Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

РадиоКот :: Простой аналоговый функциональный генератор (0,1 Гц

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Генераторы >

Простой аналоговый функциональный генератор (0,1 Гц – 8 МГц)

           Лет 10-15 назад у радиолюбителей заслуженной популярностью пользовалась микросхема MAX038, на основе которой можно было собрать несложный функциональный генератор, перекрывающий полосу частот 0,1 Гц – 20 МГц. Правда цена микросхемы сильно кусалась, а в последнее время достать MAX038 стало практически невозможно. Такая вот странная политика у производителя. Появившиеся клоны MAX038 имеют по сравнению с ней весьма скромные параметры. Так, у ICL8038 максимальная рабочая частота составляет 300 кГц, а у XR2206 – 1 МГц. Встречающиеся в радиолюбительской литературе схемы простых аналоговых функциональных генераторов также имеют максимальную частоту в несколько десятков, и очень редко, сотен кГц.

            Поэтому в своё время автором для настройки разнообразных схем был разработан и изготовлен аналоговый функциональный генератор, формирующий сигналы синусоидальной, прямоугольной, треугольной формы и работающий в диапазоне частот от 0,1 Гц до 8 МГц.

Вид спереди:

 

Вид сзади:

 

 

Генератор имеет следующие параметры:

            амплитуда выходных сигналов:

              синусоидальный……………………………1,4 В;

              прямоугольный……………………………..2,0 В;

              треугольный…………………………………2,0 В;

            диапазоны частот:

               0,1…1 Гц;

               1…10 Гц;

               10…100 Гц;

               100…1000 Гц;

               1…10 кГц;

               10…100 кГц;

               100…1000 кГц;

               1…10 МГц;

           напряжение питание………………………….220 В, 50 Гц.

 

           За основу разработанной схемы функционального генератора, приведенной ниже, была взята схема из [1]:

 

 

           Генератор выполнен по классической схеме: интегратор + компаратор, только собран на высокочастотных компонентах.

           Интегратор собран на ОУ DA1 AD8038AR, имеющем полосу пропускания 350 МГц и скорость нарастания выходного напряжения 425 В/мкс. На DD1.1, DD1.2 выполнен компаратор. Прямоугольные импульсы с выхода компаратора (выв. 6 DD1.2) поступают на инвертирующий вход интегратора. На VT1 выполнен эмиттерный повторитель, с которого снимаются импульсы треугольной формы, управляющие компаратором. Переключателем SA1 выбирают требуемый диапазон частот, потенциометр R1 служит для  плавной регулировки частоты. Подстроечным резистором R15 устанавливается режим работы генератора и регулируется амплитуда треугольного напряжения. Подстроечным резистором R17 регулируется постоянная составляющая треугольного напряжения. С эмиттера VT1 напряжение треугольной формы поступает на переключатель SA2 и на   формирователь синусоидального напряжения, выполненный на VT2, VD1, VD2. Подстроечным резистором R6 выставляются минимальные искажения синусоиды, а подстроечным резистором R12 регулируется симметрия синусоидального напряжения.

С целью уменьшения коэффициента гармоник верхушки треугольного сигнала ограничиваются цепями VD3, R9, C14, C16 и VD4, R10, C15, C17. С буфера DD1.4 снимаются импульсы прямоугольной формы. Сигнал, выбранный переключателем SA2, подаётся на потенциометр R19 (амплитуда), а с него – на выходной усилитель DA5, выполненный на  AD8038AR. На элементах R24, R25, SA3 выполнен выходной аттенюатор напряжения  1:1 / 1:10.

           Для питания генератора использован классический трансформаторный источник с линейными стабилизаторами, формирующими напряжения +5В, ±6В и ±3 В.

 

           Для индикации частоты генератора была использована часть схемы от уже готового частотомера, взятая из [2]:

 

           На транзисторе VT3 выполнен усилитель-формирователь прямоугольных импульсов, с выхода которого сигнал поступает на вход микроконтроллера DD2 PIC16F84A. МК тактируется от кварцевого резонатора ZQ1 на 4 МГц. Кнопкой SB1 выбирается по кольцу цена младшего разряда 10, 1 или 0. 1 Гц и соответствующее время измерения 0.1, 1 и 10 сек. В качестве индикатора использован Wh2602D-TMI-CT с белыми символами на синем фоне. Правда угол обзора у этого индикатора оказался 6:00, что не соответствовало его установке в корпус с углом обзора 12:00. Но эта неприятность была устранена, как будет описано ниже. Резистор R31 задаёт ток подсветки, а резистором R28 регулируется оптимальная контрастность. Следует отметить, что программа для МК была написана автором [2] для индикаторов типа DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 фирмы DataVision, у которых процедура начальной инициализации по-видимому не подходит к  индикаторам Wh2602 фирмы WinStar. В результате после сборки частотомера на индикатор ничего не выводилось. Других малогабаритных индикаторов в продаже на тот момент не было, поэтому пришлось вносить изменения в исходник программы частотомера. Попутно в ходе экспериментов была выявлена такая комбинация в процедуре инициализации, при которой двухстрочный дисплей с углом обзора 6:00 становился однострочным, причём достаточно комфортно читаемым при угле обзора 12:00.

Выводимые в нижней строке надписи-подсказки о режиме работы частотомера стали не видны, но они особо и не нужны, т.к. дополнительные функции этого частотомера не использованы.

           Конструктивно функциональный генератор выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 110х133 мм, разработанной под стандартный пластиковый корпус Z4. Индикатор установлен на палате вертикально на двух уголках. С основной платой он соединён при помощи шлейфа с разъёмом под IDC-16. Для соединения высокочастотных цепей в схеме использован тонкий экранированный кабель. Вот фото генератора со снятой верхней крышкой корпуса:

 

           Перечень элементов и чертёж платы в Layout5 прилагаются.

           После первого включения генератора необходимо проконтролировать питающие напряжения, а также установить подстроечным резистором R29 напряжение -3В на выходе DA7 LM337L. Резистором R28 устанавливается оптимальная контрастность индикатора.

Для настройки генератора необходимо подключить осциллограф к его выходу, переключатель SA3 установить в положение 1:1, SA2 –  в положение, соответствующее напряжению треугольной формы, SA1 – в положение 100…1000 Гц. Резистором R15 добиваются устойчивой генерации сигнала. Переместив движок резистора R1 в нижнее по схеме положение, подстроечным резистором R17 добиваются симметричности треугольного сигнала относительно нуля. Далее переключатель SA2 необходимо перевести в положение, соответствующее синусоидальной форме выходного сигнала, и подстроечными резисторами R12 и R6 добиться соответственно симметричности и минимальных искажений синусоиды.

           Вот что получилось в итоге:

Меандр 1 Мгц:

 

Меандр 4 Мгц:

 

Треугольник 1 Мгц:

 

Треугольник 4 Мгц:

 

Синус 8 Мгц:

 

            Следует отметить, что на частотах свыше 4 Мгц на треугольном и прямоугольном сигналах начинают наблюдаться искажения, связанные с недостаточной полосой пропускания выходного усилителя. При желании этот недостаток можно легко устранить, если перенести усилитель выходного каскада DA5 в цепь от истока VT2 к SA2, т.е. использовать его как усилитель синусоидального сигнала, а вместо выходного усилителя применить повторитель на ещё одном ОУ AD8038AR, пересчитав соответственно сопротивления делителей треугольного (R18, R36) и прямоугольного (R21, R35) сигналов  на меньший коэффициент деления.

 

    Литература:

    1) Широкодиапазонный функциональный генератор. А.Ишутинов. Радио №1/1987г.

    2) Экономичный многофункциональный частотомер. А.Шарыпов. Радио №10-2002.

Файлы:
Плата в Layout, перечень элементов, прошивка, исходник, наклейки

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ НА ОУ В УСТРОЙСТВАХ НА МИКРОСХЕМАХ

Функциональные генераторы предназначены для синхронного формирования сигналов синусоидальной, прямоугольной и пилообразной формы в области частот, обычно не превышающей единиц мегагерц.

Схема типового функционального генератора

Функциональный генератор или генератор, способный одновременно генерировать сигналы прямоугольной и пилообразной формы, обычно состоит из двух частей (рис. 36.1):

♦  неинвертирующего триггера Шмитта на микросхеме DA1;

♦  интегратора на микросхеме DA2.

Интегратор на микросхеме DA2 интегрирует напряжение, снимаемое с выхода триггера Шмитта на микросхеме DA1. Напряжение на выходе интегратора нарастает (прямой ход «пилы»). Когда выходное напряжение интегратора превысит порог переключения триггера Шмитта, происходит его скачкообразное переключение, напряжение на выходе триггера сменит знак.

Напряжение на выходе интегратора начнет изменяться в обратную сторону (спадающий участок «пилы»). Спад напряжения происходит до тех пор, пока это напряжение не сравняется со вторым, нижним, порогом срабатывания триггера Шмитта. Произойдет очередное его переключение, и процесс будет периодически повторяться.

Период генерируемых колебаний можно вычислить из приближенного выражения

Примечание.

Таким образом, частота генерируемых сигналов прямо пропорционально ‘ зависит от произведения RC-элементов интегрирующей цепочки R3C1 и не зависит от напряжения питания. С выходов генератора можно одновременно снимать сигналы прямоугольной и треугольной формы.

Несколько усложнив схему функционального генератора, можно получить на его выходе сигнал и синусоидальной формы. Обычно для

получения такого сигнала используют сигнал треугольной формы с его последующей обработкой.

Рис. 36. Ί. Схема типового функционального генератора (фрагмент)

Функциональный генератор по типовой схеме (рис. 36.2) выполнен двух операционных усилителях в однокорпусном исполнении

Рис. 36.2. Схема функционального генератора

[36.1]. При С 1=4,7 нФ частота генерации — 30 кГц, при 0=47 нФ —

20 Гц. Напряжение питания генератора может варьироваться в пределах 4,5—18 В.

Функциональный генератор (рис. 36.3) при изменении величины управляющего напряжения в пределах от 0,25 до 50 В синхронно изменяет частоту выходных сигналов прямоугольной и пилообразной формы в пределах от 700 Гц до 100 кГц [36. 2].

Рис. 36.3. Схема широкодиапазонного функционального генератора на основе компараторов LM 7 93

Регулируемый функциональный генератор (рис. 36.4) выполнен на трех одинаковых операционных усилителях, например, типа LM148, собранных в одном корпусе для компактности [36.3]. Генератор способен вырабатывать одновременно пилообразные и прямоугольные импульсы, форму которых (А) и (В) можно ступенчато менять, пользуясь переключателем S1. Соотношение времен Т1 и Т2 определяется соотношением коммутируемых переключателем S1 резисторов, например, R:R/100. Периоды времен Т1 и Т2 определяются как T1=2RC и T2=RC/50.

Рис. 36.4. Схема регулируемого функционального генератора

Учитывая высокую актуальность функциональных генераторов, были созданы специализированные микросхемы таких генераторов. Примером функционального генератора является микросхема ICL8038 фирмы Harris Semiconductor.

Генератор, выполненный по типовой схеме включения (рис. 36.5), при варьировании номиналов RC-элементов способен работать в диапазоне частота 0,001 Гц — 300 кГц. Искажения формы синусоидального сигнала не превышают 1 %. Ширину прямоугольного (треугольного) импульса можно регулировать в пределах 2—98 %.

Рис. 36.5. Типовое включение микросхемы ICL8038 в качестве функционального генератора

Напряжение питания ±(5—15) В при двуполярном питании или 10—30 В — при однополярном. Потребляемый микросхемой ток не превышает 20 мА (номинальный — 12 мА) при напряжении питания ±10 В. Амплитуда выходного напряжения треугольной формы на сопротивлении нагрузки 100 кОм достигает 1/3 от напряжения питания, для сигнала синусоидальной формы — до 0,22 от напряжения питания.

Варианты подключения внешних элементов регулировки режима работы микросхемы ICL8038 приведены на рис. 36.6.

При использовании микросхемы ICL8038 (рис. 36.7) удобно

Рис. 36.6. Варианты подключения резистивных элементов к микросхеме ICL8038

Рис. 36.7. Вариант включения микросхемы ICL8038 с частотной модуляцией генерируемых сигналов

осуществлять частотную модуляцию генерируемых сигналов. Используя эту особенность микросхемы несложно создать генератор сигналов прямоугольной, треугольной и синусоидальной формы, одновременно управляемых уровнем внешнего напряжения.

Для уменьшения искажений сигнала синусоидальной формы применяют регулировки, предусмотренные схемным решением, представленным на рис. 36.8.

Рис. 36.8. Схема включения микросхемы ICL8038 с минимизацией искажения сигнала синусоидальной формы

Для того чтобы повысить нагрузочную способность генератора используют схему, показанную на рис. 36.9. Использован обычный буферный каскад, который можно использовать для каждого из выходов функционального генератора. Сопротивление нагрузки определяется выбором

микросхемы ОУ; для приведенного случая сопротивление нагрузки не должно быть менее 1 кОм.

Рис. 36.9. Схема функционального генератора на микросхеме ICL8038 с повышенной нагрузочной способностью для сигнала синусоидальной формы

Рис. 36Л0. Схема функционального генератора на микросхеме ICL8038 с регулировкой частоты от 20 Гц до 20 кГц

Практическая схема широкодиапазонного функционального генератора, перекрывающего весь диапазон звуковых частот, приведена на рис. 36.10. Потенциометром R7 минимизируют искажения сигнала синусоидальной формы. Потенциометр R3 предназначен для регулировки соотношения импульс/ пауза (или симметрии) генерируемых сигналов. Потенциометром R10 регулируют частоту генерируемых сигналов.

Аддитивный формирователь сигналов треугольной формы

Электрические сигналы треугольной формы обычно получают при использовании зарядно-разрядных процессов в RC-цепочках. В работах [36.4—36.6] описан и проанализирован [36.7] принцип формирования сигналов треугольной формы путем противофазного сложения выпрямленных с использованием двухполупериодных выпрямителей сигналов синусоидальной формы, сдвинутых между собой на угол 90°. Ниже приведен вариант практической реализации перестраиваемого по частоте генератора сигналов треугольной формы, использующий данный принцип синтеза.

