Generator 1 5 MHz pinakasimpleng circuit. Mga generator ng mababang dalas sa microcircuits. RC at LC sinusoidal generators

Ang circuit na ito ng low-frequency harmonic sinusoidal signal generator ay inilaan para sa pag-tune at pag-aayos ng mga audio amplifier.

Sine Wave Generator Kasama ng millivoltmeter, oscilloscope o distortion meter, lumilikha ito ng mahalagang complex para sa pag-tune at pag-aayos ng lahat ng yugto ng audio amplifier.

Mga Pangunahing Tampok:

• Mga nabuong frequency: 300 Hz, 1 kHz, 3 kHz.
• Maximum harmonic distortion (THD): 0.11% - 1 kHz, 0.23% - 300Hz, 0.05% - 3 kHz
• Kasalukuyang pagkonsumo: 4.5 mA
• Pagpili ng boltahe ng output: 0 - 77.5 mV, 0 - 0.775 V.

Ang sine wave generator circuit ay medyo simple at binuo sa dalawang transistors, na nagbibigay ng mataas na dalas at amplitude na katatagan. Ang disenyo ng generator ay hindi nangangailangan ng anumang mga elemento ng pag-stabilize tulad ng mga lamp, thermistor, o iba pang mga espesyal na bahagi upang limitahan ang amplitude.

Ang bawat isa sa tatlong frequency (300 Hz, 1 kHz at 3 kHz) ay itinakda ng switch S1. Ang amplitude ng output signal ay maaaring maayos na mabago gamit ang variable na risistor R15 sa dalawang hanay, na itinakda ng switch S2. Ang mga available na hanay ng amplitude ay 0 - 77.5 mV (219.7 mV peak-to-peak) at 0 - 0.775 V (2.191 V peak-to-peak).

Ang mga sumusunod na figure ay nagpapakita ng layout ng naka-print na circuit board at ang pag-aayos ng mga elemento dito.

Listahan ng mga kinakailangang bahagi ng radyo:

• R1 - 12k
• R2 - 2k2
• R3, R4, R5, R15 - 1k variable
• R6, R7 - 1K5
• R8 - 1k
• R9 - 4k7
• R10 - 3k3
• R11 - 2k7
• R12 - 300
• R13 - 100k
• C1 - 22n
• C2 - 3u3
• C3 - 330n
• C4 - 56n
• C5 - 330n
• C6, C7 - 100n
• D1, D2 - 1N4148
• T1, T2, T3 - BC337
• IO1 - 78L05

Kung ang lahat ng mga bahagi ay na-install nang tama at walang mga error sa pag-install, ang sine wave generator ay dapat gumana sa unang pagkakataon na ito ay naka-on.

Ang boltahe ng supply ng circuit ay maaaring nasa hanay na 8-15 volts. Upang mapanatili ang isang matatag na amplitude ng boltahe ng output signal, ang linya ng kuryente ay karagdagang nagpapatatag ng 78L05 microcircuit at diodes D1, D2, na nagreresulta sa mga 6.2 volts sa output ng stabilizer.

Bago ito i-on sa unang pagkakataon, kailangan mong ikonekta ang generator output sa isang frequency meter o oscilloscope at, gamit ang trimming resistors R3, R4 at R5, itakda ang eksaktong output frequency para sa bawat isa sa mga saklaw: 300 Hz, 1 kHz at 3 kHz. Kung kinakailangan, kung hindi ganap na posible na ayusin ang mga frequency, maaari mo ring piliin ang paglaban ng pare-pareho ang resistors R6-R8.

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

Simpleng analog function generator (0.1 Hz - 8 MHz). Ang artikulo ay muling na-print mula sa site.

Ang MAX038 chip ay karapat-dapat na tanyag sa mga radio amateurs, batay sa kung saan posible na mag-ipon ng isang simpleng generator ng pag-andar na sumasaklaw sa frequency band na 0.1 Hz - 20 MHz. Ang pagbili ng MAX038 microcircuit ay naging mas madali kaysa dati, gaya ng ipinahiwatig dito. Ang mga MAX038 clone na lumitaw ay may napakakaunting mga parameter kung ihahambing dito. Kaya, ang ICL8038 ay may maximum na operating frequency na 300 kHz, at ang XR2206 ay may maximum na operating frequency na 1 MHz. Ang mga circuit ng simpleng analog function generator na matatagpuan sa amateur radio literature ay mayroon ding maximum na frequency na ilang sampu, at napakabihirang, daan-daang kHz.

Para sa iyong pansin, iminungkahi namin ang isang circuit ng isang analog functional generator na bumubuo ng mga signal ng sinusoidal, rectangular, triangular na hugis at gumagana sa frequency range mula 0.1 Hz hanggang 8 MHz.

