Montagem do frequencímetro simples com 74HC4040
Este frequencímetro foi totalmente baseado no projeto
Descrevemos aqui a montagem de um frequencímetro simples, com dois circuitos integrados, que medem os kHz de uma freqüência, mostrando de 0 a 99 kHz com passo de 500 Hz nas freqüências entre 500 Hz a 40MHz.
Este circuito pode ser empregado como mostrador em receptores e transmissores de montagem caseira.
Foto com varias vistas do frequencímetro montado
Indicando 27 (7027) 2 a esquerda e 7 (1+2+4) a direita
Indicando 31 (7031) 3 (1+2) a esquerda e 1 a direita
Esquema do frequencímetro simples
Dividimos a montagem em três partes : modulo de tempo, modulo contador, e controle (interligação dos módulos).
O importante é realizar este tipo de montagem em módulos e etapas, pois verificamos assim alguns erros que depois de montado ficam muito difíceis de corrigir.
A seguir descreveremos a forma que realizamos nossa montagem auto-suportada .
Modulo de tempo
Componentes
74HC4060 ou CD4060 , resistor de 4k7 1/8W, resistor 1M 1/8 W, cristal de 4096 MHz HC-49U, capacitor de 33 pF NPO , capacitor de 82 pF NP0.
Montagem
- Cortar a parte mais fina dos terminais do CI, deixando no tamanho original somente os pinos 8 e 16 que são os de alimentação.
- O cristal deverá ser montado nas parte de traz do CI, uma parte do cristal ficará sobrando nas laterais e na parte superior, os terminais do cristal ficarão na direção pino 8 pino 9, o terminal do cristal, do lado do pino 10 /11, deverá ser dobrado (deixar uns 2 - 3mm de folga na base do cristal) a 90 graus coincidindo como pino 11 do ci onde deverá ser soldado.
- O outro terminal do cristal deverá permanecer dobrado e assentado sobre as costas do CI.
- Soldar resistor de 1M 1/8W entre os terminais do cristal, cortando as sobras do resistor.
- Soldar resistor de 4k7 entre o outro terminal do cristal e o pino 10 do CI, deixando o maior espaço possível para outros componentes.
- Dobrar o pino 10 para junto da carcaça do cristal e soldar.
Na ilustração não aparece o capacitor de 33pF que esta posicionado na lateral do CI
Soldar capacitor de 33 pF entre o pino 11 e a carcaça do cristal este capacitor ficará ao lado do CI não ultrapassando a largura do cristal.
Soldar fio terra nu (sobra de terminais de componentes) entre a carcaça do cristal e o pino 8 (terra).
Soldar o capacitor de 82pF entre a junção do resistor de 4k7 e o pino 8 do CI (terra), o capacitor deverá ficar sobre as costas do CI.
Teste:
- Alimentar o CI pinos 8 com negativo e 16 com positivo com uma tensão entre 5 e 15 V.
- Escutar em um receptor o sinal em 4096 kHz ou
- Medir com frequencímetro a freqüência do pino 1 de 1 kHz ou
- Com um fone ligado a terra e o outro terminal via capacitor de .1µF (100nF) ligar ao pino 1 do CI ouvindo o sinal de 1kHz ou
- Com um um diodo led e um resistor de 220 a 560 Ohms em serie verifique se ele acende entre o pino 1 e o terra.
Modulo contador :
Componentes
Circuito integrado 74HC390 ou 74LS390, 8 diodos led amarelos, placa de circuito impresso com 12mm por 5mm.
Montagem
- Cortar a parte mais fina dos terminais do CI, deixando no tamanho original somente os pinos 8 e 16 que são os de alimentação.
- Com o CI de pernas para cima, identifique de forma visual o pino 1,
- Faça as conexões (jumpers) entre os pinos 2 com 3 e 12 com 13.
- Identifique o lide negativo do led
- Corte todos os terminais negativos dos leds (8) com o mesmo tamanho
- Dobre cerca de 1mm do terminal negativo do led e solde na placa de circuito impresso, de forma a ficarem alinhados, 4 de cada lado, terminais positivos para fora.
Circuito integrado com terminais para cima
- Procure soldar conforme ilustrado, dobrando os terminais com cuidado para não danificar os leds e evitar curto circuito.
