 може да се промени. Това е доста приблизителен метод и предимството му е лекотата. И съответно, колкото по-високо е напрежението, толкова по-висока е честотата на резонатора. Но има определени ограничения: трябва да го изпробвате на тази схема само ако е в приблизителния диапазон от три до десет MHz. Проверката на кварцови резонатори, която надхвърля тези стойности, обикновено не попада в любителската радиоелектроника, но по-долу ще бъде разгледан чертеж, който има диапазон от 1-10 MHz.
Метод номер 2
За да увеличите точността, можете да свържете честотомер или осцилоскоп към изхода на генератора. Тогава ще бъде възможно да се изчисли желаният индикатор с помощта на фигурите на Lissajous. Но имайте предвид, че в такива случаи кварцът се възбужда, както на хармониците, така и на основната честота, което от своя страна може да даде значително отклонение. Разгледайте дадените диаграми (тази и предишната). Както можете да видите, има различни начини за намиране на честотата и тук трябва да експериментирате. Основното е да се спазват предпазните мерки.
Проверка на два кварцови резонатора наведнъж
Тази схема ще ви позволи да определите дали два кварцови резистора, които работят в рамките на един до десет MHz, работят. Също така, благодарение на него можете да разпознаете ударните сигнали, които преминават между честотите. Следователно можете не само да определите производителността, но и да изберете кварцови резистори, които са най-подходящи един за друг по отношение на тяхната производителност. Схемата е изпълнена с два главни осцилатора. Първият от тях работи с кварцов резонатор ZQ1 и е реализиран на транзистор KT315B. За да проверите производителността, изходното напрежение трябва да е по-голямо от 1,2 V и трябва да натиснете бутона SB1. Посоченият индикатор съответства на сигнал с високо ниво и логическа единица. В зависимост от кварцовия резонатор, необходимата стойност за тестване може да бъде увеличена (можете да увеличите напрежението за всеки тест с 0,1A-0,2V до препоръчаното в официалните инструкции за използване на механизма). В този случай изходът DD1.2 ще има 1, а DD1.3 - 0. Също така, докладвайки за работата на кристалния осцилатор, светодиодът HL1 ще светне. Вторият механизъм работи по подобен начин и ще бъде докладван от HL2. Ако се стартират по едно и също време, светодиодът HL4 ще продължи да свети.
Когато се сравняват честотите на два генератора, техните изходни сигнали от DD1.2 и DD1.5 се изпращат към DD2.1 DD2.2. На изходите на вторите инвертори веригата получава широчинно-импулсен модулиран сигнал, за да сравни след това производителността. Можете да видите това визуално чрез мигане на светодиода HL4. За да подобрите точността, добавете честотен брояч или осцилоскоп. Ако реалните показатели се различават с килохерци, тогава за да определите по-високочестотен кварц, натиснете бутона SB2. Тогава първият резонатор ще намали стойностите си и тонът на ударите на светлинните сигнали ще бъде по-слаб. Тогава можем уверено да кажем, че ZQ1 е по-високочестотен от ZQ2.
Характеристики на чековете
Когато проверявате винаги:
- Прочетете инструкциите, които има кварцовият резонатор;
- Придържайте се към предпазните мерки.
Възможни причини за повреда
Има доста начини да деактивирате вашия кварцов резонатор. Някои от най-популярните си струва да разгледате, за да избегнете проблеми в бъдеще:
- Пада от високо. Най-популярната причина. Запомнете: винаги е необходимо да поддържате работното място в идеален ред и да наблюдавате действията си.
- Наличието на постоянно напрежение. Като цяло кварцовите резонатори не се страхуват от него. Но имаше прецеденти. За да проверите производителността, включете последователно кондензатор от 1000 mF - тази стъпка ще го върне към работа или ще избегне негативни последици.
- Амплитудата на сигнала е твърде висока. Можете да разрешите този проблем по различни начини:
- Вземете честотата на генериране малко встрани, така че да се различава от основния индикатор на механичния резонанс на кварца. Това е по-труден вариант.
