Generator 1 5 MHz jest najprostszym obwodem. Generatory niskiej częstotliwości na mikroukładach. Generatory sinusoidalne RC i LC

Ten obwód generatora sinusoidalnego sygnału harmonicznego o niskiej częstotliwości jest przeznaczony do strojenia i naprawy wzmacniaczy częstotliwości audio.

Generator fali sinusoidalnej wraz z miliwoltomierzem, oscyloskopem lub miernikiem zniekształceń tworzy cenny kompleks do strojenia i naprawy wszystkich stopni wzmacniacza częstotliwości audio.

Główna charakterystyka:

• Generowane częstotliwości: 300Hz, 1kHz, 3kHz.
• Maksymalne zniekształcenia harmoniczne (THD): 0,11% - 1kHz, 0,23% - 300Hz, 0,05% - 3kHz
• Pobór prądu: 4,5 mA
• Wybór napięcia wyjściowego: 0 - 77,5 mV, 0 - 0,775 V.

Obwód generatora sinusoidalnego jest dość prosty i zbudowany na dwóch tranzystorach, które zapewniają wysoką stabilność częstotliwości i amplitudy. Konstrukcja oscylatora nie wymaga żadnych elementów stabilizujących, takich jak rurki, termistory lub inne specjalne elementy ograniczające amplitudę.

Każdą z trzech częstotliwości (300 Hz, 1 kHz i 3 kHz) ustawia się przełącznikiem S1. Amplituda sygnału wyjściowego może być płynnie zmieniana za pomocą rezystora nastawnego R15 w dwóch zakresach, które ustawia się przełącznikiem S2. Dostępne zakresy amplitud: 0 - 77,5 mV (219,7 mV pk-pk) oraz 0 - 0,775 V (2,191 V pk-pk).

Poniższe rysunki przedstawiają układ płytki drukowanej i rozmieszczenie znajdujących się na niej elementów.

Lista wymaganych komponentów radiowych:

• R1-12 tys
• R2-2k2
• R3, R4, R5, R15 - 1k zmienna
• R6, R7 - 1K5
• R8-1k
• R9-4k7
• R10-3k3
• R11-2k7
• R12-300
• 13-100 tys
• C1 - 22n
• C2 - 3u3
• C3 - 330n
• C4 - 56n
• C5 - 330n
• C6, C7 - 100n
• D1, D2 - 1N4148
• T1, T2, T3 - BC337
• IO1-78L05

Jeśli wszystkie części są prawidłowo zamontowane i nie ma błędów w instalacji, generator sygnału sinusoidalnego powinien działać po pierwszym włączeniu.

Napięcie zasilania obwodu może mieścić się w zakresie 8-15 woltów. Aby utrzymać stabilną amplitudę napięcia sygnału wyjściowego, linia energetyczna jest dodatkowo stabilizowana przez układ 78L05 i diody D1, D2, w wyniku czego moc wyjściowa stabilizatora wynosi około 6,2 wolta.

Przed pierwszym włączeniem należy podłączyć wyjście generatora do miernika częstotliwości lub oscyloskopu i za pomocą rezystorów trymerowych R3, R4 i R5 ustawić dokładną częstotliwość wyjściową dla każdego z zakresów: 300 Hz, 1 kHz i 3 kHz. Jeśli to konieczne, jeśli regulacja częstotliwości nie jest całkowicie możliwa, możesz dodatkowo wybrać rezystancję stałych rezystorów R6-R8.

http://pandatron.cz/?1134&sinusovy_generator_s_nizkym_zkreslenim

Prosty generator funkcji analogowych (0,1 Hz - 8 MHz). Artykuł przedrukowany z serwisu.

Wśród radioamatorów zasłużenie popularny jest układ MAX038, na podstawie którego można zbudować prosty generator funkcyjny obejmujący pasmo częstotliwości 0,1 Hz - 20 MHz. Jak wskazano, zakup chipa MAX038 stał się tak łatwy jak łuskanie gruszki. Klony MAX038, które się pojawiły, mają w porównaniu z nim bardzo skromne parametry. Tak więc ICL8038 ma maksymalną częstotliwość roboczą 300 kHz, a XR2206 ma maksymalną częstotliwość roboczą 1 MHz. Obwody prostych generatorów funkcji analogowych, które można znaleźć w literaturze amatorskiej, również mają maksymalną częstotliwość kilkudziesięciu, a bardzo rzadko setek kHz.

