Ontwerp: Frequency counter

Dit hoort thuis in het meetforum.

Inderdaad heb dit over het hoofd gezien mijn excuses

Verplaatst.

Ik weet er niet veel van, maar als je Duits kunt dan staat op de volgende site het één en ander uitgelegd. Ook staan er een aantal ontwerpen inclusief de ASM code. Daar zou je dan wat van kunnen leren
http://www.sprut.de

Deze frequentiemeter heb ik indertijd nog eens gemaakt:
http://www.qsl.net/dl4yhf/freq_counter/freq_counter.html
Hij werkt wel maar tot 50MHz

Om 150MHz te meten heb je een prescaler nodig, en dan heb je ook meteen een uitbreiding tot 1.3GHz (of hoger met extra 2-deler).

Als je tot 150MHz wil tellen, heb je een laagdoorlaatfilter nodig dat alle frequenties boven 150MHz blokkeert. Anders zal je een foutieve uitlezing bekomen, als je signaal bvb. sterke harmonischen vertoont.

De antiparallelle diodes doen inderdaad dienst als zgn. clamp, ze sluiten de pieken kort die je teller zouden kunnen beschadigen.

Je kan ook bvb. je input bufferen met een snelle opamp, waarvan je de versterking/verzwakking kan instellen met een potmeter. De uitgang clamp je tussen 0 en 5V. De potmeter werkt dan een beetje zoals de TRIGGER LEVEL van een oscilloskoop.

Ik zal inderdaad een prescaler nodig hebben. Na wat zoeken heb ik de 74HCT4040 (12 stage ripple counter) gevonden alleen is zijn maximum operating frequency 90MHz. Voor 150MHz en hoger zal deze niet voldoen. Ik denk ergens gelezen te hebben dat er IC's bestaan die specifiek gemaakt zijn om frequenties te delen. Iemand een idee?

Je moet het zoeken in speciale IC's, U893B, U664, SAB6456, U813, MB506 etc

Dit zijn grote delers, 64, 128, 256 en gaan in de regel tot zo'n 1.3GHz of meer.

Op 21 december 2009 14:51:51 schreef Henry S.:
Om 150MHz te meten heb je een prescaler nodig, en dan heb je ook meteen een uitbreiding tot 1.3GHz (of hoger met extra 2-deler).

In principe kun je 150MHz nog wel rechtstreeks tellen en uitlezen, zonder prescaling dus. Mijn Philips Pm6676 heeft er in ieder geval geen problemen mee. Je kunt dan met een meettijd van 1 seconde tot op 1Hz nauwkeurig meten, mits je tijdbasis goed genoeg is.

Dat vergt wel wat extra effort en ervaring, en ik betwijfel of de TS er behoefte aan heeft.

Op 21 december 2009 18:00:30 schreef joopv:
[...]
In principe kun je 150MHz nog wel rechtstreeks tellen en uitlezen, zonder prescaling dus. Mijn Philips Pm6676 heeft er in ieder geval geen problemen mee.

ECL ingang misschien?

Je moet het zoeken in speciale IC's, U893B, U664, SAB6456, U813, MB506 etc

Ik haal mijn componenten veelal bij RS-components. De types die je mij gegeven hebt hebben ze niet maar wel de MC1280. Dit is een 1.1 GHz frequentie prescaler die als delers 10, 20, 40 en 80 heeft. Ik ga deze gebruiken.

Veel van de U's zijn obsolete, MC1280 kan prima. Het deeltal los je toch softwarematig op, was met de oude counters niet het geval.

Om de 1Hz puls te maken zou ik een 74HCT4060 gebruiken dit is een 14 stage ripple counter met oscillator. Via een weerstand op RTC en een condensator op CTC stel ik een oscillatiefrequentie in van 4096kHz. Op pin 11 zou ik dan een puls moeten krijgen van 1s hoog.
1/4096Hz= 244.140625us * 4096= 1s.

74F74 kan ten minste tot 100Mhz tellen.
Meestal werken nog goed met 120 en zelfs 150Mhz clock.

Alleen als je zeer steile flanken instuurt (veel storingen), bij gebrek aan beter vroeger wel gedaan maar het blijft behelpen.

