Bộ định hình tiền khuếch đại cho bộ đếm tần số FC250. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường

 Bình luận bài viết

Máy đo tần số làm từ bộ FC250 [1] hoạt động tốt. Nhưng mong muốn của tác giả của bài báo được đề xuất là có được tần số đo được tối đa là 250 MHz như đã hứa trong phần mô tả của thiết bị đã khiến anh ta tìm kiếm một mạch cho bộ tạo hình tiền khuếch đại (PUF) cần thiết cho việc này. Nhưng các mạch puf tìm thấy trên internet không hoạt động với FC250 hoặc quá phức tạp. Bài báo cung cấp các mô tả về hai biến thể của PUF do tác giả phát triển, cũng như đầu dò từ xa cho bộ đếm tần số FC250.

Bộ so sánh CMOS MAX999EiKi hoặc ADCMP600BRJZ-R2 trong gói SOT-23-5 với một đầu ra tín hiệu mức TTL và ADCMP604BKSZ-R2 trong gói SOT-323-6 với hai đầu ra ngược pha của tiêu chuẩn LVDS [2] được sử dụng trong mô tả PFU. Với PIF như vậy, máy đo tần số dựa trên bộ FC250 có khả năng đo tần số tín hiệu từ 50 Hz đến 110 ... 250 MHz với biên độ tối thiểu là 0,25 ... 0,65 V. Bộ khuếch đại bổ sung ở đầu vào của bộ so sánh đã phải bị bỏ rơi. Chúng dẫn đến hiện tượng tự kích thích, các biện pháp chống lại làm giảm độ nhạy hơn nữa.

Khi làm việc với máy đo tần số FC250, người ta nhận thấy rằng nó tạo ra nhiễu xung mạnh lan truyền dọc theo dây chung và mạch nguồn. Để loại bỏ ảnh hưởng của các nhiễu này đối với đối tượng đo, đầu vào của PUF và đầu dò từ xa được chế tạo theo mạch vi sai.

Trên hình. Hình 1 cho thấy sơ đồ của phiên bản đơn giản nhất của FPU, cho phép bạn đo tần số từ 50 Hz đến 140 MHz bằng bộ so sánh ADCMP600BRJZ-R2 [3] hoặc lên đến 170 MHz với bộ so sánh MAX999EUK [4]. Biên độ của tín hiệu đo được ở tần số dưới 70 MHz tối thiểu phải là 0,3 V và ít nhất là 0,65 V ở tần số giới hạn.

Cơm. 1. Sơ đồ phiên bản đơn giản nhất của bộ tạo hình tiền khuếch đại

Từ đầu dò đầu vào, tín hiệu đo được đưa qua các mạch R2C1 và R3C2 đến đầu vào của bộ so sánh DA1. Điốt VD1 và VD2 không chỉ bảo vệ các đầu vào này khỏi quá điện áp (cả hai loại bộ so sánh được đề cập ở trên đều có điốt bảo vệ bên trong) mà còn giảm khả năng tự kích thích của bộ so sánh, vốn có mức tăng lớn.

Điện áp cung cấp +5 V cho bộ so sánh đến từ đồng hồ đo tần số. Đầu vào đảo ngược của bộ so sánh (chân 4) được kết nối thông qua điện trở R4 với nguồn điện áp +5 V, trong khi không có tín hiệu đo được ở đầu ra của bộ so sánh (chân 1), tín hiệu này phải được kết nối với chân 2 của chip DD2 của máy đo tần số, điện áp có mức logic thấp.

Khi được kích hoạt theo cách này, điểm vận hành của bộ so sánh MAX999 và ADCMP600 được đặt tự động và đặc tính chuyển đổi có vòng trễ. Điốt VD1, VD2 và điện trở R1 giúp giảm độ rộng của vòng lặp này xuống giá trị không xảy ra hiện tượng tự kích thích và độ nhạy đủ cao. Phiên bản PUF này hoạt động tốt ở tần số thấp, lên đến 50 Hz.

Hai phiên bản của bảng mạch in đã được phát triển cho PPF được xem xét. Cả hai đều được làm bằng sợi thủy tinh dày 1...1,5 mm được ép ở cả hai mặt bằng cách cắt xuyên qua lá kim loại và loại bỏ phần thừa của nó một cách cơ học. Một trong các bảng (Hình 2, a) được thiết kế để lắp đặt các điốt và điện trở đầu ra có công suất 0,0–2 W. Tụ điện có thể là loại gắn trên bề mặt hoặc loại đĩa. Vị trí của các phần tử trên bảng này được hiển thị trong hình. 3. Bảng nhỏ hơn như trong hình. 2b được thiết kế cho các phần tử gắn trên bề mặt, bao gồm điốt 1N4148W. Vị trí của các phần tử - trong hình. 4.