Front view:

Rear view:

Ang generator ay may mga sumusunod na parameter:

amplitude ng mga signal ng output:

sinusoidal…………………………………1.4 V;

hugis-parihaba……………………………..2.0 V;

tatsulok………………………………...2.0 V;

mga saklaw ng dalas:

0.1…1 Hz;

1…10 Hz;

10…100 Hz;

100…1000 Hz;

1…10 kHz;

10…100 kHz;

100…1000 kHz;

1…10 MHz;

supply boltahe……………………………….220 V, 50 Hz.

Ang batayan para sa binuo na function generator circuit na ipinapakita sa ibaba ay kinuha mula sa:

Ang generator ay ginawa ayon sa klasikal na pamamaraan: integrator + comparator, na binuo lamang gamit ang mga high-frequency na bahagi.

Ang integrator ay binuo sa DA1 AD8038AR op-amp, na may bandwidth na 350 MHz at isang output voltage slew rate na 425 V/μs. Ang isang comparator ay ginawa sa DD1.1, DD1.2. Ang mga rectangular pulse mula sa output ng comparator (pin 6 DD1.2) ay ibinibigay sa inverting input ng integrator. Ang isang tagasunod ng emitter ay ginawa sa VT1, kung saan ang mga hugis-triangular na pulse na kumokontrol sa comparator ay tinanggal. Pinipili ng Switch SA1 ang kinakailangang hanay ng dalas, nagsisilbing potentiometer R1 maayos na pagsasaayos mga frequency. Ang trimming risistor R15 ay nagtatakda ng operating mode ng generator at kinokontrol ang amplitude ng triangular na boltahe. Ang pag-trim ng risistor R17 ay kinokontrol ang pare-parehong bahagi ng triangular na boltahe. Mula sa emitter VT1, isang triangular na boltahe ang ibinibigay sa switch SA2 at sa sinusoidal voltage driver, na ginawa sa VT2, VD1, VD2. Itinatakda ng trimmer resistor R6 ang pinakamababang distortion ng sinusoid, at ang trimmer resistor R12 ay kinokontrol ang symmetry ng sinusoidal voltage. Upang mabawasan ang harmonic distortion, ang mga taluktok ng triangular na signal ay limitado sa mga circuit na VD3, R9, C14, C16 at VD4, R10, C15, C17. Ang mga pulso ay kinuha mula sa buffer DD1.4 hugis-parihaba na hugis. Ang signal na pinili ng switch SA2 ay ibinibigay sa potentiometer R19 (amplitude), at mula dito sa output amplifier DA5, na ginawa sa AD8038AR. Ang mga elementong R24, R25, SA3 ay may output voltage attenuator na 1:1 / 1:10.

Upang paganahin ang generator, ginagamit ang isang klasikong pinagmumulan ng transformer na may mga linear stabilizer na bumubuo ng mga boltahe na +5V, ±6V at ±3V.

Upang ipahiwatig ang dalas ng generator, ginamit namin ang bahagi ng circuit mula sa isang yari na frequency meter, na kinuha mula sa:

Ginagamit ang Transistor VT3 bilang isang rectangular pulse shaper amplifier, mula sa output kung saan ipinapadala ang signal sa input ng DD2 PIC16F84A microcontroller. Ang MK ay na-clock mula sa ZQ1 quartz resonator sa 4 MHz. Gamit ang SB1 button, pipiliin mo ang mababang-order na presyo na 10, 1 o 0.1 Hz at ang katumbas na oras ng pagsukat na 0.1, 1 at 10 segundo sa ring. Ang indicator na ginamit ay WH1602D-TMI-CT na may mga puting simbolo sa isang asul na background. Totoo, ang anggulo ng pagtingin ng tagapagpahiwatig na ito ay naging 6:00, na hindi tumutugma sa pag-install nito sa isang kaso na may anggulo sa pagtingin na 12:00. Ngunit ang problemang ito ay inalis, tulad ng ilalarawan sa ibaba. Ang risistor R31 ay nagtatakda ng backlight current, at ang risistor R28 ay kinokontrol ang pinakamainam na contrast. Dapat tandaan na ang programa para sa MK ay isinulat ng may-akda para sa mga tagapagpahiwatig tulad ng DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 mula sa DataVision, na ang pamamaraan ng pagsisimula ay tila hindi akma sa WH1602 indicator mula sa WinStar . Bilang resulta, pagkatapos i-assemble ang frequency meter, walang ipinakita sa indicator. Walang iba pang maliit na laki ng mga tagapagpahiwatig na ibinebenta noong panahong iyon, kaya kinailangan naming gumawa ng mga pagbabago sa source code ng frequency meter program. Sa kahabaan ng paraan, sa panahon ng mga eksperimento, ang ganitong kumbinasyon ay natukoy sa pamamaraan ng pagsisimula, kung saan ang isang dalawang-linya na display na may viewing angle na 6:00 ay naging isang single-line na display, at medyo kumportableng nababasa sa isang viewing angle na 12 :00. Ang mga pahiwatig tungkol sa operating mode ng frequency meter na ipinapakita sa ilalim na linya ay hindi na nakikita, ngunit hindi na sila partikular na kailangan, dahil Ang mga karagdagang function ng frequency meter na ito ay hindi ginagamit.

