Генератор синусоидального сигнала схема на 555: Генератор на NE555 с регулировкой частоты

Генератор синусоидального сигнала на мосту Вина

В радиолюбительской практике часто возникает необходимости использовать генератор синусоидальных колебаний. Применения ему можно найти самые разнообразные. Рассмотрим как создать генератор синусоидального сигнала на мосту Вина со стабильной амплитудой и частотой.

В статье описывается разработка схемы генератора синусоидального сигнала. Сгенерировать нужную частоту можно и программно: Программа Audacity как простой генератор звука и шума

Наиболее удобным, с точки зрения сборки и наладки, вариантом генератора синусоидального сигнала является генератор, построенный на мосту Вина, на современном Операционном Усилителе (ОУ).

Мост Вина

Сам по себе мост Вина является полосовым фильтром, состоящим из двух RC фильтров. Он выделяет центральную частоту и подавляет остальные частоты.

Мост придумал, Макс Вин еще в 1891 году. На принципиальной схеме, сам мост Вина обычно изображается следующим образом:

Картинка позаимствована у Википедии

Мост Вина обладает отношением выходного напряжения ко входному b=1/3 . Это важный момент, потому что этот коэффициент определяет условия стабильной генерации. Но об этом чуть позже

Как рассчитать частоту

На мосту Вина часто строят автогенераторы и измерители индуктивности. Чтобы не усложнять себе жизнь обычно используют R1=R2=R и C1=C2=C. Благодаря этому можно упростить формулу. Основная частота моста рассчитывается из соотношения:

f=1/2πRC

Практически любой фильтр можно рассматривать как делитель напряжения, зависящий от частоты. Поэтому при выборе номиналов резистора и конденсатора желательно, чтобы на резонансной частоте комплексное сопротивление конденсатора (Z), было равно, или хотя бы одного порядка с сопротивлением резистора.

Zc=1/ωC=1/2πνC

где ω (омега) — циклическая частота, ν (ню) — линейная частота, ω=2πν

Мост Вина и операционный усилитель

Сам по себе мост Вина не является генератором сигнала. Для возникновения генерации его следует разместить в цепи положительной обратной связи операционного усилителя. Такой автогенератор можно построить и на транзисторе.  Но использование ОУ явно упростит жизнь и даст лучшие характеристики.

Коэффициент усиления на троечку

Мост Вина имеет коэффициент пропускания b=1/3. Поэтому условием генерации является то, что ОУ должен обеспечивать коэффициент усиления равный трем. В таком случает произведение коэффициентов пропускания моста Вина и усиления ОУ даст 1. И будет происходить стабильная генерация заданной частоты.

Если бы мир был идеальным, то задав резисторами в цепи отрицательной обратной связи, нужный коэфф усиления, мы бы получили готовый генератор.

Это неинвертирующий усилитель и его коэффициент усиления определяется соотношением:  K=1+R2/R1

Но увы, мир не идеален.… На практике оказывается, что для запуска генерации необходимо, чтобы в самый начальный момент коэфф. усиления был немного больше 3-х, а далее для стабильной генерации он поддерживался равным 3.

Если коэффициент усиления будет меньше 3, то генератор заглохнет, если больше — то сигнал, достигнув напряжения питания, начнет искажаться, и наступит насыщение.

При насыщении, на выходе будет поддерживаться напряжение, близкое к одному из напряжений питания. И будут происходить случайные хаотичные переключения между напряжениями питания.

Поэтому, строя генератор на мосте Вина, прибегают к использованию нелинейного элемента в цепи отрицательной обратной связи, регулирующего коэффициент усиления. В таком случае генератор будет сам себя уравновешивать и поддерживать генерацию на одинаковом уровне.

Стабилизация амплитуды на лампе накаливания

В самом классическом варианте генератора на мосте Вина на ОУ, применяется миниатюрная низковольтная лампа накаливания, которая устанавливается вместо резистора.

При включении такого генератора, в первый момент, спираль лампы холодная и ее сопротивление мало. Это способствует запуску генератора (K>3). Затем, по мере нагрева, сопротивление спирали увеличивается, а коэффициент усиления снижается, пока не дойдет до равновесия (K=3).

Цепь положительной обратной связи, в которую был помещен мост Вина, остается без изменений. Общая принципиальная схема генератора выглядит следующим образом:

Элементы положительной обратной связи ОУ определяют частоту генерации. А элементы отрицательной обратной связи — усиление.

Идея использования лампочки, в качестве управляющего элемента очень интересна и используется по сей день. Но у лампочки, увы, есть ряд недостатков:

• требуется подбор лампочки и токоограничивающего резистора R*.
• при регулярном использовании генератора, срок жизни лампочки обычно ограничивается несколькими месяцами
• управляющие свойства лампочки зависят от температуры в комнате.

Другим интересным вариантом является применение терморезистора с прямым подогревом. По сути, идея та же, только вместо спирали лампочки используется терморезистор. Проблема в том, что его нужно для начала найти и опять таки подобрать его и токоограничиващие резисторы.

Стабилизация амплитуды на светодиодах

Эффективным методом стабилизации амплитуды выходного напряжения генератора синусоидальных сигналов является применение в цепи отрицательной обратной связи ОУ светодиодов (VD1 и VD2).

Основной коэффициент усиления задается резисторами R3 и R4. Остальные же элементы (R5, R6 и светодиоды) регулируют коэффициент усиления в небольшом диапазоне, поддерживая генерацию стабильной. Резистором R5 можно регулировать величину выходного напряжения в интервале примерное 5-10 вольт.

В дополнительной цепи ОС желательно использовать низкоомные резисторы (R5 и R6). Это позволит пропускать значительный ток (до 5мА) через светодиоды и они будут находиться в оптимальном режиме. Даже будут немного светиться 🙂

На показанной выше схеме, элементы моста Вина рассчитаны для генерации на частоте 400 Гц, однако они могут быть легко пересчитаны для любой другой частоты по формулам, представленным в начале статьи.

Качество генерации и применяемых элементов

Важно, чтобы операционный усилитель мог обеспечить необходимый для генерации ток и обладал достаточной полосой пропускания по частоте. Использование в качестве ОУ народных TL062 и TL072 дало очень печальные результаты на частоте генерации 100кГц. Форму сигнала было трудно назвать синусоидальной, скорее это был треугольный сигнал. Использование TDA 2320 дало еще более худший результат.

А вот NE5532 показа себя с отличной стороны, выдав на выходе сигнал очень похожий на синусоидальный. LM833 так же справилась с задачей на отлично. Так что именно NE5532 и LM833 рекомендуются к использованию как доступные и распространенные качественные ОУ. Хотя с понижением частоты гораздо лучше себя будут чувствовать и остальные ОУ.

Точность частоты генерации напрямую зависит от точности элементов частотозависимой цепи. И в данном случае важно не только соответствие номинала элемента надписи на нем. Более точные детали имеют лучшую стабильность величин при изменении температуры.

В авторском варианте были применены резистор типа С2-13 ±0.5% и слюдяные конденсаторы точностью ±2%. Применение резисторов указанного типа обусловлено малой зависимостью их сопротивления от температуры. Слюдяные конденсаторы так же мало зависят от температуры и имеют низкий ТКЕ.

Минусы светодиодов

На светодиодах стоит остановиться отдельно. Их использование в схеме синус генератора вызвано величиной падения напряжения, которое обычно лежит в интервале 1.2-1.5 вольта. Это позволяет получать достаточно высокое значение выходного напряжения.

После реализации схемы, на макетной плате, выяснилось, что из-за разброса параметров светодиодов, фронты синусоиды на выходе генератора не симметричны. Это немного заметно даже на приведенной выше фотографии. Помимо этого присутствовали небольшие искажения формы генерируемого синуса, вызванные недостаточной скоростью работы светодиодов для частоты генерации 100 кГц.

Диоды 4148 вместо светодиодов

Светодиоды были заменены на всеми любимые диоды 4148. Это доступные быстродействующие сигнальные диоды со скоростью переключения менее 4 нс. Схема при этом осталась полноценно работоспособной, от описанных выше проблем не осталось и следа, а синусоида приобрела идеальный вид.

На следующей схеме элементы моста вина рассчитаны на частоту генерации 100 кГц. Так же переменный резистор R5 был заменен на постоянные, но об этом позже.

В отличие от светодиодов, падение напряжения на p-n переходе обычных диодов составляет 0.6÷0.7 В, поэтому величина выходного напряжения генератора составила около 2.5 В. Для увеличения выходного напряжения возможно включение нескольких диодов последовательно, вместо одного, например вот так:

Однако увеличение количества нелинейных элементов сделает генератор более зависимым от внешней температуры. По этой причине было решено отказаться от такого подхода и использовать по одному диоду.

Замена переменного резистора постоянными

Теперь о подстроечном резисторе. Изначально в качестве резистора R5 был применен многооборотный подстроечный резистор на 470 Ом. Он позволял точно регулировать величину выходного напряжения.

Использование переменного резистора в подобных цепях нежелательно по двум основным причинам:

• ненадежность подвижного контакта
• наличие у многооборотных подстроечных резисторов паразитной индуктивности, которая может отрицательно сказаться на качестве выходного сигнала

При построении любого генератора крайне желательно наличие осциллографа. Переменный резистор R5 напрямую влияет на генерацию — как на амлитуду так и на стабильность.

Для представленной схемы генерация стабильна лишь в небольшом интервале сопротивлений этого резистора. Если соотношение сопротивлений больше требуемого — начинается клиппинг, т. е. синусоида будет подрезаться сверху и снизу. Если меньше — форма синусоиды начинает искажаться, а при дальнейшем уменьшении генерация глохнет.

Так же это зависит от используемого напряжения питания. Описываемая схема исходно была собрана на ОУ LM833 с питанием ±9В. Затем, без изменения схемы, ОУ были заменены на AD8616, а напряжение питания на ±2,5В (максимум для этих ОУ). В итоге такой замены синусоида на выходе подрезалась. Подбор резисторов дал значения 210 и 165 ом, вместо 150 и 330 соответственно.

Как подобрать резисторы «на глаз»

В принципе можно оставить и подстроечный резистор. Все зависит от требуемой точности и генерируемой частоты синусоидального сигнала.

Для самостоятельного подбора следует, в первую очередь, установить подстроечный резистор номиналом 200-500 Ом. Подав выходной сигнал генератора на осциллограф и вращая подстроечный резистор дойти до момента когда начнется ограничение.

Затем понижая амплитуду найти положение, в котором форма синусоиды будет наилучшей. Теперь можно выпаять подстроечник, замерить получившиеся величины сопротивлений и впаять максимально близкие значения.

Если вам требуется генератор синусоидального сигнала звуковой частоты, то можно обойтись и без осциллографа. Для этого, опять таки, лучше дойти до момента когда сигнал, на слух, начнет искажаться из-за подрезания, а затем убавить амплитуду. Убавлять следует до тех пор пока искажения не пропадут, а затем еще немного. Это необходимо т.к. на слух не всегда можно уловить искажения и в 10%.

Дополнительное усиление

Генератор синуса был собран на сдвоенном ОУ, и половина микросхемы осталась висеть в воздухе. Поэтому логично задействовать ее под регулируемый усилитель напряжения. Это позволило перенести переменный резистор из дополнительной цепи ОС генератора в каскад усилителя напряжения для регулировки выходного напряжения.

Применение дополнительного усилительного каскада гарантирует лучшее согласование выхода генератора с нагрузкой. Он был построен по классической схеме неинвертирующего усилителя.

Указанные номиналы позволяют изменять коэффициент усиления от 2 до 5. При необходимости номиналы можно пересчитать под требуемую задачу. Коэффициент усиления каскада задается соотношением:

K=1+R2/R1

Резистор R1 представляет из себя сумму последовательно включенных переменного и постоянного резисторов. Постоянный резистор нужен, чтобы при минимальном положении ручки переменного резистора коэффициент усиления не ушел в бесконечность.

Как умощнить выход

Генератор предполагался для работы на низкоомную нагрузку в несколько Ом. Разумеется ни один маломощный ОУ не сможет выдать необходимый ток.

Для умощнения, на выходе генератора разместился повторитель на TDA2030. Все вкусности такого применения этой микросхемы описаны в статье Схема повторителя напряжение на ОУ. Мощный повторитель напряжения на TDA2030.

А вот так собственно выглядит схема всего синусоидального генератора с усилителем напряжения и повторителем на выходе:

Генератор синуса на мосту Вина можно собрать и на самой TDA2030 в качестве ОУ. Все зависит от требуемой точности и выбранной частоты генерации.

Если нет особых требований к качеству генерации и требуемая частота не превышает 80-100 кГц, но при этом предполагается работа на низкоомную нагрузку, то этот вариант вам идеально подойдет.

Заключение

Генератор на мосту Вина — это не единственный способ генерации синусоиды. Если вы нуждаетесь в высокоточной стабилизации частоты то лучше смотреть в сторону генераторов с кварцевым резонатором.

Однако, описанная схема, подойдет для подавляющего большинства случаев, когда требуется получение стабильного, как по частоте так и по амплитуде, синусоидального сигнала.

Генерация это хорошо, а как точно измерить величину переменного напряжения высокой частоты? Для это отлично подходит схема которая называется Активный выпрямитель.

Материал подготовлен исключительно для сайта AudioGeek.ru

Follow @AudioGeek_ru

Простой генератор пилообразного сигнала на 555 таймере

[Read in English] 

Не стану утверждать, что “пила” просто необходима для отладки аудио-усилителей. Удобно, конечно, посмотреть, не скривилось ли что напрочь – с пилою видны на глаз, и часто нагляднее, чем с синусоидой, всяческие ограничения сигнала или какие-нибудь переходные искажения.

Данный проект я собрал “до кучи” к генератору синусоиды на мосте Вина. Использую его регулярно для отслеживания характера ограничений по амплитуде в своих конструкциях. Так же пила оказалась незаменимой в выявлении всевозможных подсвистов усилителей, которые не видны ни на синусе любой частоты, ни на прямоугольнике…

В этой статье:

• Качественный генератор “пилы” на 555 таймере
• Повторитель с огромным входным сопротивлением
• Регулятор усиления от -1 до +1
• Линейность на уровне профессионального оборудования, используя бюджетные ОУ

555 таймер

Важно: в данной конструкции необходимо использовать только качественный КМОП вариант 555 таймера. Например вот этот: TLC555 datasheet от TI.
Более старые, биполярные варианты 555, выдают совершенно неприличную грязь и к тому же так “бухают” в питание, что это уже ни чем не отфильтровывается.

На мой взгляд, одна из наиболее наглядных отрисовок блок-схемы микросхемы 555:

Блок-схема КМОП таймера 555

1. GND – Ground = “Земля”, отрицательный вывод питания
2. TRIG – Trigger = Триггер
3. OUT – Output = Выход
4. RESET = Сброс
5. CONT – Control voltage = Управляющее напряжение
6. THRES –
   Threshold = Порог
7. DISCH – Discharge = Разряд
8. VDD – Positive supply voltage = Положительное напряжение питания

 

Задающий генератор пилообразного сигнала

Принцип работы данного генератора исключительно прост, по сути – используем 555 в стандартном включении.