На микросхемах DA1—DA3 собран LR-генератор сигналов синусоидальной формы, с выходов которого снимаются сдвинутые по фазе на угол 90° сигналы (точки А и В). Эти сигналы подаются на входы двух прецизионных выпрямителей, выполненных на микросхемах DA4, DA5 и DA6, DA7, соответственно. Сигналы с выходов выпрямителей (точки С и D) смешиваются на резистивном сумматоре-делителе напряжения R13, R15, R16 (точка Е). Выходной сигнал (точка Е) имеет треугольную форму с отклонением от линейности до 3 %.

Рабочая частота генератора определяется номиналами частотозадающих цепей — индуктивностей LI, L2, сдвоенного потенциометра R9, R10 и резисторов R7, R8. Для указанных номиналов диапазон частоты перестройки составляет 3300—4000 Гц.

Ступенчато изменить частотный диапазон работы можно переключением катушек индуктивности LI, L2. При расширении диапазона перестройки путем дальнейшего изменения соотношения элементов

Рис. 36.11. Схема беземкостного перестраиваемого генератора сигналов треугольной формы

R7/R9=R8/R10 становится заметной выраженная зависимость амплитуды выходного сигнала от частоты. Для исключения этого недостатка необходимо либо сузить диапазон перестройки генератора, либо использовать промежуточные усилители с автоматической регулировкой усиления.

Функциональный генератор инверсного построения

При создании функциональных генераторов традиционно используют генератор прямоугольных импульсов, к выходу которого подключают формирователь треугольного напряжения, основанный на зарядно-разрядных процессах. Затем сигнал треугольной формы преобразуют в подобие синусоидального, выделяя из нее первую гармонику [36.8]. Недостатки таких схемных решений очевидны: это явно выраженная нелинейность зарядноразрядных процессов, особенно заметная при перестройке частоты генератора и заметные искажения синусоидального сигнала в результате некачественной фильтрации высших гармоник сложного сигнала.

Ниже описан функциональный генератор, формирование сигналов в котором происходит в обратной последовательности. Вначале формируется сигнал синусоидальной формы, который затем преобразуется в сигнал треугольной формы [36.4—36.6], а из последнего получают биполярный сигнал прямоугольной формы [36.9].

Практическая схема инверсного функционального генератора представлена на рис. 36.12. Устройство содержит генератор сигналов синусоидальной формы (микросхемы DA1—DA3), вырабатывающий сигналы, сдвинутые по фазе на 90°. Эти сигналы подаются на удвоитель частоты С. И. Семенова [36.5] — прецизионные двухполупериодные выпрямители (микросхемы DA4, DA5 и DA9, DA10), выходные сигналы которых складываются в противофазе, формируя тем самым сигнал треугольной формы. Сигнал треугольной формы поступает затем на схему формирования биполярных импульсов прямоугольной формы (микросхемы DA6—DA8).

Диаграммы сигналов в различных точках устройства показаны на рис. 36.12.

Генератор работает в диапазоне частот: для сигналов синусоидальной формы — 50—500 Гц, для сигналов треугольной и прямоугольной формы (с удвоением исходной частоты) — 100—1000 Гц. Рабочую частоту плавно меняют перестройкой сдвоенного потенциометра R9, R10. Ступенчатое переключение диапазона генерируемых частот вплоть до субгерцовых может быть обеспечено переключением частотозадающих конденсаторов С2 и СЗ. Так, при уменьшении емкостей конденсаторов С2 и СЗ в 10 раз, т. е. до 3,3 нФ, диапазон генерируемых частот составляет 1000—10000 Гц по пилообразному и прямоугольному сигналам; по синусоидальному — 500—5000 Гц.

Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР | МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР

Хочу поделиться своим вариантом функционального генератора качающейся частоты для домашней лаборатории. Потребляя от источника электропитания лишь 50 мА, это компактное, достаточно простое в изготовлении устройство вырабатывает периодические сигналы синусоидальной, прямоугольной, треугольной форм, а также прямоугольные импульсы для проверки и настройки аппаратуры, выполненной на современной элементной базе.

Столь широкие возможности данной конструкции обусловлены использованием в ней микросхемы К174ГФ2 (аналог XR2206), «специализация» которой — служить в качестве генератора, управляемого напряжением различной формы — амплитудного, частотного и фазового модулятора; а также выступать как составной элемент следящих фильтров, синхронных детекторов и низкочастотных систем фазовой автоподстройки частоты.

При подаче пилообразного напряжения с осциллографа на вход 1 (см. принципиальную электрическую схему предлагаемого устройства) происходит девиация частоты любой из форм. Сигналы генерируются в пределах от 4 Гц до 30 кГц (для прямоугольника) и до 490 кГц (для синусоиды и треугольника).

Вся эта полоса частот разделена на пять декад (диапазонов). Регулировка частоты в пределах каждой из них— плавная. Девиация выбранной частоты составляет не менее ±8%. Соответствующими переменными резисторами устанавливается размах сигналов: от 0 до 10 В — для прямоугольной, до 4 В—для треугольной, до 1,8 В — для синусоидальной форм. Предусмотрена («переменник» на вых.З) и регулировка амплитуды прямоугольных импульсов, используемых при испытаниях цифровых устройств на КМОП- и ТТЛ-микросхемах. Устанавливаемые пределы изменений здесь — от 0 до 10 В.

Схемное решение данного функционального генератора таково, что коэффициент гармоник сигнала синусоидальной формы не превышает 0,7%, коэффициент нелинейности сигнала треугольной формы —1,5%, а длительность фронта и спада прямоугольных импульсов—не более 0,1 мкс. Выходное сопротивление на вых. 1 составляет 25 Ом, на вых.2—300 и на вых.З—20 Ом.

Принципиальная электрическая схема и топология печатной платы самодельного функционального генератора качающейся частоты

Для улучшения формы прямоугольника в конструкцию введен триггер Шмитта, выполненный на микросхеме DD1. Транзисторы же подключены так, что VT1 работает как входной усилитель пилообразного напряжения, а VT2 — VT4 выполняют функции эмиттерных повторителей.

Форма сигнала на вых.1 зависит от переключателя SA1. При замкнутых контактах последнего это — синусоида, а при разомкнутых— сплошная череда треугольных импульсов. SA2 служит для переключения диапазонов. Плавная регулировка частоты осуществляется переменным резистором ЧАСТОТА, а девиация — другим «переменником» с соответствующей надписью.

Практически весь генератор (за исключением разве что переменных резисторов, переключателей с конденсаторами С5-С9 да гнезд входа-выхода сигналов) смонтирован на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита 95x51x1,5 мм. Большинство из используемых при этом радиодеталей — самые что ни на есть распространенные.

Так, в качестве постоянных резисторов подойдут, например, МЛТ-0,125; для «переменников» RЗ, R8, R18, R20, R21 сгодятся не менее известные СПЗ-4а или СПЗ-9а; ну а в роли «подстроечников» R11, R13 и R14 вполне приемлемы СП5-3, СП5-16. Конденсаторы С1 — С4, С10 — С12, С14 тоже не из разряда дефицитных. В частности, пригодны здесь «электролиты» К50-6. Остальные конденсаторы могут быть любого типа; однако желательно, чтобы С5 — С9, устанавливаемые непосредственно на переключателе диапазонов, имели к тому же термостабильные параметры.

Обычно генератор, собранный правильно и из заведомо исправных радиодеталей, в особой настройке не нуждается. Но иной раз можно считать оправданными и небольшие корректировки. В частности, когда «подстроечником» R13 добиваются практически идеальной формы у синусоидального сигнала. С помощью R14 корректируется симметричность, а R11 выставляется требуемая амплитуда по вых. 1 функционального генератора.

Смастерите себе такое устройство для домашней лаборатории — не пожалеете!

В. ГРИЧКО, г. Краснодар

Рекомендуем почитать

  • ЛАСТИК-«ЭЛЕКТРОНШИК»
    Практически в каждой семье сегодня есть любительский цифровой фотоаппарат – от самых простых «мыльниц», где не предусмотрено особых регулировок (поэтому непосвящённым продавцы…
  • ФУНТИК НА БУТЫЛКЕ
    Очевидно, каждому приходилось отмывать молочные бутылки с помощью ершика. Отличное приспособление, но… попробуйте вытащить его, не забрызгавшись. Однако это вам удастся, если сделаете…

Генератор синусоидального напряжения, треугольных и прямоугольных импульсов

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

    Микросхема ICL8038 позволяет построить полноценный генератор импульсов с выходными напряжениями синусоидальной, треугольной и прямоугольной формами выходного сигнала. Данный генератор имеет огромный частотный диапазон, охватывающий и инфразвуковую и ультразвуковую часть. Может быть запитан и от однополярного напряжения и от двуполярного, диапазон питающих напряжений огромен – от ±5 В до ±15 или от +10 до +30 вольт.
    Принципиальных схем генератора на микросхеме ICL8038 довольно много и тщательно пересмотрев несколько вариантов, перечитав даташник я решил использовать более продвинутый вариант схемы для своих нужд. Сразу скажу – мне понадобился генератор синусоидального сигнала с частотой 50 Гц, поэтому схему я упростил по максимуму:

 

   
    Подобный генератор синусоидального напряжения мне понадобился для создания бесперебойного питания, но финальная схема данного бесперебойного источника питания еще в работе, а пока было решено попробовать что умеет данная микросхема. Навесным монтажом была собрана обвязка данной микросхемы и првоверено какой регулятор за что отвечает ну и на всякий случай проверился частотный диапазон.

    На основен увиденных характеристик ICL8038 и была выбрана схема для создания функционального генератора, который будет собран несколько позже.

 

    Схема не моя, поэтому немного скажу что бы я изменил. Прежде всего лучше добавить еще один частотный даиапазон. Для полноты фунциональности нужно лучше проработать узел на RV2 – регуляторе симметричности длительности импульсов и пауз меду ними. Если использовать переменный резистор с щелчком в среднем положении, то его можно вывести на переднюю панель прибора и использовать по прямому назначению – иногда бывает нужно при наладке устройств импулься различной длительности. Правда номиналя RV2 придется значительно увеличить и изменение сопротивления в зависиммости от угла поворота должно быть линейным.
    И еще, обратите внимание на номиналя резисторов R8, R9 и R10 – они разные потому что амплитуда на выходах микросхемы тоже разная и данное изменение номиналов позволяет выровнять амплитуду под одинаковое значение.
    Печатную плату пока не разрабатывал именно под функциональный генератор, а для своих нужд плата разработана, но еще не проверена – чуть позже будут подробности. Покупал ЗДЕСЬ.

СКАЧАТЬ ДАТАШНИК НА ICL8038

 


Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

Карманный функциональный генератор на Atmega8. Схема и описание

В статье описывается карманный функциональный генератор сигналов с частотой 1 Гц … 99,9 кГц, работающий от PowerBank, использующий механизм синтеза DDS.

Сердцем устройства, схема которого показана на рисунке ниже, является интегральная схема программируемого генератора частоты AD9837 от Analog Devices (U2). Это один из самых простых синтезаторов DDS из обширного предложения Analog. Он характеризуется низкой ценой, низким энергопотреблением, несложным применением и простой настройкой.

Механизм генерации сигнала основан на принципе прямого синтеза частоты DDS. Микросхема U2 работает с тактовой частотой 16 МГц. Одна из двух пар регистров частоты и фазы используется для генерации формы сигнала (вторая пара используется, когда AD9837 генерирует сигнал, например, для FSK).

Слово, полученное от микроконтроллера, а точнее, ее самый старый бит, выводится на выход U2 через соответствующую конфигурацию сигнального тракта. В дополнение к формированию прямоугольной формы сигнала можно получить синусоидальную форму волны на основе встроенного массива SIN или треугольную с использованием встроенного ЦАП.

Настройка системы осуществляется через последовательный интерфейс. Для этой цели используется микроконтроллер U1, который отвечает за декодирование состояния регуляторов частоты, переключателей диапазона и сигналов. Микроконтроллер U1 работает от внутреннего генератора частотой 1 МГц, которого достаточно для выполнения расчетов и коммуникаций. В то же время такая частота обеспечивает снижение энергопотребления, что важно при работе от powerbank.

Настройка частоты выполняется с помощью трех переключателей SWH, SWD, SWU для значений в диапазоне 000 … 999 и установки множителя с помощью переключателя RSEL × 1 / × 10. Для диапазона „×1” генерируется частота 1 Гц…999 Гц, а для диапазона „×10” 1 кгц…99,9 кгц.

Форма формы волны (SIN, TR, CKSQ) выбирается с помощью переключателя WSEL. Состояние входов декодируется и преобразуется в настройки DDS и через последовательный интерфейс, вводимые в регистры U2.

Использование переключателей позволяет быстро задать необходимую частоту и не требует использования. Благодаря этому их можно вводить быстро, легко и удобно. Значение „000”, независимо от диапазона DDS, вводит генератор в режим пониженного энергопотребления.

Генератор питается через USB-разъем (5 В / 25 мА). Светодиод PWR указывает на наличие питания. Выходной сигнал доступен с разъема RCA-OUT. Для сигналов SIN / TR он имеет амплитуду около 650 мВ и для прямоугольного сигнала 5 В, что полезно для проверки цифровых цепей.

Генератор собран на небольшой печатной плате. Сборка типична и не требует описания. Устройство не требует настройки. После программирования микроконтроллера генератор сразу готов к работе. Настройка фьюзов показана на следующем рисунке:

Скачать прошивку и рисунок печатной платы (17,4 KiB, скачано: 261)

функциональный генератор своими руками Как сделать тональный кварцевый генератор

Лучше не объяснять, а сразу всё увидеть:

Забавная игрушка, не правда ли? Но увидеть – одно, а сделать своими руками – другое, так что приступим!

Схема девайса:

При изменении сопротивления между точками PENCIL1 и PENCIL2 синтезатор выдаёт мелодию различной тональности. Детали, обозначенные *, можно не устанавливать. Вместо транзистора Т1 подойдёт КТ817; BC337, вместо Q1 — КТ816; BC327. Обратите внимание, что цоколёвка транзисторов оригинала и аналогов различна. Скачать готовую печатную плату можно на сайте автора .

Буду собирать схему очень компактно (что новичкам делать не советую) на макетной плате, так что привожу свой вариант разводки схемы:

С обратной стороны всё выглядит менее аккуратно:

В качестве корпуса буду использовать кнопку от сетевого фильтра:

В корпусе:

На термоклей закрепил динамик и контактную колодку кроны:

Устройство в сборе:

Ещё мне попадалась упрощённая схема:

В принципе, всё то же самое, только пищать будет тише.

Выводы:

1) Лучше использовать карандаш 2М (двойной мягкости), рисунок будет более токопроводным.