- Намалете броя на волтовете, които захранват самия генератор. Това е по-лесен вариант.
- Проверете дали кварцовият резонатор наистина не работи. Така че причината за спада на активността може да бъде флюс или чужди частици (в този случай е необходимо да се почисти добре). Възможно е също така изолацията да е била използвана твърде активно и да е загубила свойствата си. За контролна проверка на този артикул можете да запоите „три точки“ на KT315 и да проверите с ос (в същото време активността може да се сравни).
Заключение
В статията се обсъжда как да се провери работата на такива елементи на електрически вериги като честотата на кварцов резонатор, както и тяхното свойство. Бяха обсъдени начините за установяване на необходимата информация, както и възможните причини, поради които те не работят по време на работа. Но за да избегнете негативни последици, винаги работете с ясна глава - и тогава работата на кварцовия резонатор ще бъде по-малко обезпокоителна.
4 тестера за кварцов резонатор 
Правилното функциониране на кварцов кристал може да се провери чрез включването му в осцилатор или филтърна верига. Фигура 1 показва диаграма, разработена от C. Tavernier (Франция).
Тъй като честотите на кристалите, с които трябва да се работи, могат да покриват много широк диапазон от 1 до 50 MHz, веригата е осцилатор с широк диапазон. На транзистор Т1 е монтиран апериодичен генератор.
Ако тестваният кварц работи, тогава псевдосинусоидален сигнал ще присъства в емитер Т1 при основната честота на кристала. Този сигнал се коригира от диоди D2, D1 и когато напрежението на кондензатора C4 достигне стойност, достатъчна за отваряне на транзистора T2, светодиодът в колекторната верига T2 започва да свети. Това показва здравето на кварца. За да определите честотата на трептене, можете да свържете честотомер или осцилоскоп паралелно с резистор R2.
На фигура 2 - звуков тестер от рубриката "чужбина" на списание РАДИО № 12, 1998 г.
Чипът 4060 е двоичен брояч, който включва генератор. Ако сглобите тази верига, генерирането се получава при основната честота на резонатора. След това разделителите на микросхемите понижават честотата до звуковата, която се чува в нискоомната звукова глава. Прототипът на тестера уверено работи с резонатори от 1 до 27 MHz. В последния случай изходната честота беше около 6,6 kHz. Вътрешният аналог на 4060 е микросхема от типа 1051ХЛ2. 
Фигура 3 показва тестер, който направих преди 5-6 години. Подобни схеми в литературата и интернет са пълни. В тази схема се навива кварц 1 ... 30 MHz. Според показанията на микроамперметъра е възможно да се оцени активността на кварца.
Трябва да се има предвид, че кварцът с честота над 20 MHz обикновено е хармоничен. Следователно, при тестване на кварц на 32 MHz, той се „навива“ на основната си честота от 10,67 MHz, което беше показано от честотомера.
Както е запоено е прибрано в кашон, платката и корпуса правят кофти.
Осцилаторът с широк диапазон, разбира се, е многофункционален и в повечето случаи полезен. Неактивният кварц обаче може да не започне в него. Но не бързайте да го изхвърлите. В този случай можете да коригирате стойностите на капацитетите C1 и C2, както се препоръчва в [Radiohobby 1999 № 3s22-23]. За най-добри условия на възбуждане C1 трябва да бъде приблизително числово равен на дължината на вълната в метри, генерирана от кварц (на първия, основен хармоник). Например, ако кварцът е на 1 MHz, тогава C1 \u003d 300 pF. За по-добро самовъзбуждане C2 може да бъде избран 1,5 ... 2 пъти по-малък от капацитета C1. За C3 капацитетът е приблизително равен на C2 (фиг. 4) 
Основната характеристика на този честотомер:
Използва се изключително стабилен TCXO (термокомпенсиран референтен осцилатор). Използването на технологията TCXO позволява незабавно, без предварително нагряване, да осигури декларираната точност на измерване на честотата.
