基于ICM7216的150MHz數(shù)字頻率計(jì)制作方法

　　摘要：頻率計(jì)又稱為頻率計(jì)數(shù)器，是一種專門(mén)對(duì)被測(cè)信號(hào)頻率進(jìn)行測(cè)量的電子測(cè)量?jī)x器。頻率計(jì)主要由四個(gè)部分構(gòu)成：時(shí)基（T）電路、輸入電路、計(jì)數(shù)顯示電路以及控制電路。在制作高頻電路時(shí)，會(huì)經(jīng)常碰到頻率測(cè)量的問(wèn)題，實(shí)際上頻率計(jì)（frequencycounter）是一種比較容易自制的電子設(shè)備。本文主要江蘇的是頻率計(jì)的制作過(guò)程，性能并不遜色一般廠商所制造的產(chǎn)品。
　　
　　在制作高頻電路時(shí)，會(huì)經(jīng)常碰到頻率測(cè)量的問(wèn)題，實(shí)際上頻率計(jì)（frequencycounter）是一種比較容易自制的電子設(shè)備。以下將要制作的頻率計(jì)，其性能并不遜色于一般廠商所制造的產(chǎn)品。
　　
　　所制作的頻率計(jì)電氣指標(biāo)如下：
　　
　　（1）顯示的位數(shù)：8位數(shù)LED
　　
　　（2）頻率測(cè)試范圍：10Hz"10MHz，利用預(yù)置分頻器（Prescaler）做1/100分頻，可達(dá)150MHz
　　
　　（3）基準(zhǔn)時(shí)間穩(wěn)定度：由於使用TCXO單元（溫度補(bǔ)償型晶體振蕩電路），溫度特性±3PPm/-20"60℃agingrate±1ppm/年。
　　
　　以上指標(biāo)參數(shù)達(dá)到甚至超過(guò)了一般廠商所生產(chǎn)的頻率計(jì)指標(biāo)參數(shù)。　　　　
　　（主要電路為輸入用放大器，Prescaler，顯示器。除此之外，王要的控制電路，計(jì)數(shù)電路，顯示電路等，都已經(jīng)包括在頻率計(jì)用LSI的內(nèi)部。）
　　
　　頻率計(jì)的構(gòu)成　　　　
　　▲計(jì)數(shù)用（計(jì)頻用）IC;
　　
　　此制作使用ICM7216B（Intersil）公司。此一IC的內(nèi)部含有8位數(shù)BCD計(jì)數(shù)器，BCDto7字節(jié)解碼器segmentdecoder，控制電路等。再追加周邊的寬頻帶放大器，LED軀動(dòng)器等，便可以完成頻率計(jì)。
　　
　　▲基準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)產(chǎn)生電路
　　
　　TCXO單元主要參數(shù)指標(biāo)，可以看出它具備了相當(dāng)優(yōu)異的頻率穩(wěn)定性能。TCXO的振蕩頻率為12.8MHz，利用分頻用IC74HC4060，做1/128分頻，然后將基準(zhǔn)頻率100kHz供給頻率計(jì)用LSI。　　
　　溫度補(bǔ)償型晶體振蕩器TCXOTCO·703A的特性（由於內(nèi)藏有溫度補(bǔ)償電路，頻率穩(wěn)定度良好。振蕩頻率為12.8MHz，再利用分頻用IC74HC4060做1/128分頻，成為100kHz）
　　
　　TCXOTCO-703A性能指標(biāo)參數(shù)
　　
　　輸出頻率10MHz12.8MHz或14.5MHz
　　
　　電源電壓5V±5%
　　
　　工作耗電≤5mA
　　
　　輸出電平1VP-P
　　
　　負(fù)載20KΩ//5pF
　　
　　頻率穩(wěn)定度溫度特征±3ppm/-20"60℃
　　
　　電源變動(dòng)特征±0.3ppm/5V±5%
　　
　　長(zhǎng)期特征±1ppm/（年）
　　
　　頻率可調(diào)范圍大于（內(nèi)含修整電容）
　　
　　同系列產(chǎn)品可供頻率選擇10MHz"24MHz
　　
　　▲前置分頻器電路
　　
　　由於ICM7216B的頻率上限為10MHz，利用前置分頻器，可以提高頻率的應(yīng)用上限。圖41所示的為前置分頻器電路圖，前置分頻器為做1/100分頻。　　
　　l/100分頻的前置分頻電路
　　
　　（計(jì)頻器ICzui大輸入頻率僅為10MHz，因此，利用預(yù)置分頻器做1/100分頻，可以擴(kuò)大測(cè)試的頻率范圍。）
　　
　　頻率計(jì)的制作與調(diào)整　　
　　頻率計(jì)的零件配置與印刷電路基板圖樣
　　
　　在印刷電路基板上，包含有整流電路與穩(wěn)壓電路。
　　
　　數(shù)值顯示用的LED使用八段共陰極型（CommonCathode）LED，尺寸大點(diǎn)可以得到良好的觀察效果。當(dāng)然如果無(wú)法得到此種規(guī)格的LED，也可以視所能取得LED規(guī)格，對(duì)印刷電路基板作必要的修改。
　　
　　基板完成后，利用寬頻帶放大器的VR10k，將2SC2347的集電極電壓調(diào)整為2.5V。其它沒(méi)什么需要調(diào)整的地方，找個(gè)漂亮的外殼把整個(gè)電路裝上，整個(gè)頻率器的制作便算完成了。