Na uwagę zasługuje obwód generatora funkcji analogowych, który tworzy sygnały o kształcie sinusoidalnym, prostokątnym, trójkątnym i działa w zakresie częstotliwości od 0,1 Hz do 8 MHz.

Przedni widok:

Widok z tyłu:

Generator ma następujące parametry:

amplituda sygnału wyjściowego:

sinusoidalny……………………………1,4 V;

prostokątny……………………………..2,0 V;

trójkątny...............2,0 V;

zakresy częstotliwości:

0,1…1Hz;

1…10 Hz;

10…100 Hz;

100…1000Hz;

1…10kHz;

10…100kHz;

100…1000kHz;

1…10MHz;

napięcie zasilania………………………….220 V, 50 Hz.

Opracowany układ poniższego generatora funkcyjnego został oparty na układzie z:

Generator jest wykonany zgodnie z klasycznym schematem: integrator + komparator, montowany tylko na komponentach wysokiej częstotliwości.

Integrator oparty jest na wzmacniaczu operacyjnym DA1 AD8038AR o szerokości pasma 350 MHz i szybkości narastania 425 V/µs. Komparator jest wykonany na DD1.1, DD1.2. Impulsy prostokątne z wyjścia komparatora (pin 6 DD1.2) podawane są na wejście odwracające integratora. Na VT1 wykonany jest popychacz emitera, z którego pobierane są trójkątne impulsy sterujące komparatorem. Przełącznikiem SA1 wybierz żądany zakres częstotliwości, do czego służy potencjometr R1 płynna regulacja częstotliwości. Rezystor trymera R15 ustawia tryb pracy generatora i reguluje amplitudę napięcia trójkątnego. Rezystor trymera R17 reguluje stałą składową trójkątnego napięcia. Z emitera VT1 napięcie trójkątne jest dostarczane do przełącznika SA2 i do sinusoidalnego sterownika napięcia, wykonanego na VT2, VD1, VD2. Rezystor trymera R6 ustawia minimalne zniekształcenie sinusoidy, a rezystor trymera R12 dostosowuje symetrię napięcia sinusoidalnego. W celu zmniejszenia współczynnika harmonicznych wierzchołki sygnału trójkątnego są ograniczone do obwodów VD3, R9, C14, C16 i VD4, R10, C15, C17. Impulsy pobierane są z bufora DD1.4 prostokątny kształt. Sygnał wybrany przełącznikiem SA2 podawany jest na potencjometr R19 (amplituda), a z niego na wzmacniacz wyjściowy DA5, wykonany na AD8038AR. Na elementach R24, R25, SA3 wykonany jest tłumik napięcia wyjściowego 1:1 / 1:10.

Generator zasilany jest z klasycznego źródła transformatorowego ze stabilizatorami liniowymi generującymi napięcia +5V, ±6V i ±3V.

Do wskazania częstotliwości generatora wykorzystano fragment obwodu z gotowego już miernika częstotliwości, pobrany z:

Na tranzystorze VT3 wykonany jest wzmacniacz prostokątnych impulsów, z którego wyjścia sygnał jest podawany na wejście mikrokontrolera DD2 PIC16F84A. MK jest taktowany z rezonatora kwarcowego ZQ1 z częstotliwością 4 MHz. Przycisk SB1 wybiera cenę najmniej znaczącej cyfry 10, 1 lub 0,1 Hz oraz odpowiadający jej czas pomiaru 0,1, 1 i 10 sek. Jako wskaźnik zastosowano WH1602D-TMI-CT z białymi znakami na niebieskim tle. To prawda, że ​​\u200b\u200bkąt widzenia tego wskaźnika wyniósł 6:00, co nie odpowiadało jego instalacji w obudowie o kącie widzenia 12:00. Ale ten problem został wyeliminowany, jak zostanie to opisane poniżej. Rezystor R31 ustawia prąd podświetlenia, a rezystor R28 reguluje optymalny kontrast. Należy zaznaczyć, że program dla MK został napisany przez autora dla wskaźników typu DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 firmy DataVision, w których procedura wstępnej inicjalizacji najwyraźniej nie zamontować kierunkowskazy WH1602 firmy WinStar. W rezultacie po zamontowaniu miernika częstotliwości nic nie wyświetlało się na wskaźniku. W tamtym czasie nie było w sprzedaży innych małych wskaźników, więc musieliśmy wprowadzić zmiany w kodzie źródłowym programu miernika częstotliwości. Po drodze podczas eksperymentów taka kombinacja została ujawniona w procedurze inicjalizacji, w której wyświetlacz dwuwierszowy o kącie widzenia 6:00 stał się wyświetlaczem jednowierszowym, co więcej, dość wygodnie było czytać przy kąt widzenia 12:00. Napisy wyświetlane w dolnej linii, podpowiedzi dotyczące trybu pracy miernika częstotliwości, nie są już widoczne, ale nie są specjalnie potrzebne, ponieważ. dodatkowe funkcje tego licznika częstotliwości nie są używane.

