У меня очередная "Война и мир", прошу прощения за многословность. Но коротко объяснить не умею.
Позавидовал я тут сыну, который собрал часы в ретро стиле на ИН-12. Дай, думаю, тоже на ИН-12 соберу что-нибудь красивое. Вот, например: многоразрядный частотомер. Какие были в 80-х. Не потому, что надо, а так, молодость вспомнить. Да и деталей тех лет у меня куча, толку от них никакого. Совершенно втупую сделал линейку из 7 штук ИЕ2, к каждой ИЕ2 приспособил ИД1, а к каждой ИД1 - ИН-12. А чтобы отсчитывать 1 секунду для цикла измерения прилепил AtMega8 c внешним кварцем (единственное отступление от ретро стиля) На вход частотомера - ЛА3. На первую ножку сигнал, на вторую разрешение счета, а выход на вход линейки ИЕ2. Атмега вырабатывает секундный импульс высокого уровня (открывает ЛА3 для счета), а по истечении секунды переходит на низкий уровень. Потом пару секунд ждет, когда я частоту с табло прочитаю, выдает сигнал сброса на ИЕ2 и начинает отсчет с начала. Ну, классика, ничего лишнего.
А чтобы откалибровать сей дивайс, сделал еще задатчик частоты на часовом кварце 32768 герц. Тоже классическая схеме на паре транзисторов. Я не знаю, насколько точно получились 32768 герц, но это не важно, я просто использовал это как эталон - будем считать, что он точный и подгоним "секундный" интервал под него (на самом деле это не важно, я не прибор для работы делал, а просто ретро-дивайс от "нечего делать"). И вот после подгонки, я присоединяю свой "калибратор" на вход ЛА3 и табло показывает 32768 - 32769. Замечательно, чего лучшего пожелать? Работает. Стабильно.
А потом начались усовершенствования и пошли чудеса, мне везет на чудеса.
Первое. Чтобы он реагировал не только на прямоугольные колебания я ему на вход приспособил компаратор на
LM393. На инвертирующий вход сигнал, а на неинвертирующий регулируемое напряжение и обратную связь (для гистерезиса). Осциллограф показывает, что все, что попадает на вход, превращается в красивые прямоугольники и идет на входную ЛА3. Красота. Вот только табло показывает от 30ХХХ до 40ХХХ с лишним в зависимости от положения регулятора напряжения на компараторе, к тому же число это все время пляшет, даже дважды одно и то же не показывает. Осциллограф уверяет, что все нормально, меняется только длительность прямоугольника, а частота не меняется (у него тоже есть измеритель, он стабильно показывает 32.7). Определенно какая-то помеха затесалась.
Выбрасываю ЛА3. Меняю ее на ТЛ3 (благо цоколевка совпадает). ТЛ3 все-таки триггер Шмитта, на помехи не должен реагировать. Ага, та же болтанка.
Подаю сигнал мимо компаратора на ТЛ3 - все те же 32768 стабильно.
Значит, компаратор чудит?
Выбрасываю компаратор, ставлю транзистор. 200 ом последовательно в базе, 2 ком в коллекторе. А переменное сопротивление, которым регулировал компаратор теперь ставлю как потенциометр на вход транзистора, чтобы регулировать входное напряжение. Запускаю дивайс и вижу свои 32768 герц. Но только до первого прикосновения к потенциометру. Выясняется, что есть некоторый диапазон, в котором аппарат показывает 32768, а если уменьшить напряжение то и частота немного уменьшается, а если увеличить - увеличивается. Осциллограф при этом никакой крамолы не показывает. Сигнал вполне стабильный, меняется только напряжение на базе. А на коллекторе вполне приличный прямоугольник, амплитуда 5 вольт, и чуть-чуть меняется фронт.
Делаю классический формирователь прямоугольного напряжения на транзисторе, со смещением на базе, чтобы транзистор открывался полностью, настраиваю так, что от 0.5 до 5 вольт на входе прямоугольник был стабильным. В результате, когда входной потенциометр на масксимуме, показания 32768, если хоть чуть-чуть пригасить вход - 33ХХХ, 34ХХХ и так далее.
Сейчас все формирователи повыбросил, оставил только ТЛ3 на входе. Показывает то, что надо - 32768.
Непонятно, почему я на осциллографе не вижу этих помех, которые счетчик воспринимает как дополнительные импульсы? Там картинка просто идеальная. Или четкие прямоугольники или с небольшим завалом на переднем фронте. ТЛ3 пофигу такие завалы, у него гистерезис не позволяет звенеть. Чтобы ТЛ3 отработала, нужен импульс, который на осциллографе будет видно.
Я не жду, что кто-то разрешит эту проблему, да и не тот это случай, когда вынь да положь надо. Но может кто-то какую-нибудь идею выскажет, откуда невидимые помехи могут рождаться.
PS Все микросхемы серии К155.
Почему может врать частотомер?
