Schaltung: Selbstbau-Niederfrequenzzähler

Ob beim Entwurf, bei der Reparatur oder beim Testen von Audio- und Hi-Fi-Geräten – ein zuverlässiger Frequenzzähler ist ein unverzichtbares Werkzeug. Dieser klassische Frequenzzähler stellte eine hervorragende DIY-Lösung für Audioanwendungen dar und bot drei umschaltbare Messbereiche bis zu 100 kHz sowie eine vierstellige Anzeige, die speziell auf die wichtigsten Frequenzbereiche zugeschnitten war. Das Gerät konnte entweder in einen Funktionsgenerator integriert oder mit nur wenigen zusätzlichen Bauteilen als eigenständige Einheit aufgebaut werden.

Zähler-Schaltung

Die Schaltung wurde von F. Hueber entworfen und in der Januar-Ausgabe 1992 von ElektorMag vorgestellt. Das Herzstück bildet der IC1, ein TTL-kompatibler 74C925 CMOS-Baustein. „Untergebracht in einem 16-poligen DIL-Gehäuse enthält dieser IC vier Dekadenzähler, einen Status-Speicher, einen Multiplexer sowie einen Siebensegment-Decoder für eine vierstellige Anzeige.“ Die gemeinschaftskathodige Siebensegmentanzeige, bestehend aus LD1 bis LD4, wird über die Transistoren T1 bis T4 angesteuert. Die Segmente der vier Ziffern werden parallel über Strombegrenzungswiderstände R1 bis R7 gespeist.

Transistor T5 steuert den Dezimalpunkt, sodass dieser synchron mit dem gewählten Messbereich aktiviert wird. Er wird von den Anzeigetreibern über D1 gesperrt, wenn S1b sich in einer bestimmten Position befindet – in diesem Fall leuchtet der Dezimalpunkt auf. Damit der Transistor zuverlässig sperrt, muss es sich um einen Germanium- oder Schottky-Typ handeln, da die Basis-Emitter-Spannung einer herkömmlichen Siliziumdiode zu hoch bleibt. Um potenzielle Probleme bei der Kalibrierung der Zeitbasis zu vermeiden, entschied sich der Entwickler, diese mit einem Seiko-Epson SPG8650B (IC3) zu takten.

Da es sich um ein modulares Design handelt, kann der Zähler in verschiedenen Gehäusen untergebracht werden. Das Gehäuse des Prototyps hatte die Maße 60 × 150 × 132 mm (H × B × T). Die Zähler- und Anzeigeplatinen sind an der Frontplatte montiert, während sich die Vorverstärker- und Netzteilplatinen auf der Bodenplatte befinden.

Kalibrierung

Neugierig auf die Kalibrierung? Hueber erklärte dazu:

„Ein Oszilloskop wird an den Ausgang des Schmitt-Triggers angeschlossen, und ein sinusförmiges Signal von etwa 10 mV bei 20 kHz wird an die Eingangsbuchse eingespeist. P1 ist so einzustellen, dass das am Oszilloskop sichtbare Signal eine saubere Rechteckform zeigt. Falls kein Oszilloskop zur Verfügung steht, ist P1 so zu justieren, dass der Zähler bei sinusförmigem und rechteckigem Eingangssignal (jeweils bei 10 mV) den gleichen Messwert anzeigt. Der Zähler besitzt keine Überlaufanzeige. Wird beispielsweise der 10-kHz-Messbereich gewählt und beträgt die Eingangsfrequenz 10,234 kHz, so zeigt der Zähler lediglich 0,234 kHz an. Es empfiehlt sich daher, bei unbekannter Frequenz zunächst den höchsten Messbereich zu wählen und anschließend schrittweise herunterzuschalten.“

Low-Frequency Counter-Projekt

Der Artikel „Low-Frequency Counter“ erschien in der Elektor-Ausgabe vom Januar 1992. Er steht in den zwei Wochen nach der Veröffentlichung dieses Beitrags kostenlos zum Download bereit. Wenn Sie ein eigenes Projekt auf Basis dieses Zählers starten, teilen Sie Ihre Fortschritte gerne auf der Elektor Labs-Platform!

Hinweis der Redaktion: Dieser Artikel wurde ursprünglich in einer Elektor-Ausgabe des Jahres 1992 veröffentlicht. Aufgrund des Alters des Projekts kann es sein, dass einige Bauteile, Leiterplatten, Produkte oder Links nicht mehr verfügbar sind. Dennoch sind wir überzeugt, dass dieses Projekt aufschlussreich ist und Sie dazu inspirieren wird, neue DIY-Elektronikprojekte auf Ihrer Werkbank in Angriff zu nehmen.