Cơm. 2. Tùy chọn PCB cho puf

Cơm. 3. Vị trí của các phần tử trên bảng

Cơm. 4. Vị trí của các phần tử trên bảng

Các vias kết nối các dây dẫn in trên các mặt đối diện của bảng được hiển thị trong cả hai trường hợp. Điện trở R1 và R2 - công suất đầu ra 0,125 watt. Chúng được chèn với một đầu ra vào các lỗ tương ứng của bảng và hàn vào giấy bạc. Các đoạn dây cách điện mềm dài 15 cm có đầu dò được hàn vào các đầu tự do của điện trở.

Các đoạn dây cứng được hàn vào các lỗ của bảng, dùng để kết nối PPF với máy đo tần số, đồng thời đóng vai trò là giá đỡ để gắn bảng PPF trên bảng máy đo tần số.

Trên hình. Hình 5 cho thấy sơ đồ của PUF với đầu dò bên ngoài, được lắp ráp trên ba bộ so sánh được kết nối nối tiếp. Bộ so sánh ADCMP604BKSZ-R2 [5] được sử dụng trong đầu dò và ở đầu vào của FPU thích hợp. Với các đầu ra của bộ so sánh DA2 được kết nối trực tiếp với các đầu vào của bộ so sánh DA3, đầu vào của bộ so sánh DA3 ở chế độ tĩnh trong trạng thái giới hạn, điều này ngăn cản quá trình tự kích thích của nó. Việc tăng điện áp "tích tụ" của các đầu vào của bộ so sánh DA2 đã tăng tốc độ chuyển đổi của nó, điều này xác định tần số tối đa của PUF. Điện áp phân cực ở đầu vào đảo ngược của bộ so sánh DAXNUMX và độ rộng của vòng trễ trong đặc tính chuyển mạch của nó được đặt theo cách tương tự như trong PUF trước đó.

Cơm. 5. Sơ đồ PUF với đầu dò từ xa, được lắp ráp trên ba bộ so sánh được kết nối nối tiếp (bấm vào để phóng to)

Sau khi kết nối đầu dò từ xa với phiên bản thứ hai của PPF (sử dụng bó dây cách điện linh hoạt không có vỏ bọc dài 50 cm), tần số giới hạn đo được bằng FC250 vượt quá 250 MHz. Điều này được minh họa bằng bức ảnh trong Fig. 6. Chip ADCMP604BKSZ-R2 không có xu hướng tự kích thích, do đó không có điốt nối tiếp ở đầu vào đầu dò để giảm điện dung đầu vào. Trở kháng đầu vào cao và điện dung đầu vào thấp của đầu dò cho phép đo tần số bộ dao động cục bộ của các vi mạch như TDA7021T và các thiết bị tương tự của nó.

Cơm. 6. Kết nối với phiên bản thứ hai của đầu dò từ xa PUF

PUF này và đầu dò của nó được lắp ráp trên các bảng mạch in làm bằng cùng một vật liệu và theo cùng một phương pháp như trước đó. Bản vẽ các dây dẫn in của bo mạch chính của PUF được hiển thị trong hình. 7 và cách sắp xếp các phần tử trên đó - trong Hình. 8. Bảng mạch in của đầu dò từ xa được hiển thị trong hình. 9. Chi tiết về nó được đặt theo hình. 10. Tụ điện C1 và C2 - đĩa gốm. Chúng được đặt ở các mặt khác nhau của bảng.

Cơm. 7. Bản vẽ các dây dẫn in của bo mạch chính của PUF

Cơm. 8. Vị trí của các phần tử trên bảng

Cơm. 9. Đầu dò từ xa PCB

Cơm. 10. Vị trí của các phần tử trên bảng

Bảng thăm dò có hai hàng vias dọc theo các cạnh dài của nó. Chúng được "khâu" bằng một sợi dây thiếc mỏng, sau đó được hàn vào giấy bạc dọc theo toàn bộ chiều dài của tấm ván ở cả hai mặt. Điều này cho phép bạn lấy đầu dò bằng tay mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của nó. Chiều dài của các đầu đo của đầu dò là 4 ... 1 cm, dây 4-XNUMX của dây kết nối được hàn vào các miếng đệm tiếp xúc tương ứng ở các mặt khác nhau của bảng.

Khi kiểm tra máy đo tần số với các PIF được mô tả, một máy phát được lắp ráp theo mạch như trong Hình 11 được sử dụng làm nguồn tín hiệu. 1. Cuộn dây LXNUMX trong đó có thể thay thế được. Nó không có khung với số lượt được chọn tùy thuộc vào phạm vi điều chỉnh máy phát yêu cầu.