Sa istruktura, ang functional generator ay ginawa sa naka-print na circuit board gawa sa single-sided foil fiberglass na may sukat na 110x133 mm, na idinisenyo para sa isang karaniwang Z4 plastic case. Ang indicator ay naka-install patayo sa dalawang sulok ng kamara. Ito ay konektado sa pangunahing board gamit ang isang cable na may IDC-16 connector. Upang ikonekta ang mga circuit na may mataas na dalas, isang manipis na shielded cable ang ginagamit sa circuit. Narito ang isang larawan ng generator na tinanggal ang tuktok na takip ng pabahay:

Matapos i-on ang generator sa unang pagkakataon, kinakailangang suriin ang mga boltahe ng supply, at itakda din ang boltahe sa output ng DA7 LM337L sa -3V gamit ang trimming resistor R29. Ang risistor R28 ay nagtatakda ng pinakamainam na kaibahan ng indicator. Upang i-configure ang generator, kailangan mong ikonekta ang isang oscilloscope sa output nito, itakda ang switch SA3 sa 1:1 na posisyon, SA2 sa posisyon na naaayon sa triangular na boltahe, SA1 sa 100…1000 Hz na posisyon. Nakakamit ng resistor R15 ang matatag na pagbuo ng signal. Sa pamamagitan ng paglipat ng slider ng risistor R1 sa mas mababang posisyon sa diagram, gamit ang trimming risistor R17, ang triangular na signal ay simetriko na may kaugnayan sa zero. Susunod, ang switch SA2 ay dapat ilipat sa posisyon na naaayon sa sinusoidal na hugis ng output signal, at gamit ang trimming resistors R12 at R6, ayon sa pagkakabanggit, makamit ang simetrya at minimal na pagbaluktot ng sinusoid.

Narito ang natapos namin:

Square wave 1 MHz: Square wave 4 MHz: Triangle 1 MHz:

Triangle 1 MHz: Sine 8 MHz:

Dapat pansinin na sa mga frequency na higit sa 4 MHz, ang pagbaluktot ay nagsisimulang maobserbahan sa mga tatsulok at hugis-parihaba na signal dahil sa hindi sapat na bandwidth ng output amplifier. Kung ninanais, ang disbentaha na ito ay madaling maalis sa pamamagitan ng paglipat ng output stage amplifier DA5 sa circuit mula sa source VT2 hanggang SA2, i.e. gamitin ito bilang isang amplifier para sa isang sinusoidal signal, at sa halip na isang output amplifier, gumamit ng isang repeater sa isa pang AD8038AR op-amp, ayon sa pagkakabanggit muling pagkalkula ng mga resistensya ng triangular (R18, R36) at rectangular (R21, R35) signal divider sa isang lower division factor.

Mga file:

Panitikan:

1) Wide-range na function generator. A.Ishutinov. Radio Blg. 1/1987

2) Matipid multifunctional frequency meter. A. Sharypov. Radio Blg. 10-2002.

Ang generator ay isang self-oscillating system na bumubuo ng mga pulso agos ng kuryente, kung saan gumaganap ang transistor bilang isang elemento ng paglipat. Sa una, mula sa sandali ng pag-imbento nito, ang transistor ay nakaposisyon bilang isang elemento ng amplifying. Ang pagtatanghal ng unang transistor ay naganap noong 1947. Ang pagtatanghal ng field-effect transistor ay naganap nang kaunti mamaya - noong 1953. Sa mga pulse generator ito ay gumaganap ng papel ng isang switch at lamang sa mga generator AC napagtanto nito ang pagpapahusay ng mga katangian nito, habang sabay na nakikilahok sa paglikha ng positibo puna upang suportahan ang proseso ng oscillatory.

Isang visual na paglalarawan ng paghahati ng saklaw ng dalas

Pag-uuri

Ang mga generator ng transistor ay may ilang mga klasipikasyon:

• sa pamamagitan ng frequency range ng output signal;
• sa pamamagitan ng uri ng output signal;
• ayon sa prinsipyo ng pagpapatakbo.

