Fre Cue Nci Metro

FRECUENCIMETRO DIGITAL Guillermo H. NECCO; LW 3 DYL

Para los amantes de la electrónica discreta les presento este frecuencímetro de 6 cifras que pasa los 50MHz, usando integrados CMOS en la parte contadora y de relojería y un par de integrados TTL LS en la parte de entrada y prescaler. Diagrama en bloques:

Un frecuencímetro es básicamente un contador de eventos, esto es, una serie de contadores decimales, que tienen una entrada, un reset (puesta a cero de los contadores) y un latch (cerrojo), que hace que los display no marquen el cero o cuenta, sino se vería la cuenta, y la puesta a cero y posterior cuenta. De este modo, la cuenta y puesta a cero la hacen los contadores CD4518 y la presentación en el display los CD4511. Vemos que para contar un evento hace falta una puerta que deje pasar la señal un determinado espacio de tiempo. Supongamos un contador sencillo, que tenga que medir frecuencias de audio. Usamos una puerta de 1 segundo, en ese lapso se cuenta la frecuencia, que es mostrada en el display. Si entraron 348 ciclos, el display nos marca entonces 348 C/s. En este caso, al ser un frecuencímetro de radiofrecuencia, la puerta es más estrecha, de 0,1 segundos, lo que nos da una precisión de 10Hz y 5 cuentas por segundo. Pero, como a la entrada tenemos un prescaler divisor x 10 (74LS90) la mínima resolución de frecuencia es de 100 Hz, suficiente para la mayoría de las aplicaciones en RF. Sigamos el diagrama en bloques. Partimos de un oscilador de cristal de 4MHz, que nos garantiza estabilidad y precisión de frecuencia patrón. Estos 4MHz empiezan a ser divididos,

primero por 8 (1/2 CD4520) y luego por 10.000 (los 2 CD 4518) para lograr una señal de 50Hz. Esta señal ingresa a un contador decimal CD4017. De aquí obtenemos varias señales. La primera es, usando el divisor x 10 del CD4017, una señal de 5Hz, que como vemos, tiene un período en estado alto de 100ms, que usamos para activar la puerta de entrada, y en los 100ms que nos quedan de estado bajo enviar en secuencia dos pulsos: uno para el latch, que ordena pasar la cuenta al display y “cerrarlo”, y otro de reset, para poner a cero los contadores y empezar una nueva cuenta. La señal que vamos a medir necesita un tratamiento previo, para llevarla al nivel que trabajan los contadores digitales. Para eso tenemos un preamplificador de entrada hecho en base a un transistor BF494, que eleva el nivel de señal y lo pasa a un “conformador” en base a un integrado cuádruple, un 74LS00, que lleva esa pequeña señal a nivel TTL, o sea, entre 0 y 5V. Esta señal, ya a nivel TTL ingresa a un divisor x 10 74LS90, que hace de prescaler. ¿Porqué es necesario esto? Porque los integrados CMOS no trabajan más allá de los 6 o 7 MHz, así que la señal de 50MHz se divide x 10 para que al contador ingresen como máximo 6MHZ. La salida de este prescaler se pone a nivel CMOS (0-12V) por medio de un transistor BF546 y se ingresa a la llave de entrada (CD4011). Con esto tenemos conformado el contador de frecuencias. Display:

Vemos aquí el diagrama esquemático del excitador de display.

Aquí tenemos el diagrama esquemático del mecanismo de relojería y entrada.

Plaqueta del mecanismo de relojería y entrada (para plancha)

Ubicación de los componentes en la plaqueta.

Detalle de la placa .

Placa del contador en espejo para plancha

Ubicación de los componentes en la placa

Foto del contador digital

Placa de los display de cátodo común

Ubicación de los componentes

Detalle de la unión eléctrica entre la placa del contador y los display

Vemos que la placa del contador está unida a la de los display por los alambres de las resistencias de 1K. Esto le da rigidez al conjunto. No olviden los puentes de conexión debajo de los display y debajo de los integrados CD4518. La placa del contador tiene muchos puentes, pero es mejor que hacer una placa doble faz. En la placa del display hay 3 resistencias de 1K, estas encienden los puntos decimales de los display. En el caso del frecuencímetro, están encendidos en el segundo y quinto display. Pensaba usar el mismo contador para un frecuencímetro de audio, en ese caso encendería el punto decimal del tercer display. La calibración es sencilla, sólo hay que llevar el oscilador a 4.000.000 Hz con algún frecuencímetro patrón o llevarlo a batido cero con un receptor de comunicaciones. ¡Suerte con el armado!

Dejo un detalle ampliado de la conexión con el display