Частотомер прибор (рис. 4-1), предназначенный для измерения частоты синусоидального или другой формы сигнала в диапазоне от единиц герц до 10 кГц и амплитудой 0,1...20 В. Переменное напряжение, частоту которого надо измерить, подают на вход прибора через зажимы ХТ1 и ХТ2. Режим работы транзистора VT1 установлен таким, что он почти полностью открыт. При этом транзистор ограничивает полупериоды отрицательной полярности и усиливает только полупериоды положительной полярности. К нагрузочному резистору R3 усилителя подключен триггер Шмитта (транзисторы VT2 и VT3), представляющий собой устройство, которое при входном сигнале определенной амплитуды и полярности срабатывает и начинает формировать прямоугольные импульсы с частотой повторения, равной частоте входного сигнала. Формируемые им импульсы, амплитуда и форма которых не зависят от формы запускающего сигнала, подаются через переключатель SA1 в измерительную цепь. Она состоит из конденсаторов С4—С6, диодов VD2, VD3 и стрелочного индикатора РА1, зашунтированного подстроечным резистором R10.

В зависимости от положения контактов переключателя один из конденсаторов С4—С6 будет через резистор R8, диод VD3 и индикатор заряжаться прямоугольными импульсами и разряжаться через транзистор VT3, резистор R5 и диод VD2 с частотой следования импульсов. А так как частота импульсов равна частоте исследуемого сигнала, то и средний ток, протекающий через индикатор, будет пропорционален частоте сигнала.

С конденсатором С4 в измерительной цепи прибором можно измерять сигнал частотой до 100 Гц, с конденсатором С5 — до 1 кГц, а с конденсатором С6 — до 10 кГц.

Питается прибор от сети переменного тока через двухполупериодный выпрямитель на диодах VD4—VD7, включенных по мостовой схеме, и параметрический стабилизатор напряжения, состоящий из стабилитрона VD1 и балластного резистора R9.

Конденсатор С1 на входе частотомера служит для развязки по постоянному току между прибором и исследуемым устройством. Резистор R1 ограничивает ток в цепи базы входного транзистора при подаче на вход сигнала амплитудой более 20 В.

Транзисторы частотомера могут быть серий МП39—МП42 со статическим коэффициентом передачи тока не менее 50. Постоянные резисторы — МЛТ-0,1 25, подстроечный R10—СПЗ-9 или другой. Оксидные конденсаторы С2, СЗ — К50-6, остальные конденсаторы могут быть МБМ, БМ, ПМ. Стабилитрон Д814Б заменим на Д809, диоды Д9В — на Д9Е—Д9Л. Переключатель поддиапазонов — галетный на три положения (например, ЗПЗН), выключатель питания Q1 — тумблер или другой конструкции.

Стрелочный индикатор микроамперметр (к примеру, М24) с током полного отклонения стрелки 50 или 100 мкА и сопротивлением рамки около 700 Ом.

Трансформатор питания Т1 можно намотать на магнитопроводе сечением не менее 1,5 см (например, Ш10Х15). Обмотка I должна содержать 6600 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка 11— 320 витков ПЭВ-1 0,12. Можно, конечно, использовать небольшой по габаритам готовый трансформатор, понижающий напряжение сети до 10...12 В. Питать частотомер можно и от источника постоянного тока напряжением 11...14 В, например составленного из трех последовательно соединенных батарей 3336. Такой источник подключают вместо конденсатора С3, отключив, естественно, сетевой блок питания.

Часть деталей монтируют на плате (рис. 4-2), укрепляемой в дальнейшем в корпусе, например, склеенном из органического стекла. На передней стенке корпуса размещают стрелочный индикатор, переключатель диапазонов измерения, выключатель питания, входные зажимы, а на задней — держатель предохранителя с предохранителем. Через отверстие в задней стенке выводят шнур питания с вилкой ХР1 на конце. Трансформатор питания укрепляют на дне корпуса, конденсаторы С4—С6 монтируют на переключателе, а диоды VD2, VD3 и подстроечный резистор — на планке из изоляционного материала, прикрепляемой к зажимам стрелочного индикатора.

Налаживание прибора начинают с измерения напряжения на коллекторе транзистора VT1 (при отсутствии входного сигнала). Если не окажется подходящего вольтметра для измерения столь малого (0,55 В) напряжения, то можно измерить ток коллектора — он должен быть около 0,35,мА. Такой режим работы транзистора устанавливают подбором резистора R2.

Затем движок подстроечного резистора устанавливают в нижнее по схеме положение, а переключатель SA1 ставят в положение «100 Гц». На вход прибора подают (от генератора звуковой частоты) сигнал частотой 100 Гц и амплитудой около 1 В. Подстроечным резистором устанавливают стрелку индикатора точно на конечную отметку шкалы. Если, однако, стрелка не доходит до этой отметки, увеличивают емкость конденсатора С4, после чего тем же резистором устанавливают стрелку на нужную отметку.

Далее переключатель устанавливают в положение «1 кГц», подают на вход прибора сигнал частотой 100 кГц и добиваются отклонения стрелки на всю шкалу подбором конденсатора С5. На поддиапазоне «10 кГц» на вход прибора подают сигнал частотой 10 кГц и тех же результатов добиваются подбором конденсатора С6.

Чувствительность частотомера на каждом поддиапазоне определяют путем плавного увеличения от нуля выходного сигнала генератора ЗЧ. Как только стрелка индикатора частотомера отклонится до соответствующего деления шкалы (обычно это происходит скачком), замечают амплитуду сигнала звукового генератора — это и будет значение минимального входного сигнала (т. е. чувствительности), при котором частотомер начинает работать.

Измеряя частоту неизвестного сигнала, переключатель сначала ставят в положение «10 кГц». Если стрелка индикатора не отклоняется или отклоняется едва заметно, переходят на второй поддиапазон — «1 кГц», а затем — на первый («100 Гц»), стараясь добиться возможно большего отклонения стрелки индикатора.