Měření

Konstrukce zaměřené na měřící aplikace

Kmitočtový normál 10MHz synchronizovaný GPS v2

Tento článek navazuje na výchozí konstrukci kmitočtového normálu 10MHz. Jelikož jsem nebyl zcela spokojen s chováním prvního modelu, tak jsem delší dobu přemýšlel o jeho úpravě. Hlavním problémem bylo použití oscilátoru RAKON IVT110R, který měl přes napájecí napětí 5V, měl řídící napětí v rozsahu 0,25 - 2,75V. Toto se negativně projevilo při stabilizaci kmitočtu, kdypři napájení logiky 5V byla střední hodnota výstupního napětí kolem 2,5V a pohybovali jsme se na horní hranici regulačního rozsahu. Aby bylo možné dosáhnout zaregulování, byl nalezen kompromis hodnot integračního článku za PLL, kde kondenzátor byl snížen z hodnoty 1μF na 100nF a odpor zvýšen z hodnoty 82kΩ na 100kΩ. Dále bylo potřeba odsranit stabilizační článek 12kΩ a 100μF, což negativně ovlivnilo stabilizaci kmitočtu. Jelikož vývoj probíhal po večerech a s vyrušováním nemluvňat, tak jsem si příliš tohoto neduhu nevšimnul, ale časem se začal drobně projevovat. Bylo zajímavé, že se neprojevoval při prvních prototypech, ale pak jsem si uvědomil, že pro prvotní vývoj jsem použil jiný oscilátor - a to s napětím regulace kmitočtu 0-5V, kde bylo původní zapojení integrátoru RC 82kΩ a 1μF a i pomocného filtru 12kΩ/100μF. Pokusy s R/R děličem naptěí za integrátorem se nejevily jako životaschopné takže bylo potřeba přijít s jiným řešením.

Kmitočtový normál 10MHz synchronizovaný GPS

Delší dobu jsem se zabýval myšlenkou sestvit si synchronizovaný kmitočtový normál odvozený od kmitočtu DCF77. Poté, co jsem našel článek GPS Jako zdroj přesného kmitočtu [1] autora OK1DXD, přehodnotil jsem celý pohled na věc. Tato konstrukce je pouze vylepšením výše zmíněné verze a je stějně tak zaměřena na vysokou užitnou hodnotu za nízkou cenu. Mohl bych se rozepisovat o podrobnostech, nicméně princip činnosti je vyčerpávajícím způsobem popsán v již zmiňovaném článku autora, proto se budu zabývat jen mým příspěvkem této konstrukci.

3 místný měřič kondenzátorů

Pro běžnou praxi je měřič kapacit nesporně výborný pomocník pro rychlou orientaci a kontrolu kondenzátorů, který by neměl chybět v žádné dílně. Konstrukce vychází z měřiče kapacit popsaného v časopise ELEKTOR ELECTRONICS November 1990 (strana 16 – 19). Toto zapojení je jednoduchý a levný měřič kapacit, který měří v pěti rozsazích (9,99nF; 99,9nF; 999nF; 9,99uF a 99,9uF) a dokáže nahradit poměrně drahý přístroj. Výhodou je, že pro jeho stavbu je použito běžných součástek a není potřeba používat jednočipových mikroprocesorů, do kterých mnohdy jejich autoři neuvolní programy a prodávají pouze naprogramované obvody. I v případě, že jsou programy volně ke stažení, nemá každý, z důvodu absence potřebného vybavení, možnost si procesor doma naprogramovat. I přes svou střední náročnost je tato konstrukce vhodná i pro začínající elektroniky. Původní zapojení, které bylo navrženo pro zobrazení na dvě místa, jsem přepracoval na trojmístné měřidlo. Tato úprava si však vyžádala úpravu jak digitální, tak i analogové části.

3 1/2 místné panelové měřidlo 71x6

Tento článek je věnován 3½ místnému univerzálnímu panelovému měřidlu s LCD displejem. Jedná se o základní zapojení obvodu ICL7106 a protože se mi podařilo sehnat i větší množství obvodů ICL7116 je návrh upraven tak, aby se s minimálními úpravami daly použít oba obvody. Z celého návrhu pak vzniknul jednodeskový panelový voltmetr navržený s několika málo propojkama na jednostranném plošném spoji o rozměrech 67,3 x 43,2 mm.

Panelové měřidlo s C520D

Panelové měřidlo je již dnes více či méně nutnou výbavou jakéhokoliv zdroje napětí a právě proto jsem navrhnul jednoduché měřidlo s mým oblíbeným ovbodem C520D. Tento obvod se již jistou dobu nevyrábí, ale podařilo se mi získat cca 40 kusů a navíc se dají stále sehnat ve výprodejích nebo třeba i na eBay pod označením CA3162 a proto jsem se rozhodl vytvořit tuto konstrukci.

Časová základna

Modul časové základny vznikl primárně pro použití v čítači 100MHz s obvodem U126D, ale během vývoje tohoto čítače jsem jej několikrát použil i jako nouzový zdroj kmitočtu např. pro mikroprocesor u kterému jsem nedopatřením přepnul časování externím zdrojem signálu. Výstupní kmitočty pro navržený modul jsou uvažovány pro výše zmiňovaný čítač a popis tohoto modulu bude směřovat k této aplikaci, přestože je možné jej použít i pro jiné potřeby a i s libovolnými kmitočty.

Čítač do 100 MHz

Jednou jsem při opravě digitálního multimetru RFT G1002.500 narazil na zajímavý obvod U126D, což je univerzální obvod pro čítače a multimetry z produkce bývalé NDR. Možná někdo podotkne, že je naprosto neúnosné dělat čítač pomocí více než 25 let starého a nesehnatelného obvodu, ale proto že jsem zjistil že je jich na trhu stále dostatek za velice příznivé ceny, tak jsem se rozhodl myšlenku čítače s tímto obvodem realizovat. Druhý podnět je ten, že téměř všichni konstruktéři dnes staví zařízení výhradně s mikroprocesory a zapomínají na možnosti klasické stavby zařízení a touto konstrukcí jsem chtěl inspirovat mladé kluky v kroužku a ukázat jim, co vše je možné s elektronikou dokázat i bez jednočipových mikropočítačů. Dalším plusem je relativně nízká cena tohoto výrobku kde se cena materiálu na modul čítače bez displeje a časové základny pohybuje kolem 300,- Kč, a modul displeje se dá sestavit v tomto konkrétním provedení za přibližně 150,- Kč.

Klon USB logického analyzátoru

Protože jsem při brouzdání po MCU a Pandatronu narazil na zajímavý logický analyzátor rozhodl jsem se, že si jej zkusmo postavím, protože se čas od času hodí při práci s mikrokontroléry a navíc jsem člověk zvídavý a v elektronice snad pro každou špatnost. Protože to byla konstrukce jednoduchá, a poměr cena výkon se zdál být více než příznivý, tak jsem se inspiroval na obou stránkách a vyšla z toho jednoduchá aplikace na jednovrstvý tištěný spoj (varianta 1), situovaný do krabičky KM-57, která je snad pro tuto hračku dělaná. Po osazení a fyzickém rozběhání jsem se trápil 5 dní, než se mi podařilo najít cestu ke zdárnému cíli a dokázal jsem logický analyzátor (LA) rozběhat na více než 500Ksps. V vsoučasné době jsem postavil již druhou variantu, ktará je osazena AD převodníkem pro realizaci USB osciloskopu (do cca 3MHz) a obousměrným tokem signálů pro využití všech možností, které poskytuje obslužný SW.