Strukturalnie zbudowany jest generator funkcjonalny płytka drukowana z jednostronnej folii z włókna szklanego o wymiarach 110x133 mm, przeznaczony do standardowej plastikowej obudowy Z4. Wskaźnik montowany jest pionowo na komorze w dwóch rogach. Łączy się go z płytą główną za pomocą kabla ze złączem dla IDC-16. Cienki kabel ekranowany służy do łączenia obwodów wysokiej częstotliwości w obwodzie. Oto zdjęcie generatora ze zdjętą górną pokrywą obudowy:

Po pierwszym włączeniu generatora konieczna jest kontrola napięć zasilających, a także ustawienie -3V na wyjściu DA7 LM337L za pomocą rezystora trymującego R29. Rezystor R28 ustawia optymalny kontrast wskaźnika. Aby ustawić generator należy podłączyć do jego wyjścia oscyloskop, ustawić przełącznik SA3 w pozycję 1:1, SA2 w pozycję odpowiadającą napięciu trójkątnemu, SA1 w pozycję 100...1000 Hz. Rezystor R15 zapewnia stabilną generację sygnału. Przesuwając suwak rezystora R1 do dolnej pozycji zgodnie ze schematem, rezystor dostrajający R17 osiąga symetrię sygnału trójkątnego względem zera. Następnie należy przestawić przełącznik SA2 do pozycji odpowiadającej sinusoidalnemu kształtowi sygnału wyjściowego, a rezystory dostrajające odpowiednio R12 i R6 uzyskują symetrię i minimalne zniekształcenie sinusoidy.

Oto, co się ostatecznie stało:

Fala prostokątna 1 MHz: Fala prostokątna 4 MHz: Trójkąt 1 MHz:

Trójkąt 1 MHz: Sinus 8 MHz:

Należy zauważyć, że przy częstotliwościach powyżej 4 MHz na sygnałach trójkątnych i prostokątnych zaczynają pojawiać się zniekształcenia związane z niewystarczającą szerokością pasma wzmacniacza wyjściowego. W razie potrzeby tę wadę można łatwo wyeliminować, przenosząc wzmacniacz stopnia wyjściowego DA5 do obwodu ze źródła VT2 na SA2, tj. użyj go jako wzmacniacza sygnału sinusoidalnego, a zamiast wzmacniacza wyjściowego użyj repeatera na innym wzmacniaczu operacyjnym AD8038AR, przeliczając rezystancję trójkątnych (R18, R36) i prostokątnych (R21, R35) dzielników sygnału na mniejszy współczynnik podziału, odpowiednio.

Pliki:

Literatura:

1) Generator funkcji szerokozakresowych. A. Iszutinow. Radio nr 1/1987

2) Ekonomiczny wielofunkcyjny miernik częstotliwości. A. Szarypow. Radio nr 10-2002.

Generator jest układem samooscylacyjnym generującym impulsy prąd elektryczny, w którym tranzystor pełni rolę elementu przełączającego. Początkowo, od czasu wynalezienia, tranzystor był umieszczony jako element wzmacniający. Prezentacja pierwszego tranzystora miała miejsce w 1947 roku. Prezentacja tranzystora polowego nastąpiła nieco później - w 1953 roku. W generatorach impulsowych pełni on rolę przełącznika i tylko w generatorach prąd przemienny realizuje swoje wzmacniające właściwości, jednocześnie uczestnicząc w tworzeniu pozytywu informacja zwrotna wspomagania procesu oscylacyjnego.