Технически характеристики на честотомер FC1100-M3:
| параметър | минимум | норма | максимум |
| Честотен диапазон на измерване | 1 Hz. | - | 1100 MHz. |
| Резолюция на отчитане на честотата от 1 до 1100 MHz | - | 1 kHz. | - |
| Резолюция на отчитане на честотата от 0 до 50 MHz | - | 1 Hz. | - |
| Ниво на входния сигнал за вход "А" (от 1 до 1100 MHz). | 0,2 V.* | 5 W.** | |
| Ниво на входния сигнал за вход "B" (0 до 50 MHz). | 0,6 V | 5 V. | |
| Период на актуализация | - | 1 път/сек | - |
| Тестване на кварцови резонатори | 1 MHz | - | 25 MHz |
| Консумация на захранващо напрежение/ток (Mini-USB) | +5V./300mA | ||
| Стабилност на честотата @19.2MHz, при температура -20С...+80С | 2ppm (TCXO) |
Отличителни характеристики на честотните измерватели от линията FC1100 по-специално:
| Високо стабилен референтен осцилатор TCXO(стабилността не е по-лоша от +/-2 ppm). | |
| Фабрично калибриране. | |
| Независимо едновременно измерване на две честоти (вход "A" и вход "B"). | |
| Вход "B": Осигурява разделителна способност на измерване на честотата от 1 Hz. | |
| Вход "B" има пълноценно управление на прага на аналоговия вход за сравнение (MAX999EUK), което прави възможно измерването, включително сигнали с шум с хармоници, чрез регулиране на прага на компаратора към чист участък от периодичния сигнал. | |
| Вход "А" ви позволява дистанционно да измервате честотата на преносими VHF радиостанции на разстояние няколко метра, като използвате къса антена. | |
| Функция за бързо тестване на кварцови резонатори от 1 до 25 MHz. | |
| Модерен цветен TFT дисплей с икономична подсветка. | |
| Производителят не използва ненадеждни електролитни кондензатори. Вместо това се използват съвременни висококачествени SMD керамични кондензатори със значителен капацитет. | |
| Унифицирано захранване чрез Mini-USB конектор (+5v). Mini-USB захранващ кабел - в комплекта. | |
| Дизайнът на честотомера е оптимизиран за интегриране в плоския преден панел на всяка кутия. Найлонови изолационни стълбове M3*8 mm се доставят в комплекта, за да осигурят разстояние между предния панел и печатната платка на честотомера. | |
| Производителят гарантира, че не се използват технологии за програмирано стареене, които са широко разпространени в съвременната техника. | |
| Произведено в Русия. Малкосерийно производство. Контрол на качеството на всеки етап от производството. | |
| В производството се използват най-добрите спойващи пасти, непочистващи флюсове и спойки. | |
| От 22 ноември 2018 г. честотомерът FC1100-M3 е в продажба. Ето ВСИЧКИТЕ му разлики и предимства: | |
| Подобрена стабилност на входния компаратор, неговата чувствителност, линейност. | |
| Актуализиран фърмуер. Оптимизирана е работата на веригата. | |
| По масово искане към комплекта е добавен SMA-BNC адаптер, който ви позволява да използвате множество стандартни кабели, включително осцилоскопни сонди с BNC конектори. |
Размери на печатната платка на устройството FC1100-M3: 83mm * 46mm.
Цветен TFT LCD дисплей с подсветка (диагонал 1.44" = 3.65cm).
* Чувствителност съгласно DataSheet MB501L (параметър "Амплитуда на входния сигнал": -4.4dBm = 135 mV@50 Ohm съответно).
