Moin, hier fliegen noch haufenweise 7400er Logik-ICs rum. Als kleine Fädeldrahtübung (es soll also ein benutztbares Messgerät entstehen ohne große Ansprüche an 12313123-Funktionen. Funktionieren sollte es aber schon o) möchte ich also einen kleinen Frequenzzähler basteln ; mir ist eigentlich weitestgehend klar was ich da machen muss, nur ein paar Detailfragen. Aber zuerst kurz wie ich mir das gedacht habe: Maximalfrequenz wäre was über 20 MHz schön. Daher für die Zähler 74HC, was das gut mitmachen sollte). *Zählstufen:* (×8 für 8 Dezimalstellen) Als eigentlicher Zähler 74HC190, jeder Dezimalstelle ein Zähler, die Zähler sind kaskadiert über RCO. Ein 4511 dekodiert den BCD-Ausgang des 190 und gibt das direkt auf eine 7-Segment-Anzeige aus. → Wie könnte ich hier am geschicktesten eine Nullstellenunterdrückung einbauen? Meine spontane Idee wäre hier einfach mit AND-Gattern am Blanking-Input vom 4511 zu arbeiten. Das AND bekommt die 4 BCD Leitungen plus den Blanking Input von der Stelle eins Links. Blöderweise brauche ich da ein AND5, in Standard-Logik also entweder AND4 + AND2 oder direkt nen dickes 74xx30 (AND8). Kleiner geht's wohl nicht wirklich, oder? *Zeitbasis:* Quarz-Oszillator mit einem 4521 zur Runterteilung auf 100ms oder 1s (1s wäre mir persönlich lieber). Das sollte denke ich ausreichend präzise sein, oder? Typischer Quarz hat zwar +-30ppm, aber da das zzgl. diverse Jitter eigentlich die einzige Messfehlerquelle sein dürfte, müsste das ja nicht allzu tragisch sein? Eine gut zum 4521 passende Frequenz wäre dann wohl 4.194304 MHz – Teilung durch 2^22 also ein Abgriff des Taktes an Q22 ergibt exakt 1 Hz. Aus diesem Taktsignal würde ich dann die anderen Steuersignale ableiten, also /LOAD für alle Zähler um eine neue Messung zu starten und Latch Enable zur Anzeige. Für ersteres vielleicht einige Inverter hintereinander oder eine kleine RC-Zeitkonstante, damit die 4051 auch Zeit haben ihre Eingänge zu latchen. *Eingangsstufe:* Damit habe ich mich noch nie beschäftigt. Wie geht man sowas an? Natürlich benötigt man eine Schutzbeschaltung. Da würde ich spontan also Clamping-Dioden nach GND und +Vcc dranbauen. Ein analoger Eingang mit einstellbarer Schaltschwelle wäre auch eine feine Sache, hier würde ich spontan einen sehr schnellen Komparator hernehmen und die Schwelle mittels Poti einstellen.
> Wie könnte ich hier am geschicktesten eine Nullstellenunterdrückung > einbauen? RBI des 74HC47 verwenden. > *Eingangsstufe:* > Damit habe ich mich noch nie beschäftigt. Wie geht man sowas an? Du willst eine dynamische Anpassung der Schaltschwelle, und eine hohe Empfindlichkeit. Also einen Schmitt-Trigger mit 33% Hysterese, dessen Hysterese dynamisch an MIN und MAX Werte des Signal angepasst werden. Sonst zählst du jede Störung mit und bekommst nicht die Basisfrequenz des Signals. Und du willst hohe Empfindlichkeit, weil viele Oszillatoren/Signalquellen empfindlich sind, also nicht direkt angekoppelt werden können, sondern über Spannungsteiler abgegriffen werden. Bei 50 Ohm Last ist halt die Spannung nicht sehr hoch.
