Одним из основных приборов радиолаборатории является универсальный частотомер. С его помощью можно измерять не только частоту и период электрических колебаний в конструируемой самоделке. Он, так же, может служить шкалой генератора НЧ или генератора ВЧ, секундомером. Частотомер восьмиразрядный, может измерять частоту до 50 МГц (теоретически до 100 МГц, но выше 50 МГц микросхемы К555 работают крайне неустойчиво), период от 0,000001 сек. до 99 сек, а так же, им можно пользоваться как секундомером (отсчет до 99999999 сек).


Питается прибор от общего источника лаборатории (напряжением 5V). Переключений пределов измерения нет, все измерения отображаются на одном восьмиразрядном светодиодном табло.

Входной узел выполнен на трех транзисторах VT1-VT3. Он усиливает входной сигнал, частоту или период которого нужно измерить и формирует из сигнала произвольной формы прямоугольные импульсы.

При измерении частоты через S2.1 эти импульсы поступают через ключевое устройство D2.3-D2.4 на счетный вход измерительного счетчика D10-D17. При измерении периода с коллектора VT3 импульсы через S2.3 поступают на схему логического устройства (на вход «С» триггера D1.1).

Узел, формирующий опорные частоты 1 Гц и 1 МГц выполнен на кварцевом мультивибраторе на D3 и линейке счетчиков D4-D9.

При измерении частоты все переключатели должны быть в показанном на схеме положении. Импульсы опорной частоты 1 Гц поступают через S2.3 на вход «С» D1.1. По фронту импульсов этот триггер переключается в единичное состояние. Единица с его прямого выхода поступает на вывод 1 D2.3 и открывает ключ D2.3-D2.4 для пропуска входных импульсов (от формирователя на VT1-VT3) на измерительный счетчик D10-D17.

С этого момента начинается цикл измерения частоты. Ключ D2.3-D2.4 открыт до момента прихода следующего импульса на вход «С» триггера D1.1. Импульс переключает триггер обратно, и на его прямом выходе появляется ноль, который закрывает D2.3. Частота измерена. Теперь результат измерения нужно показать.

Пока длился цикл измерения на выводы 3 дешифраторов D18-D25 поступал логический ноль с прямого выхода D 1.2. Индикация была выключена. Но, в тот момент, когда триггер D1.1 вернулся в нулевое состояние, триггер D1.2 переключился в единичное, и это привело к включению дешифраторов D18-D25. На индикаторном табло высветился результат измерения частоты.

Ноль с инверсного выхода D1.2 поступает на вход «R» триггера D1.1 и устанавливает его в нулевое состояние, удерживая его в этом состоянии независимо от состояний на других входах D1.1.

В то же время, через резистор R11 начинает заряжаться конденсатор С6, и спустя некоторое время, на нем накапливается напряжение, достаточное для открывания транзистора VT4. Транзистор открывается и на выходе D2.1 появляется единица, которая сбрасывает счетчики D10-D17. Затем, ноль с выхода D2.2 сбрасывает триггер D1.2 и индикация прекращается. Продолжительность индикации всецело зависит от постоянной времени цепи R13-C6.

Далее, конденсатор С6 ускоренно разряжается через открывшийся диод VD4. Транзистор VT4 закрывается, уровень на выходе D2.1 меняется на логический ноль и счетчики D10-D17 готовы начать новое измерение. Схема находится в ожидании очередного импульса с выхода D9, и когда он поступает весь описанный выше процесс измерения повторяется.

Период величина обратная частоте, поэтому, при измерении периода нужно поменять местами точки подачи входного и опорного сигналов. Переключатель S2 нужно переключить в противоположное, показанному на схеме, положение.

Теперь входные импульсы будут поступать на вход «С» D1.1, а импульсы опорной частоты 1 МГц - на вход измерительного счетчика. Все описанные выше процессы сохраняются, но разница в том, что продолжительность цикла измерения теперь не постоянная величина, а зависящая от периода входного сигнала.

В то время, как на вход счетчика D10-D17 поступают импульсы строго заданной частоты (от кварцевого мультивибратора).