** Горната граница на входния сигнал е ограничена от мощността на разсейване на защитните диоди B5819WS (0,2W*2 бр.).
Задната страна на брояча FC1100-M3
Кварцов режим на измерване на честотата в честотомерите FC1100-M2 и FC1100-M3
Схема на компаратора / формирователя на входния сигнал 0 ... 50 MHz.
Схема на честотния делител на входния сигнал 1...1100 MHz.
Кратко описание на честотомер FC1100-M3:
Честотомерът FC1100-M3 има два отделни канала за измерване на честотата.
И двата канала на FC1100-M3 работят независимо един от друг и могат да се използват за измерване на две различни честоти едновременно.
В този случай и двете стойности на измерената честота се показват едновременно на дисплея.
"Вход A" - (Тип конектор SMA-FEMALE) Предназначен за измерване на относително високочестотни сигнали, от 1 MHz до 1100 MHz. Долният праг на чувствителност на този вход е малко по-малък от 0,2 V., а горният праг е ограничен на ниво от 0,5 ... 0,6 V. чрез защитни диоди, свързани в анти-паралел. Няма смисъл да се прилагат значителни напрежения към този вход, тъй като напреженията над прага на отваряне на защитните диоди ще бъдат ограничени.
Приложените диоди позволяват разсейване на мощност не повече от 200 mW, защитавайки входа на делителния чип MB501L. Не свързвайте този вход директно към изхода на предаватели с висока мощност (повече от 100mW). За измерване на честотата на източници на сигнал с амплитуда над 5 V. или значителна мощност използвайте външен делител на напрежение (атенюатор) или преходен кондензатор с малък капацитет (единици пикофаради), свързани последователно. Ако е необходимо да се измери честотата на предавателя - обикновено като антена е достатъчно късо парче жица, включено в конектора на честотомера и разположено на малко разстояние от антената на предавателя, или можете да използвате подходяща гумена лента антена от преносими радиостанции, свързани към SMA конектора.
"Вход B" - (Тип конектор SMA-FEMALE) Предназначен за измерване на относително нискочестотни сигнали, от 1 Hz до 50 MHz. Долният праг на чувствителност на този вход е по-нисък от този на "Вход А" и е 0,6 V., а горният праг е ограничен от защитни диоди на ниво от 5 V.
Ако е необходимо да се измери честотата на сигнали с амплитуда над 5 V, използвайте външен делител на напрежение (атенюатор). Този вход използва високоскоростен компаратор MAX999.
Входният сигнал се прилага към неинвертиращия вход на компаратора и резисторът R42 също е свързан тук, увеличавайки хардуерния хистерезис на компаратора MAX999 до ниво от 0,6 V. Преднапрежението се прилага към инвертиращия вход на MAX999 компаратор, от променливия резистор R35, който задава нивото на работа на компаратора. При измерване на честотата на шумни сигнали е необходимо да завъртите копчето на променливия резистор R35, за да постигнете стабилни показания на честотомера. Най-високата чувствителност на честотомера се реализира в средното положение на копчето на променливия резистор R35. Завъртане обратно на часовниковата стрелка - намалява и по посока на часовниковата стрелка - увеличава праговото напрежение на компаратора, което ви позволява да изместите прага на компаратора към безшумна част от измерения сигнал.
Бутонът "Control" превключва между режим на измерване на честотата "Input B" и режим на тестване на кварцов резонатор.
В режим на тестване на кварцови резонатори е необходимо тестваният кварцов резонатор с честота от 1 MHz до 25 MHz да се свърже към крайните контакти на панела "Quartz Test". Средният контакт на този панел - не можете да свържете, той е свързан към "общия" проводник на устройството.
Моля, имайте предвид, че в режим на тестване на кварцови резонатори, при липса на тествания кварц в панела, има постоянно генериране на относително висока честота (от 35 до 50 MHz).
Също така трябва да се отбележи, че когато изследваният кварцов резонатор е свързан, честотата на генериране ще бъде малко по-висока от типичната честота (в рамките на единици килохерци). Това се определя от паралелния режим на възбуждане на кварцовия резонатор.