Also 74LS47 statt 4511 und dann RBO/RBI von links nach rechts kaskadieren, ganz links RBI auf LOW. Okay, kapiert. Danke! :-) Einen solchen Schmitt-Trigger würde ich (mal wieder spontan) mit einem Komparator in der klassischen invertierenden Schmitt-Trigger-Konfiguration Aufgbauen. Schaltschwelle wäre dann über ein Poti einstellbar und die Hysterese über ein weiteres (einen der Mitkopplungswiderstände als Poti rausführen sollte den Trick ja tun)… Dafür: Konkrete Empfehlung für einen geeigneten Komparator mit hoher Eingangsimpedanz? Das wäre dann der Schmitt-Trigger nur ohne dynamische Einstellung der Hysterese… wie macht man sowas?
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Marian B. schrieb: > *Eingangsstufe:* > Damit habe ich mich noch nie beschäftigt. Wie geht man sowas an? Anbei die Schaltung für das Eingangsteil, welches noch immer in meinem vor über 20 Jahren selbst gebauten Zähler werkelt. Stammt aus der Amateursammmlung von 86.
Marian B. schrieb: > hier fliegen noch haufenweise 7400er Logik-ICs rum. Als kleine > Fädeldrahtübung Dann brauchst du noch einen Eimer Abblock Cs. Marian B. schrieb: > *Eingangsstufe:* > Damit habe ich mich noch nie beschäftigt. Wie geht man sowas an? > Natürlich benötigt man eine Schutzbeschaltung. > Da würde ich spontan also Clamping-Dioden nach GND und +Vcc dranbauen. > > Ein analoger Eingang mit einstellbarer Schaltschwelle wäre auch eine > feine Sache, hier würde ich spontan einen sehr schnellen Komparator > hernehmen und die Schwelle mittels Poti einstellen. Beitrag "Eingangsstufe für Frequenzzähler DC-50MHz, +5V"
Wenn dú noch 74S196 und 74S00 in deiner Kiste haben solltest. Mit diesen Ics in der ersten Stufe läßt sich bis zu 120MHz ohne Vorteiler zählen. Als Vorverstärker könnte der NE592 herhalten. Das ist ein VideoverstärkerIC Die Zeitbasisgenauigkeit und Stabilität, hängt von der Anzahl der Stellen ab, die du realisieren willst. Bei 8 Stellen eben 10 E-8. Das wäre schon ein besserer Quarzofen. Ich hatte mal vor Jahren ein Zähler gebaut mit SP8536 als ersten Zähler, einen 74S196 als zweiter Zähler, und die restlichen Zähler waren 74LS90 gewesen. Dahinter ein 4Bit Speicher und 74LS45 als Anzeigedecoder. Zeitbasis war ein Quarzofen an DCF77 angebunden. Das Teil hat direkt ohne Vorteiler bis 600MHz gezählt. Das ist mit keinen Cmos Teiler hinzubekommen. 74ALS Serie hört so bei etwa 100MHz 74ls bei etwa 30MHz auf. Ralph Berres
Diese ganz alten Logik-ICs habe ich hier nicht rumliegen, aber, wow, deren Anstiegszeiten sind doch recht beeindruckend. Schneller ist wahrscheinlich nur wenig (Ich denk da gerade an ECL)… da aber nach jedem Zähler die Frequenz eine Dekade niedriger anliegt, braucht man auch nicht viele von denen. Ich schau mal ob ich von denen welche finde/in die Finger kriege. Ist erstmal auch sekundär, die ICs sind ja eh pinkompatibel. 10^-8… ja da braucht man schon ne ordentliche Zeitbasis, wenn ich wirklich bis zur letzten Stelle will. Fürs erste wird's denke ich ein normaler Quarz tun, auch wenn die letzten paar Stellen bei Full-Scale im Grunde nicht relevant sind… einen OXCO/TXCO oder gar Rubidium-Standard kann man später einbauen — ich meine erst vor kurzem Rubidium-Standards mit 1 PPS Ausgang aus Flugzeugschreibern(?) für erheblich unter 100 € gesehen zu haben… :D Die von Meene gepostet Eingangsstufe sieht auch auf dem zweiten Blick sehr interessant aus, ich muss mich mal auf die Suche nach einsetzbaren Bauteilen für den Komparator und den JFET machen, beide müsste ich wohl bei digikey bestellen. Die von Icke gepostete Eingangsstufe ist ein schönes Stück Analogelektronik der 80er mit russischen Transistoren - hat seinen Charme, aber auch alles schwer beschaffbar. Ich werd wohl die FMeter Stufe etwas ummodeln und so einsetzen. Sieht gut aus und in einem Service-Manual (angehängt, ab Seite 44) eines älteren Frequenzzählers das ich gerade gefunden habe, sieht das ganz ähnlich aus…
