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Questo progetto è nato sotto la spinta di due esigenze: trovare
nuovi circuiti per corredare gli apparecchi ricetrasmittenti
autocostruiti e soppiantare gli strumenti analogici di controllo
per S-meter e lettori di frequenza. Nella costruzione dei ricevitori a conversione diretta al posto degli ingombranti condensatori variabili si usano i diodi varicap per modificare la frequenza di ricezione. Il processo è molto semplice: variando la tensione inversa ai capi del diodo varicap si ottiene la variazione del valore del condensatore e, conseguentemente, la frequenza di lavoro del ricevitore. Se si misura la tensione ai capi del varicap e la si visualizza con uno strumento analogico si è in grado di ridisegnarne la scala realizzando così un semplice frequenzimetro. Il problema è che questi strumenti analogici sono diventati costosi e, nel mio caso, anche difficili da reperire. Giocoforza è nata la necessità di aggirare l’ostacolo per ottenere gli stessi risultati, magari anche con un effetto elegante. Sul numero 121 di SPRAT, il bollettino trimestrale del G-QRP Club ( di cui ho l’onore di fare parte ), è apparso uno schema di frequenzimetro a 8 led che mi ha letteralmente folgorato. Realizzato un prototipo mi sono accorto che il circuito, nonostante l’estrema semplicità, non funzionava. Seguiva un rapido scambio di e-mail con l’autore (PY2OHH, Manuel ) e subito erano spiegati i motivi del fallimento: schema errato in molti punti! Ricevuto lo schema corretto ho realizzato un secondo circuito stampato che ha funzionato subito rivelando, effettivamente, la genialità dell’idea e la sua semplicità accattivante. Lo schema si commenta così: il circuito integrato CD4066 compone l’oscillatore della base dei tempi con il quarzo da 4.096 kHz facilmente reperibile perché usato nei circuiti dei televisori. Il segnale analogico proveniente dal VFO viene amplificato dal buffer composto dal transistor Q1 che, contemporaneamente, lo trasforma anche in segnale TTL. Questo segnale, nelle sue componenti delle cifre decimali e delle unità, all’interno dell’integrato 74LS390, viene convertito in un segnale digitale che è visualizzato dall’accensione dei diodi led specifici. Ad esempio, se la frequenza del VFO è 7049 kHz le cifre che si prendono in considerazione sono soltanto il 4 ( decine ) ed il 9 ( unità ). Il 4 determina l’accensione del diodo DL corrispondente al numero 40 delle decine mentre il 9 determina l’accensione dei diodi 1 e 4 delle unità ( 1 + 8 = 9 ) corrispondenti ai DL1 e DL4. Nella tabella allegata visualizzo alcune risoluzioni. La cella rossa della tabella rappresenta un diodo led acceso. La risoluzione del frequenzimetro è di 1 kHz, il range di lavoro varia da 0 a 99 kHz mentre esso puo’ leggere valori di frequenze fino a 40 MHz. Nelle fotografie allegate il frequenzimetro viene usato per leggere la frequenza di un oscillatore locale presente in un ricetrasmettitore supereterodina per i 40 m ( 3000-3100 kHz ). Il problema tecnico che ho dovuto risolvere, oltre a quello di fornire al circuito un segnale abbastanza robusto in termini di radiofrequenza ( attorno ai 2 V ) e di trasformarlo in TTL ( come già scritto ) è stato la soppressione delle interferenze causate dalle frequenze emesse dall’oscillatore che, se trascurate, sono in grado di oscurare letteralmente la ricezione. Infatti le armoniche, oltre per via etere, si propagano dall’apparecchio anche sulla linea di alimentazione per cui ho dovuto prendere le debite precauzioni. Tuttavia un piccolo segnale, abbastanza tollerabile, è pur sempre percepibile in ricezione per cui ho dotato il frequenzimetro di un piccolo interruttore che lo