古人科技4.9GHz频率计套件制作纪实 - 科创网

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古人科技4.9GHz频率计套件制作纪实

虎哥2012/06/18仪器仪表 IP:广东

本帖最后由虎哥于 2013-10-31 20:28 编辑

古人科推出了科创仪表局的第二个套件——4.9GHz射频频率计数器。对于这款套件的电路，在国外已经颇为流行，古人也做了比较详细的介绍，就不多说，详情请见：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/45804。

成都实验室实际装配了套件，感觉各方面还是不错的。在这个帖子中，会实事求是的讲一些改进意见，还希望古人宽宏大量啊。

套件是差不多半个月前收到的。套件的包装可谓精巧别致，元器件的分装也费尽了心血，给人一种严谨、专注的提示。

拆开包装以后。各种元件分门别类，芯片采用了抗静电的包装。元件质量非常好，标识清晰易懂，作为新手一点不会感到困惑。

装入元件盒中，准备交付焊接。

由于最近事情比较多，所以拖了好几天都没动手。后来实验室正好新招一位实验技师，这款套件的安装就名正言顺的变成了试题。

焊好了

出错是难免的。电源保护的二极管焊反了（原因：PCB上没有方向标识，安装时又没有分析电路），有一只74AC04芯片烧坏（不知道是焊坏的还是原来就坏了），另外开关装反了（PCB上的方向标识，和器件的正好相反）。不过没关系，拆下来重新装上即可。

随后是程序烧录。程序直接采用古人科技提供的HEX文件。需要注意PIC单片机的配置位应正确设置，不然不能工作，我就折腾了一晚上才开起来。

用古董烧写器烧进去，古人科技，用古董设备，蛮匹配啊~~

小结：电路的布局比较合理，元件安装也没有什么难度，从工艺设计而言，是一款非常易做的套件。

来自：仪器与装备 / 仪器仪表

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~~空空如也

虎哥

盖世豪杰

作者

12年7个月前 IP:未同步

408731

1楼

程序烧录成功以后，通电正常开机，于是进行下一步的测试。

产生一个500MHz的信号

幅度调整到0dBm

先用经原子钟校准的频率计进行测试，信号源误差7Hz

套件的表现还不错。如果能加上晶体频率微调电路，允许DIYer进行校准就更好了。

产生1000MHz的频率

套件的表现依然刚健。注意下面的信号强度显示，没有显著变化，说明前端的带宽还是可以的。

送入1.5GHz信号的现象，好得很

送入2GHz的信号

套件终于趴下了，漏数大量脉冲。增加幅度到15dBm（此时信号指示可以满格），依然无法准确计数。

送入4GHz信号

没有反映啦~~（注意信号强度，居然还有那么多格，这检波电路太强大了）

最后经过实测，当信号频率在1.8GHz左右，套件达到极限。对于再高的频率，无法准确计数。原因不太清楚，看起来是计数电路响应不了，希望古人兄从电路原理上加以分析。个人建议增加预分频器的分频比，程序上乘以二，后面电路应该吃得消。总之，4.9GHz应该是一个理论值，实际很难达到，不过对HAM来说，这个套件已经绰绰有余，不仅能加深对DIY的理解，同时又能做出一个实用的仪器。

+1

科创币

金坷居士

2012-06-18

无敌牛的装备啊

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万流景仰

12年7个月前 IP:未同步

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2楼

那烙铁样的东西是吸锡的么
财大气粗

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千古风流

12年7个月前 IP:未同步

408755

3楼

新一点的装备是电动吸锡枪，预算不够的可以买吸锡烙铁

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celeron533 千古风流

千古风流

12年7个月前 IP:未同步

408765

4楼

那个绿的色的金士顿Datatraveler 2G 貌似是假的

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万流景仰

12年7个月前 IP:未同步

408785

5楼

好牛逼的装备

希望有朝一日我的单片机逆变器套件出来后也能送到总部测评[s:274]

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十步芳草

12年7个月前 IP:未同步

408788

6楼

R&S的信号发生器啊！！！羡慕嫉妒恨！

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十步芳草

12年7个月前 IP:未同步

408865

7楼

虎哥真牛啊。。。。。

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千古风流

12年7个月前 IP:未同步

408870

8楼

[s:274]谢谢虎哥的评测，据分析应该是我布线技术的欠缺加上板材吸收作用的影响造成了1.8GHz以上的信号无法读出，在以后的制作中一定改进。刚才仔细分析了一下原因貌似和数字部分的放大三极管的fT值过低有关系（2N2222），麻烦虎哥有时间测一下RF和TTL通道的极限频率，如果发现同样出现无法计数但有强度指示，说明就是管子的特征频率过低有关，我会加以改正。因为原电路使用的是2N3960，加上前端元件都是大于等于3G的元件，应该不会出什么问题。PS：还请虎哥修改一下交易板块帖子，改成2GHz频率计，以求真实。

