Мой Генератор – р №4 1988 С46
|
Скачать 1.25 Mb.
|
|
Более-менее нормального синуса я добился добавлением диодов Д311 в паралель, и последовательно с одним из них резистора, подбором которого настраивал форму синуса. Но выбросы на пиках синусоиды всё равно остаются. Кстати, серия SN74 работает здесь до 6,5мГц. Я поменял местами диоды Д1,Д2 и Д3,Д4, показалось, что так лучше, потом добавил паралельно диодам Д3,Д4 ещё по одному диоду, стало немного красивее, и в конце подпаял паралельно к этим же диодам цепочку из последовательно соединённых диода и резистора, подбором которого и добивался нужной формы синусоиды. У меня получился номинал 6.8кОм. Я,думаю, что можно обойтись одним диодом + паралельно к нему последовательную цепочку, просто мне уже лень было выпаивать паралельный диод. А вот с выбросом на нижнем пике синусоиды пока не разобрался. 74AC00 вполне дешевая и доступная. Существует отечественный аналог, что-то вроде ЭКФ1554ЛА3. Как я понимаю LC-фильтры в цепях питания ИМС установлены с целью сглаживания бросков тока и снижению 100Гц пульсаций (высокочастотный шум при правильной разводке печатной платы утилизируется через общий провод), а т.к. потребляемый ток любой из применяемых в схеме ИМС менее 50мА, то о "бросках" тока и создаваемыми ими помехами беспокоится вроде как нет повода. Фильтр с параметрами как в схеме максимально эффективно фильтрует пульсации в районе 40кГц, а на какой частоте он зарезонирует - вопрос... Для себя решил 100Гц пульсации "давить" RC-фильтрами по входу стабилизаторов, а от дросселей стоящих непосредственно у корпусов ОУ отказаться вовсе. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР В качестве источников испытательных сигналов радиолюбители в последнее время все чаще используют так называемые функциональные генераторы. Основа такого прибора — кольцо из выполненных на ОУ триггера Шмитта и интегратора: выход первого из устройств соединен с входом второго, а выход последнего — с входом первого. В подобной системе возникают колебания, причем на выходе триггера Шмитта появляется напряжение прямоугольной формы, на выходе интегратора — треугольной. Размах треугольного напряжения зависит от разности уровней срабатывания (гистерезиса) триггера, скорость нарастания (убывания) — от параметров интегрирующей RC-цепи,. поэтому частота генерируемых колебаний определяется и тем, и другим. Синусоидальное напряжение формируется из треугольного специальным устройством: аппроксимирующей диодной цепью, дифференциальным каскадом или еще одним интегратором. Описанные в радиолюбительской литературе функциональные генераторы и их синусоидальные преобразователи собраны обычно на дискретных элементах или ОУ широкого применения и требуют для питания одно- или дву-полярного стабилизированного напряжения. Предлагаемое вниманию читателей устройство — первый опыт использования в функциональном генераторе микросхемы К548УН1, предназначенной для предварительного усиления сигналов ЗЧ. Как выяснилось, в необычном включении усилители микросхемы хорошо работают при напряжении питания 4...4,5 В, обеспечивая достаточную линейность вырабатываемых напряжений в диапазоне частот 2...20 000 Гц. Как и остальные приборы-приставки комплекса, генератор относительно прост и собран из доступных деталей, имеет неплохие технические характеристики. Недостатком является довольно значительный (до 5 %) коэффициент гармоник Кг синусоидального напряжения (впрочем, это свойственно всем функциональным генераторам), поэтому прибор непригоден для оценки искажений, вносимых высококачественной звуковоспроизводящей аппаратурой. Это ограничение выполняемых измерений (по сравнению с традиционными RC-генераторами) с лихвой окупается разнообразием выходных сигналов, с помощью которых становятся возможными новые, интересные исследования.
