Данный прибор представляет собой сочетание четырехразрядного цифрового низкочастотного частотомера и генератора синусоидального низкочастотного напряжения. Частотомер может использоваться как шкала внутреннего генератора НЧ, так и измерять частоту внешнего сигнала. Этот прибор, в сочетании с низкочастотным милливольтметром и самодельным осциллографом может стать основой низкочастотного измерительного комплекса.
В случае, когда переключатель S2 установлен в положение «х1», схема работает следующим образом. Теперь счетчик D6 во время измерительного периода считает не до 5-ти, а до 50-ти. После установления единиц на его выводах 7, 3 и 2 (32+16+2=50) закрываются диоды VD5, VD6, VD7 и через R5 на вывод 12 D1.2 поступает единица. Триггер, как и при положении переключателя S2 «х10», устанавливается в единичное положение, что приводит к закрыванию элемента D1.1, открыванию ключа VT4-VT5, подающего питание на индикаторы.
Счетчик D6 продолжает считать, и досчитав до 128-и, на его выводе 12 возникает единица, из которой цепь C4-R7 формирует короткий импульс, сбрасывающий триггер D1.2-D1.3 в нулевое состояние. Элемент D1.1 открывается, транзисторный ключ VT4-VT5 закрывается, а элемент D1.4 и цепь C5-R5 формируют импульс сброса измерительного счетчика.
Схема низкочастотного генератора выполнена на операционном усилителе А1. Схема простая и традиционная. Операционный усилитель при помощи цепи положительной обратной связи (R17-R18-R19, С11-С12-С13, С14-С15-С16), выполненной по схеме моста Винна переведен в режим генератора.
Избыточная глубина обратной связи, приводящая к искажению выходного синусоидального сигнала, компенсируется отрицательной обратной связью R15-R16. Резистор R15 подстроечный, с его помощью глубина обратной связи устанавливается такой, чтобы на выходе был неискаженный синусоидальный сигнал (оптимально это достигается при уровне выходного переменного напряжения на выходе А1 около 0,7-0,9V).
Лампа Н1 включена в цепь обратной связи для стабилизации режима, она используется как терморезистор (свойство лампы увеличивать свое сопротивление от нагрева, в результате повышения через неб тока).
Сдвоенный переменный резистор R19 служит для плавной установки частоты. От точности (одинаковости) законов изменения сопротивлений составных частей этого резистора зависит коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения. Здесь лучше использовать сдвоенный резистор с погрешностью не хуже 2%.
При использовании переменного резистора от аудиоаппаратуры КНИ может на отдельных участках диапазона достигать 10%. Сдвоенным переключателем S4 переключаются три поддиапазона генератора. Переменный резистор R20 служит для плавной регулировки выходного напряжения, а резисторы R21-R23 образуют делитель. Механической шкалы у генератора нет, - её функции выполняет частотомер.
Питаются частотомер и генератор от разных обмоток силового трансформатора Т1. Это снижает зависимость параметров генератора от изменений в токе, потребляемом частотомером (при включении индикации ток резко возрастает).
Все выпрямители однополупериодные. Для частотомера, - однополярный, для генератора - двухполярный. Монтаж прибора выполнен на покупной печатной макетной плате.
В частотомере можно использовать другие светодиодные семисегментные индикаторы, например, импортные. Важно, чтобы это были индикаторы с общим анодом. Если индикаторы есть только с общим катодом, можно использовать и их, но это потребует изменить уровень на выводах 6 D2-D5 на нулевой и переделать ключ на транзисторах VT4-VT5 (например, по схеме Дарлингтона, и подключать через него общие катоды индикаторов к общему проводу). Все входные и выходные гнезда (Х1-Х4) -коаксиальные гнезда типа «Азия» применяемые в видеотехнике.
Налаживание частотомера заключается в установке режима усилителя на VT1 (подбор сопротивления R1 до получения на коллекторе VT1 напряжения 2-3V), и в установке режима формирователя импульсов на транзисторе VT3 (подбор R9 так, чтобы на коллекторе VT3 были прямоугольные импульсы частоты электросети).
Налаживание генератора НЧ, - подстройка переменного резистора R15 так, чтобы на выходе операционного усилителя А1 было переменное напряжение около 0,7-0,9V.