2) Игрушка интересная, но надоела через 10 минут.

3) Раз игрушка надоела, то можно использовать её не по назначению — прозванивать цепь, определять приблизительное сопротивление на слух.

И напоследок ещё один интересный видеоролик:

Генераторы низкой частоты (ГНЧ) используют для получения незатухающих периодических колебаний электрического тока в диапазоне частот от долей Гц до десятков кГц. Такие генераторы, как правило, представляют собой усилители, охваченные положительной обратной связью (рис. 11.7,11.8) через фазосдви-гающие цепочки. Для осуществления этой связи и для возбуждения генератора необходимы следующие условия: сигнал с выхода усилителя должен поступать на вход со сдвигом по фазе 360 градусов (или кратном ему, т.е. О, 720, 1080 и т.д. градусов), а сам усилитель должен иметь некоторый запас коэффициента усиления, KycMIN. Поскольку условие оптимального сдвига фаз для возникновения генерации может выполняться только на одной частоте, именно на этой частоте и возбуждается усилитель с положительной обратной связью.

Для сдвига сигнала по фазе используют RC- и LC-цепи, кроме того, сам усилитель вносит в сигнал фазовый сдвиг. Для получения положительной обратной связи в генераторах (рис. 11.1, 11.7, 11.9) использован двойной Т-образный RC-мост; в генераторах (рис. 11.2, 11.8, 11.10) — мост Вина; в генераторах (рис. 11.3 — 11.6, 11.11 — 11.15) — фазосдвигающие RC-це-почки. В генераторах с RC-цепочками число звеньев может быть достаточно большим. На практике же для упрощения схемы число не превышает двух, трех.

Расчетные формулы и соотношения для определения основных характеристик RC-генераторов сигналов синусоидальной формы приведены в таблице 11.1. Для простоты расчета и упрощения подбора деталей использованы элементы с одинаковыми номиналами. Для вычисления частоты генерации (в Гц) в формулы подставляют значения сопротивлений, выраженные в Омах, емкостей — в Фарадах. Для примера, определим частоту генерации RC-генератора с использованием трехзвенной RC-це-пи положительной обратной связи (рис. 11.5). При R=8,2 кОм; С=5100 пФ (5,1х1СГ9 Ф) рабочая частота генератора будет равна 9326 Гц.

Таблица 11.1

Для того чтобы соотношение резистивно-емкостных элементов генераторов соответствовало расчетным значениям, крайне желательно, чтобы входные и выходные цепи усилителя, охваченного петлей положительной обратной связи, не шунтировали эти элементы, не влияли на их величину. В этой связи для построения генераторных схем целесообразно использовать каскады усиления, имеющие высокое входное и низкое выходное сопротивления.

На рис. 11.7, 11.9 приведены «теоретическая» и несложная практическая схемы генераторов с использованием двойного Т-моста в цепи положительной обратной связи.

Генераторы с мостом Вина показаны на рис. 11.8, 11.10 [Р 1/88-34]. В качестве УНЧ использован двухкаскадный усилитель. Амплитуду выходного сигнала можно регулировать потенциометром R6. Если требуется создать генератор с мостом Вина, перестраиваемый по частоте, последовательно с резисторами R1, R2 (рис. 11.2, 11.8) включают сдвоенный потенциометр. Частотой такого генератора можно также управлять, заменив конденсаторы С1 и С2 (рис. 11.2, 11.8) на сдвоенный конденсатор переменной емкости. Поскольку максимальная емкость такого конденсатора редко превышает 500 пФ, удается перестраивать частоту генерации только в области достаточно высоких частот (десятки, сотни кГц). Стабильность частоты генерации в этом диапазоне невысока.

На практике для изменения частоты генерации подобных устройств часто используют переключаемые наборы конденсаторов или резисторов, а во входных цепях применяют полевые транзисторы. Во всех приводимых схемах отсутствуют элементы стабилизации выходного напряжения (для упрощения), хотя для генераторов, работающих на одной частоте или в узком диапазоне ее перестройки, их использование не обязательно.

Схемы генераторов синусоидальных сигналов с использованием трехзвенных фазосдвигающих RC-цепочек (рис. 11.3)

показаны на рис. 11.11, 11.12. Генератор (рис. 11.11) работает на частоте 400 Гц [Р 4/80-43]. Каждый из элементов трехзвен-ной фазосдвигающей RC-цепочки вносит фазовый сдвиг на 60 градусов, при четырехзвенной — 45 градусов. Однокаскадный усилитель (рис. 11.12), выполненный по схеме с общим эмиттером, вносит необходимый для возникновения генерации фазовый сдвиг на 180 градусов. Заметим, что генератор по схеме на рис. 11.12 работоспособен при использовании транзистора с высоким коэффициентом передачи по току (обычно свыше 45. ..60). При значительном снижении напряжения питания и неоптимальном выборе элементов для задания режима транзистора по постоянному току генерация сорвется.

Звуковые генераторы (рис. 11.13 — 11.15) близки по построению к генераторам с фазосдвигающими RC-цепочками [Рл 10/96-27]. Однако за счет использования индуктивности (телефонный капсюль ТК-67 или ТМ-2В) вместо одного из ре-зистивных элементов фазосдвигающей цепочки, они работают с меньшим числом элементов и в большем диапазоне изменения напряжения питания.

Так, звуковой генератор (рис. 11.13) работоспособен при изменении напряжения питания в пределах 1…15 В (потребляемый ток 2…60 мА). При этом частота генерации изменяется от 1 кГц (ипит=1,5 В) до 1,3 кГц при 15 В.

Звуковой индикатор с внешним управлением (рис. 11.14) также работает при 1)пит=1…15 В; включение/выключение генератора производится подачей на его вход логических уровней единицы/нуля, которые также должны быть в пределах 1. ..15 В.

Звуковой генератор может быть выполнен и по другой схеме (рис. 11.15). Частота его генерации меняется от 740 Гц (ток потребления 1,2 мА, напряжение питания 1,5 В) до 3,3 кГц (6,2 мА и 15 В). Более стабильна частота генерации при изменении напряжения питания в пределах 3…11 В — она составляет 1,7 кГц± 1%. Фактически этот генератор выполнен уже не на RC-, а на LC-эле-ментах, причем, в качестве индуктивности используется обмотка телефонного капсюля.

Низкочастотный генератор синусоидальных колебаний (рис. 11.16) собран по характерной для LC-генераторов схеме «емкостной трехточки». Отличие заключается в том, что в качестве индуктивности использована катушка телефонного капсюля, а резонансная частота находится в диапазоне звуковых колебаний за счет подбора емкостных элементов схемы.

Другой низкочастотный LC-генератор, выполненный по каскодной схеме, показан на рис. 11.17 [Р 1/88-51]. В качестве индуктивности можно воспользоваться универсальной или стирающей головками от магнитофонов, обмотками дросселей или трансформаторов.

RC-генератор (рис. 11.18) реализован на полевых транзисторах [Рл 10/96-27]. Подобная схема используется обычно при построении высокостабильных LC-генераторов. Генерация возникает уже при напряжении питания, превышающем 1 В. При изменении напряжения с 2 до 10 6 частота генерации понижается с 1,1 кГц до 660 Гц, а потребляемый ток увеличивается, соответственно, с 4 до 11 мА. Импульсы частотой от единиц Гц до 70 кГц и выше могут быть получены изменением емкости конденсатора С1 (от 150 пФ до 10 мкФ) и сопротивления резистора R2.

Представленные выше звуковые генераторы могут быть использованы в качестве экономичных индикаторов состояния (включено/выключено) узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры, в частности, светоизлучающих диодов, для замены или дублирования световой индикации, для аварийной и тревожной индикации и т.д.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год

В данной статье описывается простой генератор звуковых частот, проще говоря – пищалка. Схема простая и состоит всего из 5 элементов, если не считать батарейку и кнопку.

Описание схемы:
R1 задает смещение на базу VT1. А с помощью C1 осуществляется обратная связь. Динамик является нагрузкой VT2.

Сборка:
Итак, нам понадобится:
1) Комплементарная пара из 2х транзисторов, то есть один NPN и один PNP. Подойдут практически любые маломощные, например КТ315 и КТ361 . Я использовал то, что было под рукой – BC33740 и BC32740.
2) Конденсатор 10-100нФ, я использовал 47нФ (маркировка 473).
3) Подстроечный резистор около 100-200 кОм
4) Любой маломощный динамик. Можно использовать наушники.
5) Батарейка. Можно практически любую. Пальчиковую, или крону, разница будет только в частоте генерации и мощности.
6) Небольшой кусок фольгированного стеклотекстолита, если планируется делать все на плате.
7) Кнопка или тумблер. Мной была использована кнопка из китайской лазерной указки.

Итак. Все детали собраны. Приступаем к изготовлению платы. Я сделал простенькую плату поверхностного монтажа механическим путем (то есть при помощи резака).

Итак, все готово к сборке.

Сначала монтируем основные компоненты.

Потом впаиваем провода питания, батарейку с кнопкой и динамик.

На видео показана работа схемы от 1.5В батарейки. Подстроечный резистор меняет частоту генерации

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
VT1 Биполярный транзистор

КТ315Б

1 В блокнот
VT2 Биполярный транзистор

КТ361Б

1 В блокнот
C1 Конденсатор 10-100нФ 1 В блокнот
R1 Резистор 1-200 кОм 1

Э. КУЗНЕЦОВ, г. Москва
Радио, 2002 год, № 5

Тональные импульсы можно использовать для проверки динамических параметров измерителей и авторегуляторов уровня, а также устройств шумоподавления. Стенд с генератором тональных импульсов будет полезен также и при исследовании усилительной и акустической аппаратуры.

Линейность частотной характеристики и точность показаний измерителей уровня нетрудно проверить с помощью обычного генератора звуковых сигналов, но для проверки их динамических параметров необходим генератор тональных импульсов (ГТИ). Подобные генераторы, предлагаемые радиолюбителями, зачастую не соответствуют нормам, где для проверки измерителей уровня (ИУ) частота синусоидального сигнала в импульсах принята 5 кГц, а начало и конец импульсов совпадают с переходами сигнала через “нуль”.

Похожие проблемы возникают и при настройке авторегуляторов уровня звуковых сигналов. Время восстановления 0,3…2 с легко увидеть на экране осциллографа, но время срабатывания ограничителя (лимитера) или компрессора может быть менее 1 мс. Для измерения и наблюдения переходных процессов в аудиоаппаратуре удобно использовать ГТИ. В этом случае частоту заполнения импульсов желательно изменять, используя внешний перестраиваемый генератор. Например, при частоте заполнения 10 кГц длительность одного периода равна 0,1 мс, и при наблюдении процесса срабатывания определение времени срабатывания не представляет сложности. Звуковые импульсы с выхода ГТИ должны иметь перепад уровней 10 дБ.

В зарубежной литературе обычно предлагают проводить измерение времени срабатывания при скачкообразном увеличении уровня сигнала на 6 дБ выше нормированного значения, но реальные сигналы имеют существенно больший перепад уровней. Применением такой методики зачастую и объясняется “щелканье” импортных авторегуляторов уровня. Кроме того, почти в любом звуковом генераторе можно скачком изменить уровень на 10 дБ, использовать такой перепад уровней удобно для наблюдения. Поэтому в отечественной практике принято проводить измерения динамических параметров авторегуляторов при изменении, уровней на 10 дБ.

К сожалению, переключатели уровня сигнала многих генераторов в момент переключения дают кратковременный выброс напряжения, и для измерения времени срабатывания использовать их не удается, поскольку авторегулятор “затыкается”. В этом случае ГТИ может оказаться очень полезным.

Большинству радиолюбителей проводить подобные измерения приходится нечасто, и такой прибор целесообразно включить в состав измерительного стенда с более широкими возможностями. На его передней панели размещены коммутационные элементы, очень удобные для подключения измерительных приборов и настраиваемой аппаратуры. На рис. 1 показано примерное расположение соединителей (клемм или гнезд) и переключателей. На схеме стенда (рис. 2 ) показаны эти коммутационные цепи.

Схема прибора

Для увеличения кликните по изображению (откроется в новом окне)

Входные гнезда Х1 (“ВХ.1”) и Х2 (“ВХ.2”) предназначены для подсоединения входов настраиваемой аппаратуры. Тумблеры SA1 и SA2 позволяют подключить входы к соединителям Х2 и ХЗ или замкнуть их на общий провод при измерениях уровня интегральной помехи. В сравнении с кнопками тумблеры дают более наглядное представление о подключении входов. В центральные гнезда Х2 и ХЗ подключают генератор звуковой частоты и вольтметр для контроля входного напряжения. Соединители Х5 и Х8 предназначены для подключения выходов настраиваемой аппаратуры. Один из выходов может быть подключен тумблером SA3 к соединителям Х6 и Х7 для измерительных приборов. При настройке звуковой аппаратуры удобно использовать измеритель нелинейных искажений и осциллограф.

Для коммутационных цепей не нужно никаких источников питания, поэтому с такой коммутацией очень удобно проверять различную аппаратуру.

Если сдвоенный тумблер SA4 (рис. 1) стоит в положении “ПОСТ”, сигнал с постоянным уровнем, подаваемый на Х2, ХЗ, поступает, в зависимости от положения тумблеров SA1 или SA2, на соединители Х1, Х4 к входам испытуемой аппаратуры. Если перевести SA4 в верхнее положение, то сигнал с генератора пойдет на входы 1 и 2 через цепи ГТИ. В этом случае стенд должен быть подключен к сети переменного тока 220 В.

Тумблер включения питания SA5 расположен на задней панели, а на переднюю выведены только светодиоды HL1, HL2 (индикация “+” и “-“), сигнализирующие о наличии двуполярного напряжения питания ╠15 В.

Для формирования тональных импульсов используется электронный переключатель DA4. На выводах 16 и 4 значение напряжения сигнала изменяется от нормированного значения до нуля, а на выводах 6, 9 перепад уровня при налаживании устанавливают переменным резистором R15. Выбор режима производят тумблером SA9.

Тональный сигнал заполнения импульсов приходит с генератора на электронный переключатель через буферный ОУ DA1.1. Второй ОУ DA1.2 используется в качестве компаратора, выдавая сигнал синхронизации начала импульса при переходе сигнала заполнения через “нуль”. Импульсы с компаратора подаются на тактовый вход D-триггера DD2. На вход D (вывод 9) приходит импульс с одновибратора, собранного на втором триггере DD2.