Schmitt Trigger inverter 74F14 in de clock ingang van de 74F74 gebruiken.

Om de 1Hz puls te maken zou ik een 74HCT4060 gebruiken dit is een 14 stage ripple counter met oscillator. Via een weerstand op RTC en een condensator op CTC stel ik een oscillatiefrequentie in van 4096kHz. Op pin 11 zou ik dan een puls moeten krijgen van 1s hoog.
1/4096Hz= 244.140625us * 4096= 1s.

Je hebt toch een timer in je PIC processor ? Als je die op een kristal laat lopen is dat veel nauwkeuriger en stabieler dan een externe 1 seconde klok met een RC timer.

Ben ondertussen al afgestapt rond het idee van de 74HCT4060 als 1Hz puls generator. Ik ga zoals je zegt timer0 gebruiken om de 1seconde puls te maken en timer1 om het aantal pulsen per seconde te tellen

Een andere oplossing:
http://www.alternatezone.com/electronics/freq.htm
Maar deze ontwerp gebruikt geen PIC...alleen goedkope Cmos.
Enigen zullen daarvan niet houden...
Ik heb deze schema getest (met enige modificaties om met prescaler SAB6456A te kunnen werken)en werkt heel goed.
Tijdbasis: 0,1 of 1s (schakelbaar)
Voordeel: blijft niet 1s te meeten en daarna 1s te wachten: meet opnieuw elke second of elke 0,1s
NB: MC12080 of MC12093 prescaler is geen oplossing want werkt niet onder 100Mhz.
Zie datasheet: Toggle frequency min: 0,1Ghz = 100Mhz
Ik had dezelfde probleem met SAB6456A: werkt niet met lagere frequenties. (ook erg onstabiel)

[Bericht gewijzigd door Emilien op dinsdag 22 december 2009 23:51:08 (21%)]

Na wat zoekwerk heb ik een schema gevonden voor het ingangsgedeelte:

Schema

Het schema komt van een frequentie teller tot 1MHz. Nu ik maak een frequentie teller tot 1GHz dus zal ik de componenten wat anders moeten dimensioneren. Dit is voorlopig nog niet aan de orde. Eerst zou ik het schema ook willen begrijpen. Dit is wat ik tot nu toe denk te "begrijpen":

- C: 680nF en R: 220ohm vormen een 1ste orde HDF met f0= 1063.87Hz;
- 2*schottky: veiligheid voor hogere spanningen dan 5V;
- C: 470nf is een koppelcondensator;
- Doel schakeling: eender welk ingangssignaal omzetten naar +5/gnd,...;

Het doel van een HDF met f0 1063Hz en de werking rond T7 begrijp ik niet goed, misschien jullie wel alvast bedankt.

hoogdoorlaat dient om laagfrequentie 'brom' we gt ehouden van de ingangstrap.

die shottkys limiteren op +- 0.3 volt ... niet op 5 zoals jij schrijft

voor hogere frequenties ben je met dit schema geen fluit ( zeker niet als je tot 1 GHz ewilt gaan )

ga naar de agilent website en snor een van de servicemanuals op van hun oudere frequentie counters en jat daar de ingangstrap uit ...

Ik heb eens in de service manual van een agilent frequency counter gekeken die een frequentie bereik heeft van 10Hz tot 3Ghz. Daar heb ik het schema teruggevonden maar het lijkt mij toch geen goed idee om dat gewoon over te nemen. Het ziet er te complex uit.

Mits ik weinig tot geen ervaring heb met hoogfrequent (VHF en UHF) wat zijn de eigenschappen van een goed ingangsfilter in een dergelijk frequentie gebied? Men spreekt ook van een ingangsgevoeligheid wat bedoelt men hiermee precies?

[Bericht gewijzigd door steve04 op vrijdag 25 december 2009 23:54:57 (31%)]

werken met een tijdbasis van 1 hz lijkt stom....toch niet
je kan op diverse sites gps ontvangers kopen met 1pps...naukeuriger kan je niet meten,
als je dan nog een "lange termijn meting" maakt van enkele 10-talle seconden kom je al gauw enkele getallen na de komma uit