Ang frequency range ay isang subjective na value, ngunit para sa standardization ang sumusunod na dibisyon ng frequency range ay tinatanggap:

• mula 30 Hz hanggang 300 kHz - mababang dalas (LF);
• mula 300 kHz hanggang 3 MHz - medium frequency (MF);
• mula 3 MHz hanggang 300 MHz - mataas na dalas (HF);
• higit sa 300 MHz – ultra-high frequency (microwave).

Ito ang dibisyon ng frequency range sa larangan ng radio waves. Mayroong audio frequency range (AF) - mula 16 Hz hanggang 22 kHz. Kaya, nais na bigyang-diin ang frequency range ng generator, ito ay tinatawag, halimbawa, isang HF o LF generator. Ang mga frequency ng hanay ng tunog, sa turn, ay nahahati din sa HF, MF at LF.

Ayon sa uri ng output signal, ang mga generator ay maaaring:

• sinusoidal – para sa pagbuo ng sinusoidal signal;
• functional – para sa self-oscillation ng mga signal ng isang espesyal na hugis. Espesyal na kaso- hugis-parihaba pulse generator;
• mga generator ng ingay - mga generator ng isang malawak na hanay ng mga frequency, kung saan, sa isang naibigay na saklaw ng dalas, ang spectrum ng signal ay pare-pareho mula sa ibaba hanggang sa itaas na seksyon dalas ng tugon.

Ayon sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga generator:

• Mga generator ng RC;
• Mga generator ng LC;
• Ang mga blocking generator ay mga short pulse generator.

Dahil sa mga pangunahing limitasyon, ang mga RC oscillator ay karaniwang ginagamit sa mababang frequency at audio range, at LC oscillators sa high-frequency range.

Generator circuitry

RC at LC sinusoidal generators

Ang pinakasimpleng paraan upang ipatupad ang isang transistor generator ay sa isang capacitive three-point circuit - ang Colpitts generator (Fig. sa ibaba).

Transistor oscillator circuit (Colpitts oscillator)

Sa Colpitts circuit, ang mga elemento (C1), (C2), (L) ay frequency-setting. Ang natitirang mga elemento ay karaniwang transistor wiring upang matiyak ang kinakailangang operating mode DC. Ang parehong simpleng disenyo ng circuit ay ginagamit ng isang generator na binuo ayon sa isang inductive three-point circuit - ang generator ng Hartley (Fig. sa ibaba).

Three-point inductively coupled generator circuit (Hartley generator)

Sa circuit na ito, ang dalas ng generator ay tinutukoy ng isang parallel circuit, na kinabibilangan ng mga elemento (C), (La), (Lb). Ang kapasitor (C) ay kinakailangan upang lumikha ng positibong AC feedback.

Ang praktikal na pagpapatupad ng naturang generator ay mas mahirap, dahil nangangailangan ito ng pagkakaroon ng isang inductance na may gripo.

Ang parehong self-oscillation generators ay pangunahing ginagamit sa mid at high frequency ranges bilang carrier frequency generators, sa frequency-setting local oscillator circuits, at iba pa. Ang mga radio receiver regenerator ay batay din sa mga oscillator generator. Ang application na ito ay nangangailangan ng mataas na frequency stability, kaya ang circuit ay halos palaging pupunan ng isang quartz oscillation resonator.

Ang master kasalukuyang generator batay sa isang quartz resonator ay may mga self-oscillations na may napakataas na katumpakan ng pagtatakda ng frequency value ng RF generator. Bilyon-bilyong porsyento ang malayo sa limitasyon. Ang mga radio regenerator ay gumagamit lamang ng quartz frequency stabilization.

Ang pagpapatakbo ng mga generator sa rehiyon ng kasalukuyang mababang dalas at dalas ng audio ay nauugnay sa mga kahirapan sa pagsasakatuparan ng mataas na mga halaga ng inductance. Upang maging mas tumpak, sa mga sukat ng kinakailangang inductor.

Ang Pierce generator circuit ay isang pagbabago ng Colpitts circuit, na ipinatupad nang walang paggamit ng inductance (Fig. sa ibaba).

Pierce generator circuit nang walang paggamit ng inductance

Sa Pierce circuit, ang inductance ay pinalitan ng isang quartz resonator, na nag-aalis ng oras-ubos at napakalaking inductor at, sa parehong oras, nililimitahan ang itaas na hanay ng mga oscillations.

Ang capacitor (C3) ay hindi pinapayagan ang DC component ng base bias ng transistor na dumaan sa quartz resonator. Ang nasabing generator ay maaaring makabuo ng mga oscillations hanggang 25 MHz, kabilang ang dalas ng audio.

