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当前位置:首页>我的DIY作品>H-F1 VFD大屏幕多功能频率计


经过一年多的反复试验,及近二个月业余时间的编程,H-F1正式可以和大家见面了!

H-F1采用优质的高速CMOS IC,并配合精确的时基算法。A通道可以用1秒的闸门达到1Hz的分辨率,并且具有180MHz的最高测试频率,完全胜过市售的一般通用频率计。A通道5Hz~180MHz,覆盖到VHF波段,1Hz的分辨率来测试2米SSB没有任何问题。

H-F1除了有通用频率计功能外,还有三项独创功能,分别是:

1:A通道(5Hz~180MHz)和 B通道(10MHz~2500MHz)可以同时测量,并可加减各自的中频值,同时显示。可以监控两路频率,相当与拥有2台频率计,应用方式更为灵活!

2:采用频率计方式测试电容值和电感值,突破单片计IO口频率缺陷(输入只能小于500kHz),集成多项式32位浮点运算,配合简单的外部LC振荡电路,即可用0.1~100MHz的频率来测试电容和电感值。由于频率计分辨率为1Hz,得数更加精确,而且标准参考电容可以自己设定。

3:集成GPS时钟功能(GPS模块为选件),提供精确的北京时间和UTC时间,及经纬度和高度运动方向等显示。



 

使用说明书及清晰线路图(PDF格式)



 

H-F1 VFD多功能频率计 晶体、电感电容测试电路 (PDF格式,仅提供电路,需要自己DIY)


这是我画的LCX PCB,单面板布线,如有需要可以打印后自制。

 



H-F1 主要技术指标


频率测量范围:
A通道: 5Hz~180MHz
B通道: 10MHz~2500MHz
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输入阻抗:
A通道: R≈1MΩ C≤30Pf
B通道: 50Ω
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输入灵敏度:

A通道:
5Hz~ 100Hz      优于50mVrms
100Hz~ 50MHz    优于20mVrms
50MHz~80MHz     优于50mVrms
80MHz~150MHz    优于100mVrms
150MHz~180MHz   优于200mVrms

B通道:
10MHz~500MHz    优于100mVrms
500MHz~100MHz   优于50mVrms
1000MHz~2500MHz 优于100mVrms
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最大安全电压:
A通道     : AC 100V
B通道     : AC 10V
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读数准确度: ±时基准确度±触发误差×被测频率(或被测周期)±LSD
标称频率  : 11.300MHz(TCXO)
频率稳定度: 优于2ppm(-20℃~+70℃)
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供电电压: DC 9~13.8V
工作电流: 350mA @12V
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显示规格: 20字 X2行 VFD显示屏
屏幕尺寸: 70×190 mm
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外形尺寸: 安装面 75×230mm 厚:43mm

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其它功能
1:中频加减1Hz~255.000000MHz,最小值为1Hz。
2:A通道B通道可以同时测量,同时显示,并可以分别加减中频值。
3:可用1~100MHz的频率来测试电容和电感值。
4:留有DIY空间,可外接频率基准源。
5:集成GPS时钟功能,提供精确时间,和经纬度、高度、运动方向等显示。


采用原装低相位噪声自补偿TCXO,在室内温度下,有很好的稳定度,实际测量,以测试10MHz为例,开机10分钟时间后,测量误差≤±1Hz。

内部基准TCXO指标:
标称频率  :11.300MHz
频率准确度:≤±1×10-6 室温25℃
温度稳定度:≤±2×10-6 -20℃~+70℃相对于25℃
年老化率  :≤±1×10-6
10年老化率:≤±5×10-6
电压特性  :≤±2×10-7 电源电压变化±5%
负载特性  :≤±2×10-7 负载变化±10%
相噪      :≤-130dBc/Hz @1KHz
输出波形  :正旋波
负载      :15pF±10%
供电电压  :+5×(1±5%)V
工作电流  :≤4mA
外形尺寸  :18×12×8 mm


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* 简要说明
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按键排列,从上到下:

上行键
下行键
确认键
菜单键

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在各功能里按菜单键,再按上行键或下行键有以下选项:
1:A通道
2:B通道
3:AB通道同时测量
4:中频加减值设置
5:电感测试
6:电容测试
7:标准电容设置
8:GPS 北京时间
9:GPS 世界协调时
10:北京时间、运动速度、运动方位角、高度
11:经纬度

按确认键即可进入该项。
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A通道、B通道
在A、B通道状态,按菜单键两次可设置是否加减中频值,屏幕显示IF表示功能启用。
IF +-值从0~255MHz,步进为1Hz。

在A、B通道状态,按上行键可选择闸门时间。按下不放直到闸门时间显示为另一档后放开。
A通道闸门:0.1秒和1秒可选,0.1秒分辨率10Hz,1秒分辨率1Hz。
B通道闸门: 1秒和4秒可选,0.1秒分辨率64Hz,4秒分辨率16Hz。

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中频加减值设置:
进入该项,会先显示A通道加减值,比如+010.700000MHz。
短按菜单键进入B通道设置,会显示如+021.400000MHz。
长按菜单键1秒,会改变当前加减状态。比如+021.400000MHz,长按菜单键1秒后,
会显示-021.400000MHz。

设置加减频率,按上行键、下行键会1Hz步进。按上行键或下行键时,再按确认键会
以10kHz为步进。按上行键或下行键时,再按菜单键会以100kHz为步进。

设置后放开所有按键,再按确认键保存返回。
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标准电容设置:
比如使用1000pF做为测试标准电容,使用(286楼)附件计算浮点数值。

Decimal Floating-Point:栏输入 1.000E-9 按 Rounded 计算

得出 Hexadecimal:3089705F 将 30 89 70 5F 输入H-F1即可,

1.000代表nF,即1000p,E-9是固定要输入的。

如100pF即输入 0.1E-9

输入方法:
菜单选择 7:标准电容设置,按确认键;
会先看到原来设置的浮点值;
按菜单键选择要修改的字节,要修改的字节前会显示“*”号;
按上行键、下行键可改变数值;
再按菜单键选择要修改的其它字节,要修改的字节前会显示“*”号;
按上行键、下行键可改变数值;
按确认键保存后退出;

除非改变标准电容,标准电容只需设置一次,H-F1会保存,每次开机自动调用,不用重复输入。
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电容、电感测量:
设置完标准电容后,接上外部测试电路,
外部测试电路转到电容模式,并接上标准电容。
按上行键校准,屏幕显示标准电容值,和当前频率。
放开后即可测试电容;


同时H-F1的3个IO口,还会输出三组控制电平给外部测试电路,分别为:
电感测试模式
电容测试模式
校准模式
晶体测试模式

*外部电感、电容、晶体的测试电路见前面图片。



H-F1各种测试模式示意图


无线电爱好者为H-F1制作的外壳

 


H-F1淘宝链接

 


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