esclude dopo aver letto la frequenza. E’ stato necessario inserire il circuito in un contenitore metallico nel quale la tensione di esercizio è stata introdotta con un condensatore passante ( C9 ) e filtrata con C8, C7 ed L. Quest’ultima è stata autocostruita con due ferriti a perlina affiancate avvolgendo tre spire di filo di rame smaltato da 0,25 mm di diametro nei fori. Il segnale proveniente dal VFO è stato introdotto a mezzo cavetto coassiale e, attraverso la sua calza, arriva anche il negativo dell’alimentazione. Gli otto diodi led sono montati su un lato del contenitore. In questo modo il frequenzimetro potrà essere usato con qualsiasi ricevitore inserendo il segnale. Per realizzare un frequenzimetro dedicato ad un apparecchio sarà necessario miniaturizzare il circuito, magari realizzando un circuito stampato a mo’ di sandwich ed inscatolare il tutto in un contenitore appositamente autocostruito impiegando un lamierino di ottone di piccolo spessore,facile da lavorare e saldabile a stagno. Per entrambe le realizzazioni, non dimenticare di effettuare, con filo metallico, i previsti ponticelli indicati nei disegni dei layout con una linea tratteggiata. Ho previsto, per l’alimentazione di IC2, una tensione di 12 V perché mi sono accorto che alcuni integrati CD4060 sono un po’ “ restii “ a lavorare ai 5 V canonici. La messa a punto è molto facile: dare l’alimentazione ed inserire il segnale proveniente dal VFO. Controllare con un ricevitore che l’oscillatore funzioni: basterà appoggiare un dito sul quarzo per osservare il forte segnale sull’S-meter. Con un frequenzimetro la verifica sarà più sicura puntando il terminale sul piedino 11 di IC2. Regolare il cursore di CV per centrare la frequenza esatta. Nella versione “ sandwich “, per rendere la costruzione più compatta, ho eliminato il compensatore sostituendolo con un condensatore di valore fisso ( CX ). A questo punto regolare il trimmer P per vedere illuminare i led secondo la frequenza ricevuta. Per controllare l’esatta risoluzione ed il corretto funzionamento, fare in modo che il VFO emetta una frequenza di valore noto ( controllandola con un frequenzimetro digitale o con il ricevitore di stazione ) e verificando che la logica binaria dei led sia coerente. |
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 Foto 1 |
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 Foto 2 |
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| Il limite tecnico del frequenzimetro sta nel fatto che occorre, per ogni frequenza, fare una seppur piccola addizione per dedurre il valore della frequenza ma vi assicuro che con la pratica questa operazione diventa agevole; inoltre appare evidente la difficoltà di risoluzione ben lontana dagli strumenti a lettura diretta ma il gioco vale la candela considerato il costo davvero esiguo della realizzazione che si aggira attorno a 3-4 euro. | |
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Elenco dei componenti R1= 1M R2= 4,7k R3= 10k R4= 2,2k R5= 47 R6= 47k R7= 27k P= 10k Trimmer verticale C1= 100 nF C2=10 mF C3= 100 nF C4= 47 mF C5= 68 pF C6= 100 nF C7= 100 nF C8= 100 nF C9= Condensatore passante CV= 80 pF Compensatore Cx= 68 pF IC1= 78L05 Regolatore di tensione IC2= CD4060 IC3= 4LS390; D1= 1N4148 D2= 1N4148 d3= 1N4148 D4= 1N4148 LED1-LED8 = DIODI LED Q1= BC547 Q2= BC547 L= Leggi testo X=4,096 MHz Quarzo |
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| FREQUENZA | DECINE | UNITA' | ||||||
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| Led 8 (80) | Led 7 (40) | Led 6 (20) | Led 5 (10) | Led 4 (8) | Led 3 (4) | Led 2 (2) | Led 1 (1) | |
| 7090 | ||||||||
| 7045 | ||||||||
| 7099 | ||||||||
| 7084 | ||||||||
| 7094 | ||||||||