Ang operasyon ng lahat ng mga generator sa itaas ay batay sa mga resonant na katangian ng isang oscillatory system na binubuo ng capacitance at inductance. Alinsunod dito, ang dalas ng oscillation ay tinutukoy ng mga rating ng mga elementong ito.

Ginagamit ng mga RC kasalukuyang generator ang prinsipyo ng phase shift sa isang resistive-capacitive circuit. Ang pinakakaraniwang ginagamit na circuit ay isang phase-shifting chain (Fig. sa ibaba).

RC generator circuit na may phase-shifting chain

Ang mga Elemento (R1), (R2), (C1), (C2), (C3) ay nagsasagawa ng phase shift upang makuha ang positibong feedback na kinakailangan para sa paglitaw ng mga self-oscillations. Ang pagbuo ay nangyayari sa mga frequency kung saan ang phase shift ay pinakamainam (180 degrees). Ang phase-shifting circuit ay nagpapakilala ng isang malakas na pagpapahina ng signal, kaya ang circuit na ito ay may tumaas na mga kinakailangan sa pakinabang ng transistor. Ang isang circuit na may tulay ng Wien ay hindi gaanong hinihingi sa mga parameter ng transistor (Fig. sa ibaba).

RC generator circuit na may Wien bridge

Ang double T-shaped na Wien bridge ay binubuo ng mga elemento (C1), (C2), (R3) at (R1), (R2), (C3) at isang narrow-band notch filter na nakatutok sa oscillation frequency. Para sa lahat ng iba pang mga frequency, ang transistor ay sakop ng isang malalim na negatibong koneksyon.

Mga functional na kasalukuyang generator

Ang mga function generator ay idinisenyo upang makabuo ng isang sequence ng mga pulso isang tiyak na hugis(ang form ay inilarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na function - samakatuwid ang pangalan). Ang pinakakaraniwang mga generator ay hugis-parihaba (kung ang ratio ng tagal ng pulso sa panahon ng oscillation ay ½, kung gayon ang sequence na ito ay tinatawag na "meander"), tatsulok at sawtooth pulse. Ang pinakasimpleng rectangular pulse generator ay isang multivibrator, na kung saan ay ipinakita bilang ang unang circuit para sa beginner radio amateurs upang mag-ipon gamit ang kanilang sariling mga kamay (Fig. sa ibaba).

Multivibrator circuit - rectangular pulse generator

Ang isang espesyal na tampok ng multivibrator ay na maaari itong gumamit ng halos anumang transistors. Ang tagal ng mga pulso at pag-pause sa pagitan ng mga ito ay tinutukoy ng mga halaga ng mga capacitor at resistors sa mga base circuit ng transistors (Rb1), Cb1) at (Rb2), (Cb2).

Ang dalas ng self-oscillation ng kasalukuyang ay maaaring mag-iba mula sa mga yunit ng hertz hanggang sampu-sampung kilohertz. Ang mga self-oscillations ng HF ay hindi maisasakatuparan sa isang multivibrator.

Ang mga generator ng triangular (sawtooth) pulses, bilang panuntunan, ay itinayo batay sa mga generator ng rectangular pulses (master oscillator) sa pamamagitan ng pagdaragdag ng chain ng pagwawasto (Fig. sa ibaba).

Triangular pulse generator circuit

Ang hugis ng mga pulso, malapit sa tatsulok, ay tinutukoy ng boltahe ng charge-discharge sa mga plato ng capacitor C.

Pag-block ng generator

Ang layunin ng pagharang sa mga generator ay upang makabuo ng malalakas na kasalukuyang pulso na may matarik na gilid at mababang duty cycle. Ang tagal ng mga pag-pause sa pagitan ng mga pulso ay mas mahaba kaysa sa tagal ng mga pulso mismo. Ang mga blocking generator ay ginagamit sa mga pulse shaper at paghahambing ng mga device, ngunit ang pangunahing lugar ng application ay ang master horizontal scan oscillator sa mga information display device batay sa cathode ray tubes. Matagumpay ding ginagamit ang mga blocking generator sa mga power conversion device.

Mga Generator batay sa field-effect transistors

Ang isang tampok ng field-effect transistors ay isang napakataas na input resistance, ang pagkakasunud-sunod nito ay maihahambing sa paglaban ng mga electronic tubes. Ang mga solusyon sa circuit na nakalista sa itaas ay pangkalahatan, ang mga ito ay iniangkop lamang para sa paggamit iba't ibang uri aktibong elemento. Ang Colpitts, Hartley at iba pang mga generator, na ginawa sa isang field-effect transistor, ay naiiba lamang sa mga nominal na halaga ng mga elemento.

Ang mga circuit ng frequency-setting ay may parehong relasyon. Upang makabuo ng HF oscillations, ang isang simpleng generator na ginawa sa isang field-effect transistor gamit ang isang inductive three-point circuit ay medyo mas gusto. Ang katotohanan ay ang field-effect transistor, na may mataas na input resistance, ay halos walang shunting effect sa inductance, at, samakatuwid, ang high-frequency generator ay gagana nang mas matatag.

Mga generator ng ingay

Ang isang tampok ng mga generator ng ingay ay ang pagkakapareho ng tugon ng dalas sa isang tiyak na hanay, iyon ay, ang amplitude ng mga oscillations ng lahat ng mga frequency na kasama sa isang ibinigay na hanay ay pareho. Ang mga generator ng ingay ay ginagamit sa pagsukat ng mga kagamitan upang suriin ang mga katangian ng dalas ng landas na sinusuri. Ang mga generator ng ingay ng audio ay kadalasang dinadagdagan ng isang frequency response corrector upang umangkop sa subjective loudness para sa pandinig ng tao. Ang ingay na ito ay tinatawag na "grey".

Video

Mayroon pa ring ilang mga lugar kung saan mahirap gamitin ang mga transistor. Ito makapangyarihang mga generator Ang hanay ng microwave sa radar, at kung saan kinakailangan ang mga partikular na malakas na high-frequency pulse. Ang makapangyarihang mga transistor ng microwave ay hindi pa nabubuo. Sa lahat ng iba pang mga lugar, ang karamihan sa mga oscillator ay ganap na ginawa gamit ang mga transistor. Mayroong ilang mga dahilan para dito. Una, ang mga sukat. Pangalawa, pagkonsumo ng kuryente. Pangatlo, pagiging maaasahan. Sa itaas nito, ang mga transistor, dahil sa likas na katangian ng kanilang istraktura, ay napakadaling i-miniaturize.

Ang mga low frequency generators (LFO) ay ginagamit upang makabuo ng undamped periodic oscillations ng electric current sa frequency range mula sa mga fraction ng Hz hanggang sampu ng kHz. Ang ganitong mga generator, bilang panuntunan, ay mga amplifier na sakop ng positibong feedback (Fig. 11.7, 11.8) sa pamamagitan ng mga phase-shifting chain. Upang maipatupad ang koneksyon na ito at upang pukawin ang generator, ang mga sumusunod na kondisyon ay kinakailangan: ang signal mula sa output ng amplifier ay dapat dumating sa input na may phase shift na 360 degrees (o isang maramihang nito, i.e. 0, 720, 1080, atbp. degrees), at ang amplifier ay dapat may ilang gain margin, KycMIN. Dahil ang kundisyon para sa pinakamainam na phase shift para sa henerasyon na maganap ay maaari lamang masiyahan sa isang frequency, ito ay sa dalas na ito na ang positibong feedback amplifier ay nasasabik.

Upang ilipat ang signal sa phase, RC at LC circuits ay ginagamit, bilang karagdagan, ang amplifier mismo ay nagpapakilala ng isang phase shift sa signal. Upang makakuha ng positibong feedback sa mga generator (Larawan 11.1, 11.7, 11.9), isang double T-shaped RC bridge ang ginagamit; sa mga generator (Larawan 11.2, 11.8, 11.10) - Wien bridge; sa mga generator (Larawan 11.3 - 11.6, 11.11 - 11.15) - phase-shifting RC circuits. Sa mga generator na may mga RC circuit, ang bilang ng mga link ay maaaring medyo malaki. Sa pagsasagawa, upang gawing simple ang scheme, ang bilang ay hindi lalampas sa dalawa o tatlo.

Ang mga formula ng pagkalkula at mga relasyon para sa pagtukoy ng mga pangunahing katangian ng RC sinusoidal signal generators ay ibinibigay sa Talahanayan 11.1. Upang gawing simple ang mga kalkulasyon at gawing simple ang pagpili ng mga bahagi, ginamit ang mga elemento na may parehong mga rating. Upang kalkulahin ang dalas ng henerasyon (sa Hz), ang mga halaga ng paglaban na ipinahayag sa Ohms at mga kapasidad - sa Farads ay pinapalitan sa mga formula. Halimbawa, tukuyin natin ang dalas ng pagbuo ng isang RC oscillator gamit ang isang three-link RC positive feedback circuit (Larawan 11.5). Sa R=8.2 kOhm; C = 5100 pF (5.1x1SG9 F), ang operating frequency ng generator ay magiging katumbas ng 9326 Hz.

Talahanayan 11.1

Upang ang ratio ng mga resistive-capacitive na elemento ng mga generator ay tumutugma sa mga kinakalkula na halaga, lubos na kanais-nais na ang mga input at output circuit ng amplifier, na sakop ng isang positibong feedback loop, ay hindi lumilipat sa mga elementong ito at hindi. nakakaapekto sa kanilang halaga. Sa pagsasaalang-alang na ito, upang makabuo ng mga circuit ng generator, ipinapayong gumamit ng mga yugto ng amplification na may mataas na input at mababang output resistance.

Sa Fig. Ang 11.7, 11.9 ay nagpapakita ng "teoretikal" at simple praktikal na pamamaraan mga generator na gumagamit ng double T-bridge sa isang positive feedback circuit.

Ang mga generator na may tulay ng Wien ay ipinapakita sa Fig. 11.8, 11.10 [R 1/88-34]. Ang isang two-stage amplifier ay ginamit bilang isang ULF. Ang amplitude ng output signal ay maaaring iakma gamit ang potentiometer R6. Kung gusto mong lumikha ng generator na may Wien bridge, tunable in frequency, ang dual potentiometer ay naka-on sa serye na may resistors R1, R2 (Fig. 11.2, 11.8). Ang dalas ng naturang generator ay maaari ding kontrolin sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga capacitor C1 at C2 (Fig. 11.2, 11.8) na may dual variable capacitor. Dahil ang maximum na kapasidad ng naturang kapasitor ay bihirang lumampas sa 500 pF, posible na ibagay ang dalas ng henerasyon lamang sa rehiyon ng sapat na mataas na mga frequency (sampu, daan-daang kHz). Ang katatagan ng dalas ng henerasyon sa hanay na ito ay mababa.

Sa pagsasagawa, ang mga switchable set ng capacitors o resistors ay kadalasang ginagamit upang baguhin ang generation frequency ng naturang mga device, at ang field-effect transistors ay ginagamit sa mga input circuit. Sa lahat ng ibinigay na mga circuit ay walang mga elemento para sa pag-stabilize ng output boltahe (para sa pagiging simple), bagaman para sa mga generator na tumatakbo sa parehong dalas o sa isang makitid na hanay ng pag-tune, ang kanilang paggamit ay hindi kinakailangan.

Mga circuit ng sinusoidal signal generators gamit ang three-link phase-shifting RC chain (Fig. 11.3)

ipinapakita sa Fig. 11.11, 11.12. Ang generator (Larawan 11.11) ay gumagana sa dalas ng 400 Hz [P 4/80-43]. Ang bawat isa sa mga elemento ng isang three-link phase-shifting RC chain ay nagpapakilala ng phase shift na 60 degrees, na may apat na link na chain - 45 degrees. Ang isang single-stage amplifier (Larawan 11.12), na ginawa ayon sa isang circuit na may isang karaniwang emitter, ay nagpapakilala ng isang phase shift na 180 degrees na kinakailangan para maganap ang henerasyon. Tandaan na ang generator ayon sa circuit sa Fig. Ang 11.12 ay gumagana kapag gumagamit ng transistor na may mataas na ratio ng kasalukuyang paglipat (karaniwan ay higit sa 45...60). Kung ang supply boltahe ay makabuluhang nabawasan at ang mga elemento para sa pagtatakda ng DC mode ng transistor ay hindi mahusay na napili, ang henerasyon ay mabibigo.

Ang mga sound generator (Larawan 11.13 - 11.15) ay malapit sa pagtatayo sa mga generator na may phase-shifting RC circuits [Рл 10/96-27]. Gayunpaman, dahil sa paggamit ng inductance (kapsul ng telepono na TK-67 o TM-2V) sa halip na isa sa mga resistive na elemento ng phase-shifting chain, gumagana ang mga ito na may mas maliit na bilang ng mga elemento at higit sa isang mas malaking hanay ng mga pagbabago sa supply boltahe. .

Kaya, ang sound generator (Fig. 11.13) ay gumagana kapag ang supply boltahe ay nagbabago sa loob ng 1...15 V (kasalukuyang pagkonsumo 2...60 mA). Sa kasong ito, nagbabago ang dalas ng henerasyon mula 1 kHz (ipit = 1.5 V) hanggang 1.3 kHz sa 15 V.

Ang isang panlabas na kinokontrol na tagapagpahiwatig ng tunog (Larawan 11.14) ay gumagana din sa 1) power supply = 1...15 V; Ang generator ay naka-on/na-off sa pamamagitan ng paglalapat ng mga lohikal na antas ng isa/zero sa input nito, na dapat ding nasa loob ng saklaw ng 1...15 V.

