Два синусоидальных генератора на логике. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Обычно, генераторы низкочастотных синусоидальных сигналов строят на операционных усилителях. Но логические элементы тоже могут работать в аналоговом режиме -в качестве усилителей. В литературе эта тема затрагивалась неоднократно, но в основном это были схемы усилителей аналоговых сигналов (усилители НЧ на КМОП-микросхемах, приемники прямого усиления и т.п.). Но любой усилитель, даже сделанный из логических элементов, можно превратить в генератор, - все дело в обратной связи...

На рисунке 1 приводится схема синусоидального генератора НЧ фиксированной частоты, реализованного на двух логических инверторах микросхемы К561ЛН2.

Рис. 1

Инверторы переведены в аналоговый режим с помощью ООС на резисторах R1 и R3. каждый из которых включен между входом и выходом инвертора. Полученные таким образом усилители включены последовательно (как два каскада) через резистор R4. Причем, коэффициент передачи первого каскада зависит от соотношения сопротивлений R1 и R2. Так как эти резисторы одинаковы, - коэффициент передачи первого каскада равен единице Коэффициент передачи второго каскада определяется соотношением сопротивлений R4 и R3, и его можно подстраивать резистором R4.

Резисторы R1-R2 вместе с емкостями С1 и С2 образуют мост Вина, настроенный на некоторую частоту которая определяется по известной формуле:

F=1/(RC), где R=R1=R2, С=С1=С2.

Чтобы получить неограниченную и неискаженную синусоиду нужно отрегулировать соответствующим образом коэффициент передачи усилителя под строенным резистором R4. В данной схеме, при питании от источника напряжением 9V наилучшая форма синусоиды получается при ее действующем значении около 1V.

Этот генератор, хотя и выполнен на логических элементах, является чисто аналоговым, и его выходной продукт не содержит каких-то импульсных составляющих или ступенчатого напряжения, нуждающихся в фильтрации.

На рисунке 2 показана схема цифрового кварцевого синусоидального генератора, вырабатывающего синусоидальное напряжение частотой 976,5625 Гц (при частоте кварцевого резонатора 500 кГц). Здесь синусоидальное напряжение формируется из прямоугольных импульсов с помощью ЦАП на элементах микросхемы D2 и резисторах. Период состоит из 32-х ступенек. Окончательно выходной сигнал формируется операционным усилителем А1, и включенной на его выходе RC-цепочкой. которая сглаживает ступеньки, образующие синусоиду.

Рис. 2

Частота выходной синусоиды будет в 512 раз ниже частоты кварцевого резонатора или входных импульсов, которые, при работе от внешнего источника импульсов, можно подавать на вывод 11 D1. При этом, детали R1, R2, Q1, С1, С2 исключаются

Схема привлекательна тем, что позволяет получить синусоидальный низкочастотный сигнал кварцевой стабильности частоты.

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Построен высокотемпературный сверхпроводящий токамак 16.06.2024 Термоядерная энергетика - одно из самых перспективных направлений современной науки, и китайская компания Energy Singularity сделала значительный шаг в этой области, создав первый высокотемпературный сверхпроводящий токамак HH70. Эта установка, расположенная в восточном районе Шанхая, стала первым в мире сверхпроводящим токамаком, построенным частной компанией, что является важным достижением как для Китая, так и для мировой науки. Токамак представляет собой сосуд в форме пончика, который использует магнитные поля для удержания плазмы. В таких условиях можно достичь необходимой температуры для термоядерного синтеза, при котором атомы водорода сливаются, образуя гелий и выделяя огромное количество энергии. Это явление лежит в основе солнечной энергии и может стать ключом к созданию практически неограниченного источника чистой энергии на Земле. Компания Energy Singularity стремится доказать, что токамаки не обязательно должны быть гигантскими и дорогостоящими. Согласно отчету CGTN, их установка HH70 меньше и дешевле существующих аналогов. Это стало возможным благодаря использованию высокотемпературного сверхпроводящего материала REBCO, который представляет собой тонкие ленты из оксида редкоземельного бария и меди. Эти ленты можно производить в больших масштабах, что снижает затраты на их закупку и использование. Уникальность токамака HH70 заключается в его способности работать при высоких температурах, используя инновационную магнитную систему на основе материала REBCO. Это позволяет создавать компактные и экономичные термоядерные установки. Energy Singularity утверждает, что их технологии позволят сократить объем термоядерных установок примерно в 50 раз по сравнению с существующими токамаками. Эффективность термоядерных реакторов измеряется с помощью коэффициента Q, который представляет собой отношение производимой энергии к энергии, необходимой для поддержания реакции. На данный момент наивысшее значение Q, достигнутое в токамаках, составляет 1,53. Однако Energy Singularity ставит перед собой амбициозную цель создать токамаки со значением Q, равным 10, что будет значительным прорывом в термоядерной энергетике. Планы компании включают строительство токамака следующего поколения к 2027 году и демонстрацию своей технологии к концу десятилетия. Это позволит не только подтвердить жизнеспособность их подхода, но и откроет путь к коммерческому использованию термоядерной энергии. Создание первого высокотемпературного сверхпроводящего токамака компанией Energy Singularity представляет собой значительный шаг вперед в области термоядерной энергетики. Инновационные материалы и компактный дизайн установки HH70 демонстрируют, что эффективные термоядерные реакторы могут быть доступными и масштабируемыми. Успешная реализация этих технологий может привести к революции в энергетике, предоставив человечеству почти неограниченный источник чистой энергии.

Другие интересные новости:

▪ Прозрачная бумага

▪ Блоки питания EVGA GQ Series класса 80Plus Gold

▪ Употребление сыра может помочь сбросить вес

▪ Режим сна существенно меняется с возрастом

▪ Морской воздух не так уж чист

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья Пой лучше хорошо щегленком, чем дурно соловьем. Крылатое выражение

▪ статья Какой из химических элементов является самым плотным? Подробный ответ

▪ статья Борщевик европейский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электронный антиобледенитель холодильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Узел на шнуре. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025