Длительность импульса изменяется с помощью переключателя SA8. 2, изменяющего сопротивление в цепи зарядки С15, подключенного к входу R (вывод 4) одновибратора. Для установки длительности импульсов вполне достаточно обычного осциллографа. Одновибратор запускается сигналами, поступающими с генератора прямоугольных импульсов на инверторах DD1.1 ≈ DD1.3, или в ручном режиме кнопкой SA6 “ПУСК”. Если тумблер SA7 переведен в положение “АВТ.”, скважность (период) импульсов устанавливают с помощью переменного резистора R11 “СКВ.”.

Очень трудно наблюдать переходные процессы на экране осциллографа при длительности тонального импульса 3 мс и большой скважности. Задача упрощается для осциллографов, имеющих внешний запуск при ждущей развертке. Для их синхронизации на задней панели стенда выведено гнездо Х9 “СИНХР.”. Запускающий импульс подается на электронный ключ с некоторой задержкой относительно синхронизирующего, определяемой выбором параметров R13, С13.

Высокий уровень, при котором электронный переключатель DA4 пропускает тональный сигнал, появляется с положительным перепадом напряжения от компаратора после появления импульса от одновибратора и заканчивается после окончания этого импульса (при очередном перепаде сигнала с компаратора). Так достигается совпадение начала тонального импульса с переходом сигнала заполнения через “нуль” и удовлетворяется требование генерации целого числа периодов. При положении переключателя SA8 “U Вых ” напряжение на управляющем входе DA4 равно нулю и можно выставить выходное напряжение генератора, соответствующее номинальному входному уровню. В положении переключателя SA8 “ТАКТ.” микросхема DA4 управляется напряжением, поступающим непосредственно с тактового генератора. Его частоту переключения устанавливают переменным резистором R11.

После электронного переключателя через повторитель DA1.3 и тумблеры SA1 и SA2 тональные импульсы поступают на входы настраиваемой аппаратуры. В устройстве есть еще инвертор DA1.4 и переключатель SA10, который может быть использован для изменения фазы сигнала на одном из входов по отношению к другому. Такой инвертор нужен, например, при проверке синфазности сигналов в стереофонических системах, в АС, но, возможно, вместо него полезнее собрать на этом ОУ встроенный генератор тонального сигнала по схеме, приведенной на рис. 3 . В таком генераторе легко получить Кг менее 0,2% и для многих испытаний обойтись без применения внешнего для стенда генератора.

Для проверки измерителей уровня нужно подключить входы двух каналов (для измерителей стереосигнала) к соответствующим входным соединителям. Затем в положении “U Bыx ” переключателя SA8 установить на выходе генератора нормированное значение уровня сигнала с F = 5 кГц и проконтролировать показания обоих каналов измерителя. К примеру, в измерителе уровня светодиоды, соответствующие значению “О дБ”, должны зажигаться одновременно, а погрешность шкалы здесь не должна превышать 0,3 дБ. Тумблер SA9 устанавливают в положение “-80 дБ”. Затем переводят поочередно переключатель SA8 в положения “10 мс”, “5 мс” и “3 мс” и проверяют соответствие нормам показаний ИУ. Положение “200 мс” SA8 используют при проверке измерителей средних значений уровня, которые, к сожалению, преобладают в бытовой аппаратуре.

Чтобы точно проконтролировать величину времени возврата, переменным резистором R11 (“СКВ. “) устанавливают частоту сигналов генератора прямоугольных импульсов, при которой сразу после гашения светодиода, соответствующего значению -20 дБ на шкале ИУ, следовал бы следующий импульс. Определить затем период сигналов с помощью осциллографа не составляет труда. Погасание светодиодов в обоих каналах должно происходить синхронно.

При проверке динамических параметров авторегуляторов уровня сигнала используют положение “-10 дБ” переключателя SA9. Входы и выходы подключают к соответствующим соединителям. Выходы каналов контролируют поочередно, хотя при двухка-нальном осциллографе ничто не мешает контролировать одновременно оба выхода. На выходе генератора звуковой частоты при положении “U Bыx ” переключателя SA8 выставляют сигнал с уровнем на 10 дБ выше нормированного значения. Затем переводят SA8 на импульсы любой длительности, а переключатель SA7 ≈ в положение “РУЧН.”. Ключ остается выключенным и позволяет проконтролировать напряжение на соединителях Х1 и Х2, которое должно соответствовать нормированному значению. Затем переключателем SA7 переводят ГТИ в автоматический режим работы и, выбрав нужную длительность импульсов и скважность, наблюдают переходные процессы на выходе авторегулятора. Если осциллограф работает в ждущем режиме с запуском от синхронизирующих импульсов, легко определить время срабатывания и наличие помех срабатывания или перерегулирование.

В ГТИ использованы четыре микросхемы, и потребление тока очень мало. Это позволяет вместо интегральных стабилизаторов воспользоваться простыми параметрическими стабилизаторами напряжения на стабилитронах. С другой стороны, установив более мощные интегральные стабилизаторы DA2, DA3 серий дА7815 и дА7915, их можно использовать для питания макетов настраиваемых устройств, разместив дополнительный разъем на задней панели (на схеме не показан). В микросхемах предусмотрена защита от короткого замыкания, нередкого при экспериментах.

Передняя панель стенда имеет размеры 195×65 мм. Корпус стенда выполняют из стали.

Для подключения проверяемой аппаратуры удобны гнезда-клеммы типа ЗМП. Помимо них на панели стенда можно установить, в зависимости от проверяемой аппаратуры, соединители соответствующей конструкции, например, гнезда “тюльпан”, “джек”, ОНЦ-ВГ или иные.

Сдвоенный тумблер SA4 ≈ ПТ8-7, П2Т-1-1 или аналогичный. Переключатель SA2 ≈ галетный ПГ2-8-6П2НТК. Кнопка SA6 “ПУСК” может быть любого типа без фиксации, например, КМ1-1.

Микросхему DA2 К590КН7 можно заменить аналогичной по функциональному назначению. В качестве DA1 можно использовать микросхему с четырьмя ОУ типов LF444, TL084, TL074 или К1401УД4.

Монтаж платы устройства ≈ печатный или навесной на макетной плате.

Стенд с ГТИ можно использовать при испытаниях компандерных систем шумоподавления, динамических фильтров и другой звукотехнической аппаратуры.

ЛИТЕРАТУРА
1. Кузнецов Э. Измерители уровня звуковых сигналов. – Радио, 2001, № 2, с. 16, 17.
2. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. Справочник. – М.: Радио и связь, 1989.
3. Turuta J. Операционные усилители. Справочник. – М.: Патриот, 1996.

Радио 1987, №5

Многоголосные ЭМИ с одним тональным генератором уже зарекомендовали себя как надёжные и практичные устройства. Однако зачастую их возможности реализуются далеко не полностью из-за особенностей используемых в них генераторов. Как правило, тональный генератор строят на основе высокостабильного кварцевого резонатора или RC-цепей. В этом случае электронное управление частотой либо исключено, либо крайне затруднено .

Описанное ниже устройство – тональный генератор, управляемый напряжением. Управляющий сигнал снимают с различных формирователей и органов управления ЭМИ. Это могут быть генераторы частотного вибрато, огибающей (для автоматического изменения строя), регуляторы глиссандо (скольжения строя) с ручным или ножным (педальным) управлением.

К особенностям генератора следует отнести высокую рабочую частоту. Использование цифровой микросхемы позволило реализовать сравнительно простой и дешёвый ГУН с рабочей частотой вплоть до 7,5. ..8 МГц (рис. 1). Для большинства цифровых генераторов тона с равномерно-темперированной музыкальной шкалой, состоящих обычно из 12 идентичных счётчиков с различными интервальными коэффициентами пересчёта, необходима тактовая (ведущая) частота в пределах 1…4 МГц. Поэтому характеристики генератора должны быть такими, чтобы обеспечить необходимую линейность в этих частотных пределах.

Принцип работы генератора основан на формировании регулируемых по длительности импульсов двумя замкнутыми в кольцо одинаковыми формирователями, управляемыми напряжением. Таким образом, спад импульса на выходе одного формирователя вызывает появление фронта следующего импульса на выходе другого и т. д. Работу устройства иллюстрируют временные диаграммы, показанные на рис. 2. До момента t 0 управляющее напряжение равно нулю. Это значит, что в точках А и Б установился сигнал с уровнем логического 0, поскольку вытекающий входной ток элементов DD1.1 и DD1.2 (он не превышает примерно 1,6 мА) замыкается на общий провод через резисторы R1 и R2 и малое выходное сопротивление источника управляющего напряжения. На выходе инверторов DD1.1 и DD1.2 в это время действует уровень 1, поэтому RS-триггер на элементах DD1.3 и DD1.4 установится произвольно в одно из устойчивых состояний. Предположим для определённости, что на прямом (верхнем по схеме) выходе установился сигнал 1, а на инверсном – 0.

При появлении в момент t 0 на управляющем входе некоторого положительного напряжения через резисторы R1 и R2 потечёт ток. При этом в точке А напряжение останется близким к нулю, так как ток через резистор R1 протекает на общий провод через малое сопротивление диода VD1 и выходной цепи элемента DD1.4. В точке Б напряжение будет повышаться, поскольку диод VD2 закрыт высоким уровнем с выхода элемента DD1.3. Ток через резистор R2 будет заряжать конденсатор С2 до 1,1… 1,4 В за время, зависящее от его ёмкости, сопротивления резистора R2 и значения управляющего напряжения. При увеличении U ynp увеличивается скорость зарядки конденсатора, и он заряжается до того же уровня за меньшее время.

Как только напряжение в точке Б достигнет порога переключения элемента DD1. 2, на его выходе установится уровень 0, который переключит RS-триггер. Теперь на прямом выходе будет уровень 0, а на инверсном – 1. Это приведёт к быстрой разрядке конденсатора С2 и уменьшению напряжения, а конденсатор С1 начнёт заряжаться. В результате триггер снова переключится и весь цикл повторится.

Увеличение управляющего напряжения (период времени t 1 …t 2 , рис. 2) приводит к увеличению зарядного тока конденсаторов и уменьшению периода колебаний. Так происходит управление частотой колебаний генератора. Вытекающий входной ток элементов ТТЛ складывается с током источника управляющего напряжения, что позволяет расширить пределы управляющего сигнала, так как при большом сопротивлении резисторов R1 и R2 генерация может сохраняться даже при U ynp =0. Однако этому току свойственна температурная нестабильность, что сказывается на стабильности частоты генерации. В какой-то мере повысить температурную стабильность генератора можно путём использования конденсаторов С1 и С2 с положительным ТКЕ, что будет компенсировать увеличение неуправляемого вытекающего входного тока элементов DD1. 1 и DD1.2 при изменении температуры.

Период колебаний зависит не только от сопротивления резисторов R1 и R2 и ёмкости конденсаторов С1 и С2, но и от многих других факторов, поэтому точная оценка периода затруднена. Если пренебречь временными задержками сигналов в элементах DD1.1-DD1.4 и принять значение их напряжения логического 0, а также порогового напряжения диодов VD1 и VD2 равными нулю, то работу генератора можно описать выражением: T 0 =2t 0 =2RC*ln((I э R+U упр)/(I э R+U упр -U сп)), полученным на основе решения дифференциального уравнения:

dUc/dt = I э /C + (U упр -Uс)/(RC),

где R и С – номиналы времязадающих цепей; Uc – напряжение на конденсаторе С; Uсп – максимальное (пороговое) значение напряжения Uc; U ynp – управляющее напряжение; I э – среднее значение входного вытекающего тока элемента ТТЛ; t 0 – длительность импульса; Т 0 – период колебаний. Расчёты показывают, что первая из указанных формул весьма точно согласуется с экспериментальными данными при Uynp>=Uсп, при этом были выбраны средние значения: I э =1,4 мА; Uсп = 1,2 В. Кроме того, на основе анализа того же дифференциального уравнения можно прийти к выводу, что

(I э R+U упр)/(I э R+U упр -Uсп)>0,

т. е., если I э R/(I э R-Uсп)>0, то устройство работоспособно при Uynp≥0; этот вывод подтверждает и экспериментальная проверка устройства. Тем не менее наибольшая стабильность и точность работы ГУН могут быть достигнуты при Uупр ≥ Uсп = 1,2..1,4 В, т. е. в частотных пределах 0,7…4 МГц.

Практическая схема тонального генератора для полифонического ЭМИ или ЭМС показана на рис. 3. Пределы рабочей частоты (при U упр ≥ 0,55…8 В) – 0,3…4,8 МГц. Нелинейность характеристики управления (на частоте в пределах 0,3…4 МГц) не превышает 5 %.

На вход 1 подают сигнал с генератора огибающей для автоматического управления скольжением частоты звука. При незначительной глубине модуляции (5…30 % тона) достигается имитация оттенков звучания бас-гитары, а также других щипковых и ударных инструментов, у которых высота интонирования звуков в момент их извлечения немного отклоняется от нормы (обычно скачком повышается во время атаки звука и далее быстро уменьшается до своего нормального значения).

На вход 2 подают постоянное управляющее напряжение с ручного или педального регулятора глиссандо. Этот вход как раз и служит для подстройки или изменения (транспонирования) тональности в пределах двух октав, а также для скольжения по высоте аккордов или тональных звуков, имитирующих, например, тембр кларнета, тромбона или голоса.

На вход 3 подают от генератора вибрато сигнал синусоидальной, треугольной или пилообразной формы. Переменным резистором R4 регулируют уровень вибрато в пределах 0…+-0,5 тона, а также уровень девиации частоты до +-1 октавы и более при замыкании выключателя SA1. При большой частоте модуляции (5…11) Гц) и глубине +-0,5…1,5 октавы тональные звуки теряют свои музыкальные качества и приобретают характер шумового сигнала, напоминающего глухой рокот или шелест лопастей вентилятора. При малой частоте (0,1…1 Гц) и той же глубине достигается очень красочный и выразительный эффект, подобный «плавающему» звучанию гавайской гитары.

Сигнал с выхода тонального генератора надо подавать на вход цифрового формирователя сигналов равномерно-темперированного музыкального строя.