- Soldar um jumper isolado e fino entre pinos 7 e 15 e também entre pinos 2 e 14.
Teste:
- Solde um jumper provisório entre pinos 2-14 e o terra pino 8
- Solde um resistor de 330 a 1000 Ohms entre a placa de circuito impresso e o pino 8
- Solde um resistor de 47K entre o pino 1 (entrada) e o terra.
- Alimente o contador com 5 V, positivo pino 16.
- Entre com sinal TTL (5V) de baixa freqüência (cerca de 1Hz) no pino 1 ou
- Encoste a mão no pino 1
- Observe a contagem (com 1 Hz será normal com a mão muito irregular).
- Dessolde os jumpers se tudo ok.
Modulo de controle e interligação.
Material : 4 diodos 1N4148, 1 transistor BC548b ou BC547b, 1 resistor de 27k 1/8W, 1 resistor de 10k 1/8W, 1 resistor 1k 1/8W, 1 resistor de 47k 1/8W, 2 capacitores de 100nF cerâmica disco.
- Voltemos ao modulo com o circuito integrado 4060,
- Com o circuito integrado voltado para cima solde os diodos e resistores conforme a ilustração/ esquema.
- Solde um fio isolado de aproximadamente 5 a 10 cm saindo dos pontos RST e outro saindo do ponto IN
- Montar o circuito integrado 74LS390 sobre o circuito integrado 4060, com cuidado solde o pino 8 com o pino 8 e o pino 16 com pino 16.
- Cortar excesso e soldar o fio RST no pino 2 ou 14 do 74LS390,
- Montar o transistor BC540 com os terminais para cima, sobre o cristal, soldar o coletor do BC548 a placa de circuito impresso.
- Soldar emissor ao terra (carcaça do cristal)
- Soldar o resistor de 10k entre o pino 2, do circuito integrado 74LS390, e a base do transistor BC548,
- Soldar resistor de 47k entre o pino 1 do circuito integrado 74LS390 e o terra,
- Soldar fio IN vindo do 4060 ao pino 1 do circuito integrado 74LS390,
- Soldar capacitor de 100nF entre pinos 16 dos circuitos integrados e a terra,
- Soldar resistor de 1k saindo do pino 1 do circuito integrado 74LS390, soldar capacitor em serie com o resistor de 1k.
Funcionamento :
Este frequencímetro ou contador de freqüência não incorpora um amplificador de RF ou buffer, sendo assim pode ser necessário o emprego deles.
Este circuito integrado (LS390 ou HC390) é sensível e requer um sinal de cerca de 2Vp para ser acionado.
O nível de sinal é extremamente importante para uma indicação correta, o excesso faz com que todos os leds se acendam ou fiquem piscando, um nível abaixo do necessário fará com que os leds permaneçam apagados, somente um nível correto de sinal dará uma leitura segura,, para isso o valor do resistor de 1k deverá ser ajustado e a necessidade de se ter ou não um capacitor em serie com a entrada.
Outro problema é a interferência de RF produzida pelos contadores, e este não foge a regra, este contador deverá ser BLINDADO com um desacoplamento de RF por um indutor (1 a 10µH) e um capacitor de 100nF lidado de cada lado do indutor (como um filtro PI).
Quando efetuamos uma leitura intermediaria exemplo entre 7001 e 7002 kHz os leds indicando 1 e dois ficarão piscando ora tendendo a 1 ora tendendo a 2, que poderão ser confundidos com uma indicação de 3 (1 e 2 acesos), com prática facilmente isso será compreendido.
Não incorporamos um trimmer para ajuste de freqüência, pois achamos desnecessário, mas isto poderá ser feito substituindo o capacitor de 82pF por um trimmer.
Devido a capacitância parasita, na colocação de uma blindagem ou caixa metálica esta poderá interferir na geração do clock e consequentemente levar a medidas errôneas, uma correção do valor dos capacitores poderá ser necessária.
Boa sorte na montagem e qualquer duvida dúvida escrevam
73 de PY2OHH Miguel
py2ohh(arroba)yahoo.com.br
substitua (arroba) pelo sinal @