Cơm. 11. Mạch phát điện

Mặc dù kết quả thu được, hoạt động bình thường của máy đo tần số được lắp ráp từ bộ FC250 vẫn không thể hoạt động bình thường ở tần số cao hơn 180...190 MHz. Tần số hoạt động tối đa của vi mạch sê-ri K1554 được sử dụng trong nó (tương tự như 74AC) không vượt quá 130 MHz. Ở tần số cao hơn, chúng nhanh chóng bị quá nóng và sau vài phút, số lần đọc của đồng hồ đo tần số giảm 2 ... 5 MHz. Tính không chính xác và không ổn định của số đọc đồng hồ đo tần số ở các tần số này được giải thích là do không phải tất cả các xung đều tuân theo tần số vượt quá giới hạn, đến với đầu vào của vi mạch K1554LA3 (74AC00) và K1554TM2 (74AC74) D-flip -flop, buộc phải chuyển đổi ở tần số không thể chấp nhận được, tiếp cận chính xác đầu ra của chúng . Vì lý do này, tôi không khuyên bạn nên sử dụng máy đo tần số dựa trên bộ FC250 để đo tần số vượt quá 110 MHz (với PPF theo sơ đồ của Hình 1 trên bộ so sánh ADCMP600), 120 MHz (với cùng PPF trên bộ so sánh ADCMP999). Bộ so sánh MAX180) và 5 MHz (với PPF theo sơ đồ Hình XNUMX với đầu dò từ xa).

Để hoạt động với PUF được mô tả, máy đo tần số này cần được sửa đổi. Trên bo mạch của nó, bóng bán dẫn VT1 với tất cả các bộ phận liên quan, tụ điện C3 và C5 không được lắp đặt (hoặc những cái đã được lắp đặt đã bị tháo ra). Trong cả hai lỗ cho đầu ra của tụ điện C5 và trong lỗ cho đầu ra của tụ điện C3, được kết nối với điện trở R4 hoặc R2 (xem Hình 5), một điện trở thay đổi có giá trị danh nghĩa là 100.150 kOhm được gắn. Khi bật đồng hồ đo tần số mà không dùng tay chạm vào các đầu vào của PUF, điện trở của biến trở này sẽ giảm dần cho đến khi PUF ngừng tự kích thích. Sau đó, một điện trở thay đổi được hàn, điện trở của nó được đo và thay vào đó, một điện trở không đổi có giá trị cao hơn gần nhất được hàn. Tương tự, điện trở R5 được chọn trong đầu dò từ xa, đã được kết nối với bo mạch chính PUF đã thiết lập.

Văn chương

1. Bộ phụ kiện FC250. Thiết kế máy đo tần số lên đến 250 MHz. - URL: 5v.ru/pdf/fc250.pdf.
2. Giới thiệu về LVDS. - URL: a.w. u / html.cgi / txt / publ / _rtcs / lvds.htm.
3. Rail-to-Rail, Rất nhanh, 2.5V đến 5.5V, Bộ so sánh TTL/CMOS một nguồn cấp ADCMP600/ADCMP601 /ADCMP602. - URL: analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADCMP600_601_602.pdf.
4. MAX961-MAX964/MAX997/MAX999 Đơn/Kép/Quad, Tốc độ cực cao, +3V/+5V, Bộ so sánh vượt trội. - URL: datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX961-MAX999.pdf.
5. Rail-to-Rail, Rất nhanh, 2.5V đến 5.5V, Bộ so sánh LVDS một nguồn cung cấp ADCMP604/ ADCMP605. - URL: analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADCMP604_605.pdf.

