Визуальный индикатор частоты и частотное реле

ON Semiconductor LM339

Визуальный индикатор частоты позволяет при помощи светодиодов индицировать полосу частот входного сигнала. Показана возможность создания на основе визуального индикатора частоты реле, срабатывание которого происходит в заданной пользователем полосе частот входного сигнала.

Вебинар Экономичные решения МЕAN WELL для надежных разработок - 30.09.2021

Индикатор частоты, Рисунок 1, позволяет визуально оценить частоту входного сигнала. Устройство работает следующим образом. Входная цепь индикатора представляет собой обычный аналоговый частотомер на диодах VD1, VD2, конденсаторах C1, C2 и резисторе R1. Этот узел позволяет по квазилинейному закону преобразовать частоту входного сигнала в напряжение.

Визуальный индикатор частоты входного сигнала.
Рисунок 1. Визуальный индикатор частоты входного сигнала.

На вход устройства подаются импульсы прямоугольной формы амплитудой 12 В с коэффициентом заполнения 50%. С выхода аналогового частотомера преобразованный в постоянное напряжение сигнал подаётся на входы компараторов микросхемы DA1 LM339. На входы сравнения этих компараторов подаётся напряжение с линейки резистивного делителя R6–R10. К выходам компараторов DA1.1–DA1.4 через токоограничивающие резисторы R2–R5 подключены элементы индикации – светодиоды HL1–HL4.

Первый каскад индикации на компараторе DA1.1 и светодиоде HL1 включается при частоте входного сигнала менее 9 кГц. При дальнейшем росте частоты от 9 до 21 кГц одновременно со свечением светодиода HL1 начинает светиться светодиод HL2. В области частот от 21 до 43 кГц одновременно светятся светодиоды HL1–HL3. И, наконец, при частоте входных сигналов, превышающих 43 кГц, светятся одновременно все светодиоды HL1–HL4.

Диапазоны частот индикации можно варьировать на усмотрение пользователя подбором емкости конденсатора C1 и сопротивления резистора R1. Кроме того, при желании можно задавать эти диапазоны и их ширину выбором элементов резистивного делителя R6–R10. При необходимости число каналов индикации может быть расширено за счет использования дополнительных компараторов.

Визуальный индикатор частоты, Рисунок 1, легко может быть преобразован в частотное реле, Рисунок 2, которое можно использовать, например, для дистанционного управления различными нагрузками.

Визуальный индикатор частоты входного сигнала и частотное реле.
Рисунок 2. Визуальный индикатор частоты входного сигнала и частотное реле.

Для обеспечения работы индикатора частоты в качестве частотного реле схема устройства дополнена логическими элементами «Исключающее ИЛИ» микросхемы DD1 CD4077. В отличие от предыдущего устройства срабатывание выходных узлов частотного реле происходит в строго индивидуальном порядке, без перекрытия, в соответствии с диапазоном частот входных сигналов.

Так, например, первый канал частотного реле включается в диапазоне входных частот ниже 9 кГц. Второй канал частотного реле включается при частоте входного сигнала в пределах от 9 до 21 кГц и т.д. Все остальные каналы частотного реле при этом отключены.

Светодиоды HL5–HL8 индицируют задействованный канал частотного реле. Взамен или в дополнение к этим светодиодам могут быть последовательно включены светодиоды оптронных пар, управляющие работой более мощных нагрузок. Как вариант, Рисунок 2, к выходам логических элементов могут быть подключены выходные транзисторные каскады VT1–VT4, нагруженные на реле К1–К4.

Материалы по теме

  1. Datasheet ON Semiconductor LM339
  2. Datasheet Texas Instruments CD4077B

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

Исполнение: TSSOP-14
ЗУМ-СМД
Россия
LM339DT
STMicroelectronics
3,64 ₽
Десси
Россия
Компаратор LM339 TSSOP-14
Unisonic Technologies
18,58 ₽
Кремний
Россия и страны СНГ
LM339DE4
по запросу
LM339SNG
ON Semiconductor
по запросу
Прецизионный высоковольтный операционный усилитель ADA4097−1 с низким потреблением от Analog Devices
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя