Uniwersalny
Uniwersalny
preskaler częstotliwości
preskaler częstotliwości
Do czego to służy? Parametry układu MC12080:
W praktyce radioamatorskiej często spoty- - maksymalny zakres częstotliwości: 1,1GHz,
kamy się z koniecznością dokonywania po- - minimalny zakres częstotliwości: 100MHz,
miarów częstotliwości w zakresie VHF czy - napięcie zasilania: 4,5-5,5 (5V),
UHF (pasma 2m/144MHz lub 70cm/430 - maksymalny pobór prądu: 5mA (3,7mA),
MHz), a nawet w zakresach ponad 1GHz. - poziom napięcia wejściowego:
Nieraz pomiar sprowadza się do skontrolo- 0,4-1Vpp/100-250MHz, 0,1-1Vpp/1,1GHz,
wania pracy generatora stopnia przemiany - poziom napięcia wyjściowego: 0,8-12Vpp,
częstotliwości w sprzęcie RTV, TV-SAT czy - zakres temperatury: -40...+85oC,
w układach radiokomunikacji (profesjonal- - stopień podziału: 10, 20, 40, 80,
nej, jak i amatorskiej). - obudowa: SO8.
Niestety większość spotykanych mierni- MC12080 charakteryzuje się maksymal- Rys. 2
ków częstotliwości starszej generacji oraz ną częstotliwością pracy około 1GHz i typo-
amatorskiej konstrukcji ma maksymalną wym napięciem zasilania 5V. Tabela 1:
częstotliwość pracy około 100MHz. Z tego Schemat struktury wewnętrznej układu SW1 SW2 SW3 Podział
też względu produkuje się specjalne preska- pokazano na rysunku 1. L L L 80
lery, czyli dzielniki częstotliwości, wykony- Czułość układu bez przedwzmacniacza L L H 40
wane najczęściej w technologii ECL, służą- wynosi średnio około 0,5Vpp (rysunek 2), L H L 40
ce m.in. do rozszerzenia zakresu pomiaro- zaś minimalna częstotliwość pracy układu L H H 20
wego miernika częstotliwości. sięga 100MHz. H L L 40
Najchętniej wykorzystuje się podział Stopień podziału miernika nie musi H L H 20
przez 10 lub wielokrotność. Przystawki z ta- wynosić 10, a może być 20, 40, 80 i można H H L 20
kimi dzielnikami - w połączeniu z posiada- go zmieniać poprzez podłączenie wyprowa- H H H 10
nym miernikiem częstotliwości - umożliwia- dzeń SW1, SW2, SW3 do masy lub zasilania, Jednak przy powiększaniu stopnia podzia-
ją co najmniej 10-krotne powiększenie ma- odpowiednio według tabeli 1. łu ulega pogorszeniu rozdzielczość miernika,
ksymalnego zakresu pomiarowego. odpowiednio 10, 20, 40 czy 80 razy. Jeżeli,
W ofercie handlowej AVT było już kilka dla przykładu, częstotliwość nadajnika wy-
preskalerów opartych o dzielniki częstotli- Rys. 1 nosiła 145 550kHz, to przy pomiarach mier-
wości ECL oferowane przez firmę PLESSEY nikiem z rozdziel-
(układy z serii SP8000 o podziale 2...256). czością 100Hz wy-
Niestety zostały one wycofane z oferty świetlacz miernika
handlowej ze względu na wysoką cenę i nie- będzie wskazywał
dostępność układów scalonych. 14 550kHz (x 10).
Z tego też powodu zwróciliśmy w ostat- Taka dokładność
nim czasie uwagę na coraz bardziej dostępne pomiarów w tym
preskalery firmy Motorola MC12080 paśmie jest wystar-
i MC12079. czająca, ale przy
podłączeniu dziel-
Jak to działa? nika 1:80 rozdziel-
W przedstawionym na zdjęciu układzie czość wynosiłaby
wykorzystano dzielnik dziesiętny MC12080 80kHz i byłaby już
firmy Motorola. nie do przyjęcia.
Elektronika dla Wszystkich
56
Gdyby jednak zaszła konieczność użycia Zamiast dzielnika MC12080 można zasto- gotowy do użycia. Pamiętać należy o pomno-
dzielnika 1:80 bez pogorszenia rozdzielczo- sować także dzielniki dwójkowe firmy Moto- żeniu wyniku pomiaru przez 10.