Tác giả: A. Panshin

Xem các bài viết khác razdela Công nghệ đo lường.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Tế bào thần kinh có tai 27.09.2015 Các nhà khoa học thần kinh thường sử dụng phương pháp di truyền quang học, nơi các tế bào thần kinh trong não của một con chuột thử nghiệm được kích hoạt bởi ánh sáng. Tế bào thần kinh được cung cấp một protein màng cảm quang, dưới tác dụng của ánh sáng sẽ mở ra các kênh ion trong màng; sự phân bố lại các ion giữa mặt trong và mặt ngoài của màng tạo ra xung thần kinh. Ánh sáng có thể được "dẫn" vào não với sự trợ giúp của một sợi quang dẫn hướng ánh sáng, đến tận gen của một protein cảm quang, sau đó các thủ thuật kỹ thuật di truyền sẽ được giải cứu. Di truyền học quang học cho phép bạn kiểm soát một cách có chọn lọc các nhóm tế bào thần kinh được xác định rõ ràng, tất nhiên, chúng cung cấp cho chúng ta nhiều thông tin về hoạt động của các mạch thần kinh riêng lẻ và toàn bộ vùng não. Nhưng ánh sáng không phải là công tắc duy nhất có thể được sử dụng ở đây. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Salk đã tạo ra một phương pháp di truyền gen thay thế, được đặt tên theo phương pháp di truyền quang học. Theo cái tên, bạn có thể hiểu rằng ở đây chúng ta đang nói về âm thanh, hay nói đúng hơn là về siêu âm, thứ gây ra xung thần kinh. Siêu âm gây ra rung động cơ học, tức là, các tế bào thần kinh cần một kênh ion đóng mở để đáp ứng với một kích thích cơ học. Stuart Ibsen và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng TRP-4 như một kênh như vậy, kích hoạt gen của nó trong các tế bào thần kinh khác nhau của giun đũa, giun tròn Caenorhabditis elegans. Để tín hiệu siêu âm hoạt động, tín hiệu này không được truyền qua không khí mà truyền qua nước, trong đó các món ăn có giun được nhúng vào. Để tăng cường thêm, một dung dịch lipid cũng đã được thêm vào: sau khi loại bỏ dung môi, lipid tạo thành một lớp vi hạt, đóng vai trò là bộ cộng hưởng bổ sung. Với sự trợ giúp của các xung âm thanh ngắn, có thể khiến những con giun bò tự do thay đổi hướng di chuyển hoặc điều chỉnh tần số co bóp của cơ thể. Hiệu quả cụ thể phụ thuộc vào việc tế bào thần kinh nào được trang bị "tai" - protein màng tế bào cảm ứng cơ học TRP-4. Bản thân nó thuộc về bộ gen của giun tròn, vì vậy nếu bạn cố gắng làm điều tương tự ở chuột nhắt hoặc chuột cống, trước tiên bạn sẽ phải tìm hiểu xem TRP-4 sẽ hoạt động như thế nào ở một sinh vật hoàn toàn không liên quan. Tuy nhiên, theo các tác giả của công trình, vì những mục đích này, người ta có thể cố gắng thay đổi bản thân protein, tăng hiệu quả và khả năng tương thích của nó với các tế bào ngoại lai, hoặc tìm một số chất tương tự tự nhiên khác. Kết quả thí nghiệm được công bố trên tạp chí Nature Communications. Ưu điểm của sonogenetics là không cần đưa chất dẫn âm vào cơ thể - các rung động siêu âm đến các tế bào thần kinh từ bên ngoài. (Tuy nhiên, điều đáng chú ý là các tùy chọn đã xuất hiện trong di truyền quang học khi các nhà nghiên cứu bị giới hạn trong việc chiếu xạ ánh sáng bên ngoài với khả năng thẩm thấu tăng lên và các protein nhạy cảm với ánh sáng trong tế bào thần kinh phản ứng với tín hiệu đến chúng thông qua độ dày của mô.) Ngoài ra, các tác giả của phương pháp mới đề xuất việc sử dụng âm thanh đa kênh để các tế bào thần kinh khác nhau "nghe" được điều gì đó của riêng chúng, và kết quả là có thể quan sát ngay lập tức hoạt động của một số mạch thần kinh. Trước đây, đã có những công trình nghiên cứu về tác dụng kích thích của sóng siêu âm đối với não động vật và con người; và Sony thậm chí còn được cấp bằng sáng chế về một kỹ thuật cho phép game thủ ngửi, nếm và nghe âm thanh, tất cả đều nhờ vào sự kích thích âm thanh. Trong trường hợp của sonogenetics, chúng ta đang nói đến hiệu ứng cụ thể nhất, tập trung vào các tế bào thần kinh riêng lẻ, tuy nhiên, do các thao tác kỹ thuật di truyền cần thiết, phương pháp này khó có thể được sử dụng trên người.

Tin tức thú vị khác:

▪ Momen từ của muon là lực thứ năm của tự nhiên

▪ Nhà máy điện mặt trời tư nhân mạnh nhất ra mắt

▪ Đồ nội thất bằng chai

▪ Mầm sen hàng thế kỷ

▪ Bộ nguồn Great Wall GW-EPS2DA 2000kW

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Nhà máy công nghệ tại nhà. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết Bây giờ mọi thứ sẽ như thế nào với bà. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Các kênh sao Hỏa đã biến mất ở đâu? đáp án chi tiết

▪ Shiksha bài báo. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài báo Bộ tạo tín hiệu sóng hài với bộ giới hạn mềm. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài Đoán bộ phận cơ thể. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024