• Рабочий диапазон частот …… 30 …1300 мГц • Чувствительность …………… 10 … 200 мВ • Питание ……………………….. 5 В • Потребляемый ток …………… 20 … 80 мА • Подключаются к любому частотомеру • Простая схема, доступные комплектующие: • К193ИЕ2, К193ИЕ3, LB3500, SAB6456 • TD6359, TD6380, TD6381, TD6382, TD7614
Большинство частотомеров, собранных на мик- росхемах дискретной логики или микроконтролле- рах, не позволяют измерять частоты выше 40…50 мГц. Для измерения частот выше этого значения необходимо использовать предварительный СВЧ делитель. Существует большое количество микросхем, на которых можно собрать такой предварительный делитель частоты, но, к сожалению, в магазинах их выбор довольно ограничен. Это объясняется тем, что в новых серийных разработках частотомеров и другой измерительной техники используются мик- росхемы все большей и большей степени интегра- ции – однокристальные синтезаторы, частотомеры и др. Отдельно микросхемы делителей частоты ис- пользуются относительно редко, поэтому их стои- мость высока и они довольно дефицитны. Но, к счастью для радиолюбителей, выбор пока еще есть. Предлагаю несколько вариантов схем СВЧ дели- телей для частотомеров. Определяющий критерий при выборе элементной базы – простота схемы и доступность комплектующих. Конструктивно СВЧ делители частоты выполняются в виде выносного пробника, в качестве корпуса хорошо подходят ме- таллические корпуса от внешних делителей на- пряжения, которые широко использовались в ста- рых отечественных осциллографах. Все делители можно использовать совместно с частотомерами, описания которых есть на моем сайте. Сигнал с выхода делителя подается по кабе- лю длиной до 1 м на входной формирователь час- тотомера. Коэффициент деления учитывается в программе частотомера, поэтому на индикатор бу- дет выводиться истинная частота измеряемого сиг- нала. Необходимо отметить склонность всех СВЧ де- лителей к самовозбуждению на частотах 10…30 мГц в отсутствие входного сигнала. Именно это и определяет нижний предел измеряемой частоты. В результате, при отсутствии входного сигнала, час- тотомер показывает какое-то хаотически изменяю- щееся значение. Самый простой способ борьбы с этим неприятным явлением – небольшая разбалан- сировка дифференциального входного каскада микросхемы. Практически это осуществляется со- единением одного из входов с общим проводом че- рез резистор номиналом около 100 кОм. На всех схемах это резистор R1. Конечно, чувствитель- ность при этом несколько снижается, но с этим приходится мириться. Диоды VD1 и VD2 ограни- чивают амплитуду входного сигнала до безопасно- го для микросхемы делителя уровня. Они должны иметь минимальную проходную емкость. На выхо- де схемы отсутствует разделительный конденсатор, т.к. он установлен во входном формирователе час- тотомера. Вначале две классические схемы с использова- нием микросхем серии К193. Эта серия была ос- воена отечественной промышленностью в девяно- стые годы прошлого века. Разумеется, не на пустом месте, а на основе разработок фирмы «Plessey Semiconductors». Но отечественные микросхемы - это не полные аналоги импортных. Отличия в дан- ном случае в расположении выводов и особенно- стях подачи напряжения питания.
Микросхема К193ИЕ2 является аналогом SP8685A, имеет диапазон рабочих частот от 40 до 500 мГц, коэффициент деления 10. Двойная ампли- туда выходного напряжения около 0,8 В, чувстви- тельность 100…200 мВ. Потребляемый ток около 50 мА.
К193ЕИ3 аналог SP8690. Схема ее включения имеет незначительные отличия от К193ИЕ2
Диапазон рабочих частот этого делителя несколько уже – от 30 до 200 мГц, но у него есть выход с TTL уровнями, сигнал с которого можно непосредственно, без входного формирова- теля, подать на логику частотомера. И потребляе- мый ток меньше – около 20 мА. Коэффициент де- ления равен10, чувствительность 100…200 мВ.
Хороший выбор для ВЧ делителя – микросхема LB3500 фирмы «Sanyo»Согласно datasheet, диапазон рабочих частот 30…150 мГц, но имеющийся у меня экземп- ляр устойчиво работает до 350 мГц. Коэффициент деления 8, чувствительность 100 мВ, двойная ам- плитуда выходного сигнала 0,9 В. Потребляемый ток около 20 мА. Простое и дешевое решение!
Особо следует отметить SAB6456 фирмы «Philips Semiconductors». Это делитель с диапазоном ра- бочих частот от 70 до 1000 мГц. Потребляемый ток около 20 мА, а заявленная чувствительность 10 мВ! Двойная амплитуда выходного сигнала 1 В.Коэффициент деле- ния равен 64, если вывод 5 (MC) никуда не под- ключен. Если соединить его с общим проводом, ко- эффициент деления будет 256. К сожалению, эта микросхема относительно дорогая и редкая. Микросхемы малой степени интеграции посте- пенно снимаются с производства, поэтому иногда проще и дешевле приобрести синтезатор частоты, чем делитель. К счастью для радиолюбителей, в некоторых типах синтезаторов разработчики пре- дусмотрели тестовый режим, при котором на один из выводов микросхемы подается входной сигнал после делителя с фиксированным коэффициентом деления. Тестовый режим включается определен- ной комбинацией уровней напряжения на управ- ляющих входах синтезатора. Один из таких синтезаторов TD6359 фирмы «Toshiba ». Микросхема выпускается в корпусе DIP20. Схема ее включения в тестовом режиме показана рис. 5. Диапазон рабочих частот 80…1000 мГц. Ко- эффициент деления 256, выход с открытым коллек- тором. Чувствительность около 100…200 мВ, по- требляемый ток – 60…80 мА.
Аналогичную схему включения и параметры имеют синтезаторы TD6380, TD6381 и TD6382, ко- торые также можно использовать в качестве СВЧ делителей. Цоколевка для DIP корпусов TD6380P и TD6380N совпадает с TD6359. Согласно datasheet, TD6380 81/82 существуют и в корпусе SZIP21, рас- положение выводов у которого иное. Микросхемы в этом корпусе имеют маркировку TD6380Z.
Еще один синтезатор, который может работать в тестовом режиме как СВЧ делитель – это TD7614F «Toshiba». Он выпускается в корпусе SOP20.Частотный диапазон 80…1300 мГц, чувствительность 100…200 мВ, по- требляемый ток до 75 мА, двойная амплитуда вы- ходного сигнала около 0,8 В. Коэффициент деления 128. Налаживание всех схем заключается в подборе номинала резистора R1 до устранения самовозбуж- дения в отсутствие входного сигнала. Чем меньше R1, тем меньше вероятность возбуждения, но и меньше чувствительность. Рекомендую вначале не ставить этот резистор вообще, если возникнет са- мовозбуждение, нужно подобрать максимальный номинал R1, при котором возбуждение устраняет- ся. Обычно это около 100 кОм. На практике я использую схемы на К193ИЕ3, LB3500 и TD7614. Планирую приобрести и испы- тать SAB6456.
Источник: http://ra4nal.qrz.ru/prescaler.shtml |