Напряжение на выходе генератора можно изменять скачком на 20 дБ и плавно в пределах такого же значения. Предусмотрена защита от короткого замыкания в нагрузке. Имеется выход с уровнями ТТЛ, к которому можно подключить до 20 входов микросхем серии K155, а также выход для запуска развертки осциллографа. Для питания используется гальваническая батарея авометра. Генератор может работать одновременно с описанными в предыдущих номерах журнала микровольтметром и фазомером-частотомером.  Принципиальная схема прибора приведена на рис. 1. Триггер Шмитта собран на усилителе DA1.1. Положительная обратная связь, придающая триггеру гистерезисные свойства, создается через резистор R1, отрицательная (по постоянному напряжению) — через цепь R3C1. Верхний уровень выходного сигнала триггера Шмитта на микросхеме К548УН1 зависит от напряжения питания [Л]. Стабилизация этого уровня осуществляется цепью, состоящей из стабилитрона VD1 и эмиттерного перехода ключевого транзистора VT1. С коллектора последнего снимается сигнал, пригодный для подачи на вход микросхем ТТЛ. Суммарная емкость стабилизирующей цепи успевает заряжаться и разряжаться через низкое выходное сопротивление усилителя DA1.1 за время 1...2 мкс, благодаря чему фронты напряжения прямоугольной формы не затягиваются. На усилителе DA1.2 выполнен инвертирующий интегратор. Тот или иной поддиапазон частот выбирают включением одного из конденсаторов С2—С5 в цепь охватывающей его ООС. Внутри поддиапазона частоту регулируют переменным резистором R6.1. Выход интегратора соединен с неинвертирующим входом усилителя DA1.1 через резистор R5. Форма напряжения на выходе второго интегратора (DA2.1) параболическая, близкая к синусоидальной (проверка других известных формирователей синусоидального напряжения показала, что при низковольтном нестабилизированном напряжении питания они работают неудовлетворительно). По частоте интегратор перестраивают переключением конденсаторов С8— С11 и изменением сопротивления резистора R6.2 синхронно с изменением частоты треугольного сигнала на входе. Стабильность амплитуды сформированного синусоидального напряжения зависит от рассогласования секций сдвоенного переменного резистора R6 (чем оно меньше, тем стабильность выше). Второй усилитель микросхемы DA2 выполняет функции буферного — он развязывает выходы формирователей испытательных сигналов от нагрузки. Выходное напряжение регулируют переменным резистором R12 и кнопкой SB8, переключающей резисторы R13, R14 в цепи ООС, охватывающей усилитель DA2.2. Достоинство такого построения выходной цепи (по сравнению с традиционным, при котором для регулировки сигнала используется резистивный аттенюатор) — постоянство выходного сопротивления генератора (оно равно выходному сопротивлению усилителя и в данном случае не превышает 10 Ом) и независимость выходного напряжения от нагрузки. Форму испытательного сигнала выбирают переключателями SB5—SB7. Как уже говорилось, генератор не боится короткого замыкания в нагрузке. Обеспечивается это ограничителем выходного тока, имеющимся в микросхеме К548УН1. Конструкция и детали. Все детали прибора, кроме переменных резисторов, переключателей и розеток, смонтированы на печатной плате (рис. 2) из фольгированного стеклотекстолита. Она рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ-0,125 (МЛТ-0,25), конденсаторов К50-6 (С1, С7, С12, С13), К53-1 (С5) и КМ-5, КМ-6 (остальные). Для облегчения налаживания конденсаторы С2—С5 и С8—С11 необходимо подобрать. Абсолютные значения емкости некритичны — они могут отличаться от указанных на схеме на +_20 %, главное условие — емкости соседних (по позиционным обозначениям в группах) конденсаторов должны отличаться ровно в 10 раз (допустимое отклонение +_2 %). Невыполнение этого условия приведет к увеличению погрешности установки частоты и. колебаниям амплитуды синусоидального напряжения при переходе с одного поддиапазона на другой. Для регулировки частоты в генераторе применен сдвоенный переменный резистор СПЗ-23б, амплитуды выходного напряжения — одинарный резистор СПЗ-23а. Кнопочный переключатель SB1—SB8—П2К (4 кнопки с зависимой фиксацией, остальные — с независимой). Установлены эти детали на крышке корпуса, которая имеет такие же размеры, как и основание (ненужные вырезы под розетки заделаны компаундом после извлечения заготовки из формы). Выводы кнопочного переключателя укорочены с обеих сторон до 3 мм, обращенные к ним поверхности корпусов переменных резисторов обклеены лентой КЛТ. Розетки XS1, XS2 и смонтированная печатная плата размещены в основании корпуса. Для соединения прибора с авометром можно использовать любой двухпроводный кабель, в том числе и экранированный. Налаживание генератора начинают с его калибровки в поддиапазоне 20... 