Формирователь пилообразного сигнала

 

• R1, R3 = 36 кОм
• R2, R4 = 100 кОм
• VT1 = MPS2907A ~= КТ361 🙂
• C4 = 10 нФ
• C1, C3 = 0. 1 мкФ
• C2 = 10 мкФ

Источник тока на транзисторе VT1 обеспечивает линейный заряд времязадающего конденсатора С4. Так же как и пороговые напряжения в 555 таймере, ток, генерируемый данным источником прямо пропорционален напряжению питания. Всё вместе это обеспечивает практически постоянную частоту генерации независимо от величины питающего напряжения.

Пороговое напряжение 555-го (вход 5 “CONT”) слегка “притянуто” к земле, чтобы добавить доступного падения напряжения для работы источника тока.

Разряд времязадающего конденсатора производится быстро, через вывод 7 “DISCH”. Надо заметить, что полевой транзистор задаёт постоянный ток разряда – спад пилы получается так же практически идеально линейный.

 

Повторитель с высоким входным импедансом

Полученный практически идеальный пилообразный сигнал на конденсаторе, к сожалению, не может быть подан прямиком в нагрузку – любая нагрузка будет искажать форму сигнала и влиять на частоту генерации. Необходим повторитель с возможно бОльшим входным импедансом. В моём варианте LM324 (datasheets: National/TI, Fairchild, OnSemi) отлично справляется с задачей, при условии использования внешних источников тока (об этом – чуть ниже).

Буфер с огромным входным импедансом

• R5, R6 = 330 кОм
• C5, C6 = 0.1 мкФ

Можно обойтись без усложнений и использовать простой буферный каскад, если вместо бюджетного LM324 применить высококлассные (дорогие) ОУ со входами на полевых транзисторах.

Регулятор усиления от -1 до +1

Удобно иметь возможность регулировать не только амплитуду сигнала, но так же и полярность.

Регулятор усиления от -1 до +1

 

Настоящий класс “А”

Для получения образцовой линейности усилителей применён тот же трюк, что и в моём генераторе синусоидального сигнала на мосте Вина: загрузка выходов ОУ источниками тока. Таким образом весьма посредственные выходные каскады ОУ LM324, в оригинале работающие практически в классе “B”, т.е. без начального тока покоя, переводятся в честный отднотактный класс “А”.

Источники тока для загрузки выходов ОУ

• R9 = 6.2 кОм
• VT2-VT4 = KT503

По факту в своём макете я использовал 5 транзисторов в параллель для загрузки всех 4 выходов LM324.

 

Работа от одного источника питания

Формирование виртуальной земли при питании от одного источника (батарей) подробно описано в статье про генератор на мосте Вина. В макете я использовал общие цепи питания для обоих генераторов.

Формирование виртуальной земли со сдвигом

• VD2 = красный светодиод 1.7 Вольта
• R10, R11 = 2 кОм
• C10, C11 = 0.
  1 мкФ (керамика или плёнка)
• C12, C13 >= 10 мкФ

 

Тестируем!

“Пила”, как она есть на выходе генератора:

Почти идеальная пила уже от 6 вольт питания

Данная картинка получена при питании от батареек в сумме дающих 6 вольт. Если немного поднять питающее напряжение – форма сигнала станет неотличима на глаз от идеальной. Замечу, что в отличие от генератора на мосте Вина, у которого есть АРУ, здесь амплитуда сигнала на выходе генератора будет линейно зависеть от напряжения питания.

 

Собираем

TLС555CP + LM324 = два генератора

Примечание: настоятельно рекомендую поставить отдельный выключатель питания для микросхемы таймера, буде данная схема собрана как у меня в паре с генератором синусоиды с низким THD – помехи даже от КМОП 555 весьма ощутимы.

Простенький “джампер” вполне подойдёт на роль такого выключателя (синенький, слева от 555 на картинке).

 

Применение таймера NE555. Часть 2 – генератор прямоугольных импульсов на NE555

Продолжение начатой темы применения таймера NE555

Пример №7 — Простой генератор прямоугольных импульсов на NE555

 

В момент включения схемы, конденсатор C1 разряжен и на выходе 3 таймера NE555 находится высокий уровень. Затем конденсатор C1 через резистор R1 начинает постепенно заряжаться.

В момент, когда потенциал на конденсаторе, и соответственно на выводе 6 (стоп) таймера, достигнет примерно 2/3 напряжения питания, сигнал на выводе 3 переключится на низкий уровень. Теперь конденсатор через сопротивление R1 начинает разряжаться. Когда уровень напряжения на входе 2 (запуск) упадет до 1/3 Uпит., на выходе снова будет высокий уровень. И процесс повторится снова.

Если к выходу добавить еще RC-цепь (выделено красным цветом), то выходной сигнал по форме будет приближен к синусоиде.

Пример №8 — Генератор высокой частоты на NE555

Для таймера NE555 – частота в 360кГц является максимальной, поскольку при увеличении ее, работа схемы становится нестабильной.

Пример №9 — Генератор низкой частоты на NE555

 

Генератор низкой частоты по сути своей являются таймером времени. Увеличивая емкость электролитического конденсатора можно растянуть временной интервал. При интервале более 30 минут, показания схемы будут неточными.

Пример №10 — Регулируемый генератор прямоугольных импульсов на NE555

Hantek 2000 – осциллограф 3 в 1

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

Данная схема позволяет устанавливать на выходе таймера необходимую частоту генератора в пределах от 1 Гц до 100 кГц.

Пример №11 — Одновибратор на NE555

При подаче питания на схему одновибратора, на выводе 3 таймера NE555 будет низкий уровень. Запуск одновибратора происходит в момент подачи отрицательного импульса на вход 2 (запуск), при этом на его выходе будет высокий уровень в течение времени определяемое значениями R1 и C1.

Следует иметь в виду, что запускающий импульс должен быть короче выходного. Если же входной сигнал будет дольше, то пока на входе низкий уровень на выходе все время будет высокий. Подробнее о работе одновибратора на 555 таймере читайте здесь.

Пример №12 — Генератор, управляемый напряжением (ГУН) на NE555

 

Данный генератор иногда называют преобразователь частоты напряжением, так как частота может быть изменена путем изменения входного напряжения.

Как известно вывод 5 таймера 555 предназначен для управления длительностью импульсов на выходе путем подачи на него напряжения, которое должно составлять 2/3 от Uпит. При увеличении управляющего напряжения, увеличивается время заряда/разряда конденсатора и как следствие уменьшается частота на выходе генератора.

Источник: «Применение микросхемы 555», Колин М.

Делитель низкой частоты 50 герц схема. Генератор на базе таймера NE555

Простой и достаточно надежный преобразователь напряжения можно изготовить буквально за час, при этом, не имея особых навыков в электронике. Сделать такой преобразователь напряжения натолкнули вопросы пользователей, связанные с . Этот преобразователь достаточно простой, но имел один недостаток – рабочая частота. В той схеме выходная частота была значительно выше сетевых 50 Герц, это ограничивает область применения ПН. Новый преобразователь лишен этого недостатка. Он, как и прежний преобразователь, предназначен для повышения автомобильных 12 Вольт до уровня сетевого напряжения. При этом, задающий генератор преобразователя генерирует сигнал с частотой порядка 50 Герц. Приведенная схема может развивать выходную мощность до 100ватт (во время экспериментов до 120ватт). Микросхема CD4047 очень широко применяется радиоэлектронной аппаратуре и стоит достаточно дешево. Она содержит мультивибратор-автогенератор, который имеет логику управления.

На выходе трансформатора использованы дросселя и конденсатор, импульсы после фильтра уже становятся похожими на синусоиду, хотя на затворах полевых ключей они прямоугольные. Мощность преобразователя можно повысить в разы, если использовать драйвер для усиления сигнала и несколько пар выходных каскадов. Но нужно учесть, что в таком случае нужен мощный источник питания и соответственно трансформатор. В нашем случае преобразователь развивает более скромную мощность.
Монтаж делался на макетной плате исключительно для демонстрации схемы. Трансформатор на 120 ватт уже имелся в наличии. Трансформатор имеет две полностью идентичные обмотки на 12 вольт. Для получения указанной мощности (100-120 ватт) обмотки должны быть рассчитаны на 6-8 Ампер, в моем случае обмотки рассчитаны на ток 4-5 Ампер. Сетевая обмотка стандартная, на 220 Вольт. Ниже параметры ПН.

Входное напряжение – 9…15 В (номинал 12 Вольт)
Выходное напряжение – 200…240 Вольт
Мощность – 100…120Вт
Частота выходного тока 50…65Гц

Сама схема не нуждается в пояснении, поскольку особо нечего пояснять. Номинал затворных резисторов не критичен и может отклонятся в широких пределах (0,1-800Ом).
В схеме использованы мощные N-канальные полевые ключи серии IRFZ44, хотя можно использовать и более мощные – IRF3205, выбор полевиков не критичен.

​

Такой преобразователь смело может быть использован для запитки активных нагрузок, в случае сбоев сетевого напряжения.
В ходе работы, транзисторы не перегреваются, даже при нагрузке в 60 ватт (лампа накаливания) транзисторы холодные (при долговременной работе, температура не поднимается более 40°С. При желании можно использовать небольшие теплоотводы для ключей.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Мультивибратор	CD4047B	1			В блокнот
VT1, VT2	MOSFET-транзистор	IRFZ44	2			В блокнот
R1, R3, R4	Резистор	100 Ом	3			В блокнот
R5	Переменный резистор	330 кОм	1			В блокнот
C1	Конденсатор	220 нФ	1			В блокнот
C2	Конденсатор	0.47 мкФ	1			В блокнот
Tr1	Трансформатор		1

Инвертор состоит из задающего генератора на 50 Герц (до 100 Гц), который построен на основе самого обычного мультивибратора. С момента публикации схемы наблюдал, что многие успешно повторили схему, отзывы довольно хорошие – проект удался.

Данная схема позволяет получить на выходе почти сетевые 220 Вольт с частотой 50Гц (зависит от частоты мультивибратора. На выходе нашего инвертора прямоугольные импульсы, но с выводами прошу не спешить – такой инвертор пригоден для питания почти всех бытовых нагрузок, за исключением тех нагрузок, которые имеют встроенный двигатель, который чувствителен к форме подаваемого сигнала.

Телевизор, проигрыватели, зарядные устройства от портативных ПК, нотбуков, мобильных устройств, паяльники, лампы накаливания, светодиодные лампы, ЛДС, даже персональный компьютер – все это можно без проблем питать от предлагаемого инвертора.

Несколько слов о мощности инвертора. Если задействовать одну пару силовых ключей серии IRFZ44 мощность порядка 150 ватт, ниже указана выходная мощность в зависимости от количества пар ключей и их типа

Транзистор Кол-во пар. Мощность (Вт)
IRFZ44/46/48 1/2/3/4/5 250/400/600/800/1000
IRF3205/IRL3705/IRL 2505 1/2/3/4/5 300/500/700/900/1150
IRF1404 1/2/3/4/5 400/650/900/1200/1500Max

Но и это еще не все, один из тех людей, который собрал сей прибор отписывался с гордостью, что ему удалось снять до 2000 ватт, разумеется и это реально, если использовать скажем 6 пар IRF1404 – действительно убойные ключи с током 202Ампер, но разумеется максимальный ток не может доходить до таких значений, поскольку выводы при таких токах попросту бы расплавились.

Инвертор имеет функцию REMOTE (ремоут контроль). Фишка в том, что для запуска инвертора нужно подать маломощный плюс от АКБ на линию, к которому подключены маломощные резисторы мультивибратора. Несколько слов о самих резисторах – все брать с мощностью 0,25 ватт – они не будут перегреваться. Транзисторы в мультивибраторе нужны довольно мощные, если собираетесь качать несколько пар силовых ключей. Из наших подойдут КТ815/17 а еще лучше КТ819 или импортные аналоги.

Конденсаторы – являются частотнозадающими, их емкость 4.7мкФ, при таком раскладе компонентов мультивибратора, частота инвертора будет в районе 60Гц.
Трансформатор я взял от старого бесперебойника, мощность транса подбирается исходя от нужно (расчетной) мощности инвертора, первичные обмотки 2 по 9 Вольт (7-12 Вольт), вторичная обмотка стандарт – сетевая.
Конденсаторы пленочные, с расчетным напряжением 63/160 и более вольт, берите та, что есть под рукой.

Ну вот и все, добавлю только, что силовые ключи при большой мощности будут нагреваться как печка, им нужен очень хороший теплоотвод, плюс активное охлаждение. Не забываем изолировать пары одного плеча от теплоотвода, во избежания КЗ транзисторов.

Инвертор не имеет никаких защит и стабилизацию, возможно напряжение будет отклоняться от 220 Вольт.

Скачать печатную плату с сервера

С уважением – АКА КАСЬЯН

Существует аппаратура и приборы, не только питающиеся от электросети, но и вкоторых электросеть служит источником таковых импульсов, необходимых для работы схемы прибора. При питании таких приборов от электросети с другой частотой или от автономного источника возникает проблема с тем, откуда взять тактовую частоту.

Тактовая частота в таких приборах обычно либо равна частоте сети (60 или 50 Гц) либо равна удвоенной частоте сети, когда в схеме прибора источником тактовых импульсов служит схема на основе мостового выпрямителя без сглаживающего конденсатора.

Ниже приводится четыре схемы генераторов импульсов частот 50 Гц, 60 Гц, 100 Гц и 120 Гц, построенных на основе микросхемы CD4060B и часового кварцевого резонатора на 32768 Гц.

Схема генератора на 50 Гц

Рис. 1. Принципиальная схема генератора сигнала частотой 50 Гц.

На рисунке 1 показана схема генератора частоты 50 Гц. Частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1 на 32768 Гц, с его выхода внутри микросхемы D1 импульсы поступают на двоичный счетчик. Коэффициент деления частоты задан диодами VD1-VD3 и резистором R1, которые обнуляют счетчик каждый раз, когда его состояние достигает 656. При этом, 32768 / 656 = 49,9512195.

Это не совсем 50 Гц, но очень близко. К тому же, подбором емкостей конденсаторов С1 и С2 можно немного изменить частоту кварцевого генератора и получить результат более близкий к 50 Гц.

Схема генератора на 60 Гц

На рисунке 2 показана схема генератора частоты 60 Гц. Частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1 на 32768 Гц, с его выхода внутри микросхемы D1 импульсы поступают на двоичный счетчик.

Рис. 2. Принципиальная схема генератора сигнала частотой 60 Гц.