Режимът на тестване на кварцови резонатори може успешно да се използва за избор на същите кварцови резонатори за стълбови многокристални кварцови филтри. В този случай основният критерий за избор на кварцови резонатори е възможно най-близката честота на генериране на избрания кварц.
Конектори, използвани в честотомера FC1100-M3:
Захранване за честотомер FC1100-M3:
Честотомерът FC1100-M3 е оборудван със стандартен Mini-USB конектор със захранващо напрежение +5,0 волта.
Консумация на ток (макс. 300 mA) - Осигурява съвместимост с повечето USB захранвания с напрежение.
Комплектът включва "Mini-USB" "USB A" кабел, който ви позволява да захранвате честотомера от всяко устройство, което има такъв конектор (PC, Notebook, USB-HUB, USB Power Supply, USB Wall Charger) и т.н. На.
За автономно захранване на честотомера FC1100-M3, широко използваните батерии "Power Bank" с вградени литиево-полимерни батерии, които обикновено се използват за захранване на оборудване с USB конектори, са оптимално подходящи. В този случай, в допълнение към очевидното удобство, като бонус получавате галванична изолация от мрежата и / или захранването, което е важно.
Не е наличен
Докладвам
при пристигане в склада
Към любимиКомплект компоненти за сглобяване на честотомер с функцията на тестер за кварцов резонатор.
Прост и евтин, разработен на базата на PIC микроконтролер с възможност за отчитане на честотното изместване на суперхетеродинни приемници по време на измервания с петцифрен LED индикатор, удобен и интуитивен.
Функции
- Разделителната способност на дисплея се превключва автоматично, за да осигури максимална точност на четене с 5-цифрен дисплей.
Също така автоматично се променя продължителността на измерването (gate time), през което се броят импулсите на входа. - Ако честотният брояч се използва за измерване на късовълнови приемници или предаватели, може да се наложи да добавите или извадите стойността на отместването на честотата от измерената честота. Честотата на отместване в много случаи е равна на междинната честота, тъй като честотният брояч обикновено е свързан към осцилатора с променлива честота на приемника.
- За да измерите честотата на генериране на кварц, просто го свържете към конектора с надпис "Кристал под тест"
Допълнителна информация
Основни функции:
Честотен диапазон на измерване: 1Hz - 50MHz
Измерване на кварц с общо предназначение в честотата на генериране в диапазона: 1 MHz - 50 MHz
Автоматично превключване на обхвата
Програмируеми настройки за добавената и извадена стойност на честотното изместване при настройки и измервания в VHF приемници и предаватели.
Максимално входно напрежение 5 волта
Енергоспестяващ режим при захранване от независим източник на енергия
Има възможност за използване на 5V от USB интерфейса
Минимален брой компоненти, лесен монтаж и настройка
Въпроси и отговори
- Здравейте, мога ли да поръчам този продукт в количество от 1 брой?
- Да, разбира се, че можете!
- Здравейте. Какъв обхват на напрежението на измерената честота е приемлив на входа в режим на честотен брояч?
- TTL логическо ниво, до 5 волта
- Здравейте. Какво е максималното входно напрежение за този честотомер?
- 5 волта
- Здравейте, кога ще бъде пуснат в продажба този конструктор, по-специално в магазин Чип и Дип?
- Добър ден Продуктът вече е на етап приемане в склада на готовите продукти, мисля, че до седмица ще бъде наличен за поръчка чрез нашия онлайн магазин. Относно Chip и Deep - този въпрос трябва да се зададе директно на тях.
- Добър ден! Кажи ми какво има Честотомерът винаги показва едно и също число. 65,370
- За първи път чуваме за подобен проблем. при правилно сглобяване устройството започва да работи веднага и не изисква конфигурация. Вижте монтаж и правилен монтаж на всички компоненти. Стойността на постоянните резистори преди монтажа трябва да се контролира с мултицет.