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千古风流

12年7个月前 IP:未同步

408876

9楼

另外如果对频率准确度要求较高的朋友可以使用TCXO，我的板子是通用基准晶体封装设计，所以就没有在板子上设计可调基准设计。

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盖世豪杰

作者

12年6个月前 IP:未同步

418916

10楼

最近有点小忙，还没抽得空测，过阵子再分析吧。如果替换两三个元件能工作到4G就赚了。。

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一表人才

12年6个月前 IP:未同步

419596

11楼

试验设备太好了！1.5G已经够用了

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hackerboygn 万流景仰

万流景仰

12年6个月前 IP:未同步

419605

12楼

个人肤浅地认为布线上有些问题，频率上GHz的地方肯定要做阻抗匹配分析，看这个PCB明显没有考虑到这方面的问题[s:274]

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万流景仰

12年6个月前 IP:未同步

421539

13楼

74AC04本身较为脆弱，做万户1的信标的时候，就已经爆了2个

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盖世豪杰

作者

12年5个月前 IP:未同步

445854

14楼

扫了一下通带曲线

3GHz扫宽，一格10dB，我这里没有好的扫频仪了，这台是返修的，左侧数值不准，最右边比最左边虚高10dB，自己人脑修正一下将就看吧。总之结论：带内基本平坦，到2.5G时下降不过20dB，1.8G以上无法工作的原因肯定不在前端电路。

1、没接电源的时候

2、接线方式

3、通电后的情况

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盖世豪杰

作者

12年5个月前 IP:未同步

445859

15楼

既然前端不是导致1.8G以上不能用的主要原因，那么继续朝后查。

查看分频器输出的波形，结论：分频器基本正常

100MHz输入时

500MHz输入时

1500MHz输入时

3000MHz输入时（注意：这是在2N3960的输出端，74AC109的输入端测试的！可见分频器用到3G没有太大问题）

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盖世豪杰

作者

12年5个月前 IP:未同步

445861

16楼

虽然分频器输出波形很难看，但是只要像个波形，经过狠狠整形，就不会对计数器的正常工作造成多大影响，问题还在后面。

继续向后查

在74AC109的第9脚（知道我为什么反对用元件值代替编号了吧，因为无法描述具体哪个元件，我是在R4K7前面测的，大家知道是哪个4K7吗？）测量，波形如下：

100MHz输入时

1500MHz输入时

好了，问题出现了，在1800MHz以上，此处的输出开始间歇性丢失。到2300MHz以上，全部丢失。

找了一个丢失和“正常”大约各占一半的频率：2126MHz，好不容易抓下了丢失的一瞬间！
（可以看到脉冲也变宽了）

就是这个频率

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盖世豪杰

作者

12年5个月前 IP:未同步

445862

17楼

这就解释了为什么1800MHz以上，先是频率显示稳住不升，然后是不升反降（输入2GHz，显示1GHz），最后干脆输出为零。

看起来是整形不良，维持时间少于JK触发器的响应时间，问题不是出在2N3960，就是出在74AC109，具体什么问题，古人分析吧[s:273]

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千古风流

12年5个月前 IP:未同步

445909

18楼

回 17楼(虎哥) 的帖子

[s:225] 我擦，居然是74AC109搞得鬼，我得好好看看了。

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1847123212 实习会员

实习会员

12年2个月前 IP:未同步

469805

19楼

那个示波器的Y轴梅格多少V的？

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实习会员

11年10个月前 IP:未同步

504354

20楼

看虎哥的示波器图片，1.5GHz输入的时候，分频器输出信号幅度明显比其他频率都小很多，而且波形也是最差的，
所以我觉得还是和前端电路有很大的关系。

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浪迹天涯

11年4个月前 IP:未同步

645632

21楼

s53mv 原版采用了64分频的配置。可以把UPB1505的3脚悬空得到128分频，修改代码或者自己乘2[s:12]

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happy·geek 十步芳草

十步芳草

11年2个月前 IP:未同步

651511

22楼

古人原来这么厉害啊

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浪迹天涯

11年1个月前 IP:未同步

655175

23楼

虎哥哥：您能帮人修机器么？

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浪迹天涯

10年0个月前 IP:江苏

740508

24楼

已经够用了

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实习会员

9年10个月前 IP:吉林

748927

25楼

学习了

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实习会员

9年2个月前 IP:甘肃

795732

26楼

很强大啊，咋那么多专业仪器

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