Wizualna ilustracja podziału zakresu częstotliwości

Klasyfikacja

Generatory tranzystorowe mają kilka klasyfikacji:

• przez zakres częstotliwości sygnału wyjściowego;
• według rodzaju sygnału wyjściowego;
• zgodnie z zasadą działania.

Zakres częstotliwości jest wartością subiektywną, ale dla standaryzacji przyjmuje się następujący podział zakresu częstotliwości:

• 30 Hz do 300 kHz - niska częstotliwość (LF);
• od 300 kHz do 3 MHz - częstotliwość średnia (MF);
• 3 MHz do 300 MHz - wysoka częstotliwość (HF);
• powyżej 300 MHz - ultra wysoka częstotliwość (SHF).

Jest to podział zakresu częstotliwości w polu fal radiowych. Istnieje zakres częstotliwości dźwięku (AF) - od 16 Hz do 22 kHz. Chcąc więc podkreślić zakres częstotliwości generatora, nazywa się go np. generatorem wysokiej lub niskiej częstotliwości. Z kolei częstotliwości zakresu dźwięku również dzielą się na HF, MF i LF.

W zależności od rodzaju sygnału wyjściowego generatory mogą być:

• sinusoidalny - do generowania sygnałów sinusoidalnych;
• funkcjonalny - do samooscylacji sygnałów o specjalnej formie. szczególny przypadek- generator impulsów prostokątnych;
• generatory szumu - generatory o szerokim spektrum częstotliwości, w których w danym zakresie częstotliwości widmo sygnału jest jednorodne od dolnej do górnej części Pasmo przenoszenia.

Zgodnie z zasadą działania generatorów:

• generatory RC;
• generatory LC;
• Generatory blokujące - kształtowanie krótkich impulsów.

Ze względu na podstawowe ograniczenia oscylatory RC są zwykle używane w zakresie niskich i audio, a oscylatory LC w zakresie częstotliwości HF.

Obwód generatora

Generatory sinusoidalne RC i LC

Generator na tranzystorze jest najprościej zaimplementowany w trójpunktowym obwodzie pojemnościowym - generatorze Kolpitza (ryc. poniżej).

Obwód oscylatora tranzystorowego (generator Colpitza)

W obwodzie Kolpitza elementy (C1), (C2), (L) ustawiają częstotliwość. Pozostałe elementy to standardowa rura tranzystorowa zapewniająca wymagany tryb pracy prąd stały. Ten sam prosty obwód ma generator zmontowany zgodnie z indukcyjnym obwodem trzypunktowym - generator Hartleya (ryc. poniżej).

Schemat generatora trzypunktowego ze sprzężeniem indukcyjnym (generator Hartley)

W tym obwodzie częstotliwość oscylatora jest określona przez obwód równoległy, który zawiera elementy (C), (La), (Lb). Kondensator (C) jest potrzebny do wytworzenia dodatniego sprzężenia zwrotnego na prąd przemienny.

Praktyczne wdrożenie takiego generatora jest trudniejsze, ponieważ wymaga cewki indukcyjnej z zaczepem.

Oba generatory samooscylacyjne są używane głównie w zakresach MF i HF jako generatory częstotliwości nośnej, w lokalnych obwodach oscylatora ustawiającego częstotliwość i tak dalej. Regeneratory radiowe są również oparte na oscylatorach. Ta aplikacja wymaga stabilności wysokich częstotliwości, więc obwód jest prawie zawsze uzupełniony kwarcowym rezonatorem oscylacyjnym.

Nadrzędny generator prądowy oparty o rezonator kwarcowy posiada samooscylacje z bardzo dużą dokładnością w nastawianiu wartości częstotliwości generatora RF. Miliardowe części procenta są dalekie od limitu. Regeneratory radiowe wykorzystują wyłącznie kwarcową stabilizację częstotliwości.

Praca generatorów w obszarze prądu o niskiej częstotliwości i częstotliwości akustycznej wiąże się z trudnościami w realizacji wysokich wartości indukcyjności. Mówiąc dokładniej, w wymiarach wymaganego induktora.

Obwód oscylatora Pierce'a jest modyfikacją układu Kolpitza, zrealizowaną bez użycia indukcyjności (rys. poniżej).

Przebij obwód generatora bez użycia indukcyjności

W obwodzie Pierce'a indukcyjność zastąpiono rezonatorem kwarcowym, co pozwoliło pozbyć się pracochłonnego i nieporęcznego wzbudnika, a jednocześnie ograniczyło górny zakres oscylacji.