Коэффициент деления частоты задан диодами VD1-VD2 и резистором R1, которые обнуляют счетчик каждый раз, когда его состояние достигает 544. При этом, 32768 / 544 = 60,2352941. Это не совсем 60 Гц, но близко.

К тому же, подбором емкостей конденсаторов С1 и С2 можно немного изменить частоту кварцевого генератора и получить результат более близкий к 60 Гц.

Схема генератора на 100 Гц

На рисунке 3 показана схема генератора частоты 100 Гц. Частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1 на 32768 Гц, с его выхода внутри микросхемы D1 импульсы поступают на двоичный счетчик. Коэффициент деления частоты задан диодами VD1-VD3 и резистором R1, которые обнуляют счетчик каждый раз, когда его состояние достигает 328. При этом, 32768 / 328 = 99,902439.

Рис. 3. Принципиальная схема генератора сигнала частотой 100 Гц.

Это не совсем 100 Гц, но близко. К тому же, подбором емкостей конденсаторов С1 и С2 можно немного изменить частоту кварцевого генератора и получить результат более близкий к 100 Гц.

Генератор на 120 Гц

На рисунке 4 показана схема генератора частоты 120 Гц. Частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1 на 32768 Гц, с его выхода внутри микросхемы D1 импульсы поступают на двоичный счетчик. Коэффициент деления частоты задан диодами VD1-VD2 и резистором R1, которые обнуляют счетчик каждый раз, когда его состояние достигает 272. При этом, 32768 / 272 = 120,470588.

Это не совсем 120 Гц, но близко. К тому же, подбором емкостей конденсаторов С1 и С2 можно немного изменить частоту кварцевого генератора и получить результат более близкий к 120 Гц.

Рис. 4. Принципиальная схема генератора сигнала частотой 120 Гц.

Напряжение источника питания может быть от 3 до 15V, в зависимости от напряжения питания схемы, вернее, от необходимой величины логического уровня. Выходные импульсы во всех схемах несимметричные, это нужно учитывать при конкретном их применении.

Формирователь импульсов с периодом в одну минуту

На рисунке 5 показана схема формирователя импульсов с периодом в одну минуту, например, для элетронных цифровых часов. На вход поступает сигнал частотой 50 Гц от электросети через трансформатор, делитель напряжения или оптопару, или от другого источника частоты 50 Гц.

Резисторы R1 и R2 вместе с инверторами микросхемы D1, предназначенными для схемы тактового генератора, образуют триггер Шмитта, поэтому за форму входного сигнала можно не беспокоиться, это может быть и синусоида.

Рис.5. Схема формирователя импульсов с периодом в одну минуту.

Диодами VD1-VD7 коэффициент деления счетчика ограничен значением 2048+512+256+128+32+16+8=3000, что при входной частоте 50 Гц на выводе 1 микросхемы дает импульсы с периодом в одну минуту.

Дополнительно с вывода 4 можно снимать импульсы частотой 0,781 Гц, например, для установки счетчиков часов и минут на текущее время. Напряжение источника питания может быть от 3 до 15V, в зависимости от напряжения питания схемы электронных часов, вернее, от необходимой величины логического уровня.

Снегирев И. РК-11-16.

Микросхема интегрального таймера 555 была разработана 44 года назад, в 1971 году и до сих пор популярна. Пожалуй, ещё ни одна микросхема так долго не служила людям. Чего только на ней не собирали, даже поговаривают, что номер 555 – это число вариантов её применения:) Одно из классических применений 555 таймера – регулируемый генератор прямоугольных импульсов.
В этом обзоре будет описание генератора, конкретное применение будет в следующий раз.

Плату прислали запечатанной в антистатический пакетик, но микросхема очень дубовая и статикой её так просто не убить.

Качество монтажа нормальное, флюс не отмыт

Схема генератора стандартная для получения скважности импульсов ≤2

Красный светодиод подключен на выход генератора и при малой выходной частоте – мигает.
По китайской традиции, производитель забыл поставить ограничивающий резистор последовательно с верхним подстроечником. По спецификации, он должен быть не менее 1кОм, чтобы не перегружать внутренний ключ микросхемы, однако, реально схема работает и при меньшем сопротивлении – вплоть до 200 Ом, при котором происходит срыв генерации. Добавить ограничивающий резистор на плату затруднительно из-за особенности разводки печатной платы.
Диапазон рабочих частот выбирается установленной перемычной в одной из четырёх позиций
Частоты продавец указал неверно.

Реально измеренные частоты генератора при питающем напряжении 12В
1 – от 0,5Гц до 50Гц
2 – от 35Гц до 3,5kГц
3 – от 650Гц до 65кГц
4 – от 50кГц до 600кГц

Нижний резистор (по схеме) задаёт длительность паузы импульса, верхний резистор задаёт период следования импульсов.
Напряжение питания 4,5-16В, максимальная нагрузка на выходе – 200мА

Стабильность выходных импульсов на 2 и 3 диапазонах невысока из-за применения конденсаторов из сегнетоэлектрической керамики типа Y5V – частота сильно уползает не только при изменении температуры, но даже при изменении питающего напряжения (причём в разы). Рисовать графики не стал, просто поверьте на слово.
На остальных диапазонах стабильность импульсов приемлемая.

Вот что он выдаёт на 1 диапазоне
На максимальном сопротивлении подстроечников

В режиме меандр (верхний 300 Ом, нижний на максимуме)

В режиме максимальной частоты (верхний 300 Ом, нижний на минимум)

В режиме минимальной скважности импульсов (верхний подстроечник на максимуме, нижний на минимуме)

Для китайских производителей: добавьте ограничивающий резистор 300-390 Ом, замените керамический конденсатор 6,8мкФ на электролитический 2,2мкФ/50В, и замените конденсатор 0,1мкФ Y5V на более качественный 47нФ X5R (X7R)
Вот готовая доработанная схема

Себе генератор не переделывал, т.к. указанные недостатки для моего применения не критичны.

Вывод: полезность устройства выясняется, когда какая-либо Ваша самоделка потребует подать на неё импульсы:)
Продолжение следует…

Планирую купить +31 Добавить в избранное Обзор понравился +28 +58

Когда нету под рукой качественного генератора синусоидального сигнала – как отлаживать усилитель, который ты разрабатываешь? Приходится обходиться подручными средствами.

В этой статье:

• Высокая линейность при использовании бюджетного ОУ
• Точная система АРУ, вносящая минимум искажений
• Возможность работы от батарейки: минимум помех

Предыстория

В начале тысячелетия подались мы всем семейством на житьё-бытьё в дальние страны. Кое-что из моих электронных запасов последовало за нами, но, увы, далеко не всё. Итак оказался я один на один с большими собранными мною, но совсем ещё не отлаженными моноблоками, без осциллографа, без генератора сигналов, с огромным желанием завершить тот проект и слушать наконец музыку. Осциллограф удалось выпросить у друга во временное пользование. С генератором надо было срочно что-то изобретать самому. По тем порам я ещё не освоился с доступными здесь поставщиками компонентов. Из случайно оказавшихся под рукой операционников было несколько неудобоваримых продуктов древне-советской электронной промышленности, да LM324, выпаянный из сгоревшего компьютерного блока питания.
LM324 datasheet: National/TI , Fairchild , OnSemi … Обожаю читать даташиты от National – у них обычно масса интересных примеров применения деталюх. OnSemi в данном случае тоже подсуетились. А вот “Цыганёнок” что-то обделил своих приверженцев 🙂

Классика жанра

Помоги автору!

В этой статье были показаны несколько несложных приёмов, позволяющих добиться весьма качественной генерации и усиления синусоидального сигнала , используя широко распространённый недорогой операционный усилитель и полевой транзистор с p-n переходом:

• Ограничение диапазона автоматической регулировки уровня и уменьшение влияния нелинейности регулирующего элемента;
• Смещение выходного каскада ОУ в линейный режим работы;
• Выбор оптимального уровня виртуальной земли для работы от батарейного питания.

Всё ли было понятно? Нашел ли ты что-либо новое, оригинальное в этой статье? Мне будет приятно, если ты оставишь комментарий или задашь вопрос, а так же – поделишься статьёй с друзьями в социальной сети, “кликнув” соответствующую иконку ниже.

Дополнение (Октябрь 2017)

Попалось на просторах Сети: http://www.linear.com/solutions/1623 . Сделал два вывода:

1. Ничто не ново под Луной.
2. Не гонялся бы ты, поп, за дешевизной! Взял бы нормальный ОУ тогда – и получил бы образцово низкий Кг.

This entry was posted in , by . Bookmark the .

Комментарии ВКонтакте

254 thoughts on “Генератор тестового сигнала с низким уровнем гармоник на мосте Вина ”

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом.

Генератор с независимой регулировкой ширины и частоты импульсов

Принцип построения импульсных генераторов на ОУ

В предыдущих статьях я рассказывал об импульсных генераторах с различной формой импульсов, выполненных на транзисторах. Для простых устройств их, возможно, применять, но для создания сложных устройств с регулировкой различных параметров их схемы оказываются неоправданно трудоёмкими в настройке и разработке. Поэтому для упрощения схемотехнической реализации применяют генераторы импульсов в основе, которых лежат операционные усилители.

В общем случае для получения импульсов различной формы требуется замкнутая система, которая состоит из трёх основных частей: интегратора, компаратора и логической схемы.

Блок-схема генератора колебаний различной формы.

Хотя схема состоит из трех частей, но довольно часто в простых генераторах применяют один-два операционных усилителя. Для повышения гибкости и универсальности схем генераторов можно добавлять дополнительные ОУ.

Первой рассматриваемым генератором будет мультивибратор, то есть генератор прямоугольных импульсов.

Простой функциональный генератор сигналов генератор сигналов DDS ZK-CLOCK (TL082)

Низкочастотный генератор синусоидального сигнала шагом регуляции 1-10000 Гц поставляется в собранном виде. Синусоида — не единственный тип сигнала, генерируемый схемой. Усилитель имеет на выходе сигнал в виде меандра, треугольника, пилы, белого шума и ЭКГ. ОУ вносит минимальные искажения.

DDS генератор имеет два выхода: низкочастотный, работающий для частот от 1 до 65,534 кГц и высокочастотный. Диапазон — от 1 до 8 МГц.

На выходе DDS амплитуду можно регулировать от 0,5 мВ до 14 В, а постоянное напряжение смещения — от 0,5 до 5 В. На высокочастотном выходе всегда фиксированная амплитуда сигнала — 5 В и отсутствует возможность задавать смещение.

Выходное сопротивление ZK-CLOCK практически не нагружает входные цепи УНЧ, так как равно 20-200 Ом. При прекращении работы все предварительные настройки сохраняются. Блок питания имеется в комплекте, вместе с кабелем BNC-Alligator.

Простота управления TL082

Функциональный генератор на ОУ «прямой» регулировки частоты не имеет. Надо остановить его, подобрать частоту и снова запустить. Во избежание лишних нажатий, при выборе режимов, амплитуд и частот в приборе используется 5 кнопок и два регулятора. Напряжение питания — 7 — 9 В.

Печатная плата устройства выполнена из гетинакса достаточной толщины и позволяет избежать разрыва дорожек при ее случайном изгибании или монтаже. Дорожки покрыты прочным, непрозрачным лаком. Центральное размещение кнопок на передней панели генератора исключает его наклоны во время работы.

Высокочастотный и низкочастотный выходы расположены рядом, на углу модели. Этот момент также способствует удобству эксплуатации. В комплект устройсва входит корпус, адаптер и шнур для соединения выходов с тестируемым устройством.

Комментарии по пользованию

Прибор предназначен для работы с низкочастотными сигналами, не превышающими 20 кГц. На этой частоте становятся заметными небольшие, пилообразные колебания, вдоль линии синусоиды. При настройке высококачественных усилителей низкой частоты может случиться так, что они будут восприняты за искажения, вносимые усилителем. Следует учесть, что на частотах больших 14 кГц, прямоугольные импульсы имеют значительные «выбросы», как на фронте, так и на спаде. Их величина составляет 1,5 от амплитуды.

На высокочастотном входе имеется 4 фиксированные частоты: 1, 2, 4 и 8 МГц. С увеличением частоты происходит большее искажение формы прямоугольных импульсов и величина выбросов.

Оверклокинг

Особый интерес тактовый генератор процессора представляет для оверклокеров. К оверклокерам относят специалистов в области компьютерных технологий и просто любителей, стремящихся повысить производительность своей техники. В настоящее время оверклокинг доступен даже простым пользователям. Для изменения настроек компонентов компьютера иногда достаточно просто зайти в BIOS.

Прежде всего необходимо ответить на вопрос: за счет чего будет повышаться производительность? Здесь все очень просто. Производители компьютерных комплектующих для повышения надежности своих компонентов закладывают в них технологический запас. Именно этот запас и привлекает любителей выжать максимум из своего компьютера.

Одним из способов разгона компьютера будет замена кварцевого резонатора на кристалл, имеющий более высокую частоту. Или, например, можно убрать дополнительные элементы в виде делителей частоты из схемы генератора.

В современных компьютерах генераторы, как правило, реализуются на одной интегральной схеме. Значения тактовой частоты и множителя процессора, как уже было отмечено выше, можно изменить непосредственно из BIOS.

Начинающие оверклокеры нередко задаются вопросом, как определить модель тактового генератора. Программными средствами это сделать невозможно. Остается только открывать системный блок и искать генератор визуально.

С другой стороны, программным способом определяется модель материнской платы (AIDA64, Everest и другие). Затем для данной модели ищется подробная инструкция, а в ней вполне возможно будет найти информацию о названии генератора. А как узнать для тактового генератора значение тактовой частоты, установленное по умолчанию, и значение после разгона? Эти сведения также можно почерпнуть из инструкции для материнской платы.

Генератор с триггером

Триггером называют устройство, которое отвечает за передачу сигнала. На сегодняшний день они продаются однонаправленные или двухнаправленные. Для генератора подходит только первый вариант. Устанавливается вышеуказанный элемент возле адаптера. При этом пайку необходимо проделывать только после тщательной зачистки всех контактов.

Непосредственно адаптер можно выбрать даже аналогового типа. Нагрузка в данном случае будет небольшой, а уровень отрицательного сопротивления при удачной сборке не превысит 5 Ом. Параметр возбуждения колебаний с триггером в среднем составляет 5 мс. Основную проблему генератор импульсов имеет такую: повышенная чувствительность. В результате с блоком питания выше 20 В указанные устройства работать не способны.

Модели с конденсаторами РР5

Генератор высоковольтных импульсов с указанными конденсаторами можно встретить довольно часто. При этом использоваться он способен даже с блоками питания на 15 В. Пропускная способность его зависит от типа адаптера

В данном случае важно определиться с резисторами. Если подбирать полевые модели, то адаптер целесообразнее устанавливать именно бесконденсаторного типа

В том случае параметр отрицательного сопротивления будет находиться в районе 3 Ом.

Стабилитроны в данном случае используются довольно часто. Связано это с резким понижением уровня предельной частоты. Для того чтобы ее выровнять, стабилитроны подходят идеально. Устанавливаются они, как правило, возле выходного порта. В свою очередь, резисторы лучше всего припаивать возле адаптера. Показатель колебательного возбуждения зависит от емкости конденсаторов. Рассматривая модели на 3 пФ, отметим, что вышеуказанный параметр никогда не превысит 6 мс.

Перейдем от теории к практике

   Собирал генератор Тесла в корпус от АТХ. Конденсатор по питанию 1000 мкф 400в. Диодный мост из того же АТХ на 8А 600В. Перед мостом поставил резистор 10 Вт 4,7 Ом. Это обеспечивает плавный заряд конденсатора. Для питания драйвера поставил трансформатор 220-12В и еще стабилизатор с конденсатором 1800 мкФ.

   Диодные мосты прикрутил на радиатор для удобства и для отвода тепла, хотя они почти не греются.

   Прерыватель собрал почти навесом, взял кусок текстолита и канцелярским ножом вырезал дорожки.

   Силовая была собрана на небольшом радиаторе с вентилятором, позже выяснилось, что этого радиатора вполне достаточно для охлаждения. Драйвер смонтировал над силовой через толстый кусок картона. Ниже фото почти собранной конструкции генератора Тесла, но находящейся на проверке, измерял температуру силовой при различных режимах (видно обычный комнатный термометр, прилепленный к силовой на термопласту).

   Тороид катушки собран из гофрированной пластиковой трубы диаметром 50 мм и обклеенным алюминиевым скотчем. Сама вторичная обмотка намотана на 110 мм трубе высотой 20 см проводом 0,22 мм около 1000 витков. Первичная обмотка содержит аж 12 витков, сделал с запасом, дабы уменьшить ток через силовую часть. Делал с 6 витками в начале, результат почти одинаков, но думаю не стОит рисковать транзисторами ради пары лишних сантиметров разряда. Каркасом первички служит обычный цветочный горшок. С начала думал что не будет пробивать если вторичку обмотать скотчем, а первичку поверх скотча. Но увы, пробивало… В горшке конечно тоже пробивало, но здесь скотч помог решить проблему. В общем готовая конструкция выглядит так:

   Ну и несколько фоток с разрядом

   Теперь вроде бы все.

Как выглядят низкочастотные генераторы сигналов?

Стандартные низкочастотные генераторы сигналов синусоидальной формы представлены в виде небольшого короба, на передней панели имеется экран. С его помощью производится контроль колебаний и регулировки. В верхней части экрана имеется текстовое поле – это своеобразное меню, в котором присутствуют разные функции. Управление может производиться кнопками и переменными резисторами. На экране указывается вся информация, необходимая при работе.

Амплитуда и смещение сигнала регулируются при помощи кнопок. Новейшие образцы приборов оснащаются выходами, посредством которых можно произвести запись всех результатов на флеш-накопитель. Для изменения частоты дискретизации в генераторах синусоидального сигнала применяются специальные регуляторы. Благодаря им пользователь может очень быстро осуществить синхронизацию. Обычно внизу, под экраном, располагается кнопка включения, а рядом с ней выходы генератора.

Самодельные приборы

Можно сделать низкочастотные генераторы сигналов своими руками из подручных средств. Основная часть любого генератора – это селектор (англ. select – выбор). В любой конструкции он рассчитан на несколько каналов. В стандартных конструкциях применяется не более двух микросхем. Этого для реализации простейших приборов оказывается достаточно. Идеально подойдут для изготовления генераторов микросхемы из серии КН148. Что касается преобразователей, то они используются только аналоговые.

В некоторых случаях допускается использовать персональный компьютер в качестве генератора сигналов. Своими руками можно сделать небольшой переходник – он устанавливается на выходе звуковой карты. Сигнал снимается с выхода и используется для тестирования аппаратуры. На ПК устанавливается программа, которая будет управлять звуковой картой. Недостаток такой конструкции – слишком узкий диапазон частот, поэтому его нельзя использовать при тестировании некоторых приборов.

Генераторы синусоидального сигнала

Синус – это наиболее распространенная форма низкочастотного сигнала генераторов. Он необходим для тестирования большей части аппаратуры. В конструкции применяются самые простые микросхемы. Они вырабатывают сигнал, который преобразовывается операционным усилителем. Чтобы производить регулировку сигналов, необходимо в схему включить переменные или постоянные резисторы. От типа используемых сопротивлений зависит, ступенчато или плавно будет осуществляться регулировка.

Генераторы синусоидального сигнала широко применяются для настройки не только радиоаппаратуры, но и высокочастотной техники – инверторов, блоков питания, преобразователей частоты для асинхронных двигателей и т. д. Эта техника позволяет производить преобразование исходного синуса бытовой сети (частота 50 Гц). Причем частота увеличивается в десятки раз – до 100 МГц. Это необходимо для нормальной работы импульсного трансформатора.

Низкочастотные генераторы сигналов

Такие конструкции применяются для настройки и тестирования аудиоаппаратуры

Если обратить внимание на схему простейшего низкочастотного генератора сигналов, то можно увидеть, что в нем устанавливаются переменные резисторы – с их помощью производится корректировка формы и величины сигнала. Чтобы осуществить изменение величины импульса, можно использовать модулятор серии КК202

Сигнал в этом случае должен генерироваться через конденсаторы.

Низкочастотный генератор сигналов используется для настройки любой аудио аппаратуры – проигрывателей, усилителей звуковой частоты и т. д. В качестве такого генератора можно использовать персональный компьютер (даже старый ноутбук подойдет). Это бюджетный вариант, который не потребует больших затрат, если в наличии имеется старенький компьютер. Достаточно установить последнюю версию драйверов, программу для работы со звуковой картой и сделать переходник для подключения к аппаратуре.

Генератор релаксационных колебаний

На рис. 11 показан достаточно оригинальный генератор релаксационных колебаний, выполненный на биполярном лавинном транзисторе.

Генератор содержит в качестве активного элемента транзистор микросхемы К101КТ1А с инверсным включением в режиме с «оборванной» базой. Лавинный транзистор может быть заменен его аналогом (см. рис. 1).

Устройства (рис. 11) часто используют для преобразования измеряемого параметра (интенсивности светового потока, температуры, давления, влажности и т.д.) в частоту при помощи резистивных или емкостных датчиков.

Рис. 11. Генератор релаксационных колебаний — схема.

При работе генератора конденсатор, подключенный параллельно активному элементу, заряжается от источника питания через резистор. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения пробоя активного элемента (лавинного транзистора, динистора или т.п. элемента), происходит разряд конденсатора на сопротивление нагрузки, после чего процесс повторяется с частотой, определяемой постоянной RC-цепи.

Резистор R1 ограничивает максимальный ток через транзистор, препятствуя его тепловому пробою. Времязадающая цепь генератора (R1C1) определяет рабочую область частот генерации.

В качестве индикатора звуковых колебаний при качественном контроле работы генератора используют головные телефоны. Для количественной оценки частоты к выходу генератора может быть подключен частотомер или счетчик импульсов.

Устройство работоспособно в широком интервале изменения параметров: R1 от 10 до 100 кОм (и даже до 10 МОм), С1 — от 100 пФ до 1000 мкФ, напряжения питания от 8 до 300 В. Потребляемый устройством ток обычно не превышает одного мА.

Возможна работа генератора в ждущем режиме: при замыкании базы транзистора на землю (общую шину) генерация срывается. Преобразователь-генератор (рис. 11) может быть использован и в режиме сенсорного ключа, простейшего Rx-и Сх-метра, перестраиваемого широкодиапазонного генератора импульсов и т.д.

Устройство с симметричными импульсами

Сделать простой генератор импульсов такого типа можно только с использованием инверторов. Адаптер в такой ситуации лучше всего подбирать аналогового типа. Стоит он на рынке намного меньше, чем бесконденсаторная модификация

Дополнительно важно обращать внимание на тип резисторов. Многие специалисты для генератора советуют подбирать кварцевые модели. Однако пропускная способность у них довольно низкая

В результате параметр возбуждения колебаний никогда не превысит 4 мс. Плюс к этому добавляется риск перегрева адаптера

Однако пропускная способность у них довольно низкая. В результате параметр возбуждения колебаний никогда не превысит 4 мс. Плюс к этому добавляется риск перегрева адаптера.

Учитывая все вышесказанное, целесообразнее использовать полевые резисторы. Пропускная способность в данном случае будет зависеть от их расположения на плате. Если выбирать вариант, когда они устанавливаются перед адаптером, в этом случае показатель возбуждения колебаний может дойти до 5 мс. В противной ситуации на хорошие результаты можно не рассчитывать. Проверить генератор импульсов на работоспособность можно просто подсоединив блок питания на 20 В. В результате уровень отрицательного сопротивления обязан находиться в районе 3 Ом.

Чтобы риск перегрева был минимальным, дополнительно важно использовать только емкостные конденсаторы. Регулятор в такое устройство устанавливать можно

Если рассматривать поворотные модификации, то как вариант подойдет модулятор серии ППР2. По своим характеристикам он на сегодняшний день является довольно надежным.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ JUNTEK MHS-5200A

Характеристики генератора сигналов
Количество каналов	2
Диапазон частот	0,01 Гц — 25 МГц
Частота дискретизации	200 МВыб / с
Глубина записи	2048 точек
Форма сигналов	синусоидальная, прямоугольная, треугольная, пилообразная, TTL, произвольные сигналы
Синусоидальный сигнал	до 25 МГц
Прямоугольный сигнал	до 6 МГц
Треугольный сигнал	до 6 МГц
Пилообразный сигнал	до 6 МГц
TTL цифровой сигнал	до 6 МГц
Амплитуда выходного сигнала	5 мВ — 20 В
Ток выходного сигнала	до 50 мА
Амплитуда выходного сигнала	± 10 В
Выходное сопротивление	50 Ом (± 10%)
Характеристики частотомера и счетчика
Диапазон частоты	0,1 Гц — 60 МГц
Период	20 нс — 20 с
Длительность положительного/отрицательного импульса	10 нс — 10 с
Рабочий цикл	0,1% — 99,9%
Диапазон измерения	0 — 4294967295
Диапазон входного напряжения	0,5 — 20 В
Диапазон измерения	вход Ext. IN (AC сигнал), вход TTL IN (цифровой сигнал)
Общие характеристики
Дисплей	LCD 1602
Интерфейс	USB, скорость 57600, протокол — командная строка
Питание	DC 5 В, 2 А
Габариты	240 х 240 х 120 мм
Вес нетто	542 г
Комплектация	генератор сигналов JUNTEK MHS-5200A — 1 шт
	USB кабель — 1 шт блок питания — 1 шт BNC кабель — 2 шт TTL плата расширения — 1 шт диск с ПО — 1 шт
Совместимость	Двухканальный усилитель мощности сигнала JUNTEK DPA-1698 Усилитель мощности сигнала генератора JUNTEK DPA-2698

Генератор сигналов произвольной формы MHS-5200A работает с помощью DDS technology- технологии прямого цифрового синтеза, которая производит высокоточный сигнал. Генератор используется для моделирования электронных схем, симуляции сигналов и датчиков. Оснащен высокоскоростным микропроцессором и имеет высокую производительность. Двухканальный генератор имеет интуитивно понятный интерфейс: вам не придется долго разбираться в настройках и схемах, можно сразу приступать к работе. Стабильный, многофункциональный генератор отличается удобством и надежностью. Заслуженно пользуется высоким спросом среди профессионалов и любителей.

Обзорная таблица

Модель	MHS-5200A (25 МГц)	MHS-5200P+ (25 МГц) с усилителем 300мА (0-5МГц)	MHS-5200P (25 МГц) с усилителем 1А (0-80КГц)	MHS-5200P (6 МГц) с усилителем 1А (0-80КГц)
Количество каналов	2
Полоса пропускания (синус)	25 МГц	6 МГц
Частота дискретизации	200 МВыб/с
Вертикальное разрешение	12 бит
Длина записи	2048 точек
Амплитуда выходного сигнала	5 мВ — 20 В	15 мВ — 15 В
Сила тока выходного сигнала	до 50 мА
Выходное сопротивление	50 Ом (+/-10%)
Формы сигнала	синусоидальная, прямоугольная, треугольная, пилообразная, TTL, произвольные сигналы
Диапазон частот:
Синусоидальная	от 0 Гц до 25 МГц	от 0 Гц до 6 МГц
Прямоугольная	от 0 Гц до 6 МГц
Треугольная	от 0 Гц до 6 МГц
Пилообразная	от 0 Гц до 6 МГц
TTL цифровой сигнал	от 0 Гц до 6 МГц
Интерфейсы передачи данных	USB, скорость 57600, протокол — командная строка
Встроенный частотомер и счетчик	+	+	+	+
Усилитель	—	+	+	+
Полоса пропускания (усилитель)		до 5 МГц	до 80 КГц
Максимальный выходной ток		300 мА	1 А	1 А
Максимальная выходная мощность		4,5 Вт * 2	15 Вт * 2
Питание	DC 5 В 2 А
Дисплей	двухстрочный текстовый ЖК
Габариты	180 мм x 190 мм x 72 мм

Статьи:Инструкция по эксплуатации MHS-5200A двухканальный DDS генератор (рус.)
Видеообзоры:
Видеообзор генератора сигналов MHS 5200A 25 МГц от магазина Суперайс

Видеообзор генератора сигналов MHS-5200A от наших друзей из Паяльник TV

Где применяется генератор частоты на Ардуино

Роль частотного генератора в мире электроники – настройка и определение технической характеристики тактов сигнальных волн. Другое применение – для регулировки узлов и элементов приемников, передающих радио-колебания.

Кроме того, генератор импульсов, построенный на Ардуино, используют как модулятор или источник питания для устройств, которые обладают измерительными свойствами.

Частотные измерители могут изменять выходные сигналы с определенным скачком.

Поэтому устройства с такими свойствами играют немаловажную роль в конструировании электронных приборов. Перечислим другие значительные функции Ардуино-генератора:

1. Поиск расположения мест, где можно проложить кабели и трубопроводы. Причем поисковая работа проводится на дальних расстояниях.
2. Поисковые работы для находки мультичастотной технологии с помощью процесса излучения сразу нескольких частотных волн.
3. Создание аналоговых синтезаторов. Синтезирующие устройства применяются для сборки электронных устройств без использования множества блоков. Все сигнальные волны мелькают между разными блоками строго по стандартам.

Принцип действия «классического» двухтранзисторного мультивибратора

Схема может находиться в одном из двух нестабильных состояний и периодически переходит из одного в другое и обратно. Фаза перехода очень короткая относительно длительности нахождения в состояниях благодаря глубокой положительной обратной связи, охватывающей два каскада усиления.

Пусть в состоянии 1 Q1 закрыт, Q2 открыт и насыщен, при этом C1 быстро заряжается током открытого базового перехода Q2 через R1 и Q2 почти до напряжения питания, после чего при полностью заряженном C1 через R1 ток прекращается, напряжение на C1 равно (ток базы Q2)·R2, а на коллекторе Q1 — напряжению питания.

При этом напряжение на коллекторе Q2 невелико (равно падению напряжения на насыщенном транзисторе).

C2, заряженный ранее в предыдущем состоянии 2 (полярность по схеме), медленно разряжается через открытый Q2 и R3. При этом напряжение на базе Q1 отрицательно и этим напряжением он удерживается в закрытом состоянии. Запертое состояние Q1 сохраняется до того, пока C2 не перезарядится через R3 и напряжение на базе Q1 не достигнет порога его отпирания (около +0,6 В). При этом Q1 начинает приоткрываться, напряжение его коллектора снижается, что вызывает начало запирания Q2, напряжение коллектора Q2 начинает увеличиваться, что через конденсатор C2 ещё больше открывает Q1. В результате в схеме развивается лавинообразный регенеративный процесс, приводящий к тому, что Q1 переходит в открытое насыщенное состояние, а Q2 наоборот полностью запирается.

Далее колебательные процессы в схеме периодически повторяются.

Длительности нахождения транзисторов в закрытом состоянии определяются постоянными времени для Q2 — T₂ = С1·R2, для Q1 — T₁ = C2·R3.

Номиналы R1 и R4 выбираются намного меньшие, чем R3 и R2, чтобы зарядка конденсаторов через R1 и R4 была быстрее, чем разрядка через R3 и R2. Чем больше будет время зарядки конденсаторов, тем положительней окажутся фронты импульсов. Но отношения R3/R1 и R2/R4 не должны быть больше, чем коэффициенты усиления соответствующих транзисторов, иначе транзисторы не будут открываться полностью.

Частота мультивибратора

Длительность одной из двух частей периода равна

t=ln⁡2⋅RC{\displaystyle t=\ln 2\cdot RC}

Длительность периода из двух частей равна:

T=t1+t2=ln⁡2⋅R2C1+ln⁡2⋅R3C2{\displaystyle T=t_{1}+t_{2}=\ln 2\cdot R_{2}C_{1}+\ln 2\cdot R_{3}C_{2}}

f=1T=1ln⁡2⋅(R2C1+R3C2)≈10.693⋅(R2C1+R3C2){\displaystyle f={\frac {1}{T}}={\frac {1}{\ln 2\cdot (R_{2}C_{1}+R_{3}C_{2})}}\approx {\frac {1}{0.693\cdot (R_{2}C_{1}+R_{3}C_{2})}}},

где

• f — частота в Гц,
• R₂ и R₃ — величины резисторов в омах,
• C₁ и C₂ — величины конденсаторов в фарадах,
• T — длительность периода (в данном случае, сумма двух частей периода).

В особом случае, когда

• t₁ = t₂ (50 % цикл),
• R₂ = R₃,
• C₁ = C₂,

f=1T=1ln⁡2⋅2RC≈0.721RC{\displaystyle f={\frac {1}{T}}={\frac {1}{\ln 2\cdot 2RC}}\approx {\frac {0.721}{RC}}}

Схемы генераторов световых и звуковых импульсов

На рис. 8, 9 показаны типовые схемы генераторов световых и звуковых импульсов, выполненные на транзисторах различного типа проводимости. Генераторы работоспособны в широком диапазоне питающих напряжений.

Рис. 8. Схема генератора световых импульсов, собранного на транзисторах.

Первый из них вырабатывает короткие вспышки света частотой единицы Гц, второй — импульсы звуковой частоты. Соответственно, первый генератор может быть использован в качестве маячка, светового метронома, второй — в качестве звукового генератора, частота колебаний которого зависит от положения ручки потенциометра R1. Эти генераторы можно объединить в единое целое.

Рис. 9. Схема генератора звуковых импульсов собранного на транзисторах.

Для этого достаточно один из генераторов включить в качестве нагрузки другого, либо параллельно ей. Например, вместо цепочки из светодиода HL1, R2 или параллельно ей (рис. 8) можно включить генератор по схеме на рис. 9. В итоге получится устройство периодической звуковой или светозвуковой сигнализации.

Texas Instruments CD4070B CD4077B CD40106B

Михаил Шустов, г. Томск

Приведена схема генератора прямоугольных импульсов с независимой регулировкой частоты от 1 до 10 кГц и коэффициента заполнения от 0 до 100%

Проблема создания генераторов импульсов с независимым регулированием частоты следования импульсов и их скважности (или коэффициента заполнения), несмотря на ее актуальность, до последнего времени оставалась трудно разрешимой. На Рисунке 1 приведен один из вариантов генератора с независимой регулировкой частоты и скважности, работающего в диапазоне частот от 1 до 10 кГц

Сам генератор выполнен на элементе DD1.1 КМОП микросхемы CD40106. Его частотные характеристики задаются RC-элементами: конденсатором С1 и совокупностью резисторов и потенциометров R1–R5. При помощи потенциометра R5 можно плавно менять частоту генерации. Резистор R4 ограничивает ее верхнее значение

На Рисунке 1 приведен один из вариантов генератора с независимой регулировкой частоты и скважности, работающего в диапазоне частот от 1 до 10 кГц. Сам генератор выполнен на элементе DD1.1 КМОП микросхемы CD40106

Его частотные характеристики задаются RC-элементами: конденсатором С1 и совокупностью резисторов и потенциометров R1–R5. При помощи потенциометра R5 можно плавно менять частоту генерации. Резистор R4 ограничивает ее верхнее значение.

Рисунок 1.
Генератор с независимой регулировкой частоты и скважности.

Цепочка R1–R3 подключена параллельно цепочке R4, R5, но не влияет на частоту генерации. С движка потенциометра R2 сигнал пилообразной формы, снимаемый с конденсатора С1, поступает на вход порогового элемента DD1.2, формируя регулируемый по длительности сигнал на его выходе. С выходов элементов DD1.1 и DD1.2 сигналы поступают на входы элемента «Исключающее ИЛИ» DD2.1 микросхемы CD4070 (или «Исключающее ИЛИ-НЕ») микросхемы CD4077. В итоге на выходе устройства коэффициент заполнения можно регулировать в пределах от 0 до 100% вне зависимости от частоты. Пределы регулировки этого коэффициента задаются ограничивающими резисторами R1 (нижняя граница) и R3 (верхняя граница диапазона).

Материалы по теме

1. Datasheet Texas Instruments CD4070B
2. Datasheet Texas Instruments CD4077B
3. Datasheet Texas Instruments CD40106B

На английском языке: Rectangular Pulse Generator with Independent Frequency and Duty Cycle Control

5 предложений от 5 поставщиков
CMOS Quad Exclusive-OR and Exclusive-NOR Gate

ВартаРоссия	CD4070BTexas Instruments	16,75 ₽	Купить
МосЧипРоссия	CD4070B/Harris	по запросу	Купить
TradeElectronicsРоссия	CD4070B—-CALLREPHarris	по запросу	Купить
T-electronРоссия и страны СНГ	CD4070BTexas Instruments	по запросу	Купить

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.

Публикации по теме

• Схемы Генератор с независимой регулировкой ширины и частоты биполярных импульсов
• Форум Обсуждение: Генератор с независимой регулировкой ширины и частоты импульсов
• Схемы Генератор с независимой регулировкой ширины и частоты импульсов
• Схемы Генератор импульсов с независимой регулировкой фазы
• Форум Обсуждение: Генератор импульсов с независимой регулировкой фазы

Модель прямоугольных импульсов с регулятором

На сегодняшний день генератор прямоугольных импульсов с регуляторами является довольно распространенным. Для того чтобы у пользователя была возможность настраивать предельную частоту устройства, необходимо использовать модулятор. На рынке производителями они представлены поворотного и кнопочного типа. В данном случае лучше всего остановиться на первом варианте. Все это позволит более тонко проводить настройку и не бояться за сбой в системе.

Устанавливается модулятор в генератор прямоугольных импульсов непосредственно на адаптер. При этом пайку необходимо производить очень аккуратно. В первую очередь следует хорошо прочистить все контакты. Если рассматривать бесконденсаторные адаптеры, то у них выходы находятся с верхней стороны. Дополнительно существуют аналоговые адаптеры, которые часто выпускаются с защитной крышкой. В этой ситуации ее необходимо удалить.

Для того чтобы у устройства была высокая пропускная способность, необходимо резисторы устанавливать попарно. Параметр возбуждения колебаний в данном случае обязан находиться на уровне 4 мс. Как основную проблему генератор прямоугольных импульсов (схема показана ниже) имеет резкое повышение рабочей температуры. В данном случае следует проверить отрицательное сопротивление бесконденсаторного адаптера.

Генераторы с конденсаторами РР2

Складывается генератор высоковольтных импульсов с конденсаторами данного типа довольно просто. На рынке найти элементы для таких устройств не составляет никаких проблем

Однако важно подобрать качественную микросхему. Многие с этой целью приобретают многоканальные модификации

Однако стоят они в магазине довольно дорого по сравнению с обычными типами.

Транзисторы для генераторов подходят больше всего однопереходные. В данном случае параметр отрицательного сопротивления не должен превышать 7 Ом. В такой ситуации можно надеяться на стабильность работы системы. Чтобы повысить чувствительность устройства, многие советуют применять стабилитроны. При этом триггеры используются крайне редко. Связано это с тем, что пропускная способность модели значительно снижается. Основной проблемой конденсаторов принято считать усиление предельной частоты.

В результате смена фазы происходит с большим отрывом. Чтобы наладить процесс должным образом, необходимо вначале работы настроить адаптер. Если уровень отрицательного сопротивления находится на отметке 5 Ом, то предельная частота устройства должна составлять примерно 40 Гц. В результате нагрузка с резисторов снимается.

Оцените статью:

Генератор синусоидального сигнала схема на 555

Генератор синусоидального сигнала схема на 555

5. 14. Классическая ис таймера-555.

Генераторы синусоидального сигнала низкой частоты для.

Содержание глава 1.

Генератор синусоидальных сигналов с широким диапазоном.

Генераторы | каталог электрических принципиальных схем.

Простой генератор синусоидальных сигналов до 140 кгц.

Задающий генератор на микросхеме ne555 youtube. Генератор сигналов звуковой частоты. Учебное оборудование для изучения электронных схем прист. Цифровой генератор от 1hz до 40 мнz, это просто. Схемы.

Rc-генератор — википедия.

Кварцевый генератор | практическая электроника.

Микросхема 555 практическое применение схемы.

Теория и практика применения таймера 555. Часть вторая.

Генераторы.

Прочее купить.

Простая схема многофункционального генератора. Youtube.

Искусство схемотехники. Том 1 c. 115: импульсов произвольной.

Ne555 многоканального сигнала генератора модуль синус.

Лекция 33. Генераторы гармонических и импульсных сигналов.

Русский язык 5 класс гдз ладыженская учебник Скачать торрент бунт ушастых в хорошем качестве Техническое задание для разработки сайта образец Скачать через торрент fallout 3 золотое издание Скачать астральный лаки блок на майнкрафт 1.8

Функциональный генератор на К561ЛА7

Генераторы

Функциональными генераторами принято называть генераторы способными выдавать сразу несколько видов сигналов, например, прямоугольных, треугольных и синусоидальных.Разнообразие форм сигналов таких генераторов позволяют использовать их для тестирования, отладки и исследования самой разнообразной электронной аппаратуры.

Структурная схема функционального генератора изображена на рис. 161. Работает он следующим образом: постоянное напряжение с выхода триггера Шмитта поступает на интегратор, на выходе которого формируется линейно-изменяющееся напряжение (в зависимости от того, в каком состоянии находится триггер, напряжение возрастает или уменьшается). Триггер имеет два порога срабатывания — верхний и нижний. При достижении одного из них триггер Шмитта срабатывает, напряжение на его выходе (а значит, и на входе интегратора) изменяется, начинается формирование второй ветви треугольного напряжения. Амплитуда треугольного напряжения определяется разностью пороговых напряжений триггера, а частота — постоянной времени интегратора и значениями пороговых напряжений триггера (чем меньше разница пороговых напряжений, тем быстрее будет переключаться триггер). Если требуется сформировать пилообразное (несимметричное треугольное) напряжение, то необходимо автоматически изменять постоянную времени интегрирования при смене знака производной треугольного напряжения.

Схема функционального генератора существенно упрощается, если интегратор, триггер и формирователь синусоидального напряжения выполнить на операционных усилителях. При этом уменьшается количество радиоэлементов, повы-

Рис. 161. Структурная схема функционального генератора

шается повторяемость, уменьшается объем регулировок. В простых генераторах вместо ОУ обычного типа можно использовать инверторы КМОП-микросхем. Известно, что если .инвертор с помощью внешних элементов перевести в активный режим, он превращается в инвертирующий усилитель с коэффициентом передачи от нескольких десятков до нескольких сотен.

Для построения функционального генератора оказывается достаточно одной микросхемы K176ЛA7 или аналогичной. На одном элементе 2И-НЕ (входы объединены и он превращен в инвертор) выполняется интегратор, на двух, соединенных последовательно, — триггер Шмитта, и еще один четвертый элемент используется в блоке формирования синусоидального сигнала.

Принципиальная схема одного из вариантов простого функционального генератора приведена на рис. 162. Триггер Шмитта выполнен по традиционной схеме на инверторах DD1.2 и DD1.3. Инвертор DD1.1 используется в интеграторе, a DD1.4 — в формирователе синусоидального напряжения.

Частота функционального генератора регулируется переменным резистором R4. Для изменения коэффициента заполнения (скважности) прямоугольного сигнала и симметрии треугольного и синусоидального сигналов служит цепь VD2, VD3, R5. Перемещая движок переменного резистора R5, можно изменять постоянные времени заряда и разряда хронирующего конденсатора С2 интегратора, изменяя тем самым постоянные времени интегратора для каждой ветви треугольного напряжения, а значит, и скважность прямоугольных импульсов и симметрию синусоидального сигнала. Конденсатор СЗ — антипаразитный, его величина подбирается по отсутствию на треугольном напряжении выбросов и нелинейности. Элемент DD1.4 формирует из треугольных импульсов трапецеидальные. В силу особенностей вольт-амперных характеристик полевых транзисторов, входящих в состав КМОП-инвертора, углы трапецеидальных импульсов слажены, и их форма близка к синусоиде.

Для получения наилучшей формы синусоиды треугольное напряжение должно быть строго симметрично, поэтому при работе с синусоидальным сигналом не-

Рис. 162, Принципиальная схема простого функционального генератора

обходимо корректировать его форму не только переменным резистором R6 «Форма», которым регулируется коэффициент усиления ОУ на элементе DD1.4, но и потенциометром R5 «Симметрия». Коэффициент гармоник синусоидального напряжения на выходе элемента DD1.4 велик — до 10% и даже более, поэтому для окончательного формирования синусоиды вслед за DD1.4 включен однозвенный фильтр нижних частот R12C4 с частотой среза примерно 1,4 кГц.

На каждом из трех выходов функционального генератора установлены делители напряжения, с помощью которых выравниваются амплитуды прямоугольного, треугольного и синусоидального сигналов. Чтобы выходное сопротивление генератора было одинаково по всем трем выходам, сопротивление нижнего по схеме плеча делителей выбрано одинаковым, равным 12 кОм. Выходное сопротивление генератора довольно велико — около 10 кОм, поэтому желательно, чтобы входное сопротивление проверяемых устройств было не менее 100 кОм, в противном случае амплитуда выходного сигнала будет зависеть от значения входного сопротивления. Если это нежелательно — выходное сопротивление генератора можно понизить, уменьшив пропорционально сопротивление резисторов делителей. На выходах генератора отсутствуют разделительные конденсаторы, поэтому выходные сигналы однополярны. При работе с устройствами, на входе которых нет разделительных конденсаторов и постоянная составляющая выходного сигнала генератора нарушает их нормальную работу, конденсаторы можно включить в разрыв сигнального провода.

Следует отметить, что несмотря на то, что частоту функционального генератора можно изменять в довольно широких пределах, делать это нецелесообразно. Во-первых, для проверки основных характеристик большинства радиоэлектронных узлов достаточно изучить прохождение прямоугольных и треугольных импульсов фиксированной частоты, во-вторых, в простейших функциональных генераторах, а именно к ним и относится рассматриваемый генератор, при изменении частоты одновременно изменяется и скважность (симметрия) сигнала, а при корректировке симметрии несколько изменяется частота. В результате перестройки частоты требует манипуляций двумя ручками, что неудобно уже само по себе и, кроме того, сужается диапазон перестройки, в пределах которого остается неизменной скважность (симметрия) выходного сигнала. Наиболее приемлемым представляется работа с функциональным генератором, настроенным «а одну фиксированную частоту.

Для проверки устройства звукового диапазона частот в качестве опорной удобно взять частоту 1 кГц или, например, для проверки магнитофонов 400 Гц.. Известно, что для удовлетворительной передачи прямоугольных импульсов со скважностью 2 (меандр) полоса пропускания тракта должна по крайней мере на порядок превышать частоту следования импульсов. При большей скважности требуется еще большая полоса пропускания тракта. Таким образом, по искажению формы прямоугольных импульсов можно судить о полосе пропускания проверяемого тракта и при необходимости вносить коррективы. Малые габаритные размеры, экономичность и простота функционального генератора позволяют встраивать его непосредственно в аппаратуру —в магнитофон, усилитель звуковой частоты, измерительный прибор и т. д. — и использовать при контрольных проверках.

Функциональный генератор, схема которого приведена на рис. 162, имеет следующие параметры:

Количество выходных сигналов…….3 (прямоуголь

ный, ‘треугольный, синусоидальный

Рабочая частота, Гц………… 1000±350

Амплитуда прямоугольного, треугольного и синусоидального

сигналов, В…………. 0,28

Эффективное значение синусоидального сигнала, В    0,2

Коэффициент гармоник синусоидального сигнала, % . . 2

Длительность фронтов прямоугольного сигнала, мкс. … 5

Нелинейность треугольного сигнала, % …… 3

Ток, потребления от источника питания напряжением 12 В, мА…………….12

При необходимости функциональный генератор можно сделать многодиапазонным, для этого достаточно установить переключатель диапазонов, коммутирующий конденсаторы С2, С4 и СЗ, емкость которых нужно подобрать для каждого диапазона.

Функциональный генератор смонтирован на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5… 2 мм. Плата для однодиапазонного варианта генератора имеет размеры 40X100 мм, ее чертеж изо-

Рис. 163. Чертеж платы для однодиапазонного варианта генератора: а — расположение проводников; б — расположение деталей

бражен на рис. 163,а, а расположение деталей —на рис. 163,6. Печатная плата рассчитана на применение резисторов МЛТ мощностью 0,25 Вт, конденсаторов КМ-6 (С2—С4) и К50-6 (С1), переменных резисторов СП4-1, диодов КД503Б (VD2, VD3), стабилитрона КС156А (VD1), интегральной микросхемы К176ЛА7 (DD1).

Схема некритична к параметрам и типам применяемых радиодеталей. Резисторы и конденсаторы могут быть любых типов, желательно только, чтобы конденсатор С2 имел минимально возможный ТКЕ. Вместе К176ЛА7 можно использовать без изменения рисунка печатной платы микросхему К176ЛЕ5. Допустимо применение К176ПУ1, К176ПУ2, а также других КМОП-микросхем, содержащих не менее четырех инверторов, в частности микросхем серии К561. При этом, естественно, придется изменить рисунок печатной платы. Необходимо также учитывать специфику некоторых серий. Так, например, микросхемы серии К561 можно питать стабилизированным напряжением от 3 до 15 В. Следует отметить, что •несмотря на то, что номинальное напряжение питания микросхем серии К176 равно 9 В, большинство из них устойчиво работает и при пониженном напряжении питания, что позволило питать функциональный генератор напряжением 5,6 В. Это напряжение некритично и при необходимости (например, с целью увеличения амплитуды выходного сигнала) напряжение питания можно увеличить, заменив стабилитрон КС156А (VD1) на более высоковольтный.

Работать с генератором несложно. Различные виды сигналов треугольной формы удобны при проверке линейности амплитудной характеристики и динамического диапазона устройства — на прямых, с четкими перегибами ветвях треугольного сигнала гораздо лучше, чем на синусоиде, заметны искажения типа «ограничение», «ступенька» и т. п. На фронтах прямоугольного сигнала и на треугольном сигнале хорошо заметны микровозбуждения проверяемого устройства, проявляющиеся в виде выбросов.

Синусоидальный сигнал полезен при измерении коэффициентов усиления каскадов, калибровке индикаторов и т. п.

Почему нет микросхемы генератора синусоидальной волны?

Основная проблема с генерацией синусоидальной волны состоит в том, что для создания сдвига фазы на 180 ° требуются два резонансных элемента, обычно это индуктор и конденсатор. В RF это не проблема – индукторы – это просто. Однако по мере того, как вы переходите на более низкие частоты, задействованные большие катушки индуктивности становятся громоздкими, поэтому используются альтернативные подходы к генерации синуса, основанные на нескольких RC-сетях, фильтрах или схемах формирователя. Подходы с RC-цепью или фильтром хороши для синусов с фиксированной частотой – мост Вина времен Hewlett по-прежнему является вполне жизнеспособной схемой и достаточно простой для реализации с двойным операционным усилителем без лампы, поскольку есть альтернативы лампе накаливания для стабилизации усиления. – Рисунок 43 в LTC AN43 – ваш друг здесь, воспроизведенный ниже (приложение имеет лучшие версии, но рисунка 43 достаточно, чтобы показать концепцию).

Однако, если вам нужен динамичный источник синусоидального сигнала на низких частотах, требование моста Вина в двухканальном потенциометре или эквивалентном электронном элементе является недостатком. Именно здесь появились ИС полностью аналоговых функциональных генераторов, такие как ICL8038 / MAX038 и XR2206, обеспечивающие в основном то, что вы просили, с разумным (в пределах одного или двух процентов) THD на протяжении нескольких десятилетий. Все эти микросхемы использовали один и тот же базовый подход – нестабильность с отслеживанием выходных сигналов квадрата и треугольника с последующей подачей этой треугольной волны в схему, известную как «формирователь синуса».Здесь есть несколько подходов к формированию синусоидального сигнала, которые здесь подробно описаны – перегруженные пары могут быть использованы для хорошего эффекта в конструкции ИС, хотя более сложный подход использует полностью транслинейную схему синусоидального формирователя а-ля (устаревший) AD639. Подход JFET, упомянутый в обзорной ссылке, более практичен для экспериментов с дискретными деталями, однако, несмотря на его амплитудную чувствительность.

Но что в конечном итоге убило монолитные аналоговые генераторы функций, так это цифровая технология. Современные гибкие источники синусоидального сигнала, такие как AD9833, являются цифровыми эквивалентами подхода треугольник-синусоидальный сигнал, использующего так называемый метод прямого цифрового синтеза, в котором фазовый аккумулятор используется для разделения быстрых прямоугольных тактовых импульсов на числовое нарастание, которое затем подает в поисковую таблицу синусоидального линейного изменения.Это, конечно, можно сделать и на микроконтроллере, хотя это значительно ограничивает частоту работы.

Интересно, что потребность в точных синусоидах в аналоговом мире в настоящее время снизилась, даже в ВЧ – осознание того, что функция ВЧ смешивания лучше всего реализуется посредством цифровой коммутации, означает, что гетеродинные ВЧ прямоугольные генераторы гораздо более эффективны. реальный вариант, чем они кажутся на первый взгляд.

Схема инвертора синусоидальной волны IC 556

В следующей статье описывается схема инвертора чистой синусоидальной волны с использованием микросхемы IC 556, которая формирует в схеме основное устройство процессора синусоидальной волны.

Как это работает

Представленная конструкция фактически дает модифицированный синусоидальный сигнал на выходе, но форма сигнала подвергается высокой обработке и представляет собой точный эквивалент синусоидальной формы волны.

Одна микросхема IC 556 составляет основу схемы и отвечает за производство требуемой модифицированной синусоидальной формы выходного сигнала с ШИМ-управлением.

Одна половина ИС слева сконфигурирована как генератор частоты 200 Гц, эта частота используется для обеспечения требуемых тактов прямоугольной формы для предыдущего моностабильного устройства, которое формируется путем подключения другой половины ИС 556.

Тактовые импульсы поступают с вывода № 5 и подаются на вывод № 8 ИС. Правая часть ИС выполняет фактическую обработку вышеупомянутой прямоугольной волны, сравнивая ее с треугольными волнами, приложенными к ее выводу №11.

Результатом является выход на выводе № 9, который представляет собой ШИМ, изменяющийся в соответствии с амплитудой треугольной формы сигнала.

В идеале треугольные волны могут быть заменены синусоидальными сигналами, однако, поскольку треугольные волны легче генерировать, и они также подходящим образом заменяют синусоидальный аналог, здесь он был использован.

R1, R2, C1 должны быть соответственно выбраны так, чтобы контакт № 5 давал 50% рабочего цикла, частоту 200 Гц.

200 Гц здесь не критичны, однако они становятся критическими для каскада IC 4017, и поэтому было выбрано это значение.

Модифицированная синусоидальная ШИМ, генерируемая IC556, затем применяется к каскаду переключения, содержащему IC 4017 и соответствующие выходные устройства mosfet. Посмотрим, как это делается.

Список деталей

IC1 = 556
R1, R2, C1 = выберите для создания 50% рабочего цикла
R3 = 1K
C2 = 10 пФ.

Выходной каскад

На приведенной ниже схеме показана конфигурация выходного каскада, в которой IC 4017 занимает центральное место. В основном его функция состоит в том, чтобы поочередно переключать транзисторы драйвера, чтобы подключенные МОП-транзисторы также работали в тандеме для ввода требуемого сетевого выхода переменного тока в трансформатор.

ИС принимает тактовые импульсы от объясненной выше схемы 556 (контакты № 5/8) и их последовательность выходов через подключенные транзисторы поочередно, как описано выше.

Пока здесь схема ведет себя как обычный прямоугольный инвертор, однако введение D1 / D2 с выводом № 9 на 556 преобразовывает схему в полноценный синусоидальный инвертор.

Как можно видеть, общие катоды D1 / D2 интегрированы с обработанными импульсами ШИМ из вышеупомянутого каскада 556, это заставляет D / D2 проводить только во время отрицательных импульсов от сгенерированных блоков ШИМ.

Это просто означает, что когда D1 / D2 смещены в прямом направлении, T1 и T2 не могут проводить, поскольку их затворы заземляются через D1 / D2 на вывод № 9 IC 556, что заставляет МОП-транзисторы точно реагировать на шаблон ШИМ.

Вышеупомянутый процесс генерирует выходной сигнал во вторичной обмотке трансформатора, который идеально прерывается и обрабатывается и эквивалентен синусоидальной форме волны.

Список деталей

IC2 = 4017

все резисторы – 1K

D1, D2 = 1N4148

T1, T2 = IRF540n

Трансформатор также должен иметь соответствующий номинал в соответствии с требованиями.

Схема генератора треугольных волн

Конструкция и реализация всей модифицированной формы синусоидального ШИМ-сигнала зависит от треугольных волн, подаваемых на вывод № 11 IC556, поэтому схема генератора треугольных волн становится решающей и обязательной.

Однако существует много типов схем, которые предоставят вам необходимые входные сигналы формы сигнала, ниже приводится одна из них, которая включает еще один IC555 и довольно проста в настройке.

Выход из приведенной ниже схемы должен быть подан на контакт № 11 IC556 для обеспечения работы предлагаемого синусоидального инвертора.

РАЗРАБОТАН «SWAGATAM»

Более простая альтернатива вышеупомянутой конструкции показана ниже, конфигурация даст такие же результаты, как описано выше:

Простая схема генератора синусоидальной волны с использованием транзистора

Ранее мы построили простую схему генератора прямоугольных импульсов Сегодня в этом уроке мы собираемся показать вам , как сгенерировать синусоидальную волну , используя несколько основных компонентов, таких как транзистор, резистор и конденсатор. Синусоидальная волна чаще всего известна как форма волны переменного тока. В этой схеме мы также построим переменную форму волны, мы сможем регулировать частоту или уменьшить шум синусоидальной волны, просто изменяя номинал конденсаторов и резисторов.

Необходимые компоненты

• 2N2222 NPN-транзистор
• Осциллограф
• Резистор (510, 1 кОм, 10 кОм и 2 кОм)
• Конденсаторы (90 нФ, 100 нФ и 200 нФ)
• Питание 12В
• Соединительные провода

Принципиальная схема

Если вы видите изображение соединений на макетной плате ниже, вы найдете больше конденсаторов, чем показано на принципиальной схеме выше.Это потому, что мы подключили несколько конденсаторов последовательно и параллельно, чтобы получить требуемые номиналы конденсаторов, показанные на принципиальной схеме. Также можно использовать любой NPN-транзистор вместо указанного в схеме. Также вы можете изменить номинал резистора и конденсатора, чтобы изменить уровень частоты.

Работа цепи генератора синусоидальной волны:

Здесь мы подаем на схему 12 В, и мы не можем подавать его напрямую на транзистор.Итак, для этого мы используем резисторы R1 и R2, составляя схему делителя напряжения для смещения транзистора Q1. Мы использовали транзистор типа NPN, который проводит ток или смещается в прямом направлении только тогда, когда на его базовый вывод подается положительный сигнал, в противном случае он остается открытым или смещенным в обратном направлении.

Пара из трех резисторов (R3, R5 и R6) и конденсатора (C1, C2 и C3) составляет RC-цепочку генератора . Это тип генератора обратной связи, который состоит из усилительного устройства, такого как транзистор, который используется в нашей схеме, или мы также можем использовать операционный усилитель.

Первоначально вход RC-цепи – постоянный ток, но после первого переключения он преобразуется в синусоидальную волну, а затем остается в синусоиде.

Мы использовали три конденсатора, каждый конденсатор дает 60 градусов фазового сдвига. Итак, общий фазовый сдвиг, который мы получаем, составляет 180 градусов, что требуется для синусоидальной волны.

В RC-генераторе часть выходной энергии возвращается на его вход, для получения положительной обратной связи положительная обратная связь помогает амплитуде выходного сигнала оставаться стабильной.Следовательно, выход RC-цепи представляет собой синусоидальную волну с фазовым сдвигом 180 градусов, которая подается на транзистор, и здесь транзистор работает как усилитель, который усиливает синусоидальную волну, и мы получили ее на выходном контакте.

Конденсатор C5 действует как конденсатор связи, который блокирует постоянный ток и пропускает через него только синусоидальную волну, а резистор R4 ограничивает ток коллектора.

Генератор синусоидальной волны с использованием 4047 IC

Мы также можем использовать IC 4047 для генерации синусоидальной волны.Эта ИС обычно используется в схеме инвертора, и мы ранее сделали генератор прямоугольных импульсов с использованием этой ИС, добавив несколько резисторов и конденсаторов в предыдущую схему, мы можем получить синусоидальную волну с IC 4047, как показано на схеме ниже:

Ниже приведена небольшая схема, которую нам нужно добавить в наш генератор прямоугольной волны, чтобы преобразовать прямоугольную волну в синусоидальную волну.

sine% 20wave% 20generator% 20 using% 20ic% 20555 техническое описание и примечания к приложению

кварцевый генератор 10 МГц Аннотация: gps 1pps holdover em30039 рубидиевый генератор 10 МГц 10 МГц кристалл 10 МГц 38.Дисциплинированный рубидиевый осциллятор, 4 МГц, 1 пикс. В секунду Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	AR83A-11 10 МГц 10 МГц, 2E-12 5E-11 / месяц RS232 1E-12 AR83A-11 Кварцевый генератор 10 МГц gps 1pps удержание em30039 рубидий Генератор 10 МГц 10 МГц Кристалл 10 МГц 38,4 МГц 1 пакетов в секунду Дисциплинированный рубидиевый осциллятор
1 пакет в секунду Аннотация: EN50024 38,4 МГц 10 МГц gps 1pps удержание рубидий 5E-11 суровый Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	AR83A-01 10 МГц 10 МГц, 5E-11 5E-10 100 нс RS232 1E-12 AR-83A-01 1 пакетов в секунду EN50024 38.4 МГц 10 МГц gps 1pps удержание рубидий жесткий
2000 – электрическая схема частотно-регулируемого Аннотация: MM1304 MM1304XJ Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	MM1304 58 МГц 58 МГцBPF 43 МГцBPF электрическая схема переменной частоты MM1304 MM1304XJ
Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	OCR сканирование	PDF	MM1304 58 МГц 43 МГц 43 МГц 43 МГцBPF
Принципиальная схема частотно-регулируемого Аннотация: td10 IC datasheet MM1304 MM1304XJ mitsumi импульсный источник питания синусоидальная частота 44 МГц переменная mitsumi Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	MM1304 58 МГц 58 МГцBPF 43 МГцBPF электрическая схема переменной частоты td10 IC техническое описание MM1304 MM1304XJ Импульсный источник питания mitsumi 44 МГц синусоидальная волна mitsumi переменная
2007 – электрическая схема частотно-регулируемого Аннотация: Синусоидальная волна MM1304 MM1304XJ Mitsumi pal усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 145 МГц Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	MM1304 58 МГц 58 МГцBPF 43 МГцBPF электрическая схема переменной частоты Синусоидальная волна MM1304 MM1304XJ Мицуми приятель усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 145 МГц
2000 – синусоидальная схема ШИМ Аннотация: 3 фазы синусоидальной волны pwm c исходный код 3 фазы синусоиды схема pwm 3-фазный аналоговый контроллер синусоидальной волны Генератор синусоидальной волны pwm синусоидальная синхронизация синусоидальная волна проектирование 3-фазный контроллер синусоидальной волны UBICOM 1447h Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	Примечание 11 АН11-03 синусоидальная ШИМ схема 3 фазы синусоидальной волны pwm c исходный код 3-фазная синусоидальная схема ШИМ 3-фазный аналоговый контроллер синусоидальной волны Генератор синусоидальной волны синхронизация синусоиды pwm проектирование синусоидальных ИБП 3-фазный контроллер синусоидальной волны UBICOM 1447ч
2005 – синусоида Аннотация: переменная мицуми GF-6 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	MM1304 58 МГц 58 МГцBPF 43 МГцBPF синусоидальная волна GF-6 mitsumi переменная
L2233C Аннотация: c0832C Текст: нет текста в файле	OCR сканирование	PDF	ADC08 28-контактный ADC0809 39 кГц, L2283C ML2284B L2233C c0832C
2007-100 МГц-SC Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	MM1304 ССОП-16А MM1304XJ) 58 МГцBPF 43 МГцBPF 100 МГц-SC
Схема инвертора синусоидальной волны Аннотация: Схема инверторов от 24 до 230 В Схема инверторов от 12 до 230 В Инвертор от 12 до 230 В переменного тока Дизайн синусоидальный инвертор мощности синусоидальный инвертор 600 ВА ИБП от 12 до 230 В синусный инвертор 12–230 В 600 ВА Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	150 ва 2000 ва Maschi21.30 В постоянного тока 230 В переменного тока 1000 ВА 1500 ВА 383x182x88 Схема инвертора чистой синусоидальной волны Схема инверторов от 24 до 230 в Схема инверторов от 12 до 230 в Инвертор от 12 в постоянного тока до 230 в переменного тока, 1000 ва дизайн синусоидальный инвертор мощности чистый синусоидальный инвертор 600 ВА ИБП Инверторы от 12 до 230 в синусоидальный инвертор 12В -230В 600 ВА
сделать трехфазный генератор синусоидальной волны Аннотация: MC1388P Motorola MCI IC КВАДРАТНАЯ ВОЛНА – Синусоидальная принципиальная схема 80297 трехфазный генератор синусоидальной волны AN553 AN535 MC1388 Генератор синусоидальной волны на уровне транзистора Текст: нет текста в файле	OCR сканирование	PDF	MC1388 / D MC1388 MC1388 сделать трехфазный генератор синусоидальной волны mc1388P Motorola MCI IC Принципиальная схема квадратной волны в синусоидальную волну 80297 трехфазный генератор синусоидальной волны AN553 AN535 Генератор синусоидальной волны на уровне транзистора
Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	OCR сканирование	PDF	MM1304
Синусоидальная волна Аннотация: AN3266FAP QFH032-P-0707A CT17-18 CT263 5g85 G15-18 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	AN3266FAP AN3266FAP QFH032-P-0707A Синусоидальная волна QFH032-P-0707A CT17-18 CT263 5g85 G15-18
2000 – дв123 Аннотация: AN3266FAP QFH032-P-0707A CTL-24 AN326 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	AN3266FAP AN3266FAP dv123 QFH032-P-0707A CTL-24 AN326
синусоидальный инвертор pwm от 12 до 230 в переменного тока Аннотация: Синусоидальные схемы инвертора PWM постоянного тока в переменный ток Схема инверторов от 24 до 230 В Чистая синусоидальная инверторная схема Конструкция инвертора синусоидальной волны инвертор мощности с синусоидальной волной 12 В постоянного тока / 230 В переменного тока Синусоидальная волна ШИМ постоянного тока в переменный ток Инвертор ics Схема инверторов от 12 до 230 В переменного тока ШИМ 50 Гц от 12 В до 230 В переменного тока инвертор 1000 ва Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	1000 ВА 2000 ВА 2500 ВА 62 В постоянного тока 230 В переменного тока ШИМ синусоидальный инвертор от 12 до 230 в переменного тока Синусоидальные схемы инвертора PWM постоянного тока в переменный ток Схема инверторов от 24 до 230 в Схема инвертора чистой синусоидальной волны дизайн синусоидальный инвертор мощности инвертор 12vdc / 230vac Синусоидальный PWM преобразователь постоянного тока в переменный Схема инверторов от 12 до 230 в ШИМ переменного тока 50 Гц Инвертор от 12 в постоянного тока до 230 в переменного тока, 1000 ва
2005 – схема синусоидального инвертора Аннотация: FPGA XILINX spartan3 ШИМ-генератор ШИМ МОДИФИЦИРОВАННАЯ СХЕМА ИНВЕРТОРА ИНВЕРТОРА ШИМ Схема синусоидального инвертора Схема 3-х фазного аналогового контроллера Схема синусоидальной волны 3-фазная синусоидальная волна ШИМ схема трехфазная синусоидальная волна ШИМ схема Синусоидальная схема инвертора синусоидальная волна схема силового инвертора синусоидальная волна схема pwm Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	XAPP448 XAPP448 принципиальная схема инвертора синусоидальной волны FPGA XILINX spartan3 pwm генератор СХЕМА ИНВЕРТОРА С МОДИФИЦИРОВАННОЙ ШИМ-ШИМ Схема синусоидального инвертора pwm Схема синусоидального 3-фазного аналогового контроллера 3-фазная синусоидальная схема ШИМ трехфазная синусоидальная схема ШИМ Принципиальная схема инвертора SINE WAVE схема инвертора мощности синусоидальной волны синусоидальная ШИМ схема
1998 – Манчини Аннотация: AN9780 Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	AN9780 HA-2841) 1/32 ISO9000 Манчини AN9780
2001 – NJM2569 Аннотация: NJM2569V SSOP20 100 кГц усилитель мощности CB усилитель Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	NJM2569 NJM2569 NJM2569V SSOP20 NJM2569V SSOP20 Усилитель мощности 100 кГц cb усилитель
2006 – 33 кГц, Аннотация: att28 GF1L Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	ENA0247 LA7358M LA7358M A0274-17 / 17 33 кГц, att28 GF1L
1997 – Схема выводов микросхемы ЦАП 0808 Аннотация: KEYPAD 4X3 4×3 клавиатура синусоидальная волна pwm схема синусоидальная волна ИБП SCHEMATIC ic 0808 контактная схема r2r лестничная прецизионная синусоида генератор DAC ic 0800 контактная схема r2r лестничная сеть Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	AN655 Схема контактов DAC ic 0808 КЛАВИАТУРА 4X3 Клавиатура 4×3 синусоидальная ШИМ схема СХЕМА ИБП синусоидальной волны Схема контактов ic 0808 r2r лестница прецизионный генератор синусоидальной волны Схема контактов DAC ic 0800 r2r лестничная сеть
Синусоидальный преобразователь 12–230 В переменного тока Аннотация: инвертор инвертор 600 ВА 12 В постоянного тока / 230 В переменного тока Инвертор 1500 ВА 1000 ВА 1000 ВА инвертор 24 В постоянного тока вход 230 В переменного тока выходной инвертор 24 В постоянного тока / 230 В переменного тока 600 ВА чистый синусный инвертор Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	150 ВА 2000 ВА 395x236x83 390x275x105 430x213x166 430x213x166 Синусоидальный инвертор от 12 до 230 в переменного тока Инвертор 600 ва инвертор 12vdc / 230vac Инвертор 1500 ва 1000 ва Инвертор 1000 ВА Вход 24 В постоянного тока Выход 230 В переменного тока инвертор 24vdc / 230vac 600 ВА чистый синусовый инвертор
преобразователь ttl в синус Аннотация: 0 / SINE COSINE ОСЦИЛЛЯТОР Текст: нет текста в файле	OCR сканирование	PDF	1677 / XOO преобразователь ttl в синус 0 / КОЗИНУСНЫЙ ОСЦИЛЛЯТОР
1999 – IXYS DSA 1-16D Реферат: DIODE DSA 1-16D DO-205ACDO-30 pwm ИНВЕРТОР сварочный диод лавинный DSA VRRM 2300 IXYS DSA 1718a 110-12F DSI 35-08A 117 L DS35Q Текст: нет текста в файле	Оригинал	PDF	D5-10 D5-14 IXYS DSA 1-16D ДИОД DSA 1-16D DO-205ACDO-30 pwm ИНВЕРТОР сварщик диод лавинный ДСА ВРРМ 2300 IXYS DSA 1718a 110-12F DSI 35-08A 117 L DS35Q
Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен Текст: нет текста в файле	OCR сканирование	PDF	MC1388 MC1388

555 Таймер – обзор

Преобразователи напряжения в частоту

Преобразователь напряжения в частоту (VFC) – это генератор, частота которого линейно пропорциональна управляющему напряжению (высокоточный генератор, управляемый напряжением (VCO). )).АЦП VFC / счетчик является монотонным, не имеет пропущенных кодов, интегрирует шум и может потреблять очень мало энергии. Это также очень полезно для приложений телеметрии, поскольку VFC, который является небольшим, дешевым и маломощным, может быть установлен на экспериментальном объекте (пациенте, диком животном, артиллерийском снаряде и т. Д.) И связываться со счетчиком по телеметрической линии. как показано на Рисунке 6-74.

Рисунок 6-74 :. VFC и частотомер составляют недорогой, универсальный АЦП с высоким разрешением

Существуют две распространенные архитектуры VFC: мультивибратор с управлением током VFC и VFC с балансировкой заряда. VFC с балансировкой заряда может быть выполнен в асинхронной или синхронной (синхронизированной) формах. Существует гораздо больше архитектур VFO (генератора с переменной частотой), включая широко распространенный таймер 555, но ключевой особенностью VFC является линейность – некоторые VFO очень линейны.

Мультивибратор с управлением током VFC на самом деле является преобразователем тока в частоту, а не VFC, но, как показано на рис. 6-75, практические схемы неизменно содержат преобразователь напряжения в ток на входе.Принцип работы очевиден: ток разряжает конденсатор до тех пор, пока не будет достигнут порог, а когда клеммы конденсатора меняются местами, полупериод повторяется. Форма волны на конденсаторе является линейной трехволновой, но форма волны на любом из выводов относительно земли является более сложной показанной формой волны.

Рисунок 6-75 :. Регулирующий ток VFC

Практические VFC этого типа имеют линейность около 14 бит и сопоставимую стабильность, хотя их можно использовать в АЦП с более высоким разрешением без пропущенных кодов.Пределы производительности устанавливаются пороговым шумом компаратора, пороговым температурным коэффициентом, а также стабильностью и диэлектрическим поглощением (DA) конденсатора, который обычно является дискретным компонентом. Структура компаратора / эталона напряжения, показанная на схеме, в большей степени отражает выполняемую функцию, чем фактическая используемая схема, которая гораздо более интегрирована с переключением и, соответственно, труднее анализировать.