На операционном усилителе DA1 собран активный сумматор управляющих сигналов. Сигнал с выхода сумматора поступает на вход ГУН, который выполнен на логических элементах DD1.1-DD1.4. Кроме ГУН, устройство содержит образцовый кварцованный генератор, собранный на элементах DD2.1, DD2.2, а также цепь из двух октавных делителей частоты на триггерах микросхемы DD3. тактируемых этим генератором. Генератор и триггеры формируют три образцовых сигнала с частотой 500 кГц, 1 и 2 МГц. Эти три сигнала и сигнал с выхода ГУН поступают на вход электронных ключей, собранных на элементах DD4.1-DD4.4 с открытым коллектором.

Эти коммутаторы, управляемые переключателями SA2-SA5, имеют общую нагрузку – резистор R13. Выходные цепи элементов образуют устройство с логической функцией ИЛИ. Когда один из ключей пропускает на выход свой тактовый сигнал, остальные закрыты низким уровнем с переключателей. Высокий уровень для подачи на R-входы D-триггеров DD3.1 и DD3.2 и на контакты переключателей SA2-SA5 снимают с выхода элемента DD2. 4.

Кварцованный генератор с делителями частоты играют вспомогательную роль и служат в основном для оперативной подстройки ГУН или «ведут» инструмент в режиме «Орган», при этом переключатели SA3, SA4, SA5 («4″», «8″», «16″») позволяют смещать строй ЭМИ соответственно от самого низкого регистра на одну и на две октавы вверх. При этом, разумеется, никакой подстройки или изменения высоты звуков быть не может.

К недостаткам генератора следует отнести сравнительно низкую температурную стабильность, которая в данном случае не имеет большого значения , и значительную нелинейность управляющей характеристики ГУН на краях диапазона, особенно в области нижних частот рабочего диапазона генератора.

На рис. 4 показана экспериментально снятая зависимость частоты генерации от управляющего напряжения: 1 – для генератора по схеме рис. 1, 2 – рис. 3.

Устройство собрано на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Микросхемы серии К155 можно заменить на аналогичные из серий K130 и К133; К553УД1А – на К553УД1В, К553УД2, К153УД1А, К153УД1В, К153УД2. Вместо Д9Б можно использовать диоды этой серии с любым буквенным индексом, а также Д2В, Д18, Д311, ГД511А. Конденсаторы С4 и С5 лучше выбрать с положительным ТКЕ, например. КТ-П210. КПМ-П120, КПМ-П33, КС- П33, КМ- П33, К10-17-П33, К21У-2-П210, К21У-3-П33. Конденсаторы С7, C10, C11 – К50-6.

Особое внимание следует уделить тщательной экранировке устройства. Выходные проводники нужно свить в шнур с шагом 10..30 мм.

Правильно смонтированный тональный генератор в налаживании не нуждается и начинает работать сразу после подключения питания. Управляющее напряжение на входе ГУН не должно превышать 8…8,2 В. На стабильность частоты генератора отрицательно влияют изменения питающего напряжения 5 В, поэтому питать его необходимо от источника с высоким коэффициентом стабилизации.

И. БАСКОВ, д. Полоска Калининской обл.

ЛИТЕРАТУРА

  1. В. Беспалов. Делитель частоты для многоголосного ЭМИ. – Радио, 1980, № 9.
  2. Л. А. Кузнецов. Основы теории, конструирования, производства и ремонта ЭМИ. – М.: Лёгкая и пищевая промышленность. 1981.

NM8015 – Генератор сигналов высокочастотный

NM8015 – Генератор сигналов высокочастотный – набор для пайки купить в Мастер Кит. Драйвер, программы, схема, отзывы, инструкция, своими руками, DIY

NM8015 – Генератор сигналов высокочастотный – набор для пайки купить в Мастер Кит. Драйвер, программы, схема, отзывы, инструкция, своими руками, DIY

У нас Вы можете купить Мастер Кит NM8015 – Генератор сигналов высокочастотный – набор для пайки: цена, фото, DIY, своими руками, технические характеристики и комплектация, отзывы, обзор, инструкция, драйвер, программы, схема

Мастер Кит, NM8015, Генератор сигналов высокочастотный – набор для пайки, цена, описание, фото, купить, DIY, своими руками, отзывы, обзор, инструкция, доставка, драйвер, программы, схема

https://masterkit.ru/shop/1923264

Набор компонентов для сборки функционального генератора, который позволит вам формировать сигналы различной формы в диапазоне частот от 1 до 65 кГц. Доступные формы сигнала: синус, меандр, пила, обратная пила, треугольник, ЭКГ, шум. На приложенных фото генератор работает вместе с осциллографом NM8020 (см. Сопутствующие товары). Шаг регулировки частоты 1 Гц и может быть изменен на 10, 100, 1000 или 10 000 Гц. Дополнительный высокочастотный выход с импульсами прямоугольной формы 1, 2, 4, или 8 МГц для, например, восстановления микроконтроллеров с неправильно записанными фьюзами (fuses), но не только. Кроме удовольствия от самостоятельной сборки вы получите полезный прибор в свою лабораторию.

Есть в наличии


Как получить:

Стоимость и варианты доставки будут рассчитаны в корзине


Купить оптом

1 990

+ 100 бонусов на счет
В корзину

в корзине 0 шт.


В избранное

Набор компонентов для сборки функционального генератора, который позволит вам формировать сигналы различной формы в диапазоне частот от 1 до 65 кГц. Доступные формы сигнала: синус, меандр, пила, обратная пила, треугольник, ЭКГ, шум. На приложенных фото генератор работает вместе с осциллографом NM8020 (см. Сопутствующие товары). Шаг регулировки частоты 1 Гц и может быть изменен на 10, 100, 1000 или 10 000 Гц. Дополнительный высокочастотный выход с импульсами прямоугольной формы 1, 2, 4, или 8 МГц для, например, восстановления микроконтроллеров с неправильно записанными фьюзами (fuses), но не только. Кроме удовольствия от самостоятельной сборки вы получите полезный прибор в свою лабораторию.



Особенности
  • Простые и доступные компоненты, качественно изготовленная и маркированная печатная плата.
  • Формы сигнала: синус, меандр, пила, обратная пила, треугольник, ЭКГ и шум.
  • Частотный диапазон основного выхода (DDS) 1-65 000 Гц, (находится слева).
  • Высокая частота вспомогательного выход (HS) сигнала – до 8 МГц (находится справа).
  • Выходной сигнал с возможностью регулировки амплитуды и смещения.
  • Меню на двухстрочном индикаторе с регулировкой контрастности.
  • Интуитивно понятное управление с помощью пяти кнопок.
  • Настраиваемый шаг установки частоты: 1, 10, 100, 1000, 10000Гц
  • Сохранение последней настройки после выключения генератора.

Функции
  • Все действия отображаются на индикаторе.
  • Меню управляется 5-ю кнопками, расположенными ниже.
  • Кнопки «Вверх» и «Вниз» используются для движения по пунктам меню. «Влево» и «Вправо» для изменения частоты генератора или шага изменения частоты.
  • При нажатии центральной кнопки генератор стартует с заданными параметрами. Повторное нажатие центральной кнопки останавливает генератор и вы можете выбрать другой пункт меню.
  • Важно запомнить, что есть отдельный пункт меню для установки шага изменения частоты генерации при настройке. Войдите в пункт Freq Step и установите нужное вам значение 1, 10, 100, 1 000 или 10 000 Гц. Это удобно, для быстрого изменения частоты в нужном вам диапазоне.

Что потребуется для сборки
  • Набор поставляется в виде набора компонентов, печатной платы и инструкции по сборке, поэтому вам понадобятся:
  • паяльник и немного припоя с флюсом или спиртовым раствором канифоли
  • пинцет и бокорезы
  • мультиметр
  • защитные очки
  • час-два свободного времени

Порядок сборки
  • Изучите полностью инструкцию и руководство пользователя. Разложите компоненты по группам.
  • Монтаж начинайте с наиболее мелких и низких компонентов, постепенно переходя к более крупным.
  • Места установки компонентов на плате подписаны так же как и сами компоненты, все компоненты устанавливаются на одной – верхней части платы.
  • У панелек для микросхем и самих микросхем при установке надо соблюсти направление установки ключа – небольшой вырез или точка на одной из боковых сторон.
  • Пайку производите аккуратно, не перегревая место пайки и сами компоненты.
  • Удалите бокорезами лишние части ножек компонентов с обратной стороны платы.

Подготовка к эксплуатации
  • Для работы генератора потребуется источник питания с тремя выходными напряжениями: +5 В, -12 В, +12 В. Изготовить самостоятельно такой источник можно по схеме, размещенной в Руководстве пользователя.
  • Если сборка произведена без ошибок, то прибор начинает работать сразу. Для проверки лучше всего использовать осциллограф, но можно подать сигнал на линейный вход звукового усилителя, предварительно установив минимальную громкость.

Меры предосторожности
  • Используйте защитные очки при монтаже для избежания поражения глаз обрезками ножек или горячим припоем.
  • Не перегревайте места пайки выше разумного предела, необходимого для качественной пайки, используйте канифоль или ее спиртовой раствор для лучшей обтекаемости припоем.
  • При включении прибор должен лежать на диэлектрической поверхности, например, на листе картона, во избежание короткого замыкания через проводящую поверхность.

Техническое обслуживание
  • Производитель оставляет за собой право изменять внешний вид, комплектацию, конструкцию и параметры, не изменяющие технические характеристики товара.

Вопросы и ответы
  • Добрый день! Подскажите, пожалуйста, какой кабель использовать для данного генератора?
    • От осциллографа с байонетным разъемом
  • Спасибо за ответ на вопрос про кабель. Про BNC разъем я понял, а сопротивление какое 50 Ом или 75 Ом?
  • NM8015 Вопрос автору (конструктору )набора. Каким образом прошить генератор для возможности выдавать форму сигнала задаваемую пользователем, дополнительно или взамен формы сигнала экг. Или получить программу управления(прошивки) форм сигналов генератора с компьютера или планшета по заданному пользователем в графическом или точечном формате (BMP. JPG, TIFF) или табличном формате XLS для прошивки внутренней пзу генератора . Благодарю заранее за оказанное внимание. С уважением Владимир Петрович. г.Омск 7-983-112-93-76
    • Разработчик данного прибора в Мастер Ките не работает. Это покупное изделие. С некоторой вероятностью исходники этого проекта можно найти в Интернете.
  • Проводим чемпионат WSR Junior и решили применить данный набор для блока сборки. Но столкнулись с отсутствием монтажной схемы, перечня компонентов и трудно читаемой схемой электрической принципиальной. Можете выслать данные материалы на эту почту. С уважением, Эксперт WSR Junior по компетенции электроника Ставицкий Илья Владимирович
    • Все доступно на странице устройства нашего сайта https://masterkit.ru/zip/nm8015.pdf

Аналогичные устройства

С этим товаром покупают Copyright www.maxx-marketing.net

Объяснение 10 схем генератора полезных функций

В этом посте мы узнаем, как построить 10 простых, но полезных схем генератора функций, используя IC 4049, IC 8038, IC 741, IC 7400, транзисторы, UJT и т. Д. Для генерации точных прямоугольных волн, треугольников. волны и синусоиды с помощью простых операций переключения.

1) Использование IC 4049

Используя только одну недорогую CMOS IC 4049 и несколько отдельных модулей, легко создать надежный функциональный генератор, который будет обеспечивать диапазон из трех форм волны вокруг звукового спектра и за его пределами.

Целью статьи было создание базового, экономичного генератора частоты с открытым исходным кодом, который легко построить и использовать всем любителям и профессионалам в лаборатории.

Эта цель, несомненно, была достигнута, поскольку схема обеспечивает множество синусоидальных, прямоугольных и треугольных сигналов, а частотный спектр от примерно 12 Гц до 70 кГц использует только одну ИС шестнадцатеричного инвертора CMOS и несколько отдельных элементов.

Без сомнения, архитектура может не обеспечивать эффективность более продвинутых схем, особенно с точки зрения согласованности формы сигнала на повышенных частотах, но, тем не менее, это невероятно удобный инструмент для анализа звука.


Для версии Bluetooth вы можете прочитать эту статью


Блок-схема

Основы работы схемы из показанной выше блок-схемы. Основная часть функционального генератора – это генератор треугольников / прямоугольных импульсов, который состоит из интегратора и триггера Шмита.

Когда на выходе триггера Шмитта высокий уровень, напряжение, возвращаемое с выхода Шмитта на вход интегратора, позволяет выходу интегратора становиться отрицательным, прежде чем он превысит нижний выходной уровень триггера Шмитта.

На этом этапе выход триггера Шмитта является медленным, поэтому небольшое напряжение, подаваемое на вход интегратора, позволяет ему положительно нарастать до того, как будет достигнут верхний уровень триггера Шмитта.

Выходной сигнал триггера Шмитта снова становится высоким, а выходной сигнал интегратора снова становится отрицательным и т. Д.

Положительная и отрицательная развертки на выходе интегратора представляют собой треугольную форму волны, амплитуда которой вычисляется с помощью гистерезиса триггера Шмитта (т. е. разница между верхним и нижним пределами триггера).

Триггер Шмитта, естественно, представляет собой прямоугольную волну, состоящую из чередующихся состояний высокого и низкого выходного сигнала.

Выходной сигнал треугольника подается на формирователь диода через буферный усилитель, который округляет максимумы и минимумы треугольника для создания сигнала, приближенного к синусоидальному.

Затем с помощью трехпозиционного селекторного переключателя S2 можно выбрать каждую из трех форм сигнала и подать ее на выходной буферный усилитель.

Как работает схема

Полная принципиальная схема функционального генератора CMOS, как показано на рисунке выше. Интегратор полностью построен с использованием КМОП-инвертора N1, а механизм Шмитта включает 2 инвертора с положительной обратной связью. Это N2 и N3.

На следующем изображении показаны детали распиновки IC 4049 для применения в приведенной выше схеме.

Схема работает следующим образом; учитывая, что на данный момент дворник P2 находится в самом нижнем положении, а выход N3 высокий, ток эквивалентен:

Ub – U1 / P1 + R1

проходит через R1 и p1, где Ub указывает напряжение питания и Ut пороговое напряжение N1.

Поскольку этот ток не может пройти на вход инвертора с высоким сопротивлением, он начинает течь в направлении C1 / C2 в зависимости от того, какой конденсатор переключается в линию переключателем S1.

Таким образом, падение напряжения на C1 уменьшается линейно, так что выходное напряжение N1 линейно возрастает до достижения нижнего порогового напряжения триггера Шмитта, как только выход триггера Шмитта становится низким.

