10GHz周波数カウンタ
過去使っていた自作周波数カウンタの不満を解消すべく3代目のカウンタを作りました。
周波数カウンタに要求される仕様とは？
１、精度：10GHｚで１KHｚを見たいなら10-8乗は必要でしょう。そのため4MHｚOCXO（瞬時-8乗の性能）と
ビデオ色同期信号を基準クロックとして使う。 ビデオ色同期信号から１０MHｚを作る回路は市販（秋月）キット
を使いましたが、10MHｚの自励発振では純度が悪いのでVCXOに回路を変更しました。
２、桁数：まあ8桁もあればよいのですが、CPLDを使いましたので11桁入っています。回路変更にはんだごてが
不要なのがCPLDの良いとこです。
３、基本カウンタの最高カウント周波数：とても重要です。測定時間の短縮のためにも高い方がよいのですが、
CPLDに非同期カウンタを組んだところ140MHｚぐらいまでカウント可能でしたので、基本カウンタを100MHｚとし
あとはプリスケーラとの組み合わせとしました。
CPLDに同期カウンタを組み込むと最高周波数は半分以下になります。
４、プリスケーラ：分周数は少ないほうが測定時間の短縮のためにもよいので８００MHｚを１／８、４GHｚを１／６４
１０GHｚを１／１２８としました。
５、直読：プリスケーラの分周数にあわせてゲート時間を変更すればすべての周波数を直読可能です。
基準クロックは１００KHｚあればあとは分周の細工ですべてのゲート時間を生成可能です。
１００KHｚは４MHｚまたは１０MHｚの基準クロックから作ります。
６、ゲートパルス：これは不満の多いところで、安価なキットでは１秒測定しては１秒待つというような無駄な時間を
浪費しています。理由は簡単ですが、今回はゲートパルスをワンショットで発生するようにしたので待ち時間を
極力減らせました。
７、表示：LCDとし、周波数以外のプリスケーラ、ゲート時間も表示します。さすがにこれをCPLDで作る能力はない
のでPIC16F873でコントロールします。
８、データ出力：せっかくPICを使うのですから、RS２３２Cでデータを出力できるようにします。
９、ゲート時間：周波数を見ながらトリマを回すのでしたら、毎秒１０回程度を最速としこれより早い必要はありません。
切り替えは４つとしたので１００MHｚなら０.１秒、１秒、１０秒、１００秒としました。クロックが安定ならば１００秒レンジ
でパソコンにデータを出力すれば高精度で連続測定可能です。
フロントパネル
５つの入力はコネクタとしました。ほんとは切り替え
リレーにしたいところです。
ロータリーSWはゲート時間の切り替えと入力の切
り替えです。
リアパネルにはデータ出力用Dsubコネクタと
基準クロック10MHz/4MHｚ切り替えSWがある
心臓部
PIC16F873とXC95108-15です。
CPLDはオンボード書き換え可能でカウンタ機能
を詰め込みました。使用率80％ぐらい
PICは主にLCDのコントロールに使っています。
黒いのは４MHｚOCXO
安定するまで30分ぐらいかかる。
ビデオ色同期信号から10MHｚクロックを作る回路
オリジナルの１０MHｚ発振部をVCXOに改造した。
10MHｚを受信機で聞いているとビデオ信号が入ると
10.000MHｚに引き込まれるのがわかる。
入力アンプ､プリスケーラ部
1MHz：２SK241+２SC1815+74HC14
100MHｚ：２SK241+２SC3356+74AC14
800MHｚ：ERA1+TD7104+Tr+74AC14
4GHｚ：ERA1+uPG1505+Tr+74AC14
10GHｚ：FMM1103VJ+uPB581+TD7104+Tr+74AC14
SG等でチェックしましたが結構高感度に仕上がりました。
AFから10.5GHｚまで見えないところはありません。
あとは１MHｚ（AF用）をレシプロカウント方式（カウント値の
逆数から周波数を求める）にすれば完璧ですが、
まあそのうちということで。（PICとCPLDを書き換えれば
済むのですが）