Marian B. schrieb: > hier fliegen noch haufenweise 7400er Logik-ICs rum. Als kleine > Fädeldrahtübung (es soll also ein benutztbares Messgerät entstehen ohne > große Ansprüche an 12313123-Funktionen. Funktionieren sollte es aber > schon o) möchte ich also einen kleinen Frequenzzähler basteln Aha. Strom scheint dann auch günstig zu sein, oder? ;) > Maximalfrequenz wäre was über 20 MHz schön. Daher für die Zähler 74HC, > was das gut mitmachen sollte). 20MHz sind Pillepalle für alle 74er > *Zählstufen:* (×8 für 8 Dezimalstellen) > Als eigentlicher Zähler 74HC190, jeder Dezimalstelle ein Zähler, die > Zähler sind kaskadiert über RCO. > Ein 4511 dekodiert den BCD-Ausgang des 190 und gibt das direkt auf eine > 7-Segment-Anzeige aus. Der 4511 ist natürlich kein 74er. > → Wie könnte ich hier am geschicktesten eine Nullstellenunterdrückung > einbauen? Der 4511 kann auch keine Nullstellenunterdrückung. Dafür hat er ein Latch. Wenn du den 7447 als Decoder verwendest, brauchst du noch ein Latch zwischen Zähler und Decoder. Klassisch 7495. Oder neuer 74175. Oder gleich 8-Bit weit a'la 74373. > *Zeitbasis:* > Quarz-Oszillator mit einem 4521 zur Runterteilung auf 100ms oder 1s (1s > wäre mir persönlich lieber). Du willst beides. Und natürlich gehört auch die Zeitbasis mit 74er Zählern/Teilern aufgebaut. Wenn man 100ms Torzeit will (will man!) dann entweder gleich ein dekadischer Quarz mit 1MHz oder 10MHz. Oder einen 2^k*10^n, z.B. 3.2768MHz = 2^15 * 100Hz. > Das sollte denke ich ausreichend präzise sein, oder? Typischer Quarz hat > zwar +-30ppm, aber da das zzgl. diverse Jitter eigentlich die einzige > Messfehlerquelle sein dürfte, müsste das ja nicht allzu tragisch sein? Für 8 Stellen sind selbst 10ppm noch viel zuviel - schon die 6. Stelle ist gewürfelt. Die 7. und 8. erst recht. Andererseits braucht man für 20MHz und 1s Torzeit halt schon 8 Stellen. XL
Jaa gut der 4511 wäre ein 4000er, aber da wollen wir mal nicht so streng sein. 7447 BCD decoder / 7495 (die habe ich hier gesehen, fragt sich nur, ob's genug sind) latch / BCD counter Passt. Dann die Taktquelle… hm, am besten mache ich die auf ein zweites PCB. Dann packe ich da erstmal einen Quarz rein, mit dem ich auf 100ms und 1s komme. Für niedrige Frequenzen ist letzteres doch deutlich besser, v.a. weil bei niedrigeren Frequenzen alle Stellen signifikant sind. Wenn dann alles funzt & korrekt zählt, kümmere ich mir um eine bessere Taktquelle. Die Rubidium-Dinger haben ja meistens dekadische Ausgangsfrequenzen… Danke für alle Helfer hier, ich hab erstmal keine Fragen mehr! :)
Marian B. schrieb: > Die von Icke gepostete Eingangsstufe ist ein schönes Stück > Analogelektronik der 80er mit russischen Transistoren - hat seinen > Charme, aber auch alles schwer beschaffbar. Da kann man sicherlich Ersatztypen verwenden, ich hatte seinerzeit auch nicht alles original. Einen Teil gibts sogar noch in der Bucht. Je nach Bestückung und HF-technischem Aufbau ist die Schaltung bis 100MHz verwendbar. Und sie kommt mit wirklich geringen Pegeln klar, deswegen ist das Teil immer noch im aktiven Dienst.
Axel Schwenke schrieb: > 20MHz sind Pillepalle für alle 74er Dann schau mal ins Datasheet seiner 78HC190er. Und nicht nur bei den typischen Werten. Worst case 12MHz bei 4,5V über den Temperaturbereich.
Für die vorderen ein oder zwei Stellen versuche ich auch an schnellere Zähler zu kommen, für die hinteren ist das unkritisch. Bereits bei der zweiten Stelle käme bei 50 MHz ja nur noch 5 MHz an.
Icke ®. schrieb: >> Die von Icke gepostete Eingangsstufe ist ein schönes Stück >> Analogelektronik der 80er mit russischen Transistoren - hat seinen >> Charme, aber auch alles schwer beschaffbar. > > Da kann man sicherlich Ersatztypen verwenden, ich hatte seinerzeit auch > nicht alles original. КП303 = BF245 (letztlich wird jeder HF-taugliche SFET gehen) Die anderen sowjetischen Transistoren kann man sicher durch HF-taugliche pnp-Transistoren ersetzen. Die gab's lange Zeit in der DDR nicht, daher die sowjetischen Typen in der Bauanleitung. Ich denke nicht, dass da irgendwas nennenswert kritisch an den Parametern ist. Icke ®. schrieb: > Anbei die Schaltung für das Eingangsteil, welches noch immer in meinem > vor über 20 Jahren selbst gebauten Zähler werkelt. Harro Kühne? Hatte eine Triggerschaltung von ihm in meinem ersten Eigenbau-Oszi, die war auch viel besser als manches, was ich später kommerziell gesehen habe.
Marian B. schrieb: > Für die vorderen ein oder zwei Stellen versuche ich auch an schnellere > > Zähler zu kommen, für die hinteren ist das unkritisch. Bereits bei der > > zweiten Stelle käme bei 50 MHz ja nur noch 5 MHz an. Versuche ein 74S196 für die erste Stelle zu ergattern, und als Tor ein 74S00. Dann kommst du mit dem Zähler auf etwa 120MHz hoch. Allerdings must du dafüpr sorgen, das bei dem Torimpuls für den 74S00 der Jitter auch gering bleibt. Eventuell must du die Zeitbasisteilerkette auch mit ICs entsprechender Flankensteilheit aufbauen. Ansonsten wird deine Genauigkeit nicht nur duch die Quarzfrequenz selbst bestimmt, sondern auch durch das Jitter des Torimpulses. Einen genauen Zähler welche die ( oder gar 9 ) Stellen mit voller Genauigkeit auflösen, ist nicht triveal zu bauen. Heute verwendet man fast ausschließlich verechnende Reziprokzähler, welche Zählerkette mit der Zeitbasiskette dividieren. Damit hat man dann auch bei niedrigen Frequenzen die volle Auflösung. Die Anzahl der angezeigten Stellen, wird dann unabhängig von der Frequenz nur noch durch die eingestellte Torzeit begrenzt. Vorausgesetzt, das immer mindestens eine Periode der zu messende Frequenz in die Torzeit reinpasst. Ralph Berres
Jörg Wunsch schrieb: > Harro Kühne? Bingo! Das Konzept für den Zähler stammt aus seinem Buch "Schaltungspraxis für Meßgeräte". Der Vorverstärker aus der "Schaltungssammlung für den Amateur 1986", Autor K.-H. Bläsing.
Hallo Marian, falls Du als Vorteiler einen K500IE137 (entspricht MC10137) einsetzen möchtest, den hätte ich hier herumliegen. Kostenlos plus Porto. Es ist ein 1:10 ECL- Teiler bis etwa 150 MHz. Tschüß, Wolfgang
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