Теперь ток, эквивалентный -Ut / P1 + R1 , протекает через R1 и P1.

Этот ток всегда протекает через C1, так что выходное напряжение N1 увеличивается экспоненциально, пока не будет достигнуто максимальное предельное напряжение триггера Шмитта, выходное напряжение триггера Шмитта возрастет, и весь цикл начнется заново.

Для сохранения симметрии треугольной волны (т.е. с одинаковым наклоном как для положительной, так и для отрицательной части формы волны) токи нагрузки и разряда конденсатора должны быть идентичны, то есть Uj, -Ui должны быть идентичны Ут.

Однако, к сожалению, Ut, определяемое параметрами преобразователя CMOS, обычно составляет 55%! Напряжение источника Ub = Ut составляет примерно 2,7 В при 6 В и Ut примерно при 3,3 В.

Эта проблема решена с помощью P2, который требует изменения симметрии. На данный момент примите во внимание, что тайский R связан с положительной линией питания (позиция A).

Независимо от настройки P2, высокое выходное напряжение триггера Шмитта всегда остается 11.

Тем не менее, когда выход N3 низкий, R4 и P2 устанавливают делитель потенциала, так что, в зависимости от конфигурации дворника P2, напряжение между 0 В. до 3 В можно было вернуть обратно в P1.

Это гарантирует, что напряжение больше не -Ut, а Up2-Ut. Если напряжение ползунка P2 составляет около 0,6 В, тогда Up2-Ut должно быть около -2,7 В, поэтому токи зарядки и разрядки будут идентичными.

Очевидно, что из-за допуска в значении Ut регулировка P2 должна выполняться в соответствии с определенным функциональным генератором.

В ситуациях, когда Ut составляет менее 50 процентов входного напряжения, может оказаться целесообразным подключение верхней части R4 к земле (положение B).

Можно найти пару частотных шкал, которые будут назначены с помощью S1; От 12 Гц до 1 кГц и от 1 кГц до примерно 70 кГц.

Детальное регулирование частоты задается P1, который изменяет ток заряда и разряда C1 или C2 и, таким образом, частоту, с которой интегратор нарастает и опускается.

Прямоугольный выходной сигнал от N3 направляется в буферный усилитель через переключатель выбора формы сигнала S2, который состоит из пары инверторов, смещенных как линейный усилитель (подключенных параллельно для повышения эффективности их выходного тока).

Выходной сигнал треугольной волны обеспечивается через буферный усилитель N4, а оттуда переключателем выбора на выход буферного усилителя.

Кроме того, выход треугольника из N4 добавляется в формирователь синуса, состоящий из R9, R11, C3, Dl и D2.

D1 и D2 потребляют небольшой ток примерно до +/- 0,5 вольт, но их разное сопротивление падает за пределы этого напряжения и логарифмически ограничивает максимумы и минимумы треугольного импульса, чтобы создать эквивалент синусоиды.

Выходной синусоидальный сигнал передается на выходной усилитель через C5 и R10.

P4, который изменяет коэффициент усиления N4 и, следовательно, амплитуду треугольного импульса, подаваемого на формирователь синусоиды, изменяет прозрачность синуса.

Слишком низкий уровень сигнала, и амплитуда треугольника будет ниже порогового напряжения диода, и он будет работать без изменений, а при слишком высоком уровне сигнала максимумы и минимумы будут сильно ограничены, тем самым обеспечивая не правильно сформированная синусоида.

Входные резисторы выходного буферного усилителя выбираются таким образом, чтобы все три формы сигналов имели номинальное выходное напряжение от пика до минимума около 1.2 В. Уровень выхода можно изменить через P3.

Процедура настройки

Метод регулировки заключается в простом изменении симметрии треугольника и чистоты синусоиды.

Кроме того, симметрия треугольника идеально оптимизирована путем исследования входной прямоугольной волны, поскольку симметричный треугольник получается, если скважность прямоугольной волны составляет 50% (интервал между отметками 1–1).

Для этого необходимо настроить предустановку P2.

В ситуации, когда симметрия увеличивается, когда дворник P2 перемещается вниз к выходу N3, но правильная симметрия не может быть достигнута, верхняя часть R4 должна быть соединена в альтернативном положении.

Чистота синусоиды изменяется путем регулировки P4 до тех пор, пока форма волны не станет «идеальной», или путем изменения минимального искажения только при наличии измерителя искажений, который необходимо проверить.

Поскольку напряжение питания влияет на выходное напряжение различных форм сигналов и, следовательно, на чистоту синуса, схема должна питаться от надежного источника питания 6 В.

Когда батареи используются в качестве источников питания, их никогда не следует заставлять слишком сильно разряжаться.

КМОП ИС, используемые в качестве линейных схем, потребляют более высокий ток, чем в обычном режиме переключения, и, следовательно, напряжение питания не должно превышать 6 В, иначе ИС может нагреться из-за сильного рассеивания тепла.

Другим отличным способом построения схемы функционального генератора может быть IC 8038, как объяснено ниже

2) Схема функционального генератора с использованием IC 8038

IC 8038 – это прецизионный генератор сигналов IC, специально разработанный для создания синусоидальной, квадратной и прямоугольной формы. треугольные формы выходных сигналов за счет минимального количества электронных компонентов и манипуляций.

Его рабочий частотный диапазон может быть определен с помощью 8 частотных шагов, начиная с 0,001 Гц до 300 кГц, путем соответствующего выбора подключенных элементов дистанционного управления.

Частота колебаний чрезвычайно устойчива независимо от колебаний температуры или напряжения питания в широком диапазоне.

Кроме того, функциональный генератор IC 8038 предлагает рабочий диапазон частот до 1 МГц. Доступ ко всем трем выходным сигналам основной формы сигнала, синусоидальному, треугольному и квадратному, можно получить одновременно через отдельные выходные порты схемы.

Частотный диапазон 8038 можно изменять с помощью внешнего источника напряжения, хотя ответ может быть не очень линейным.Предлагаемый генератор функций также обеспечивает как регулируемую симметрию треугольника, так и регулируемый уровень искажения синусоидальной волны.

3) Функциональный генератор с использованием IC 741

Эта схема функционального генератора на основе IC 741 обеспечивает повышенную универсальность испытаний по сравнению с типичным генератором синусоидальных сигналов, давая вместе прямоугольные и треугольные волны 1 кГц, и это недорогое и очень простое строить. Судя по всему, выходной сигнал составляет примерно 3 В пикап на прямоугольную волну и 2 В среднеквадратичное значение. в синусоиде.Переключаемый аттенюатор может быть быстро включен, если вы хотите более бережно относиться к проверяемой цепи.

Как собрать

Начните вставлять детали на печатную плату, как показано на схеме компоновки компонентов, и убедитесь, что полярность стабилитрона, электролитиков и микросхем соблюдена правильно.

Как настроить

Чтобы настроить схему простого функционального генератора, просто настройте RV1 до тех пор, пока синусоида не окажется немного ниже уровня ограничения. Это дает вам наиболее эффективную синусоиду через осциллятор.Квадрат и треугольник не требуют особых настроек или настроек.

Как это работает

  1. В этой схеме функционального генератора IC 741 микросхема IC1 сконфигурирована в виде генератора моста Вина, работающего на частоте 1 кГц.
  2. Регулировка амплитуды осуществляется диодами D1 и D2. Выход из этой ИС подается либо на выходной разъем, либо на схему возведения в квадрат.
  3. Он подключен к SW1a посредством C4 и является триггером Шмидта (Q1 -Q2).Стабилитрон ZD1 работает как триггер без истеризации.
  4. Интегратор IC2, C5 и R10 генерирует треугольную волну из входной прямоугольной волны.

4) Простой генератор функций UJT

Однопереходный генератор, показанный ниже, является одним из самых простых генераторов пилы. Два его выхода дают, а именно пилообразную форму волны и последовательность запускающих импульсов. Волна нарастает от примерно 2V (точка впадины, Vv) до максимального пика (Vp). Пиковая точка зависит от источника питания Vs и коэффициента выдержки BJT, который может находиться в диапазоне примерно от 0.От 56 до 0,75, при этом 0,6 является обычным значением. Период одного колебания составляет примерно:

t = – RC x 1n [(1 – η) / (1 – Vv / Vs)]

, где «1n» означает использование натурального логарифма. Принимая во внимание стандартные значения, Vs = 6, Vv = 2 и η = 0,6, приведенное выше уравнение упрощается до:

t = RC x 1n (0,6)

Поскольку зарядка конденсатора является инкрементальной, пилообразная величина увеличивается. наклон не линейный. Для многих аудиоприложений это не имеет значения.На рисунке (b) показан зарядный конденсатор через цепь постоянного тока. Это позволяет склону идти прямо вверх.

Скорость заряда конденсатора теперь постоянна, независимо от Vs, хотя Vs по-прежнему влияет на точку пика. Поскольку ток зависит от усиления транзистора, простой формулы для измерения частоты не существует. Эта схема предназначена для работы с низкими частотами и реализована в виде генератора пилообразных колебаний.

5) Использование операционных усилителей LF353

Два операционных усилителя используются для построения точной схемы генератора прямоугольных и треугольных сигналов.В комплект LF353 входят два операционных усилителя JFET, которые лучше всего подходят для этого приложения.

Частоты выходного сигнала рассчитываются по формуле f = 1 / RC . Схема демонстрирует чрезвычайно широкий рабочий диапазон без каких-либо искажений.

R может иметь любое значение от 330 Ом до около 4,7 М; C может иметь любое значение от 220 пФ до 2 мкФ.

Как и в описанной выше концепции, два операционных усилителя используются в следующей синусоидальной схеме генератора косинусоидальной волновой функции.

Они генерируют синусоидальные сигналы почти идентичной частоты, но не совпадают по фазе на 90 °, поэтому выходной сигнал второго операционного усилителя называется косинусоидальной волной.

На частоту влияет набор допустимых значений R и C. R находится в диапазоне от 220k до 10 M; C составляет от 39 пФ до 22 нФ. Связь между R, C и / или немного сложна, так как она должна отражать значения других резисторов и конденсаторов.

Используйте R = 220 кОм и C = 18 нФ в качестве начальной точки, которая обеспечивает частоту 250 Гц.Стабилитроны могут быть маломощными выходными диодами 3,9 В или 4,7 В.

6) Функциональный генератор, использующий TTL IC

Пара логических элементов четырехвходового логического элемента NAND 7400 с двумя входами составляет фактическую схему генератора для этой схемы генератора функций TTL. Кристалл и регулируемый конденсатор работают как система обратной связи на входе затвора U1-a и выходе затвора U1-b. Затвор U1-c функционирует как буфер между каскадом генератора и выходным каскадом U1-d.

Переключатель S1 действует как переключаемый вручную элемент управления затвором для включения / выключения прямоугольного выходного сигнала U1-d на выводе 11.При разомкнутом S1, как указано, прямоугольный сигнал генерируется на выходе, а после закрытия равный сигнал отключается.

Переключатель можно заменить логическим вентилем для цифрового управления выходом. В точке соединения C1 и XTAL1 создается почти идеальная синусоидальная волна от 6 до 8 В от пика до пика.

Импеданс на этом переходе очень высок и не может обеспечить прямой выходной сигнал. Транзистор Q1, настроенный как усилитель на эмиттерном повторителе, обеспечивает высокое входное сопротивление для синусоидального сигнала и низкое выходное сопротивление для внешней нагрузки.

Схема запускает почти все типы кристаллов и работает с частотами кристаллов от менее 1 МГц до более 10 МГц.

Как настроить

Настройка этой простой схемы генератора функций TTL может быть быстро инициирована следующими пунктами.

Если у вас есть осциллограф, подключите его к прямоугольному выходу U1-d на контакте 11 и расположите C1 в центре диапазона, который обеспечивает наиболее эффективную форму выходного сигнала.

Затем наблюдайте за выходным синусоидальным сигналом и отрегулируйте C2 для получения наилучшего вида сигнала.Вернитесь к ручке управления C1 и немного отрегулируйте ее взад и вперед, пока на экране осциллографа не будет получен наиболее здоровый синусоидальный сигнал.

Список деталей

РЕЗИСТОРЫ
(Все резисторы имеют -ватт, 5% единиц.)
RI, R2 = 560 Ом
R3 = 100k
R4 = 1k

Полупроводники
U1 = IC 7400
Q1 = 2N3904 Кремниевый транзистор NPN

Конденсаторы
C1, C2 = 50 пФ, подстроечный конденсатор
C3, C4 = 0,1 мкФ, керамический дисковый конденсатор

Разное
S1 = Тумблер SPST
XTAL1 = Any Crystal (см. text)

7) Схема наилучшей синусоидальной формы с кварцевым управлением

Следующий генератор сигналов представляет собой двухтранзисторную схему кварцевого генератора, которая работает превосходно, дешево в сборке и не требует катушек или дросселей.Цена зависит в первую очередь от используемого кристалла, так как общая стоимость других элементов вряд ли должна составлять несколько долларов. Транзистор Q1 и несколько смежных частей образуют схему генератора.

Земля для кристалла направляется посредством C6, R7 и C4. В переходе C6 и R7, который имеет довольно малый импеданс, РЧ передается на усилитель эмиттер-повторитель Q2.

Форма волны на переходе C6 / R7 действительно почти идеальная синусоида. Выходной сигнал на эмиттере Q2 имеет амплитуду от 2 до 6 вольт от пика до пика в зависимости от значений добротности кристалла и конденсаторов C1 и C2.

Значения C1 и C2 определяют частотный диапазон цепи. Для кварцевых частот ниже 1 МГц C1 и C2 должны быть 2700 пФ (0,0027 пФ). Для частот от 1 МГц до 5 МГц это могут быть конденсаторы емкостью 680 пФ; и для 5 МГц и 20 МГц. можно применить конденсаторы емкостью 200 пФ.

Вы могли бы попробовать протестировать эти конденсаторы, чтобы получить наилучший синусоидальный выходной сигнал. Кроме того, регулировка конденсатора C6 может влиять на два выходных уровня и общую форму сигнала.

Список деталей

РЕЗИСТОРЫ
(Все резисторы – ватт, 5% единиц.)
R1-R5-1k
R6-27k
R7-270 Ом
R8-100k
КОНДЕНСАТОРЫ
C1, C2 —См. Текст
C3, C5-0,1-пФ, керамический диск
C6-10 пФ до 100 пФ, подстроечный резистор
ПОЛУПРОВОДНИКИ
Q1, Q2-2N3904
XTAL1 — См. Текст

Цепь генератора с пилообразными зубьями

Пилообразный генератор В схеме части Q1, D1-D3, R1, R2 и R7 сконфигурированы как простая схема генератора постоянного тока, которая заряжает конденсатор C1 постоянным током.Этот постоянный зарядный ток создает линейно возрастающее напряжение по C1.

