Čítač do 1 GHz

Tento velmi jednoduchý čítač lze použít pro měření frekvencí nejrůznějších bezdrátových zařízení. Uplatní se při oživování vysílače i při jeho provozu jako kontrolní monitor frekvence. Lze jej využít i jako stupnici k přijímači.
Vzhledem k jednoduchosti by čítač neměl chybět ve výbavě žádného bastlíře, který podobné zařízení dosud nevlastní. Zakoupení součástek nepředstavuje výraznou finanční zátěž a potřebný program do procesoru PIC je tu k dispozici ke stažení.

Napájecí napětí: 8-20 V
Napájecí proud: typ. 80 mA, max. 120 mA
Vstupní citlivost: max. 10 mV v rozsahu 70-1000 MHz
Doba měřicího cyklu: 0,082 s

IC1 - 7805
IC2 - SAB6456 (U813BS - odlišné zapojení vývodů, nezkoušeno)
IC3 - PIC16F84A naprogramovaný + patice
T1 - BC546B
T2-T5 - BC556B
D1, D2 - BAT41 (BAR19)
D3 - HD-M514RD (červený) nebo HD-M512RD (zelený), čtyřmístný sedmisegmentový LED displej řízený multiplexem, lze nahradit jednotlivými číslicemi
X1 - krystal 4.000 MHz

Download programu pro IC3: counter.hex
Nastavení v programátoru: Oscilátor: XT, WDT: on
Pro další úpravy (např. změna mezifrekvence): counter.asm

Měřený signál jde ze vstupu přes dvojici schottkyho diod, které by měly ochránit čítač před velkým vstupním napětím. Tyto diody mohou být vynechány. Následuje dělička IC2, která vstupní signál vydělí 256, aby byl zpracovatelný dalšími obvody. Po zesílení jde vydělený signál přímo do procesoru IC3, jehož program obstarává všechny zbylé funkce. Displej je řízen multiplexem, tedy rychlým přepínáním mezi číslicemi. Kvůli nedostatku vývodů IC3 je zobrazení desetinné tečky natvrdo zadrátované. Obnovovací frekvence displeje je zvolena kolem 49 Hz. Vyšší frekvence by způsobovaly větší rušení. Při spojení vývodů označených -10,7 bude od změřené frekvence odečtena hodnota 10,7 MHz. Čítač tak lze použít i jako stupnici k přijímači.

Použitá dělička SAB6456 je určena pro VHF/UHF aplikace. Výrobce zaručuje funkčnost v rozsahu 70-1000 MHz. Lze ji použít již pro frekvence od asi 3 MHz, ale zde má výrazně horší citlivost.
Pokud není na vstup čítače přiveden signál, dělička se někdy rozkmitá, což je projeví zobrazováním náhodných hodnot na displeji. Jde o běžný jev, který připouští sám výrobce. Potlačí se přivedením dostatečně silného signálu.

Připojte na vstup kus drátu. Zasuňte naprogramovaný procesor IC3 do patice, zkontrolujte zapojení a zapněte napájení. Na displeji by se měly objevovat náhodné hodnoty, v těsné blízkosti nějakého vysílače se objeví přímo jeho frekvence. Pokud je zobrazeno 0,0, je zřejmě chyba v obvodech kolem děličky, lze také experimentovat s hodnotou R1. Pokud není zobrazeno nic, nebo chybí některé segmenty, je chyba kolem IC3 a displeje.
Pokud se vám zdá, že zobrazená frekvence je poněkud ujetá, lze čítač zkalibrovat změnou C8. Nejspíš to ale nebude potřeba, rozlišení čítače není tak velké, aby se odchylka krystalu projevila.

Čítač lze vestavět do plastové krabičky s průhledným čelním panelem, vstup bude vyveden na vhodný vf konektor, např. BNC.

Při měření na vysílači stačí do vstupu zapojit drát o délce kolem půl metru. Např. při výkonu 3 W se správný údaj zobrazí i 20 metrů od vysílací antény. Tímto způsobem lze měřit i frekvenci bezdrátových telefonů, radiostanic, štěnic a pod. Stačí se s čítačem přiblížit.

Pro měření frekvence oscilátoru (ať už ve vysílači nebo v přijímači) použijte koaxiální kabel (vhodný je RG58) zapojený do vstupního konektoru čítače. Na konec kabelu připájejte smyčku z drátu a umístěte ji k cívce oscilátoru. V některých případech lze kabel připojit přes odpor asi 1 k na výstup zesilovacího stupně za oscilátorem. Je třeba dbát na to, aby se připojením čítače nezhoršily parametry měřeného zařízení.

Upozornění!
Dělička SAB6456 zřejmě existuje ve dvou verzích zapojení. Obě vyrábí Philips, ale o té druhé se vůbec nenamáhá zmínit v datasheetu. Já jsem děličku SAB6456 koupil v GM, zapojil ji podle datasheetu a nechodila. Když jsem ji pak různě trápil a už se smířil s tím, že je odpálená, tak jsem čistě náhodou zjistil, že má jinak zapojené vývody. Mimochodem musím uznat, že ta dělička vydrží opravdu dost, protože všechny moje pokusy přežila bez úhony. Mimojiné také přímé připojení na výstup 3 W vysílače, pouze se poněkud zahřála :)
Na schématu je nakreslené standardní zapojení vývodů podle datasheetu, deska plošných spojů je navržena pro obě zapojení zvlášť.
Jak poznáte zapojení vývodů u děličky, kterou jste koupili? Když ji připojíte na napájení podle standardního zapojení a bude mít odběr kolem 21 mA, je zapojena správně. Pokud bude odběr výrazně jiný, má odlišně zapojené vývody. Dělička, kterou jsem koupil v GM, měla na sobě nápisy SAB6456, 3540, nJ8135 a logo Philipsu. Let's make things better! :)

Displej je na plošném spoji umístěn nastojato. Jeho dolní vývody se ohnou a zapájí přímo do desky, horní vývody je třeba nastavit kousky drátu.