Александр Кульский - КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

«Н»:Всего-навсего четыре компонента?

«С»:Я искренно рад, что вы преодолели барьер количественной боязни! Это немаловажный фактор. Поскольку от значительного количества компонентов в современной электронике даже с переходом на БИС и СБИС уйти все равно не удалось! Но вы не задаете вопрос о том, как поведет себя микросхема К176ИЕ2, если на ее счетный вход будут поступать «чужие» логические уровни!?

«А»:И то правда… А как же быть?

«С»:Во-первых, лучше всего применить согласователь уровней. Дело в том, что уровни ТТЛ и ТТЛШ такие: логическая «1» — не менее 2,4 вольта, а логический «0» — не выше +0,8 вольта. Это при стандартном напряжении питания +5 вольт!

«А»:То ли дело КМОП! Там все проще гораздо: логическая «1» равна напряжению питания, а логический «0» соответствует потенциалу «земли»! А мы встретились с необходимостью обеспечить НОРМАЛЬНУЮ работу К176ИЕ2 на достаточно высокой для него частоте — 855 кГц в ТЯЖЕЛЕЙШЕМ из режимов — при несогласованных логических уровнях! А если счетчик станет сбоить?

«С»:Почему «если»? Наверняка именно так и произойдет! Поэтому предлагаю поступить следующим образом — ставим логический преобразователь! Вот его схема (рис. 27.3). Один из вариантов, вернее сказать.

Но у нас вопрос решен еще проще. Согласователь уровней выполнен на транзисторе VT2. С его коллектора сигнал подается на инвертор, в качестве которого используется часть микросхемы D5. С ее выхода импульсы подаются на D9. А вот далее счетные импульсы поступают на вход ПЯТИРАЗРЯДНОГО счетчика, собранного на микросхемах D10—D14. В то же время, системный генератор, собранный на микросхеме D2 — вырабатывает секундные импульсы, поступающие на вход D-триггера, выполненного на D3 (К561ТМ2).

«Н»:А что такое D-триггер?

«С»:Вообще триггер — это логическое устройство, способное хранить ОДИН БИТ данных! Наименование этой единицы информации (один бит), происходит от слов «binary digit» — ДВОИЧНЫЙ РАЗРЯД. К триггерам принято относить ВСЕ устройства, которые имеют ДВА устойчивых состояния.

Различают RS-триггеры, названные так по названию их входов управления: R (reset-сброс) и S (set-установка). А также Т-триггеры (toggle — переключатель), выполняющие только одну функцию — деление частоты некоторой тактовой последовательности, подаваемой на вход «С» в ДВА РАЗА!

«А»:Я читал, что в природе есть еще J-K-триггеры. У них нет неопределенности в таблице состояний, когда, зная, каковы входные сигналы, НЕВОЗМОЖНО ОДНОЗНАЧНО определить выходные.

«С»:Верно! Но наиболее часто (вот как в нашем случае), применяются триггеры с ЕДИНСТВЕННЫМ входом данных D (data). Так называемые D-триггеры. Для такого триггера требуется ВСЕГО четыре внешних вывода: вход D, тактовый вход С и два выхода: Q и HE-Q. Сигналы на этих выходах ВСЕГДА в противофазе относительно друг-друга. Так вот, микросхема К176ТМ2 (К561ТМ2) содержит ДВА РАЗДЕЛЬНЫХ D-триггера!

«Н»:А что ИМС К561ТМ2 делает в нашем частотомере?

«С»:Работать тебе, Незнайкин, в будущем, не иначе, как в контрразведке! Больно профессиональные вопросы задаешь! Она, видишь ли, участвует в реализации очень важной технической задачи — один из ее D-триггеров (с помощью еще трех микросхем) формирует последовательность синхронизированных служебных импульсов. Которые в нужные моменты в течение КАЖДОГО счетного интервала подаются на входы «НЕ-R» пятиразрядного счетчика, а также на входы «С» пятиразрядного преобразователя кодов, собранного на микросхемах D15—D19.

«Н»:А что означает понятие СЧЕТНЫЙ ИНТЕРВАЛ?

«А»:Великий комбинатор говорил, помнится, что тех, кто не читает газет, нужно морально убивать на месте! Так что, Незнайкин, запомни следующее. СЧЕТНЫЙ ИНТЕРВАЛ — это период времени, за который происходит подсчет числа поступающих импульсов, с их запоминанием и выдачей окончательного числа подсчитанных импульсов на соответствующие разряды цифрового индикатора.

«С»:Все так, только я еще бы упомянул о том, что в нашем частотомере, а равно и в будущей схеме ЦОУ, счетный интервал равен в точности ОДНОЙ секунде!

«А»:Ну, а если взять более длительный счетный интервал, скажем, ДВЕ секунды, то при поиске станций, когда регулятор настройки находится в движении, это вызовет большое неудобство!

И потом — ОДНА секунда — это как раз достаточное время, чтобы осознать, какая частота «идет» через тракты приемника!

«С»:Действительно, для большинства практических применений — это оптимум! Хотя в профессиональных, точных электронно-счетных частотомерах используют счетный интервал порядка ДЕСЯТИ секунд и более!

«А»:Если нужно индицировать частоту с точностью СЕМЬ-ВОСЕМЬ знакомест?

«С»:Именно так! Заметим, кстати, что пока идет подсчет количества импульсов в каждом ПОСЛЕДУЮЩЕМ счетном интервале, на цифровом индикаторе сохраняется результат ПРЕДЫДУЩЕГО ПОДСЧЕТА. Сам момент ОБНОВЛЕНИЯ показания на индикаторе продолжается НЕ БОЛЕЕ нескольких десятков микросекунд! И глаз оператора его не замечает. И если предыдущее и последующее показания РАВНЫ, а это характерно, например, при подсчете частоты кварцованных генераторов, то на индикаторе «застынут» одни и те же показания!

«А»:Но если мы имеем дело с ГПД, то даже не прикасаясь к рукоятке настройки, мы увидим «дрейф» последнего разряда. Никакого «бульканья» не будет, просто каждую секунду последняя цифра станет немного «гулять». Туда-сюда, туда-сюда.

«Н»:Это как пелось в каком-то шлягере: «… а мне курортников возить, по морю Черному ходить: туда-сюда, туда-сюда, туда-сюда…»?

«А»:Потом расслабишься, Незнайкин! Еще рановато… Итак, подсчитанные за один счетный интервал импульсы, в коде 1-2-4-8 поступают на соответствующие входы ИМС К176ИД2…

«С»:А далее, преобразованные в семисегментный позиционный код, подаются на СЕМИСЕГМЕНТНЫЕ же цифровые индикаторы АЛ304Г.

«А»:Или подобные?

«С»:Или подобные!..

Но я полагаю, что вы с Незнайкином уже достаточно подготовлены для того, чтобы приступить к практическому изготовлению частотомера. А потому — желаю успеха в этом деле!

«А»:Спасибо за пожелание… И все же на душе осталось легкое облачко…

«С»:«Я тучи разгоню руками»! Не является ли причиной этого тот бесспорный факт, что частотомер — это еще не ЦОУ?