Транзисторы Q2 и Q3 устроены как пара Дарлингтона, чтобы протолкнуть напряжение через C1 на выход без нагрузки или искажающих эффектов.

Как только напряжение вокруг C1 увеличивается примерно до 70% от напряжения питания, активируется вентиль U1-a, запускающий выход U1-b на высокий уровень и кратковременное включение Q4; который продолжает гореть, пока конденсатор C1 разряжается.

Это завершает один цикл и запускает следующий.Выходная частота схемы регулируется R7, который обеспечивает нижнюю частоту около 30 Гц и верхнюю частоту около 3,3 кГц.

Диапазон частот можно увеличить, уменьшив значение C1, и уменьшить, увеличив значение C1. Чтобы контролировать пиковый ток разряда Q4. C1 не должен быть больше 0,27 мкФ.

Список деталей

8) Схема функционального генератора с использованием пары микросхем IC 4011


В основе этой схемы фактически лежит генератор моста Вина, который предлагает синусоидальный выходной сигнал.Затем из него извлекаются квадратные и треугольные формы сигналов.

Генератор моста Вина построен с использованием логических элементов CMOS NAND с N1 по N4, а стабилизация амплитуды обеспечивается транзистором T1 и диодами D1 и D2.

Эти диоды, возможно, должны быть подобраны комплектом из двух для минимального искажения. Потенциометр регулировки частоты P1 также должен быть высококачественным стереопотенциометром с дорожками внутреннего сопротивления, спаренными с допуском в пределах 5%.

Предустановка R3 дает возможность регулировки для минимального искажения, и в случае использования согласованных частей для D1, D2 и P1 общее гармоническое искажение может быть ниже 0.5%.

Выходной сигнал генератора моста Вина подается на вход N5, который смещен в свою линейную область и функционирует как усилитель. Логические элементы NAND N5 и N6 совместно усиливают и ограничивают выходной сигнал генератора для генерации прямоугольной волны.

На рабочий цикл формы волны относительно влияют пороговые потенциалы N5 и N6, однако он находится в непосредственной близости от 50%.

Выходной сигнал затвора N6 подается на интегратор, построенный с использованием логических элементов И-НЕ N7 и N8, который согласовывается с прямоугольной волной для получения треугольной формы волны.

Амплитуда треугольной формы сигнала наверняка зависит от частоты, а поскольку интегратор просто не очень точен, линейность дополнительно отклоняется относительно частоты.

На самом деле изменение амплитуды довольно тривиально, учитывая, что функциональный генератор часто используется вместе с милливольтметром или осциллографом, и выходной сигнал можно легко проверить.

9) Схема функционального генератора с использованием LM3900 Norton Op Amp

Чрезвычайно удобный функциональный генератор, который снизит стоимость оборудования, а также цену, может быть построен с помощью одного четырехъядерного усилителя Norton IC LM3900.

Если из этой схемы исключить резистор R1 и конденсатор C1, полученная установка будет общей для генератора прямоугольных импульсов с усилителем Norton, с током синхронизации, входящим в конденсатор C2. Подключение интегрирующего конденсатора C1 к генератору прямоугольных импульсов создает на выходе реалистично точную синусоидальную волну.

Резистор R1, который помогает дополнить постоянные времени схемы, позволяет регулировать выходную синусоидальную волну для минимального искажения. Идентичная схема позволяет вам подключить выход синусоидальной волны к стандартному подключению для генератора прямоугольных / треугольных волн, разработанного с двумя усилителями Norton.

Как показано на рисунке, треугольный выход работает как вход для синусоидального усилителя.

Для значений деталей, указанных в этой статье, рабочая частота схемы составляет приблизительно 700 герц. Резистор R1 можно использовать для регулировки наименьшего искажения синусоидальной волны, а резистор R2 можно использовать для регулировки симметрии прямоугольной и треугольной волн.

Четвертый усилитель в четырехъядерном корпусе Norton можно подключить в качестве выходного буфера для всех трех выходных сигналов.

10) Функциональный генератор с использованием IC 566

IC 566 идеально подходит для создания испытательного генератора с помощью его внутреннего генератора, управляемого напряжением (VOC). Схема предназначена для питания отдельных выходов, предлагающих треугольные и прямоугольные волны, а также набор положительных и отрицательных выходов пиковых сигналов. Амплитуда прямоугольного сигнала составляет 5 В пик-пик, остальные формы сигнала – 1,5 В пик-пик. Частота зависит от емкости конденсатора, подключенного к выводу 7 ИС.

Рекомендуется использовать танталовые конденсаторы вместо электролитических. Выходы этого функционального генератора IC 566 созданы для работы с высокоомными нагрузками. В дополнение к оборудованию с низким входным импедансом необходим транзисторный буферный каскад.

Генератор функции точечной синусоиды

На следующем рисунке показана схема, в которой в качестве интегратора используется микросхема IC 7556.

Когда на интегратор подается сигнал прямоугольной формы от таймера, он преобразует его в сигнал треугольной формы.Когда треугольный сигнал подается на другой интегратор, он преобразуется в синусоидальную волну. С помощью очень простой схемы этот метод можно использовать для создания довольно чистой синусоидальной волны заданной частоты. В этой версии все три основные формы волны, квадрат, треугольник и синусоида, генерируются с почти идентичными амплитудами напряжения от пика до пика. Амплитуда синусоиды, размах 3 В при напряжении питания 9 В, почти сравнима со среднеквадратичным значением 1 В, что является полезной величиной для тестирования звука.

Цель этого точечного синусоидального генератора состоит в том, чтобы на всех трех выходах было примерно одинаковое выходное напряжение, чтобы другие схемы можно было быстро проверить на чувствительность к различным формам сигналов. При размахе напряжения, равном одной трети напряжения питания, треугольная волна определяет начальное значение.

Прямоугольная волна изначально имеет значение напряжения питания, поскольку оно изменяется от шины к шине, хотя она ослабляется почти до требуемого значения с помощью двух резисторов R4 и R5.Эти два резистора можно удалить, если в них нет необходимости. Вход lC2b, второго интегратора, связан с треугольной волной.

Из-за входных напряжений и токов смещения, выход интегратора может окончательно дрейфовать в направлении одной из шин питания, если не используется какая-либо форма обратной связи по постоянному току. Следовательно, lC2b связан по переменному току с входным сигналом через C4, а большой резистор обратной связи R8 поддерживает правый выходной уровень постоянного тока. Уровни этих двух компонентов достаточны для предотвращения искажения сигнала на рабочей частоте.Настройки R7 и C5 регулируют выходную амплитуду до желаемого уровня примерно одной трети размаха напряжения питания. частота определяется. по формуле:

f = 1 / 1,333 x R6 x C5

Этот метод дает довольно хороший синусоидальный сигнал с единственным недостатком, заключающимся в том, что частоту нельзя легко изменить. Любое изменение входной частоты второго интегратора потребует изменения значений RT и C5 для сохранения правильной выходной амплитуды синусоидального сигнала, и быстрого метода для этого не существует.

Function Generator – принципиальные схемы, схемы, проекты электроники

Генератор функций

Принципиальная схема

Построенная на основе одной ИС генератора сигналов 8038, эта схема генерирует синусоидальные, прямоугольные или треугольные волны от 20 Гц до 200 кГц в четырех диапазонах переключения. Есть выходы как высокого, так и низкого уровня, которые можно регулировать с помощью регулятора уровня. Этот проект также станет полезным дополнением к рабочему столу любого любителя.
Генерация всех сигналов производится IC1. Эта универсальная ИС даже имеет вход развертки, но в этой схеме не используется. ИС содержит внутренний прямоугольный генератор, частота которого регулируется синхронизирующими конденсаторами C1 – C4 и потенциометром 10 кОм. Допуск конденсаторов должен составлять 10% или лучше для стабильности. Прямоугольная волна дифференцируется для создания треугольной волны, которая, в свою очередь, имеет форму синусоидальной волны. Все это делается внутри, с минимумом внешних компонентов.Чистота синусоиды регулируется двумя предустановленными резисторами 100 кОм.
Переключатель формы волны представляет собой однополюсный трехпозиционный поворотный переключатель, рычаг стеклоочистителя выбирает форму волны и подключен к потенциометру 10k, который контролирует амплитуду всех форм волны. IC2 – это операционный усилитель LF351, подключенный как стандартный неинвертирующий буфер с прямой связью, обеспечивающий изоляцию между генератором сигналов, а также увеличивающий выходной ток. Резисторы 2,2 кОм и 47 Ом образуют выходной аттенюатор. При высоком выходном сигнале максимальная амплитуда составляет около 8 В пик-пик с прямоугольной волной.Максимальное значение для треугольной и синусоидальной волн составляет около 6 В и 4 В соответственно. Элементы управления с низкой амплитудой полезны для тестирования усилителей, поскольку амплитуды 20 мВ и 50 мВ легко достижимы.

Настройка:
Два предустановленных резистора 100 кОм регулируют чистоту синусоидальной волны. При правильной настройке искажение составляет менее 1%.

автор: Circuit Exchange International
электронная почта:
сайт: http://www.electronics-lab.com

Функциональный генератор с использованием операционных усилителей | Мини-проекты | Учебник по электронике |

Я.ВСТУПЛЕНИЕ

Генератор функций – это генератор сигналов, который производит различные специфические формы сигналов для тестирования в широком диапазоне частот. В генератор функций лабораторного типа, обычно одна из функций (синус, треугольник и т. д.) генерируется с использованием специальных микросхем или стандартных схемы и преобразует его в требуемый сигнал.

II. ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕРАТОРА ЧАСТОТЫ

Функциональный генератор обычно представляет собой часть электронного испытательного оборудования или программное обеспечение, используемое для генерации различных типов электрических сигналов на широкий диапазон частот.Некоторые из наиболее распространенных форм сигналов генератором функций являются синус, квадрат, треугольник и пилообразные формы. Эти сигналы могут быть повторяющимися или повторяющимися. однозарядный (для которого требуется внутренний или внешний спусковой крючок

источник). Интегральные схемы, используемые для генерации сигналов, также могут быть описываются как ИС генератора функций.

Хотя функциональные генераторы охватывают как звуковые, так и радиочастотные частоты, они обычно не подходят для приложений, требующих низкого уровня искажений или стабильные частотные сигналы.Когда требуются эти черты, другой сигнал генераторы были бы более уместны.

Генераторы функций используются при разработке, тестировании и ремонте электронное оборудование. Например, их можно использовать как источник сигнала. для проверки усилителей или для подачи сигнала ошибки в контур управления. Генераторы функций в основном используются для работы с аналоговыми схемы, соответствующие генераторы импульсов в основном используются для работы с цифровые схемы.


IV.КОМПОНЕНТЫ

1) Операционные усилители (x6): Первоначальный операционный усилитель использовался для генерации прямоугольных импульсов . Следующие два использовались в качестве интеграторов для получения выходных данных в виде треугольника и синусоида соответственно. Каждый из этих операционных усилителей подключен к операционный усилитель работает как усилитель

2) Резисторы

3) Конденсаторы

VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы сделали схему так, чтобы выходная частота составляла 1 кГц.Если мы хотим изменить частоты, мы можем сделать это, изменив значение емкости C1 в генератор прямоугольных сигналов. И если мы хотим изменить амплитуду, нам нужно изменить значения сопротивления в усилительной части схемы.

Генератор функций DDS – Electronics-Lab.com

Новая реализация генератора сигналов AVR DDS v2.0 находится по адресу: http://www.scienceprog.com/avr-dds-signal-generator-v20

Введение

Это новая реализация генератора сигналов AVR DDS v2.0, уже опубликовано на сайте scienceprog.com. Очевидно, что вся ответственность за оригинальную схему и прошивку принадлежит ее первоначальному создателю. Здесь представлена ​​другая печатная плата, компактная, односторонняя, с компонентами только со сквозными отверстиями для облегчения сборки.

Функциональный генератор имеет два выхода BNC: один для высокоскоростного прямоугольного сигнала [от 1 до 8 МГц] (BNC1), а другой – для сигнала DDS (BNC2). Смещение и амплитуду можно регулировать двумя потенциометрами: смещение в диапазоне от +5 В до -5 В (POT1) и амплитуда в диапазоне от 0 до 10 В (POT2).Кнопки со стрелками вверх и вниз используются для изменения типа функции (синус, треугольник и т. Д.), А кнопки со стрелками влево и вправо используются для изменения значения частоты. Также есть отдельное меню для изменения шага частоты. При нажатии средней кнопки начинается генерация сигнала. Средняя кнопка снова нажимается для остановки сигнала. Более подробную информацию можно найти на исходном сайте.

Схема

Схема EAGLE (добавлен только индикатор состояния и переключатель включения / выключения)

Детали

Часть Значение
R1 470 Ом ½ Вт 5%
R2 10 Ом Вт 5%
R3 100 Ом ¼Вт 1%
R4 20 Ом Вт 1%
R5 20 Ом Вт 1%
R6 10 Ом Вт 1%
R7 20 Ом Вт 1%
R8 10 Ом Вт 1%
R9 20 Ом Вт 1%
R10 10 Ом Вт 1%
R11 20 Ом Вт 1%
R12 10 Ом Вт 1%
R13 20 Ом Вт 1%
R14 10 Ом Вт 1%
R15 20 Ом Вт 1%
R16 10 Ом Вт 1%
R17 20 Ом Вт 1%
R18 10 Ом Вт 1%
R19 20 Ом Вт 1%
R20 100 Ом ¼Вт 5%
R21 100 Ом ¼Вт 1%
R22 12 Ом Вт 1%
R23 150 Ом ¼Вт 5%
POT1 Линейный потенциометр 1 Ом
POT2 линейный потенциометр 47 кОм
POT3 Подстроечный резистор 10 Ом
C1 100 нФ MKT / полиэстер
C2 100 нФ MKT / полиэстер
C3 18 пФ керамика
C4 18 пФ керамика
1 квартал кристалл 16 МГц
IC1 АТМЕЛ ATMEGA16P
IC2 LM358N
BNC1 – BNC2 Гнездовой разъем BNC
S1 – S6 Кнопка
Заголовок ЖК-дисплея Гнездовой разъем, 16 контактов для ЖК-дисплея
ЖК-модуль ЖК-дисплей 2 × 16 символов на основе HD44780
ISP Мужской заголовок 2 × 3 для ISP
МОЩНОСТЬ Гнездовой разъем 4-контактный для питания следующим образом:
PIN1: + 12В
PIN2: -12V
PIN3: GND
PIN4: + 5V
LED1 3 мм зеленый светодиод
ВКЛ / ВЫКЛ Миниатюрный выключатель

Блок питания

Для питания функционального генератора использовался блок питания PC ATX, где уже есть все напряжения (+12 В, -12 В, + 5 В).Схема подключения показана на следующем изображении, взятом с сайта scienceprog.com

.

Фотографии заводской печатной платы и деталей

Видео

Фото печатной платы в сборе

Электронные схемы генератора функций

Генератор функций 68HC11 – Этот сайт содержит полную схему и код для частотомера на основе 68HC11, синтезатора прямоугольных сигналов, синтезатора синусоидальных сигналов, программируемого фильтра, измерителя емкости и индуктивности с выходом синтезатора речи Digitalker.Технические характеристики проекта приведены ниже __ Разработано Майклом Эллисом

Инструкция 68HC11 останавливает внешние RC-часы – 27.04.95 Идеи разработки EDN Используя схему на рис. как и сам P, в режим пониженного энергопотребления. При получении прерывания P выйдет из состояния останова и включит часы RC. Тактовый генератор RC, являющийся схемой с низкой добротностью, запустится немедленно. Кварцевые генераторы, с другой стороны, могут тратить драгоценные миллисекунды на ускорение и стабилизацию __ Разработка схем Аллена Харстайна, Micro Systems Engineering Inc, Lake Oswego, OR

Генератор функций 8038 – построенная на основе одной ИС генератора сигналов 8038, эта схема генерирует синусоидальные, прямоугольные или треугольные волны от 20 Гц до 200 кГц в четырех диапазонах переключения.Есть выходы как высокого, так и низкого уровня, которые можно регулировать с помощью регулятора уровня. Этот проект станет полезным дополнением к любому рабочему столу для любителей __ Дизайн Энди Коллисон

Генератор 8038 – микросхема генератора сигналов ICL8038, производства Intersil. Усовершенствованная версия, сделанная Exar corp. есть в наличии (XR8038A). Его можно использовать для создания сигналов трех типов: синуса, квадрата и треугольника. Частоту, амплитуду и рабочий цикл можно изменять, а выбор формы волны осуществляется в цифровом виде.Чтобы еще больше снизить сложность, вместо схемы цифрового выбора можно использовать переключатель 3-в-1. Я использовал механизм цифрового выбора, потому что переключатели, имеющиеся на рынке, склонны к накоплению грязи и плохому качеству контакта. К тому же цифровой метод намного круче!

DDS Function Generator – Функциональный генератор представляет собой универсальное измерительное оборудование для генерации тестовых сигналов. Большинство функциональных генераторов могут генерировать синусоидальную, квадратную и / или треугольную волну, а высококлассное оборудование поддерживает сигналы произвольной формы и имеет несколько каналов.Простой __ Разработано Radio LocMan

Все, что вы всегда хотели знать об ICL8038 – 8038 – это функциональный генератор, способный генерировать синусоидальные, квадратные, треугольные, пилообразные и импульсные сигналы (некоторые одновременно). С момента его появления на рынке инженеры по маркетингу и применению занимались телефонами, объясняя обслуживание и питание 8038 клиентам по всему миру __ Дизайн Билл О’Нил

Функциональный генератор – этот функциональный генератор, способный генерировать синусоидальные, прямоугольные и треугольные формы сигналов.Частоту этого генератора можно плавно изменять от 1 Гц до 1 МГц за 6 шагов.
Точная регулировка частоты позволяет легко выбрать любую промежуточную частоту. Амплитуда формы волны регулируется от 0 до 3Vpp. Полный функциональный генератор состоит из одной монолитной ИС XR-2206 и ряда пассивных схемных компонентов __ Разработан в 2008 году Ayman CDMA

Генератор функций – Генератор функций NE566

Функциональный генератор

– построенный на основе одной ИС генератора сигналов 8038, эта схема генерирует синусоидальные, прямоугольные или треугольные волны от 20 Гц до 200 кГц в четырех диапазонах переключения.Есть выходы как высокого, так и низкого уровня, которые можно регулировать с помощью регулятора уровня. Этот проект также станет полезным дополнением к рабочему столу любого любителя. __ Контакт: IQ Technologies

Function Generator aldinc – Circuit Ideas for Designers App Note__ Advanced Linear Devices, Inc

Функциональный генератор на основе 8038PCD – построенная на основе одной ИС генератора сигналов 8038, эта схема генерирует синусоидальные, прямоугольные или треугольные волны от 20 Гц до 200 кГц в четырех диапазонах переключения.Есть выходы как высокого, так и низкого уровня, которые можно регулировать с помощью регулятора уровня. Этот проект станет полезным дополнением к любому рабочему столу для любителей __ Дизайн Энди Коллисон

Функциональный генератор

имеет переменную частоту – 17.02.2011 Идеи проектирования EDN Используйте функциональный генератор IC и внутреннее опорное напряжение для обеспечения надежных настроек частоты. __ Дизайн схем Адольфо Мондрагон, Electrolux Products, Хуарес, Мексика; Под редакцией Мартина Роу и Фрэн Гранвиль 17 февраля 2011 г.

Генератор функций Синусоидальный / Треугольный / Квадратный / SaW / Пакетный шум на основе PIC16F870 – Проект PIC Синусоидальный треугольник с квадратной пилой, импульсный шум на PIC16F870 __ Разработан Луханом Монат-Меса, Аризона

Генерация импульсов с малым коэффициентом заполнения с помощью функционального генератора (5988-7507EN): примечание по соответствующему приложению – примечание по применению__ Aligent

Как подключить два или более генераторов сигналов для создания многоканального генератора сигналов – Примечание по применению__ Aligent

Как сгенерировать импульсы с малым коэффициентом заполнения с помощью функционального генератора – Примечание по применению__ Aligent

Генератор функций низкой частоты

– Из-за недоступности генераторов функций очень низкой частоты и проблем, возникающих с ними при генерации формы волны, начиная с определенного входа триггера, я побудил меня разработать этот генератор функций.Система состоит из персонального компьютера и порта принтера

.

MAX038 Функциональный генератор – это функциональный генератор, который может генерировать от 10 Гц до 20 МГц в шести диапазонах. Аналоговый выход может выбирать любую форму волны: синус, треугольник или квадрат. Для выхода TTL можно выбрать фиксированную нагрузку 50% или переменную ширину импульса. __ Разработано компанией Electronic Lives Manufacturing, представленной Chan

Max-038 Signal – ИС генератора функций Max-80 рассчитана на работу на частоте 20 МГц.Пока что это устройство хорошо работает на частоте 50 кГц. Поскольку я редко нуждаюсь в сигналах выше, чем это, он стал счастливым.) __ Дизайн Лухан МонатМеса Аризона

Программа

превращает звуковую карту ПК в генератор функций – 09/02/99 Идеи дизайна EDN Вы можете использовать недорогую звуковую карту ПК в качестве генератора аналоговых функций, управляя ПК с помощью программы “SoundArb”. [Чтобы получить SoundArb, скачайте di2409setup. exe, самораспаковывающаяся программа установки размером 1,06 Мбайт. ] __ Схемотехника Дэвида Шермана

Разверните свой функциональный генератор – Функциональные генераторы, созданные на базе XR2206, всегда имели отличное соотношение цена / качество, а ИС, хотя и морально устарела, все еще доступна.Если ваш генератор не имеет встроенной функции развертки (вобулятора), небольшая внешняя цепь – это все, что вам нужно. необходимо зарегистрироваться на этом сайте __ Разработано Опубликовано в Elecktor июль / август 2010 г.

Таймеры

генерируют переменную частоту развертки – 01.08.96 Идеи дизайна EDN Схема на Рисунке 1 генерирует выходную частоту от 4 до 5 кГц, которая точно колеблется на переменную величину от 1 до 100 Гц за переменное время от 0,5 до 5,0. сек (диапазон значений от 1000 до 1). Разрешение составляет 1 Гц, а точность в худшем случае во время развертки составляет 3 Гц (0.06%). Эта схема была разработана для работы с 8-битной шиной ISA ПК, но любой C с 8-битной шиной и соответствующими управляющими сигналами может управлять схемой. __ Разработка схем: Д. Хайден, Hayden Electronics Design, Сан-Диего, Калифорния

Использование генератора функций для создания сигналов ШИМ с широтно-импульсной модуляцией – Примечание по применению__ Aligent

Использование генератора функций / сигналов произвольной формы для генерации импульсов – Примечание по применению__ Aligent

Как использовать генератор функций

Вот как использовать генератор функций для проверки поведения схемы:

  1. Включите генератор и выберите желаемый выходной сигнал: прямоугольный, синусоидальный или треугольный.
  2. Подключите выходные выводы к осциллографу для визуализации выходного сигнала и установите его параметры с помощью регуляторов амплитуды и частоты.
  3. Подключите выходные выводы функционального генератора ко входу цепи, которую вы хотите проверить.
  4. Подключите выход вашей схемы к измерителю или осциллографу, чтобы визуализировать результирующее изменение сигнала.

Функциональный генератор, который используется для тестирования реакции схем на обычные входные сигналы, вырабатывает различные шаблоны напряжения с разными частотами и амплитудами.Вы подключаете электрические провода функционального генератора к земле, а клеммы входных сигналов – к тестируемому устройству (DUT).

Большинство функциональных генераторов позволяют выбирать форму выходного сигнала из нескольких вариантов, включая прямоугольную волну, при которой сигнал немедленно переходит от высокого к низкому напряжению; синусоида, в которой сигнал изгибается от высокого к низкому напряжению, как синусоида; и треугольная волна, в которой сигнал переходит от высокого к низкому напряжению с фиксированной скоростью.

Генераторы сигналов

Advanced, известные как генераторы сигналов произвольной формы, используют методы прямого цифрового синтеза для генерации сигналов любой формы, которые можно описать таблицей амплитуд.Некоторые генераторы сигналов произвольной формы также могут работать как обычные генераторы функций и часто включают в себя формы сигналов, такие как квадрат, синус, пилообразный, треугольник, шум и импульс, а также формы сигналов, такие как экспоненциальное время нарастания и спада, sinx / x и сердечные.

Регулировка амплитуды функционального генератора изменяет разность напряжений между высоким и низким напряжением выходного сигнала. Его регулятор смещения постоянного тока (DC) изменяет среднее напряжение сигнала относительно земли. Рабочий цикл функционального генератора – это соотношение времени высокого и низкого напряжения, когда речь идет о прямоугольных сигналах.

Регулировка частоты функционального генератора используется для управления частотой колебаний выходного сигнала. В некоторых генераторах функций регулятор частоты сочетает в себе несколько различных элементов управления: один набор элементов управления устанавливает частотный диапазон или порядок величины, а другой выбирает точную частоту. Это позволяет функциональному генератору обрабатывать резкие изменения шкалы частот, необходимой для сигналов.

Вы используете функциональный генератор, включив его и настроив выходной сигнал в соответствии с желаемой формой.Это влечет за собой подключение заземления и сигнальных проводов к осциллографу для проверки элементов управления. Затем вы настраиваете функциональный генератор, пока не получите соответствующий сигнал, и подключаете заземление функционального генератора и сигнальные провода к входу и клеммам заземления тестируемого устройства. Хотя обычно достаточно заземления, в некоторых ситуациях может потребоваться подключить отрицательный вывод функционального генератора к отрицательному входу устройства.

AD9833 Лист данных и информация о продукте

Особенности и преимущества

  • Частота и фаза с цифровым программированием
  • 12.Потребляемая мощность 65 мВт при 3 В
  • Диапазон выходной частоты от 0 до 12,5 МГц
  • 28-битное разрешение: 0,1 Гц при опорной частоте 25 МГц
  • Выходы синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы
  • Источник питания от 2,3 В до 5,5 В
  • Внешние компоненты не требуются
  • 3-проводной интерфейс SPI
  • Расширенный диапазон температур: от -40 ° C до + 105 ° C
  • Опция отключения питания
  • Корпус MSOP на 10 выводов
  • AEC-Q100 аттестован для автомобильной промышленности
AD9833-EP поддерживает оборонные и аэрокосмические приложения (стандарт AQEC)
  • Загрузите техническое описание AD9833-EP (pdf)
  • Диапазон температур:
    от −55 ° C до + 125 ° C
  • Базовый уровень контролируемого производства
  • 1 монтажно-испытательный полигон
  • 1 производственная площадка
  • Расширенное уведомление об изменении продукта
  • Квалификационные данные доступны по запросу
  • V62 / 14619-01XE Номер чертежа DSCC

Подробнее о продукте

AD9833 – это маломощный программируемый генератор сигналов, способный генерировать синусоидальные, треугольные и прямоугольные сигналы на выходе.Генерация сигнала требуется в различных типах датчиков, срабатываний и рефлектометрии во временной области (TDR). Выходная частота и фаза программируются программно, что упрощает настройку. Никаких внешних компонентов не требуется. Регистры частоты имеют ширину 28 бит: при тактовой частоте 25 МГц может быть достигнуто разрешение 0,1 Гц; при тактовой частоте 1 МГц AD9833 может быть настроен на разрешение 0,004 Гц.

AD9833 записывается через 3-проводный последовательный интерфейс. Этот последовательный интерфейс работает с тактовой частотой до 40 МГц и совместим со стандартами DSP и микроконтроллеров.Устройство работает при напряжении питания от 2,3 В до 5,5 В.

AD9833 имеет функцию отключения питания (SLEEP). Эта функция позволяет отключать неиспользуемые части устройства, тем самым сводя к минимуму потребление тока устройством. Например, ЦАП может быть выключен при генерации тактового сигнала.

AD9833 доступен в 10-выводном корпусе MSOP.

Приложения

  • Генерация частотных стимулов / сигналов
  • Измерение расхода жидкости и газа
  • Сенсорные приложения: приближение, движение и обнаружение дефектов
  • Потери / затухание в линии
  • Испытательное и медицинское оборудование
  • Генераторы развертки / тактовой частоты
  • Приложения рефлектометрии во временной области (TDR)
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *