【参赛】 三点统调监测仪

longshort

设想很好，制作也很快，但引入线分布电容显然影响了测量结果。

这种实验的方式很好，但仍然觉得目标不太清晰，最后的混频结果还是偏差比较大，特别是动了花片之后。对于一次变频，若能达到处处误差都在正负0.2%之内的结果，那就是非常完美的了，花片调整应以这个结果作为目标。

我觉得实验只有从根上做起，记录可变器件每一个等间距上的容量值，再代入分布电容，再以电子表格或计算机过程辅之，得出可以映照实际的误差曲线，这样对统调可以有更真切的理解，也是实践与理论结合的最好方法。

很抱歉说这些话，希望不会影响您的参赛成绩。

longshort

changwanren 发表于 2019-11-28 13:29
即使有统调监测仪，要想实现较精准统调还要下一番功夫，需要耐心，花费了将近两个小时的时间，反复调 ...

振荡回路的垫整电容，对于人民牌2x365pF空气双联，建议换用经电容表测量确定的376pF最佳容量，可以从360pF或390pF电容器中选择，也可以用两个不同容量的电容器组合。国内空气双联产品有依承性，其他牌子可以参考。

垫整电容器的容量不同会影响到中点的位置，所以容量确定之后最好不要变动。

changwanren

longshort 发表于 2019-11-30 06:44
设想很好，制作也很快，但引入线分布电容显然影响了测量结果。

这种实验的方式很好，但仍然觉得目标不太 ...

感谢L大参与点评，对于能否影响参赛结果我不担心，评委都是论坛精英，不会应为交谈内容改变他们的看法，即使L大在评委心中影响较大，我想能得高分，因L大对此作品感兴趣，即使负面影响也没关系，获奖不重要，重在参与。
引线分布电容尤其是1648的6p输入电容对测量结果对电路有多大影响，是大家非常关心的事，但撤掉探头后又不知道偏差有多大，我做了如下实验，因为探头的分布电容和输入电容对高频端影响最大，同调好后，在最高端找到一个电台，去掉振荡回路的探头，观察频率偏移情况，然后再去掉调谐回路的探头，看看场强指示变化多少，为了观察场强变化，中放采用了8307。录一段操作视频，网址：
https://v.youku.com/v_show/id_XN ... j.8428770.3416059.1
我的结论是：
1、探头对震荡回路影响很小。
2、调谐回路探头对回路的影响只有在有载Q值很高时，才能表现出来，采用如下方法解决：撤掉探头之后场强指示会偏小一点，通过调整调谐回路微调，使场强指示回到原位就可以了。
3、应用此监测仪统调优于采用铜铁棒统调
实际统调偏差总会有的，达到理论统调结果业余条件下是很难做到的。
对于“记录可变器件每一个等间距上的容量值，再代入分布电容”是个好办法，但是对于实际应用还与要测量，还会有探头影响，我DIY电容计的误差只能做到1%左右，频率计精确到5位数没问题。
    制作此统调检测仪愿意是给活动小组教学三点统调时用的，通过实际数据数据采集总比将只讲统调理论有吸引力。
    此作品是对三点统调的一个新的尝试，不能把它当作高精度的仪器来看待。

jpcxc

楼主思路着实高明，很想仿制，不过对电路有以下几个疑问：
1. 第二片CD4518是否缺少连线Q4A --> ENB ？
2. C51左侧的芯片未标明型号，猜测为74HC390 ？
3. C51右下角的两个P1.0应该是XTAL1/2, 右侧中部的未标识管脚应该是RST的上电复位？

另外，在下对频率测量原理也十分有兴趣，有些看不太懂，请楼主不吝赐教：
1. 4069与三个4518构成方波发生器10K分频后与74LS04整形后的输入信号分别送入与非门的作用是什么？ （4011的目的应该只是用来控制测量哪一路频率）
2. 74HC390（如果没猜错）的作用是什么，是再进行100分频么，但为何所有的管脚都接入了C51的P0？

问题有点多， 不过还请楼主帮忙解答，万分感谢！

震荡发生

矿坛大神太多了，软硬件都很厉害啊，佩服。。。

changwanren

jpcxc 发表于 2019-12-1 15:33
楼主思路着实高明，很想仿制，不过对电路有以下几个疑问：
1. 第二片CD4518是否缺少连线Q4A --> ENB ？
2 ...

1、        确实少画了连线Q4A --> ENB，2、左侧芯片为74HC390，3、右下角的P0忘了修改是XTAL1/2，右侧中部的未标识管脚是RST的上电复位
4069与2MHz石英晶体产生2MHz震荡信号，经由3只CD4518进行200000分频后，得到10Hz信号，连接单片机P3.2脚中断0，每0.1秒采集一次数据。
两路频率信号经74LS04正形后送入74HC00（不是CD4011）通过单片机P3.5,P3.7脚控制，轮流选取两路频率信号。
74HC390是计数用，与P0相连是为了读取计数数据，芯片的2QD与单片机的P3.4脚计数T0相连（漏画），再接再着进行16位二进制计数。

jpcxc

changwanren 发表于 2019-12-1 16:44
1、        确实少画了连线Q4A --> ENB，2、左侧芯片为74HC390，3、右下角的P0忘了修改是XTAL1/2，右侧中部的 ...

