LU001 – Moltiplicatore di frequenza BF

Dal mometo che molti hanno frequenzimetri che raggiungono e superano il Ghz ma pochi hanno invece frequenzimetri in grado di leggere frequenze sotto i 30Hz (a esistono frequenzimetri digitali con base tempi lunghissime) ecco una semplice ma valida soluzione:
Con questo strumento, è possibile leggere frequenze molto basse anche con frequenzimetri semplici come quelli a 4 cifre da 100Khz – 1Mhz che in molti posseggono (magari autocostruiti intorno a un MM74C926), in che modo? Grazie a un PLL è possibile generare una frequenza che è multiplo di quella da analizzare, il tutto con soli 3 integrati a basso costo, un operazionale e 2 C/MOS.
Il circuito non ha punti di taratura e è caratterizzato da una semplicità estrema, quindi facilmente realizzabile anche da chi ha iniziato adesso a occuparsi di elettronica.
La massima frequenza ottenibile in uscita è di circa 800Khz, questo significa che può lavorare con segnali in ingresso anche di 75 – 80Khz, ma chi lo userà gli interessano di più le frequenze base sotto i 400hz, infatti risulta ottimo per misurare le frequenze musicali e i segnali prodotti dai generatori.
Ottima applicazione è pure quella di usarlo abbinato al GENERATORE B.F. CON BURST, permettendo così di leggere tutte le frequenze generate su un normalissimo frequenzimetro.
Il segnale da misurare entra tramite J1 e dopo essere stato separato dalla continua da C1, viene limitato in ampiezza da R1, d1 e D2, prima di essere amplificato e squadrato da U1, sulla cui uscita (pin 1) si trova un segnale compatibile con la logica C/MOS, quindi in grado di pilotare direttamente l’ integrato PLL tipo CD 4046, il quale aggancia in fase il segnale e tramite il comparatore di frequenza entrocontenuto, genera una tensione continua che controlla il VCO, che a sua volta genera una frequenza in proporzione alla tensione presente sul pin 9.

Dal momento che la frequenza generata deve essere 10 o 100 volte superiore a quella del segnale in ingresso, serve un divisore (CD4518) per poter riportare al pari la frequenza generata con quella letta in ingresso prima di andare al comparatore del CD4046.
Essendo (come tutti i PLL) presente un leggero ritardo di sincronismo (dovutola tempo di aggancio del comparatore) è bene ignorare tutti i valori di frequenza che il frequenzimetro legge nel primo secondo poiché risulterebbero inattendibili.
La rete C11, R13, R14, R15 e Q1, serve per adattare il segnale a livelli logici TTL o comunque con ampiezza non superiore a 5V, mantenendo però l’ onda quadra perfetta, cosa non sempre possibile fare con 2 resistenze, dal momento che le capacità parassite dei cavi applicati, deformerebbero l’ onda sia sul fronte di salita che quello di discesa.

Schema elettrico:

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Elenco componenti LU001:

R1 = 27Kohm 0,25W C4 = 47uF 16V elettrolitico
R2 = 560Kohm 0,25W C5 = 100nF 25V ceramico
R3 = 120Kohm 0,25W C6 = 100nF 25V ceramico
R4 = 12Kohm 0,25W C7 = 120pF 35V ceramico
R5 = 10Kohm 0,25W C8 = 100nF 25V ceramico
R6 = 4,7Kohm 0,25W C9 = 22uF 16V elettrolitico
R7 = 4,7Kohm 0,25W C10 = 100nF 25V ceramico
R8 = 68Kohm 0,25W C11 = 2,2nF 25V ceramico
R9 = 10Kohm 0,25W C12= 47uF 16V elettrolitico
R10 = 1Kohm 0,25W D1 = diodo 1N4148
R11 = 100Kohm 0,25W D2 = diodo 1N4148
R12 = 1ohm 0,25W DZ1 = diodo zener ZPD 5V1
R13 = 820ohm 0,25W Q1 = transistor NPN BC337
R14 = 1,8Kohm 0,25W U1 = TL082
R15 = 820ohm 0,25W U2 = CD4046
C1 = 220nF 50V poliestere U3 = CD4518
C2 = 220nF 50V poliestere
C3 = 22uF 16V elettrolitico

 

L’ alimentazione è di 12V ma funziona bene anche 9V e dato il bassissimo assorbimento può essere alimentato anche a pile o prelevare la tensione di alimentazione direttamente dal circuito con il quale lavora, che sia un frequenzimetro o un generatore di segnali.

Il circuito una volta montato viene così:

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