Этот тип VFC является простым, недорогим и маломощным, и большинство из них работают в широком диапазоне напряжений питания.Они идеально подходят для недорогих АЦП средней точности (12 бит) и приложений телеметрии данных.

VFC баланса заряда, показанный на рис. 6-76, более сложен, более требователен к напряжению питания и току и более точен. Он поддерживает линейность 16–18 бит.

Рисунок 6-76 :. Баланс заряда VFC

Конденсатор интегратора заряжается от сигнала, как показано на рисунке 6-76. Когда он проходит порог компаратора, с конденсатора снимается фиксированный заряд, но входной ток продолжает течь во время разряда, поэтому входной заряд не теряется.Фиксированный заряд определяется прецизионным источником тока и шириной импульса прецизионного моностабильного устройства. Таким образом, частота выходных импульсов точно пропорциональна скорости, с которой интегратор заряжается от входа.

На низких частотах пределы производительности этого VFC устанавливаются стабильностью источника тока и моностабильной синхронизацией (которая, среди прочего, зависит от моностабильного конденсатора). Абсолютное значение и температурная стабильность интегрирующего конденсатора не влияют на точность, хотя его утечка и диэлектрическое поглощение (DA) влияют.На высоких частотах эффекты второго порядка, такие как переходные процессы переключения в интеграторе и точность моностабильного устройства, когда он повторно запускается очень скоро после окончания импульса, сказываются на точности и линейности.

Переключатель в источнике тока решает проблему переходного процесса интегратора. При использовании переключателя вместо переключателя включения / выключения, более распространенного в старых конструкциях VFC: (а) в прецизионном источнике тока отсутствуют переходные процессы включения / выключения и (б) выходной каскад интегратора видит постоянную нагрузку – большинство времени, когда ток от источника течет непосредственно в выходной каскад; во время баланса заряда он все еще течет в выходной каскад, но через интегрирующий конденсатор.

Стабильность и переходное поведение прецизионного моностабильного устройства представляют больше проблем, но проблемы можно избежать, заменив моностабильный бистабильный мультивибратор с синхронизацией. Эта схема известна как синхронный VFC или SVFC и показана на рис. 6-77.

Рисунок 6-77 :. Синхронный VFC (SVFC)

Отличие от предыдущей схемы довольно мало, но длительность импульса баланса заряда теперь определяется двумя последовательными фронтами внешнего тактового сигнала.Если у этих часов низкий джиттер, заряд будет очень точно определен. Выходной импульс также будет синхронизирован с часами. SVFC этого типа обладают линейностью до 18 бит и превосходной температурной стабильностью.

Такое синхронное поведение удобно во многих приложениях, поскольку синхронную передачу данных часто проще обрабатывать, чем асинхронную. Однако это означает, что выходной сигнал SVFC не является чистым тональным сигналом (плюс, конечно, гармониками), как обычный VFC, а содержит компоненты, гармонично связанные с тактовой частотой.Отображение выходного сигнала SVFC на осциллографе особенно вводит в заблуждение и является частой причиной путаницы: изменение входного сигнала на VFC приводит к плавному изменению выходной частоты, но изменение на SVFC вызывает изменение плотности вероятности выходного сигнала. импульсов N и N + 1 тактов после предыдущего выходного импульса, который часто ошибочно интерпретируется как серьезное дрожание и признак неисправного устройства (см. Рисунок 6-78).

Рисунок 6-78 :. Формы сигналов VFC и SVFC

Другая проблема SVFC – это нелинейность на выходных частотах, связанных с тактовой частотой.Если мы исследуем передаточную характеристику SVFC, мы обнаружим нелинейности, близкие к субгармоникам тактовой частоты F _C , как показано на рисунке 6-79. Их можно найти по телефонам F _C /3, F _C /4 и F _C /6. Это происходит из-за паразитной емкости на микросхеме (и в схеме!) И передачи синхросигнала в компаратор SVFC, что приводит к тому, что устройство ведет себя как контур фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с инжекционной синхронизацией. Эта проблема присуща SVFC, но не часто является серьезной: если схемная карта хорошо спланирована, а амплитуда тактовых импульсов и dv / dts поддерживаются на минимальном уровне, это приводит к разрыву передаточной характеристики менее 8 LSB ( при 18-битном разрешении) на F _C /3 и F _C /4 и меньше на других субгармониках.Часто это допустимо, поскольку известны частоты, на которых это происходит. Конечно, если схема или развязка плохая, эффект может быть намного больше, но это вина плохой конструкции, а не самого SVFC.

Рисунок 6-79 :. Нелинейность SVFC

Очевидно, что SVFC квантован, а базовый VFC – нет. Из этого следует, что , а не , что АЦП счетчика / VFC имеет более высокое разрешение (без учета нелинейностей), чем АЦП счетчика / SVFC, потому что часы в счетчике также устанавливают предел разрешения.

Когда VFC имеет большой входной сигнал, он работает быстро и (если считать за короткое время) дает хорошее разрешение, но трудно получить хорошее разрешение за разумное время выборки с медленным VFC. В таком случае может быть более практичным измерить период выхода VFC (это не работает для SVFC), но, конечно, разрешение этой системы ухудшается по мере увеличения входа (и частоты). Однако, если устройство счетчика / таймера выполнено «умным», можно измерить приблизительную частоту VFC и точный период не одного, а N циклов (где значение N определяется приблизительной частотой) и поддерживать высокое разрешение для широкого диапазона входов.Модульный АЦП AD1170, выпущенный в 1986 году, является примером этой архитектуры.

У VFC больше приложений, чем в качестве компонента АЦП. Поскольку их выходной сигнал представляет собой поток импульсов, его можно легко отправить по широкому спектру средств передачи (PSN, радио, оптический, ИК, ультразвуковой и т. Д.). Его не должен принимать счетчик, а другой VFC, сконфигурированный как преобразователь частоты в напряжение (FVC). Это дает аналоговый выход, а комбинация VFC – FVC – очень полезный способ посылки точного аналогового сигнала через изолирующий барьер.

Генераторы синусоидальной волны

– Основы схемотехники

В нашей части 3 (из 4) мы поговорим о синусоидальных волнах и генераторах синусоидальных волн.

В идеале синусоидальные волны не должны содержать никаких гармоник и часто используются в генераторах сигналов, используемых для тестирования усилителей и фильтров, а также радиочастотных (РЧ) цепей для обеспечения несущих сигналов для приемников и передатчиков. Спектральная чистота и стабильность имеют первостепенное значение. Хотя есть несколько способов генерировать синусоидальные волны, например, цифровой источник e.г. Arduino, в этом уроке мы рассмотрим еще три распространенных способа сделать это.

Метод 1: Осцилляторы моста Вина

Макс Вин изобрел генератор на мосту Вина в 1891 году. В 1939 году под руководством Фредерика Термана два студента Стэнфордского университета, Хьюлетт и Паккард, разработали в своем гараже работающий генератор аудиосигналов, используя мост Вина и стабилизатор лампы. Это был их первый продукт и начало компании Hewlett Packard!

Схема, представленная ниже, очень похожа на конструкцию, за исключением того, что в ней вместо ламп (ламп) используется операционный усилитель.Он по-прежнему использует очень подходящий метод регулятора амплитуды лампы.

Мостовой осциллятор Вина

Мостовая схема – C1 R4a и C3 R4b. R4 представляет собой потенциометр с двойным соединением и регулирует частоту, равную 1 / 2πRC. Предполагая, что R4 является центральным, скажем, 2k, это будет 1 / (2 * π * 5k * 0,01u) = 3kHz. Лампа представляет собой небольшую лампу накаливания на 12 В, как и в панельных контрольных лампах. Когда нить накала нагревается, ее сопротивление увеличивается, уменьшая ток через нее, уменьшая усиление и амплитуду на выходе, так что у вас есть очень эффективный контроль амплитуды отрицательной обратной связи.Идея состоит в том, чтобы настроить R2 так, чтобы цепь только колебалась. Это дает меньший выход, но лучшие характеристики с низким уровнем искажений.

C1 R4a – это последовательный фильтр или фильтр верхних частот, а C3 R4b – параллельный фильтр нижних частот. Когда они одинаковы в любой заданной точке, положительная обратная связь от выхода к неинвертирующему входу заставляет усилитель колебаться с усилением, установленным 1+ R2 / Rlamp.

Как видно из дисплея Фурье ниже, худшая гармоника на 58 дБ ниже; это около 0.13% THD. Если бы вы следовали этой схеме с фильтром нижних частот, настроенным на срез сразу после установленной частоты, вы могли бы сбить еще 30 дБ, что сделало бы его значительно ниже 0,01%, если бы фильтр не добавлял слишком много собственных искажений.

Если генератор очень чистый, стабильный по амплитуде и может настраиваться в частотном диапазоне 10: 1, а также с настраиваемым диапазоном ограничения, из него получится хороший тестовый генератор. Но лучше было бы побольше вэлью банка – у меня было только 50к. Обратите внимание, что горшок должен быть типа LIN, а не типа LOG.

.

Хорошая чистая синусоида	Все гармоники> 58 дБ вниз

Макет моста Вина, показывающий тип контрольной лампы и двойной горшок

Метод 2: XR2206

Еще один очень удобный способ генерации хорошей синусоиды с коэффициентом настройки 10: 1 – XR2206. Эта микросхема дает вам бонус в виде прямоугольного сигнала на выходе, который можно использовать для управления отображением частоты.Регулировка R5 и R7 установит THD ниже 1%. Кроме того, размыкание переключателя на контакте 13 изменит синусоидальную волну на довольно хорошую форму треугольника. Этот генератор легко будет работать от 10 Гц до 100 кГц, что делает его отличным настольным генератором звуковых сигналов или полноценным функциональным генератором. Комбинируя два из этих генераторов функций и модулируя один с другим, можно синтезировать практически любой звуковой сигнал тревоги или сирену полиции / скорой помощи.

Генератор синусоидальных, прямоугольных и треугольных волн 2206

Аудиогенератор 2206	2206 PCB

Метод 3: Осциллятор Клаппа

Если вам нужно иметь синусоидальную волну на гораздо более высоких частотах, чем мы можем получить с мостом Вина и 2206, вам нужно выбрать генератор типа RF (радиочастоты).Два распространенных типа – это Hartley, в котором используется индуктивность с ответвлениями, и Colpitts, в котором используется конденсатор с ответвлениями. Оба варианта – отличный выбор. Небольшая вариация Colpitts превращает его в генератор Клаппа.

Диаграмма A показывает базовую модель Colpitts. Обратите внимание, что C1 и C5 включены последовательно / параллельно L1 и образуют резонансный контур. В Clapp, показанном на диаграмме B, значение C7 сделано намного меньше, чем C2 и C6, и имеет гораздо большее влияние на настройку. Если C7 намного меньше, частота f в основном зависит только от C7 и более стабильна и настраивается в лучшем диапазоне.Вот почему схемы Клаппа часто являются более популярным выбором для радио VFO (генераторов переменной частоты).

Ниже показан рабочий VFO Clapp, и есть несколько интересных дополнений к базовой схеме. C1 R1 обеспечивает развязку от источника питания. RFC – это около 10 витков на ферритовой бусине, что дает источнику более высокий импеданс, а R3 обеспечивает смещение для полевого транзистора. C2 и C4 – это основные ограничения обратной связи, а C5 – переменные ограничения настройки. D1 R2 помогает снизить амплитуду, создавая лучшую синусоиду.

Клапп VFO Сборка макета VFO Clapp в стиле RF

Ниже приведена форма волны Клаппа схемы выше, которая является хорошей синусоидой. Рядом с ним находится дисплей Фурье, показывающий вторую гармонику, которая почти на 40 дБ ниже (около 1% THD).

Форма волны осциллятора Клаппа	Отображение Фурье 2-й гармоники осциллятора Клаппа составляет 1%

Теперь мы рассмотрели четыре разных генератора синусоидальной волны, каждый из которых дает красивые чистые формы волны.В последней статье этой серии мы рассмотрим кварцевые генераторы.

Генератор треугольных волн

с использованием таймера 555 »Таймер 555 IC Hackatronic

В этом проекте мы увидим, как сделать генератор треугольных волн, используя микросхему таймера 555. Таймер 555 – это очень универсальная микросхема генератора задержек и прямоугольных импульсов. Это одна из наиболее часто используемых микросхем в проектах электроники.

Возможно, вы использовали или видели генератор сигналов. Это инструмент, который может генерировать различные типы сигналов, такие как прямоугольная волна, треугольная волна, линейно-синусоидальный сигнал и многие другие формы волны.

Вы также можете генерировать треугольные волны с помощью операционного усилителя, но схема становится немного сложной. Здесь мы используем таймер 555, который проще в использовании и понимании, чем схема операционного усилителя.

Схема генератора треугольных волн:

Это макет генератора треугольных волн в онлайн-программе tinkercad. Вы можете использовать это программное обеспечение для моделирования простых электронных схем.

Компоненты цепи:

• 555 таймер IC
• 1 мкФ конденсатор
• 0.Конденсатор 5 мкФ
• резистор 47 кОм
• резистор 100 кОм
• Блок питания
• Осциллограф для просмотра формы сигнала

Описание схемы:

Это очень простая схема, состоящая из таймера 555, пары резисторов и конденсаторов.

Контакты 4 и 8 таймера 555 подключены к + Vcc, а контакты 1 и 8 подключены к земле. Контакты 2 и 6 закорочены, и к ним подключен конденсатор. Резистор 47 кОм подключен между контактами 3 и 6.Выходной сигнал берется с контакта 3 через резистор 100 кОм. Конденсатор 0,5 мкФ подключен к контакту 6.

Форма выходного сигнала:

Принципиальная схема генератора треугольных волн:

Работа генератора треугольных волн с таймером 555:

В этой схеме таймер 555 работает в нестабильном режиме мультивибратора. В этом режиме он постоянно переключает выходной сигнал с низкого на высокий, создавая выходной сигнал прямоугольной формы.

Рабочий цикл прямоугольной волны должен составлять 50%.Если коэффициент заполнения прямоугольной волны не равен 50%, полученная треугольная волна будет асимметричной. Выходной прямоугольный сигнал генерируется на ПИН 3.

Эта прямоугольная волна затем передается на конденсатор емкостью 0,5 мкФ. Когда на выходе таймера 555 устанавливается высокий уровень, конденсатор начинает заряжаться, создавая нарастающий фронт треугольной волны. В то время как, когда выходной сигнал становится низким, конденсатор начинает разряжаться через нагрузочный резистор, создавая спадающий фронт треугольной волны. Если вы внимательно посмотрите на форму волны, она будет немного изогнутой из-за характеристик конденсатора.

Форма треугольной волны зависит от значений R и C, поэтому выберите их правильно. Также частота этой волны зависит от постоянной времени RC. Если вы увеличите емкость конденсатора, форма волны станет более резкой.