非常非常感谢！

jpcxc

changwanren 发表于 2019-12-1 16:44
1、        确实少画了连线Q4A --> ENB，2、左侧芯片为74HC390，3、右下角的P0忘了修改是XTAL1/2，右侧中部的 ...

琢磨了一下，还是有些疑问：
1. 前两个4518级联，我理解应该能产生100x100=10K的分频，而最后那个4518，ENA每来一个下降沿，Q1A都应该翻转一次，只是作下降沿转换（前面的分频，看4518手册，ENA每10个下降沿产生一次Q4的下降沿）这里如何得到200K的分频，有点疑惑。另外这里的的信号与中断0相连了，还需不需要和74HC00相连。
2. 2QD与P3.4脚计数T0相连（漏画），但补画的红线与2QA相连了，这个以哪个为准。（连接后，是否还需要和P0.4或P0.7相连呢）


谢谢

changwanren

jpcxc 发表于 2019-12-1 17:57
琢磨了一下，还是有些疑问：
1. 前两个4518级联，我理解应该能产生100x100=10K的分频，而最后那个4518， ...

     1、前一级的两个下降沿脉冲，使下一级的Q1A反转两次，一次为1（高电平），一次为0（低电平），只含有一个下降沿，其频率为前一级频率除以2，为2分频，这个信号与74HC00相连，是设计在高电平时74HC390计数，低电平时停止计数。下降沿使单片机中断，读取数据，处理数据、给74HC390清零等工作在不计数时完成，提高测量精度。
     2、仔细看了一下电路图，标号有误，正确的是2QA连P0.4,2QB连P0.5,2QC连P0.6,2QD连P0.7
      不好意思，电路图是为了参赛而画的，没仔细检查，制作时没画详细电路图，只画了一个草图。
      你要用频率计测量CD4518分频情况，和输入比，QA为2分频，QB为5分频，QC和QD为10分频。

jpcxc

changwanren 发表于 2019-12-1 19:17
1、前一级的两个下降沿脉冲，使下一级的Q1A反转两次，一次为1（高电平），一次为0（低电平），只 ...

这么说我明白了，非常感谢详细的指导

changwanren

      关于用统调监测仪统调时对电路的影响进一步测试报告，1648芯片实测输入电容为5p,绕15匝线圈后套入磁棒，调整适当位置后稳定起振，电容器在最低端测得频率为539KHz，在最高端时测得频率为2905KHz，2905/539=5.389， 5.389×5.389=29.04   实测可变电容最大366p，最小11.5p, 368/29.04=12.52, 12.52-11.5=1.02p,这1.02p为线圈分布电容加探头反馈到回路电容，由于磁棒线圈总匝数为80匝，80/15=5.33，5.33×5.33=28.4, 5p/28.4=0.176p,所以理论上探头反馈到回路电容应该是0.176p,为了验证是否准确，将1648芯片输入端并联了一个100p电容，调谐回路震荡频率由2905KHz变到2337KHz，经计算反馈到回路电容多了6.6p  100/6.6=15.15，那么5p/15.15=0.33p，和理论计算差了2倍，看来理论计算有误，因为80匝线圈的其中40匝在磁棒的另一头。这0.33p的电容对回路高端统调有多大，进行了如下实验，回路统调好后，在频率最高端收到了一个电台，在调谐回路不并联100千欧姆的条件下（场管K168），8307芯片场强指示电压为0.61伏，撤掉调谐回路探头线圈后，场强指示为0.51伏，降低了100毫伏，按8307的斜率25Mv/dB降低了4分贝。（并联上100千欧姆电阻，降低30毫伏，为1分贝多）。通过调整调谐回路的补偿电容使其回到0.61伏，找回这0.33p电容的影响，应该是统调情况和统调监测仪检测到的情况一致了。
368/9=40.9    0.33/40.9=0.8%，通过计算得知0.33p的电容对频率高端电容误差为0.8%，但是采用场管输入还没并联100k电阻的条件下，确实能看出影响，经计算在1600KHz，0.33p电容可偏差6.5KHz，若回路Q值为40，通频带1600/40=40KHz，影响不大。若回路Q值为100，通频带为16KHz，可能会看到三四分贝的影响。
     实验测试一段视频
https://v.youku.com/v_show/id_XN ... j.8428770.3416059.1

shiuyipyuen

longshort 发表于 2019-11-30 06:44
设想很好，制作也很快，但引入线分布电容显然影响了测量结果。

这种实验的方式很好，但仍然觉得目标不太 ...

这个不能怪此次仪器制作者,这是变频理论数学取点优选问题,即便我国历史上各单行本作者---著名著书泰斗都

没法缠清,我们就勿算在此身上,到缠清变频理论时,这台机更有用

changwanren

又采集了两次统调图像，统调点低端在700KHz，高端在1300KHz，测得双联最大值是366p，垫整电容为388p，图像曲线有图变现象，认为是采集数据有波动误差造成的,但是多次采集曲线突变在一个地方，可能是由于双联花片以掰动造成的。

changwanren

又采集了一个实际统调数据