Frequenzzähler

Zur Erweiterung des Elektroniklabors entstand 1989 ein Meßgerät für Frequenzen.

Anstoß gab ein Artikel von Dipl.-Math. Eckhard Schiller in der Schaltungssammlung Nr.5 aus dem Militärverlag.
Hier wurde eine ebenso einfache wie geniale Schaltung zur Frequenzmessung mit dem Einchipmikrorechner(EMR) UB 8820 veröffentlicht. Da ich mich bis dahin noch nicht mit der EMR-Serie des Funkwerk Erfurt beschäftigt hatte, ein willkommenes Projekt.

 

Die Schaltung basierte auf zwei 24bit Zählerketten, wobei 16 Bit durch je 4xD193 gebildet wurde, und 8 bit im EMR gezählt wurden. Beide Zählerketten werden synchron gestartet, wobei die erste Zählerkette mit der Quarzfrequenz gespeist wird, und die zweite mit der Messfrequenz. Wenn bei einem der Zähler ein Überlauf  eintritt, werden beide Ketten gestoppt, und beide Zählerstände vom EMR ausgelesen. Ausgewertet wird nach der Formel :

Meßfrequenz= Quarzfrequenz x ( Zählerstand Eingang / Zählerstand Quarz)

Das Ergebnis wird dann in Dezimal umgerechnet auf Siebensegmentanzeigen ausgegeben. Dass Verfahren hat den Vorteil, dass man ohne jegliche Umschalter im Bereich von 1Hz bis 25 MHz messen kann, und dass mit einer Genauigkeit von 6 Stellen.

Die Mikroprozessorschaltung habe ich nur bezüglich Vorteiler und LED-Treiber abgewandelt.

Der UB8820 und der Eprom 2716 befinden sich auf einer Standardplatine, wie sie für Testschaltungen zur Verfügung stand.

 

 Diese hatte ein kleines Lochrasterfeld, welches man frei verdrahten konnte


Den Rest der Digitalschaltung baute ich auf einer Lochrasterkarte auf, hier wieder zu sehen: bestückt wurde was man bekommen konnte, die Herkunft der IC war bunt gemischt:  74LS193 und DL193 (Frankfurt Oder) , SN47126N (Texas), Tesla MH7474S (CSSR), bis hin zu  K500IE136 und K500PU125 (russisch) . Die beiden letztgenannten sind ein ECL 200MHz Binärzähler und ein ECL/TTL Pegelumsetzer.

 

Im o.g. Artikel wurde die gesamte Pegelaufbereitung des Messsignals völlig ausgeklammert, hier behalf ich mir mit einem Stück Originalplatine einer Vorstufe des Zähler G-2002.500 . Die Schaltung mit Tunneldioden und OV B084 , DIL-Relais zur Pegelumschaltung, ECL IC K500LP216. Dieser Teil kam geschirmt in ein Cevausitgehäuse und wurde mit den Schaltern in der Frontplatte verbunden.

 

Zusammen mit einer Netzteilschaltung für +5V,+15V,-5V,-15V  kam alles in ein Gehäuse

 

Die Frontplatte entstammt einem "echten" Zähler G-2002.500 , allerdings musste ich die nun unnützen Bedienelemente AUTO, MAN, GateTime durch Dummyelemente ersetzen und die ursprüngliche 8 stellige Anzeige umändern.

 

 

Die Bereichsanzeige erfolgt mit M für MHz und H für Hz , der Wechsel erfolgt automatisch.
Teile des Quelltextes habe ich reassembliert, um die eigene Darstellung der Maßeinheit zu integrieren.