200 Гц. Для этого резистор R5 временно заменяют переменным (сопротивлением 100 кОм), нажимают на кнопку SB3 и устанавливают движок переменного резистора R6 в крайнее правое (по схеме) положение. Затем подключают генератор и фазомер-частотомер к авометру, соединяют вход частотомера с ТТЛ-выходом (гнезда 1,2 розетки XS2) и, изменяя сопротивление переменного резистора, замещающего резистор R5, добиваются частоты выходного сигнала, равной 200 Гц. После этого питание отключают, измеряют сопротивление введенной части переменного резистора и заменяют его постоянным такого же сопротивления. Подождав несколько минут, пока резистор остынет до комнатной температуры, и убедившись, что частота (200 Гц) не изменилась, градуируют шкалу переменного резистора R6 по частотомеру и наносят на нее отметки от 2 до 20. Далее вместо фазомера-частотомера к авометру подключают микровольтметр, а переменным резистором (100 кОм) заменяют резистор R13. Установив движок резистора R12 в крайнее левое (по схеме) положение, нажимают на кнопку SB5 и подсоединяют микровольтметр к выходу генератора (гнезда 2, 3, 5 розетки XS2). Требуемого выходного напряжения, соответствующего 0 дБ (770 мВ на частоте 200 Гц), добиваются переменным резистором, установленным вместо резистора R13, после чего его заменяют постоянным. Резистор R14 подбирают таким образом, что его сопротивление было ровно в 10 раз меньше, чем резистора R13. В заключение при нажатой кнопке SB6 подбирают резистор R9, а при нажатой кнопке SB7 — резистор R10, добиваясь в обоих случаях такого же размаха выходного напряжения, как и при синусоидальном сигнале. В первом случае микровольтметр должен показывать 800 мВ, во втором — 850 мВ. И. БОРОВИК г. Москва ЛИТЕРАТУРА Боровик И. Низковольтное питание ИС К548УН1.- Радио. 1984, № 3, с. 30—32. РАДИО № 9, 1985 г., с. 44 Генератор сигналов ЗЧ. http://radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=493 В литературе опубликовано большое число схем низкочастотных генераторов синусоидального сигнала, тем не менее эта тема продолжает оставаться актуальной. Генератор низкой частоты (НЧ) является одним из основных приборов измерительной техники. В то же время построить простой генератор НЧ с малым коэффициентом гармоник сложно. Современные усилители мощности имеют малые нелинейные искажения, поэтому для контроля их параметров требуются измерительные генераторы с высокой спектральной чистотой выходного напряжения. Автор предлагает относительно простой генератор НЧ с малыми нелинейными искажениями. Проблемы, возникающие при проектировании генераторог НЧ, заключаются, в частности, в следующем. Перестраиваемый по частоте RC-генератор низкой частоты, как правило, содержит регулируемый фазовращатель и каскад автоматической регулировки усиления (АРУ). Для получения синусоидального выходного напряжения с малым содержанием гармоник желательно, чтобы при перестройке генератора коэффициент передачи регулируемого фазовращателя оставался постоянным. На практике этого добиться трудно. Обычно в качестве фазовращателя используется мост Вина или двойной Т-образный мост, которые перестраиваются сдвоенным переменным резистором или сдвоенным конденсатором переменной емкости. Разбаланс (т. е. несинхронное изменение) сопротивлений резисторов или емкостей конденсаторов приводит к изменению коэффициента передачи фазовращателя и искажению формы выходного напряжения, т. к. каскад АРУ не может полностью компенсировать изменение коэффициента передачи фазовращателя. Конечно, все остальные каскады генератора НЧ (кроме каскада АРУ) также должны иметь постоянный коэффициент передачи, но построить широкополосный усилитель или фазоинвертор со стабильным коэффициентом передачи нетрудно, и здесь никаких проблем не возникает.  Рис.1 На рис. 1 приведена схема генератора, в котором для повышения качества выходного сигнала применены фазовращатели с постоянным коэффициентом передачи. Генератор состоит из четырех последовательно соединенных каскадов. На операционных усилителях DA1.1 и DA1.2 выполнены два одитгаковых перестраиваемых фазовращателя первого порядка [1]. На ОУ DA2.1 и VT1 построен каскад регулировки усиления, а на ОУ DA2.2 — фазоинвертор. В качестве фазовращателей используются фазовые фильтры первого порядка. Модуль коэффициента передачи такого фильтра от частоты не зависит, а создаваемый им фазовый сдвиг изменяется от 0° на низких частотах до 180° на высоких. На рабочей частоте два фазовых фильтра на DA1.I и DA1.2 имеют общий фазовый сдвиг сигнала 180°, поэтому для обеспечения баланса фаз в генератор включен фазоинвертор на DA2.2, создающий дополнительный фазовый сдвиг 180°. Каскад АРУ на DA2.1 работает следующим образом. При увеличении амплитуды колебании увеличивается напряжение на 013 (рис. 1). Транзистор VT1 запирается, что ведет к увеличению глубины