Kondensator (C3) nie przekazuje składowej stałej polaryzacji bazowej tranzystora do rezonatora kwarcowego. Taki generator może generować oscylacje do 25 MHz, w tym częstotliwość audio.

Działanie wszystkich powyższych generatorów opiera się na rezonansowych właściwościach układu oscylacyjnego złożonego z pojemności i indukcyjności. W związku z tym częstotliwość oscylacji jest określona przez wartości tych elementów.

Generatory prądu RC wykorzystują zasadę przesunięcia fazowego w obwodzie RC. Najczęściej używany obwód z łańcuchem przesunięcia fazowego (ryc. poniżej).

Schemat oscylatora RC z łańcuchem przesunięcia fazowego

Elementy (R1), (R2), (C1), (C2), (C3) wykonują przesunięcie fazowe w celu uzyskania dodatniego sprzężenia zwrotnego niezbędnego do wystąpienia samooscylacji. Generacja zachodzi przy częstotliwościach, dla których przesunięcie fazowe jest optymalne (180 stopni). Układ przesunięcia fazowego wprowadza silne tłumienie sygnału, więc ten obwód ma zwiększone wymagania do wzmocnienia tranzystora. Obwód mostka Wiena jest mniej wymagający pod względem parametrów tranzystora (ryc. poniżej).

Schemat generatora RC z mostkiem Wiena

Podwójny mostek T Wiena składa się z elementów (C1), (C2), (R3) i (R1), (R2), (C3) i jest wąskopasmowym filtrem wycinającym dostrojonym do częstotliwości generowania. Dla wszystkich innych częstotliwości tranzystor jest pokryty głębokim połączeniem ujemnym.

Funkcjonalne generatory prądu

Generatory funkcyjne są zaprojektowane do tworzenia sekwencji impulsów pewna forma(forma opisana jest pewną funkcją - stąd nazwa). Najpopularniejsze generatory to impulsy prostokątne (jeśli stosunek czasu trwania impulsu do okresu oscylacji wynosi ½, to taka sekwencja nazywana jest „meandrem”), impulsy trójkątne i piłokształtne. Najprostszy prostokątny generator impulsów - multiwibrator, służy jako pierwszy obwód dla początkujących radioamatorów do samodzielnego złożenia (ryc. poniżej).

Schemat multiwibratora - generatora impulsów prostokątnych

Cechą multiwibratora jest to, że można w nim zastosować prawie każdy tranzystor. Czas trwania impulsów i przerw między nimi zależy od wartości kondensatorów i rezystorów w obwodach bazowych tranzystorów (Rb1), Cb1) i (Rb2), (Cb2).

Częstotliwość samooscylacji prądu może wahać się od jednostek herców do dziesiątek kiloherców. Nie można zrealizować samooscylacji RF na multiwibratorze.

Trójkątne (piłokształtne) generatory impulsów są zwykle budowane na bazie prostokątnych generatorów impulsów (oscylator główny) poprzez dodanie łańcucha korekcyjnego (ryc. poniżej).

Trójkątny obwód generatora impulsów

Kształt impulsów, zbliżony do trójkątnego, zależy od napięcia ładowania i rozładowania na okładkach kondensatora C.

Generator blokad

Celem blokowania generatorów jest generowanie silnych impulsów prądowych o stromych frontach i niskim współczynniku wypełnienia. Czas trwania przerw między impulsami jest znacznie dłuższy niż czas trwania samych impulsów. Oscylatory blokujące są stosowane w kształtownikach impulsów, komparatorach, ale głównym obszarem zastosowania jest oscylator główny ze skanowaniem liniowym w urządzeniach wyświetlających informacje opartych na lampach katodowych. Generatory blokujące są również z powodzeniem stosowane w urządzeniach przetwarzania energii.

Generatory FET

Cechą tranzystorów polowych jest bardzo duża rezystancja wejściowa, której rząd jest współmierny do rezystancji lamp elektronicznych. Wymienione powyżej rozwiązania obwodów są uniwersalne, są po prostu przystosowane do użytku różne rodzaje elementy aktywne. Colpitz, Hartley i inne generatory wykonane na tranzystorze polowym różnią się tylko wartościami znamionowymi elementów.

