Основная особенность этого частотомера в том, что в его схеме есть микросхемы ТТЛ, МОП и КМОП логик. Обычно, считается что ТТЛ и МОП (или КМОП) плохо согласуются. Объясняется разными выходными и входными токами, а так же уровнями нуля и единицы, а точнее, значениями напряжений питания.
Считается, что для микросхем К176 напряжение питания должно быть 9 В, для микросхем К561-Й серии 15 В. На самом, же деле, это только номинальные значения. Микросхемы К176 уверенно работают в диапазоне питающих напряжений 4...12 В, микросхемы К561 в пределах 3...16 В. Так, что по питанию все эти серии можно уровнять с ТТЛ-серией, если использовать 5-вольтовый источник. При этом согласуются и логические уровни, но не токи, поэтому, нагружать выход 561-й микросхемы следует не более чем одним входом 555-й серии, но это легко реализуемо. Еще одна особенность данного частотомера в использовании в качестве индикаторного табло многоразрядного люминесцентного индикатора ИВ-27М с динамической индикацией. Принципиальная схема частотомера разделена три функциональных узла : входной формирователь и устройство управления, счетчик, узел индикации. Схемы этих узлов показаны на рисунках 1, 2 и 3 соответственно.
Сигналы измеряемых частот поступают на усилитель-формирователь прямоугольных импульсов на транзисторах VT1-VT3. Он состоит из дифференциального усилительного каскада на транзисторах VT1 и VT2 и формирователя импульсов на VT3.
С коллектора VT3 импульсы, приведенные к уровням ТТЛ, поступают на ключевое устройство, выполненное на элементе D4.1, которое служит для управления прохождением этих импульсов на вход восьмиразрядного счетчика на микросхемах D5-D12 (К555ИЕ2). Счетчик подсчитывает число импульсов, поступающих на его вход во время открытого состояния D4.1 и отображает это число в виде восьмиразрядного двоично-десятичного кода. Время в течении которого происходит подсчет импульсов составляет 1 секунду, поэтому число импульсов, за один период измерения, числено равно значению измеряемой частоты.
Основу устройства управления составляет микросхема К176ИЕ12, на ней построен генератор импульсов, частотой 1 Гц для управления процессом измерения, и частотой 1024 Гц для динамической индикации. Микросхема включена по типовой схеме, но её второй счетчик не используется (вывод 7). В состав устройства управления входит еще два D-триггера (D2), мультивибратор на D3.1 и D3.2 и элемент D3.3.
Работа устройства управления. На вход С триггера D2.2 непрерывно поступают импульсы частотой 1 Гц от D1, а на вход С триггера D2.1 импульсы от мультивибратора запуска на D3.1 и D3.2. Предположим, исходно, оба триггера находятся в нулевом состоянии. В это время логическая единица с выхода D2.2 поступает на вывод 2 D4.1 (K555J1E1) и D4.1 не пропускает импульсы на вход счетчика D5. С приходом на вход С D2.1 импульса от мультивибратора D31-D3.2, этот триггер переходит в единичное состояние, и единица на его прямом выходе подготавливает триггер D2.2 к дальнейшей работе. Одновременно, на выводе 9 D3.3 появляется уровень логического нуля. Очередной импульс с вывода 4 D1 переключает триггер D2.2 в единичное состояние. Теперь на вывод 2 D4.1 подается нуль, и этот элемент открывается пропуская импульсы на блок счетчиков (D5-D12).
Прямой выход триггера D2.2 соединен с входом R триггера D2.1, поэтому когда триггер D2.2 переходит в единичное состояние, он переводит триггер D2.1 в нулевое. Этот триггер находится в таком состоянии до тех пор, пока происходит подсчет входных импульсов. Очередной импульс с вывода 4 D1 переключает триггер D2.2 в нулевое состояние и логический элемент D4.1 закрывается. Прохождение импульсов входной частоты на счетчики прекращается, и начинается период индикации результата измерения, длительность которого зависит от периода импульсов, генерируемых мультивибратором на D3.1-D3.2.
Каждому открыванию элемента D4.1 предшествует появление на выходе D3.3 короткого положительного импульса, который через усилитель мощности на элементах D4.2 и D4.3 поступает на соединенные входы R счетчиков D5-D12 и переводит их в нулевое состояние. Усилитель импульсов необходим по тому что соединенные вместе входы восьми счетчиков К555ИЕ2 являются слишком большой нагрузкой для выхода микросхемы К561ЛЕ5.
С выходов счетчиков D5-D12 двоично-десятичный код результата измерения подается на узел индикации (рисунок 3).
