Onlangs is in het blad een schakeling gepubliceerd van een 2 meter ontvanger, ontworpen door Henk van den Hof(PElBVJ). Er bestond echter behoefte aan een uitbreiding van deze ontvanger met een frequentieuitlezing om enerzijds nauwkeurig te kunnen afstemmen en anderzijds de ontvangstfrequentie zichtbaar te maken. Het betreft hier een heterodyne ontvanger, gekenmerkt door toepassing van een middenfrequentie (MF). De middenfrequentie van genoemde ontvanger bedraagt 10.7 MHz, hetgeen inhoudt dat de lokale oscillator een frequentie heeft van PLUS 10.7 MHz (bovenmenging) of MIN 10.7 MHz (ondermenging) ten opzichte van de ontvangstfrequentie. Alleen het toepassen van een frequentieteller is niet voldoende omdat dan de frequentie van de lokale oscillator wordt gemeten, hetgeen uiteraard niet de ontvangstfrequentie weergeeft. De frequentie van de lokale oscillator dient voor de frequentieuitlezing gecorrigeerd te worden met de waarde van de middenfrequentie, in dit geval middenfrequent aftrek (er wordt bij deze schakeling uitgegaan van bovenmenging). Om één en ander universeel te maken is besloten om de middenfrequent aftrek instelbaar, alsmede in- en uitschakelbaar te maken. In dat geval kan namelijk ook de frequentie worden uitgelezen van TV - tuners (38.9 MHz MF, zie spectrum analyser), FM-ontvangers (10.7 MHz MF), Kortegolf-ontvangers, etcetera.

De hier beschreven frequentie teller heeft de volgende mogelijkheden / eigenschappen:

- middenfrequent aftrek in- en uitschakelbaar
- middenfrequent aftrek instelbaar van 0,01 MHz tot en met 40,95 MHz
- meetbereik van 10 MHz tot -1500 MHz.
- omschakelbaar meetbereik ( < 1000 MHz, > 1000 MHz) waarbij middenfrequent aftrek gelijk blijft !
- gebufferde meetingang compact uitgevoerd
- aantrekkelijk geprijsd

Zie voor schema's figuur 1a en figuur 1b

De aansluitspanning van de schakeling bedraagt 12 tot 15 volt (gelijkspanning). Door U12 wordt de spanning op 9 volt gebracht ten behoeve van de gehele schakeling. Voor de prescaler wordt met behulp van U 1 de spanning tot 5 volt teruggebracht. Indien men gebruik wil maken van een 9 volts spanning (b.v. accu of batterij) kan U12 weggelaten worden en kan men de in- en uit- aansluiting van U12 op de print met elkaar doorverbinden.

Aangezien de prescaler een deelfactor heeft van 256 dient de tijdbasis zodanig te worden geconstrueerd dat een juiste frequentiemeting ontstaat. De resolutie van de frequentieteller bedraagt bij het lage meetbereik 1 KHz, hetgeen in combinatie met deelfactor 256 van de prescaler resulteert in een meettijd van 0.256 seconde (3.90625 Hz). Deze frequentie wordt opgewekt rondom U9 met het 4096 KHz kristal. Als deelfactor bij U9 wordt 220 (1048576) gebruikt. (4096000 Hz / 1048576 = 3.90625 Hz = 0.256 seconde). De tijdbasis wordt afgeregeld met trimmer C 17. Met behulp van de NAND-poorten in U5 worden de latch- en de resetpulen tot stand gebracht. De latchpuls geeft de tellerstand door aan de uitlezing en de resetpuls zet alle tellerstanden op 0 voordat de nieuwe meting plaatsvindt.

De middenfrequent aftrek wordt gerealiseerd met behulp van U3 (10-delers), U4 (elektronische schakelaars) en US (binaire teller). VanafT2 doorloopt het signaal een aantal stappen, afhankelijk van de stand van schakelaar S IA. Met deze schakelaar kan het meetbereik worden omgeschakeld, stand 'L' voor het meetbereik tot 1000 MHz (1 KHz resolutie) of stand 'H' voor het meetbereik boven 1000 MHz (10 KHz resolutie). Bij stand 'L' gaat het signaal door U4Y, U4X, U3B (10-deler) en U4Z voordat het de binaire deler US bereikt. De binaire deelfactor bij US is afhankelijk van de aangesloten diodes. Deze deelfactor dient nog met 10 (ivm U3B) te worden vermenigvuldigd om de totale deelfactor te bepalen. Nadat de teller de ingestelde waarde heeft bereikt wordt het signaal naar U7 geschakeld door U4X. Bij stand 'H' gaat het signaal door U3A (10-deler), U4Y, U4X , U4Z voordat het de binaire deler US bereikt. De binaire deelfactor bij US is ook hier afhankelijk van de aangesloten diodes. Deze deelfactor dient nog met 10 (ivm U3A) te worden vermenigvuldigd om de totale deelfactor te bepalen. Nadat de teller de ingestelde waarde heeft bereikt wordt het signaal naar U7 geschakeld door U4X. Het verschil tussen beide standen is dat bij stand 'H' (resolutie 10 KHz) de frequentie vanaf T2 eerst door 10 is gedeeld wat bij stand 'L' (resolutie 1 KHz) niet het geval is. De totale deelfactor (U3A met U8) of (U3B met U8) blijft echter gelijk, hetgeen betekent dat de middenfrequent aftrek met het ingestelde meetbereik ('L' of 'H') mee schakelt. De signaal dat naar U7 wordt geschakeld is echter wel afhankelijk van de stand van de schakelaar- Door deze opzet kan de tijdbasis (0.256 seconde meettijd) ongewijzigd blijven.