Obwody ustawiania częstotliwości mają te same współczynniki. Aby wygenerować oscylacje o wysokiej częstotliwości, nieco preferowany jest prosty generator wykonany na tranzystorze polowym zgodnie z indukcyjnym obwodem trzypunktowym. Faktem jest, że tranzystor polowy, mający wysoką rezystancję wejściową, praktycznie nie ma efektu bocznikowania na indukcyjność, a zatem generator wysokiej częstotliwości będzie działał bardziej stabilnie.

Generatory szumów

Cechą generatorów szumów jest jednorodność odpowiedzi częstotliwościowej w pewnym zakresie, to znaczy amplituda oscylacji wszystkich częstotliwości w danym zakresie jest taka sama. Generatory szumów stosowane są w urządzeniach pomiarowych do oceny charakterystyki częstotliwościowej badanego toru. Generatory szumów pasma audio są często uzupełniane o korektor pasma przenoszenia, aby dostosować subiektywną głośność do ludzkiego słuchu. Taki szum nazywany jest „szarym”.

Wideo

Do tej pory istnieje kilka obszarów, w których stosowanie tranzystorów jest trudne. to potężne generatory zasięgu mikrofal w radarach i tam, gdzie wymagany jest odbiór szczególnie silnych impulsów o wysokiej częstotliwości. Jak dotąd nie opracowano potężnych tranzystorów mikrofalowych. We wszystkich innych obszarach zdecydowana większość generatorów jest wykonana wyłącznie na tranzystorach. Jest tego kilka powodów. Po pierwsze wymiary. Po drugie zużycie prądu. Po trzecie niezawodność. Ponadto tranzystory, ze względu na specyfikę ich budowy, są bardzo łatwe do miniaturyzacji.

Generatory niskiej częstotliwości (LFG) służą do uzyskiwania nietłumionych okresowych oscylacji prądu elektrycznego w zakresie częstotliwości od ułamków Hz do kilkudziesięciu kHz. Takie generatory z reguły są wzmacniaczami objętymi dodatnim sprzężeniem zwrotnym (ryc. 11.7,11.8) poprzez łańcuchy przesunięcia fazowego. Do realizacji tego połączenia i wzbudzenia generatora konieczne są następujące warunki: sygnał z wyjścia wzmacniacza musi być podany na wejście z przesunięciem fazowym o 360 stopni (lub jego wielokrotność tj. 0,720 , 1080 stopni itd.), a sam wzmacniacz musi mieć pewien margines wzmocnienia, KycMIN. Ponieważ warunek optymalnego przesunięcia fazowego dla wystąpienia generacji może być spełniony tylko przy jednej częstotliwości, to właśnie przy tej częstotliwości wzbudzany jest wzmacniacz z dodatnim sprzężeniem zwrotnym.

Do przesunięcia sygnału w fazie stosuje się obwody RC i LC, dodatkowo sam wzmacniacz wprowadza przesunięcie fazowe do sygnału. W celu uzyskania dodatniego sprzężenia zwrotnego w generatorach (rys. 11.1, 11.7, 11.9) zastosowano podwójny mostek RC w kształcie litery T; w generatorach (ryc. 11.2, 11.8, 11.10) - most Wiena; w generatorach (ryc. 11.3 - 11.6, 11.11 - 11.15) - łańcuchy RC z przesunięciem fazowym. W generatorach z łańcuchami RC liczba ogniw może być dość duża. W praktyce, aby uprościć schemat, liczba ta nie przekracza dwóch lub trzech.

Wzory obliczeniowe i współczynniki do określania głównych charakterystyk generatorów RC sygnałów sinusoidalnych podano w tabeli 11.1. Dla ułatwienia obliczeń i uproszczenia doboru części zastosowano elementy o tych samych ocenach. Aby obliczyć częstotliwość generowania (w Hz) we wzorach podstawia się wartości rezystancji wyrażone w omach, a pojemności w faradach. Na przykład określmy częstotliwość generowania oscylatora RC za pomocą trójprzewodowego obwodu dodatniego sprzężenia zwrotnego RC (ryc. 11.5). Przy R \u003d 8,2 kOhm; C \u003d 5100 pF (5,1x1SG9 F) częstotliwość robocza generatora będzie równa 9326 Hz.