Ang sound generator ay maaaring gawin ayon sa ibang pamamaraan (Larawan 11.15). Ang dalas ng henerasyon nito ay nag-iiba mula sa 740 Hz (consumption kasalukuyang 1.2 mA, supply boltahe 1.5 V) hanggang 3.3 kHz (6.2 mA at 15 V). Ang dalas ng henerasyon ay mas matatag kapag ang supply boltahe ay nagbabago sa loob ng 3...11 V - ito ay 1.7 kHz ± 1%. Sa katunayan, ang generator na ito ay hindi na ginawa sa RC, ngunit sa mga elemento ng LC, at ang paikot-ikot ng isang kapsula ng telepono ay ginagamit bilang inductance.

Ang low-frequency sinusoidal oscillation generator (Fig. 11.16) ay binuo ayon sa "capacitive three-point" circuit na katangian ng mga LC generator. Ang pagkakaiba ay ang isang telephone capsule coil ay ginagamit bilang inductance, at ang resonant frequency ay nasa range tunog vibrations dahil sa pagpili ng mga capacitive elemento ng circuit.

Ang isa pang low-frequency na LC oscillator, na ginawa gamit ang isang cascode circuit, ay ipinapakita sa Fig. 11.17 [R 1/88-51]. Bilang inductance, maaari mong gamitin ang unibersal o pagbubura ng mga ulo mula sa mga tape recorder, windings ng chokes o mga transformer.

Ang RC generator (Larawan 11.18) ay ipinatupad gamit ang field effect transistors[RL 10/96-27]. Ang isang katulad na circuit ay karaniwang ginagamit kapag gumagawa ng mataas na matatag na mga oscillator ng LC. Ang henerasyon ay nangyayari na sa isang supply boltahe na lumampas sa 1 V. Kapag ang boltahe ay nagbabago mula 2 hanggang 10 6, ang dalas ng henerasyon ay bumababa mula 1.1 kHz hanggang 660 Hz, at ang kasalukuyang pagkonsumo ay tumataas, nang naaayon, mula 4 hanggang 11 mA. Ang mga pulso na may dalas mula sa ilang Hz hanggang 70 kHz at mas mataas ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagbabago ng kapasidad ng kapasitor C1 (mula sa 150 pF hanggang 10 μF) at ang paglaban ng risistor R2.

Ang mga sound generator na ipinakita sa itaas ay maaaring gamitin bilang economical status indicator (on/off) ng mga node at block radio-electronic na kagamitan, sa partikular, mga light-emitting diode, para sa pagpapalit o pagdodoble ng mga light indication, para sa emergency at alarm indications, atbp.

Panitikan: Shustov M.A. Praktikal na disenyo ng circuit (Book 1), 2003

Ang isang generator ng iba't ibang mga matatag na frequency ay isang kinakailangang kagamitan sa laboratoryo. Marami sa Internet mga scheme, ngunit ang mga ito ay luma na o hindi nagbibigay ng sapat na malawak na saklaw ng dalas. Ang device na inilarawan dito ay batay sa mataas na kalidad pagpapatakbo ng isang dalubhasang chip XR2206. Ang hanay ng mga frequency na sakop ng generator ay kahanga-hanga: 1 Hz - 1 MHz!XR2206may kakayahang makabuo ng mataas na kalidad na sinusoidal, hugis-parihaba at mga hugis tatsulok mga senyales mataas na katumpakan at katatagan. Ang mga output signal ay maaaring magkaroon ng parehong amplitude at frequency modulation.

Mga parameter ng generator

Sine wave:

Amplitude: 0 - 3V na may 9V supply
- Distortion: mas mababa sa 1% (1 kHz)
- Flatness: +0.05 dB 1 Hz - 100 kHz

Square wave:

Amplitude: 8V na may 9V supply
- Oras ng pagtaas: mas mababa sa 50 ns (sa 1 ​​kHz)
- Oras ng taglagas: mas mababa sa 30 ns (sa 1 ​​kHz)
- Kawalan ng balanse: mas mababa sa 5% (1 kHz)

Triangle signal:

Amplitude: 0 - 3 V na may 9 V na supply
- Nonlinearity: mas mababa sa 1% (hanggang 100 kHz)

Mga scheme at PP

Mga guhit ng PCB

Ang magaspang na pagsasaayos ng dalas ay isinasagawa gamit ang isang 4-posisyon na switch para sa mga saklaw ng dalas; (1) 1 Hz-100 Hz, (2) 100 Hz-20 kHz, (3) 20 kHz-1 MHz (4) 150 kHz-1 MHz. Sa kabila ng katotohanan na ang diagram ay nagpapahiwatig itaas na limitasyon 3 megahertz, ang garantisadong limitasyon ng dalas ay eksaktong 1 MHz, kung gayon ang nabuong signal ay maaaring hindi gaanong matatag.