отрицательной обратной связи, и усиление каскада уменьшается, амплитуда выходного напряжения стабилизируется. Примененная система стабилизации эффективно работает во всем диапазоне частот и не создает нелинейных искажений даже на самых низких частотах (в отличие от термис-торов и ламп накаливания). Если генератор собран без ошибок и из исправных деталей, то он практически не требует настройки. Нужно только при помощи подстрочного резистора R10 установить на выходе генератора амплитуду колебаний 1.. .1,8 В. Для того, чтобы можно было плавно подстраивать амплитуду выходного напряжения, в качестве R10 желательно использовать многооборотный: под-строечный резистор, например СП5-2. Оксидные конденсаторы С9,01—С13 могут быть любого типа, остальные конденсаторы — металлопленоч-ные, например, К73-5, К73-9, К73-16, К73-17 и керамические (22 пф). В качестве VT1 можно использовать транзисторы КПЗОЗ с небольшим напряжением отсечки. К157УД2 можно заменить практически любыми широкополосными операционными усилителями с низким напряжением питания и небольшим потребляемым током. В качестве R1 и R5 желательно использовать сдвоенный переменный резистор, но это не обязательно. Можно перестраивать генератор только одним резистором R1 (или R5). При этом перестройка генератора по частоте получается более плавной, но диапазон перестройки частоты уменьшается. В генераторе может возникнуть возбуждение на частоте порядка 1 МГц. В этом случае следует увеличить емкость корректирующих конденсаторов С4, С8, С10, С14. Сильно увеличивать их емкость нежелательно, т. к. это может привести к возрастанию уровня гармоник в выходном напряжении. При напряжении питания 9 В генератор потребляег ток 8,5 мА. Содержание гармоник в выходном напряжении не измерялось из-за отсутствия соответствующей аппаратуры. Форма напряжения контролировалась только при помощи осциллографа. ЛИТЕРАТУРА: 1. Б. Успенский. Активные RC-филътры. В помощь радиолюбителю. Выпуск 92, с. 65, 66. Александр Сергеев, г. Сасово Рязанской обл. |
||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Общие сведения об изделии ... |
 |
Руководство по эксплуатации содержание Генератор звуковой частоты гзч- 2500 (в дальнейшем – "генератор") предназначен для поиска мест повреждения силовых кабельных линий... |
|
Руководство по эксплуатации Генератор бензиновый Благодарим Вас за выбор бензинового генератора «sassin» в дальнейшем по тексту «генератор», предлагаемого нашей компанией. Данное... |
|
“ “ 2004 г. Генератор аэроионов биполярный габи-01 Руководство по эксплуатации Генератор выполнен на современной элементной базе с микропроцессорным управлением, позволяющим регулировать полярность и концентрацию... |
|
Инструкция по эксплуатации бензиновый генератор Перед началом работы внимательно прочитайте настоящее руководство. Никогда не используйте генератор для каких-либо целей или каким-либо... |
|
Техническое задание на проведение работ по ремонту электротехнического... Генератор типа твф-120-2У3 ст.№1, генератор типа твф-63-2ЕУ3 ст. №2 и генераторы типа твф-60-2 ст. №3, 5, 6, 7,8 |
|
Программа «Мой безопасный маршрут» Образовательная программа «Мой безопасный маршрут» Образовательная программа «Мой безопасный маршрут» является 1 общекультурным уровнем программы «Самодеятельный туризм» |
|
Эта инструкция пользователя расскажет Вам, как пользоваться и обслуживать... Следуйте инструкции, чтобы держать генератор в наилучшем рабочем виде и продлить его срок эксплуатации. Если у вас возникли какие-либо... |
|
В. Б. Никольский 26 июня 2001 года порядок Настоящий Порядок организации установки и обслуживания систем охранного видеонаблюдения разработан во исполнение постановления Правительства... |
|
Джон Тирни "Господь мой брокер" Брат Зап, а также Кристофер Бакли и Джон Тирни "Господь мой брокер"": Б. С. Г. Пресс, Азбука-классика; Москва; 2003 |
|
Зданий и сооружений ¦ ¦ сниП 04. 09-84 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Издание официальное... СНиП 04. 09-84. Пожарная автоматика зданий и сооружений/ Госстрой СССР. М.: Цитп госстроя ссср, 1988. 24с |
|
Классный час «Мой ум» в 4- классе Цели: показать детям значение ума... Оборудование: портреты учёных, пословицы, слово «энциклопедия», разные энциклопедии, презентация «Мой ум» |
|
Генератор |
|
Мой дедушка ликвидатор последствий аварии на Чернобыльской аэс Мой дедушка Абдрахманов Наиль Шамильевич присутствовал при ликвидации последствий на Чернобыльской аэс в 1986-1987 году. Мне стало... |
|
Инструкция по эксплуатации дизельный генератор Общая информация по безопасности |
|
Я родился в Москве в 1900 году 31 октября по старому стилю. Отец... Отец мой Александр Петрович Эпов уроженец степного села Кондуй, расположенного вблизи железнодорожной станции Борзя Забайкальской... |