Tabela 11.1

Aby stosunek elementów rezystancyjno-pojemnościowych generatorów odpowiadał obliczonym wartościom, wysoce pożądane jest, aby obwody wejściowe i wyjściowe wzmacniacza objęte pętlą dodatniego sprzężenia zwrotnego nie bocznikowały tych elementów i nie wpływały na ich wartość. W związku z tym do budowy obwodów generatora wskazane jest stosowanie stopni wzmacniających o wysokiej rezystancji wejściowej i niskiej wyjściowej.

na ryc. 11.7, 11.9 są „teoretyczne” i proste praktyczny schemat generatory wykorzystujące podwójny mostek T w obwodzie dodatniego sprzężenia zwrotnego.

Generatory mostków Wiena pokazano na ryc. 11.8, 11.10 [R 1/88-34]. Jako ULF zastosowano wzmacniacz dwustopniowy. Amplituda sygnału wyjściowego może być regulowana potencjometrem R6. Jeśli chcesz stworzyć generator z mostkiem Wiena, przestrajanym częstotliwościowo, szeregowo z rezystorami R1, R2 (ryc. 11.2, 11.8) zastosuj podwójny potencjometr. Częstotliwość takiego generatora można również kontrolować, zastępując kondensatory C1 i C2 (ryc. 11.2, 11.8) podwójnym kondensatorem zmiennym. Ponieważ maksymalna pojemność takiego kondensatora rzadko przekracza 500 pF, możliwe jest dostrojenie częstotliwości generowania tylko w obszarze wystarczająco wysokich częstotliwości (dziesiątki, setki kHz). Stabilność częstotliwości generowania w tym zakresie jest niska.

W praktyce, aby zmienić częstotliwość generowania takich urządzeń, często stosuje się przełączane zestawy kondensatorów lub rezystorów, aw obwodach wejściowych stosuje się tranzystory polowe. We wszystkich powyższych układach nie ma (dla uproszczenia) elementów stabilizacji napięcia wyjściowego, chociaż dla generatorów pracujących z tą samą częstotliwością lub w wąskim zakresie jej strojenia ich stosowanie nie jest konieczne.

Obwody generatora sygnału sinusoidalnego wykorzystujące trójogniwowe łańcuchy RC z przesunięciem fazowym (ryc. 11.3)

pokazany na ryc. 11.11, 11.12. Generator (rys. 11.11) pracuje z częstotliwością 400 Hz [R 4/80-43]. Każdy z elementów trójogniwowego łańcucha RC z przesunięciem fazowym wprowadza przesunięcie fazowe o 60 stopni, przy czteroogniwowym - 45 stopni. Wzmacniacz jednostopniowy (ryc. 11.12), wykonany według schematu ze wspólnym emiterem, wprowadza przesunięcie fazowe o 180 stopni niezbędne do zajścia generacji. Należy zauważyć, że generator zgodnie z obwodem na ryc. 11.12 działa przy użyciu tranzystora o wysokim współczynniku przenoszenia prądu (zwykle powyżej 45 ... 60). Przy znacznym spadku napięcia zasilania i nieoptymalnym doborze elementów do ustawienia trybu tranzystora dla prądu stałego generacja zakończy się niepowodzeniem.

Generatory dźwięku (ryc. 11.13 - 11.15) są podobne w budowie do generatorów z fazowymi łańcuchami RC [Рl 10/96-27]. Jednak dzięki zastosowaniu indukcyjności (kapsuła telefoniczna TK-67 lub TM-2V) zamiast jednego z elementów rezystancyjnych toru fazowego pracują z mniejszą liczbą elementów i w większym zakresie zmian napięcia zasilania .

Tak więc generator dźwięku (ryc. 11.13) działa, gdy napięcie zasilania zmienia się w zakresie 1 ... 15 V (pobór prądu 2 ... 60 mA). W tym przypadku częstotliwość generowania zmienia się od 1 kHz (upit = 1,5 V) do 1,3 kHz przy 15 V.

Sygnalizator dźwiękowy ze sterowaniem zewnętrznym (rys. 11.14) działa również przy 1) zasilanie=1...15 V; generator jest włączany / wyłączany poprzez zastosowanie poziomów logicznych jeden / zero na jego wejściu, które również powinny mieścić się w zakresie 1 ... 15 V.