Reeds eerder is gemeld dat de diodes (lN4148) bij U8 de middenfrequent aftrek bepalen. Door de juiste diodes met U8 te verbinden ontstaat de gewenste middenfrequent aftrek. De combinatie van diodes (zie letters) geven de desbetreffende waarde voor de aftrek aan:

A = 0.01 MHz D = 0.08 MHz G = 0.64 MHz J = 5.12 MHz B= 0.02MHz E= 0.16MHz
H= 1.28MHz K= 10.24MHz C = 0.04 MHz F = 0.32 MHz I = 2.56 MHz L = 20.48 MHz

De onderstreepte waarden geven een middenfrequent aftrek van 10.7 MHz aan (letterwaarden optellen). Als voorbeeld zijn bij de componentenopstelling (tig. 3a) de vetgedrukte diodes (bij U8) op een middenfrequent aftrek van 10.7 MHz ingesteld. Met behulp van S2 kan de middenfrequent aftrek opgeheven worden zodat de schakeling als een normale frequentieteller functioneert.

De feitelijke frequentieteller wordt gevormd door U7 en U6. De overflow uitgang van U7 wordt verbonden met de telingang van U6. De maximaal af te lezen tellerstand bedraagt in totaal 999 999. Door middel van de latchpuls uit de tijdbasis wordt de tellerstand doorgegeven aan de uitgang van U7 en U6. Deze BCD (Binary Coded Decimal) uitgangen (Q0 t/m Q3) zijn gemultiplexed; de juiste waarde kan uitgelezen worden in combinatie met de actieve digit- select uitgangen (DS1 t/m DS3). De BCD uitgangen van U7 en U6 worden verbonden met de BCD ingangen van de BCD naar 7 segment omzetters U11 en U10. Per BCD naar 7 segment omzetter worden van 3 displays de digits parallel doorverbonden (LD1 t/m LD3 voor U11 en LD4 t/m LD6 voor U10). De anodes van de displays worden door de transistors T3 t/m TS gemultiplexed zodat op het juiste moment het desbetreffende display wordt geactiveerd. Met behulp van schakelaar S1B wordt de overeenkomstige decimale punt op de display geactiveerd (dec.punt van LD4 bij stand 'L' en dec.punt van LD3 bij stand 'H'). Opvallend is het ontbreken van weerstanden bij de 7 segment uitgangen van U11 en U10, deze zijn namelijk stroombegrensd (max. 10 mA). Aangezien de displays worden gemultiplexed bedraagt de maximale stroom per displaysegment ca 3 mA. Deze stroom is toch nog voldoende om een duidelijke uitlezing te verkrijgen. Bovendien is de vermogensopname laag, hetgeen bij accu of batterij gevoede toepassing een groot voordeel is.

Bij figuur 2 treft u de print lay-out van de frequentieteller aan. Deze print dient doorgezaagd te worden zodat print FC99.1 gescheiden wordt van print FC99.2. Op de print is een uitsparing ter grootte van een zaagsnede gemaakt.

Nadat print FC99.l en print FC99.2 zijn gescheiden kunnen de componenten op de printen worden geplaatst en gesoldeerd. Zie figuur 3a voor de componenten opstelling van print FC99.l en figuur 3c voor de componenten opstelling van print FC99.2. In figuur 3b staat de situatie aangegeven indien van een reeds bestaande prescaler gebruikt wordt gemaakt. Bij het plaatsen en solderen van de componenten is het raadzaam te starten met de montage van eerst de kleine (lage) en daarna de grote (hoge) componenten, als volgorde voorbeeld:

- draadbruggen diodes weerstanden
- condensatoren, kristallen, trimmers
- transistors
- condensatoren
- IC's (let goed op de plaatsing van de IC's)
- displays
- externe componenten aansluiten (schakelaars etc.)

Nadat de printen zijn voorzien van de componenten vindt ten slotte samenvoeging van de printen plaats. In figuur 3d staat aangegeven op welke wijze dat dient te geschieden. De koperen baantjes van print FC99.1 en print FC99.2 worden haaks op elkaar gesoldeerd.

Veel succes met het nabouwen, Ton Hesselman, PElBPQ