ści miernika, to należałoby zastosować 80- rola MC12079, które mają wyższą częstotli- Jeżeli zależy nam na dokładnych wyni-
-krotne zwiększenie czasu bramkowania. wość pracy (nawet 3,4GHz) przy ponad dwu- kach pomiaru, to dołączony miernik często-
Wiąże się to często ze zmianą konstrukcji krotnie większym poborze prądu. Są one sto- tliwości powinien charakteryzować się roz-
miernika, polegającą na dobudowaniu odpo- sowane między innymi w głowicach telewi- dzielczością 1Hz, bowiem zastosowany
wiedniego dzielnika sygnału bramkującego. zyjnych (jako dzielniki pętli fazowych - PLL), podział przez 10 spowoduje pogorszenie
gdzie pracują powyżej 1GHz ze wypadkowej rozdzielczości do 100Hz. Jeże-
stopniem podziału: 64, 128 i 256. li zastosujemy uproszczony miernik o roz-
Parametry MC12079: dzielczości 1kHz, pomiar częstotliwości
- maksymalny zakres częstotliwo- z zastosowaniem tej przystawki będzie bar-
ści: 2,8GHz, dzo przybliżony (rozdzielczość 10kHz).
- minimalny zakres częstotli- Przystawka może być podłączona we-
wości: 250MHz, wnątrz lub na zewnątrz miernika. Przy umie-
- napięcie zasilania: 4,5-5,5 (5V), szczeniu przystawki wewnątrz obudowy
- maksymalny pobór prądu: miernika warto zamontować dodatkowy
11,5mA (9mA), przełącznik doprowadzający sygnał pomia-
- poziom napięcia wejściowego: rowy bezpośrednio do miernika (pomijając
0,4-1Vpp/250-500MHz, przystawkę i odłączając zasilanie) przy czę-
0,1-1Vpp/0,5-2,8GHz, stotliwościach pomiarowych właśnie poniżej
Rys. 3 - poziom napięcia wyjściowego:1-1,6Vpp, 100MHz. Wypada także przypomnieć o za-
- zakres temperatury: -40...+85oC, bezpieczeniu wejścia przystawki przed
Rys. 4 - stopień podziału: 64, 228, 256, uszkodzeniem zbyt wysokim sygnałem
- obudowa: DIP8 (SO8). w.cz., podanym na przykład z wyjścia nadaj-
Schemat struktury wewnętrznej układów nika (radiotelefonu VHF czy UHF). Najpros-
MC12079 pokazano na rysunku 3, zaś na tszym takim zabezpieczeniem będą dwie
rysunku 4 charakterystykę napięciowo - czę- szybkie diody (np. KA222) połączone wzglę-
stotliwościową (czułość). dem siebie przeciwstawnie i przylutowane
Stopień podziału dzielnika MC12079 jest bezpośrednio do gniazda wejściowego BNC.
określony stanami logicznymi SW1 i SW2 Często podczas kontroli częstotliwości
według tabeli 2. nadajnika większej mocy wystarczy do wejścia
Tabela 2: przystawki podłączyć odcinek przewodu i zbli-
SW1 SW2 Podział żyć radiotelefon na taką odległość, aby uzyskać
L L 256 stabilne wskazania wyświetlacza miernika.
L H 128 W celu zwiększenia czułości przystawki
H L 128 można do jej wejścia podłączyć przedwzmac-
HH64 niacz, np. na opisywanym układzie MAR6.
Topografia wyprowadzeń obydwu tych Oczywiście podczas kontroli częstotliwo-
układów jest identyczna (rysunek 5). ści układów o większej impedancji niż 50&!,
Na rysunku 6 pokazano schemat ideowy a także wrażliwych na zmianę obciążenia, np.
prostej przystawki na układzie MC12080 fir- generator bez separatora, koniecznym staje
my Motorola. W identycznym układzie moż- się zastosowanie wtórnika emiterowego, np.
Rys. 5 na wykorzystać dzielnik MC12079, z tym że na BFR 93, lub innej aktywnej sondy w.cz.
rezystor wyjściowy musi mieć wartość o jak największej częstotliwości pracy i impe-
Rys. 6 1,2k&!. dancji wejściowej oraz minimalnej pojemno-
ści wejściowej.
Montaż i uruchomienie Andrzej Janeczek
Układ przystawki może być zmontowany
z wykorzystaniem uniwersalnej płytki druko-
Wykaz elementów
wanej, a nawet poprzez przylutowanie kilku
elementów bezpośrednio do wyprowadzeń US1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .MC12080
układu scalonego. Wejście i wyjście przy- C1, C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1nF
stawki powinno być połączone krótkim od- C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10nF...100nF
cinkiem przewodu koncentrycznego. Zmon- R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .820&!
towany układ, po podłączeniu zasilania, jest
Elektronika dla Wszystkich
57