Generator dźwięku można również wykonać według innego schematu (ryc. 11.15). Częstotliwość jego generowania waha się od 740 Hz (pobór prądu 1,2 mA, napięcie zasilania 1,5 V) do 3,3 kHz (6,2 mA i 15 V). Częstotliwość generowania jest bardziej stabilna, gdy napięcie zasilania zmienia się w zakresie 3 ... 11 V - wynosi 1,7 kHz ± 1%. W rzeczywistości ten generator nie jest już wykonany na RC, ale na elementach LC, ponadto uzwojenie kapsuły telefonicznej służy jako indukcyjność.

Generator oscylacji sinusoidalnych o niskiej częstotliwości (ryc. 11.16) jest montowany zgodnie ze schematem „pojemnościowego trzypunktowego” charakterystycznego dla generatorów LC. Różnica polega na tym, że cewka kapsuły telefonicznej służy jako indukcyjność, a częstotliwość rezonansowa mieści się w zakresie wibracje dźwiękowe ze względu na dobór pojemnościowych elementów obwodu.

Kolejny oscylator LC o niskiej częstotliwości, wykonany zgodnie ze schematem cascode, pokazano na ryc. 11.17 [R 1/88-51]. Jako indukcyjność można zastosować głowice uniwersalne lub kasujące z magnetofonów, uzwojenia dławików lub transformatorów.

Generator RC (ryc. 11.18) jest zaimplementowany tranzystory polowe[RL 10/96-27]. Podobny schemat jest zwykle stosowany przy budowie wysoce stabilnych oscylatorów LC. Generowanie następuje już przy napięciu zasilania przekraczającym 1 V. Gdy napięcie zmienia się z 2 na 10 6, częstotliwość generowania spada z 1,1 kHz do 660 Hz, a pobór prądu wzrasta odpowiednio z 4 do 11 mA. Impulsy o częstotliwości od Hz do 70 kHz i wyższych można uzyskać zmieniając pojemność kondensatora C1 (od 150 pF do 10 μF) i rezystancję rezystora R2.

Przedstawione powyżej generatory dźwięku mogą służyć jako wskaźniki stanu ekonomicznego (włączony/wyłączony) węzłów i bloków. elektroniczny sprzęt radiowy, w szczególności diody elektroluminescencyjne do zastępowania lub powielania sygnalizacji świetlnej, sygnalizacji awaryjnej i alarmowej itp.

Literatura: Szustow M.A. Praktyczne obwody (Księga 1), 2003

Generator różnych stabilnych częstotliwości jest niezbędnym wyposażeniem laboratorium. W Internecie jest wiele obwody, ale są one albo przestarzałe, albo nie zapewniają wystarczająco szerokiego pokrycia częstotliwości. Opisane tutaj urządzenie oparte jest na wysoka jakość praca wyspecjalizowanego mikroukładu XR2206. Zakres częstotliwości obsługiwanych przez generator jest imponujący: 1 Hz - 1 MHz!XR2206zdolne do generowania wysokiej jakości sinusoidalnych, prostokątnych i trójkątne kształty sygnały wysoka precyzja i stabilność. Sygnały wyjściowe mogą mieć zarówno modulację amplitudy, jak i częstotliwości.

Parametry generatora

Sygnał sinusoidalny:

Amplituda: 0 - 3 V przy zasilaniu 9 V
- Zniekształcenia: mniej niż 1% (1 kHz)
- Płaskość: +0,05 dB 1 Hz - 100 kHz

Sygnał kwadratowy:

Amplituda: 8 V przy zasilaniu 9 V
- Czas narastania: mniej niż 50 ns (przy 1 kHz)
- Czas opadania: mniej niż 30 ns (przy 1 kHz)
- Asymetria: mniej niż 5% (1 kHz)

Sygnał trójkątny:

Amplituda: 0 - 3 V przy zasilaniu 9 V
- Nieliniowość: poniżej 1% (do 100 kHz)

Schematy i oprogramowanie

rysunki PCB

Zgrubna regulacja częstotliwości odbywa się za pomocą 4-pozycyjnego przełącznika zakresów częstotliwości; (1) 1Hz-100Hz, (2) 100Hz-20kHz, (3) 20kHz-1MHz (4) 150kHz-1MHz. Chociaż schemat pokazuje Górna granica 3 MHz, gwarantowana częstotliwość graniczna wynosi dokładnie 1 MHz, wówczas generowany sygnał może być mniej stabilny.