Функциональный генератор с электронной перестройкой частоты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Функциональные генераторы используются радиолюбителями для проверки и налаживания разнообразной электронной техники. Автор предлагаемой статьи описывает один из вариантов такого генератора, вырабатывающего сигналы пилообразной и прямоугольной форм.

Как известно, функциональные генераторы способны обеспечить выходной сигнал треугольной, пилообразной, прямоугольной, синусоидальной и многих других форм. Правда, подобными приборами обычно пользуются специалисты, профессионально разрабатывающие сложную аппаратуру. В радиолюбительской же практике в большинстве случаев достаточно, например, иметь возможность получить сигнал треугольной и прямоугольной форм. Первый из них позволит настраивать аналоговую аппаратуру диапазона 3Ч и выявлять (конечно, при наличии осциллографа) искажения типа "ступенька", ограничения сигнала "сверху" или "снизу". С помощью второго можно проверять и налаживать цифровую технику, а также контролировать динамические характеристики аналоговой аппаратуры. Сам же генератор, обеспечивающий получение таких сигналов, значительно упрощается.

Схема прибора приведена на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Собственно генератор выполнен на микросхеме DA1, содержащей два операционных усилителя. На DA1.1 собран интегратор, а на DA1.2 - компаратор (см. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 1998, с. 257). Диапазон частот генератора от 20 Гц до 20 кГц разбит на три поддиапазона, которые устанавливают переключателем SA1, подключающим к интегратору один из конденсаторов С1 - C3. В каждом из поддиапазонов частоту генератора изменяют переменным резистором R2.

При зарядке частотозадающего конденсатора формируется нарастающее по времени напряжение на выходе ОУ DA1.1 (вывод 9). Как только оно достигает определенного значения, компаратор изменяет направление интегрирования. Частотозадаю-щий конденсатор начинает разряжаться, напряжение на указанном выводе - падать. В итоге образуется сигнал треугольной формы. Через резистор R8 и конденсатор С6 он поступает на переменный резистор R9, а с его движка - на выходное гнездо XS3. Максимальное напряжение, которое можно установить на выходе переменным резистором, достигает 1 В.

На выходе компаратора (вывод 13 ОУ DA1.2) образуются колебания прямоугольной формы, которые поступают на формирователь, выполненный на микросхеме DD1. Эта микросхема допускает подавать на входы напряжение,

большее напряжения питания, что позволяет подключать ее вход 1 непосредственно к выходу ОУ DA1.2. Питающее напряжение на нее подается через один из стабилитронов VD1 - VD4, поэтому на выходе логических элементов DD1.2 - DD1.6 будут прямоугольные импульсы амплитудой 3, 5, 9, 12 В в зависимости от положения подвижного контакта переключателя SA2.

Благодаря использованию сравнительно мощной КМОП микросхемы К561ЛН2, ее выходной ток может достигать 20...30 мА. Поэтому прибор пригоден для настройки устройств, собранных на микросхемах различных серий: К155, К176, К530, КР531, К555, К564, КР1554 и многих других.

При указанных на схеме номиналах элементов, частоту генерируемого сигнала в герцах определяют по формуле: Fвых=(40/С)·(UR2/Uпит), где С - емкость подключенного частотозадающего конденсатора, мкФ; UR2 - напряжение на движке переменного резистора R2, В; Uпит - напряжение питания, В.

Поскольку ОУ питается однополярным напряжением, значение UR2 будет ограничено снизу. Для использованного автором экземпляра ОУ оно составило 1,45 В, при более низком напряжении генератор не работал. Поэтому для получения десятикратного перекрытия по частоте было выбрано стабилизированное питающее напряжение 15 В. Правда, генератор работоспособен и при меньшем напряжении, но перекрытие по частоте на каждом поддиапазоне также будет меньше.

В приборе можно использовать любой транзистор серии КТ3102. Конденсаторы С1 - С З- ПМ-2, К71, но в крайнем случае, если не требуется высокая термостабильность, - КД, КЛС, К10-17; С4 - любого типа, С5 - С7 - К50-16, К50-35 или аналогичные. Переменные резисторы - СП, СПО, СП4, постоянные - МЛТ, С2-33. Переключатели - любого типа.

Большинство деталей монтируют на печатной плате (рис. 2) из односторонне фольгированного стеклотекстолита.

Плату устанавливают в корпус подходящих габаритов, а на корпусе крепят переключатели, гнезда и переменные резисторы. Резистор R2 желательно снабдить шкалой и проставить на ней значения генерируемых частот для каждого поддиапазона.

При налаживании прибора вначале подбирают резистор R1 такого сопротивления, чтобы в левом (по схеме) положении движка резистора R2 наблюдалась устойчивая работа генератора на самой низшей частоте - 20 Гц (подвижный контакт переключателя SA1 - в положении "20...200 Гц"). Частоты поддиапазонов устанавливают подбором конденсаторов С1 - C3, а максимальную амплитуду треугольного напряжения - подбором резистора R8.

Диапазон рабочих частот генератора ограничен быстродействием используемого ОУ и составляет 40...50 кГц. Если получение таких частот необходимо, следует добавить еще один частотозадающий конденсатор, применить переключатель на четыре положения и установить другие поддиапазоны, например, 4...40 Гц, 40...400 Гц, 0,4...4 кГц, 4...40 кГц.

Автор: И.Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

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 Туристическая отрасль вредит климату планеты 14.12.2024 Туризм, некогда считавшийся безобидным развлечением, все чаще оказывается в центре внимания ученых и экологов. Дело в том, что эта индустрия, несмотря на свою привлекательность, оказывает существенное негативное воздействие на окружающую среду. Особенно тревожит ее вклад в изменение климата. Согласно последним исследованиям, проведенным командой Сунь Яэнь из Квинслендского университета, туристическая отрасль стала одним из крупнейших источников выбросов парниковых газов. В 2019 году ее вклад составил внушительные 5,2 миллиарда тонн эквивалента углекислого газа, что эквивалентно 8,8% от общего объема антропогенных выбросов на планете. Основной причиной такого высокого показателя являются выбросы, связанные с транспортом. Авиаперелеты, автомобильные поездки и другие виды транспорта, используемые туристами, генерируют значительное количество углекислого газа. Кроме того, существенный вклад вносят и косвенные выбросы, связанные с энергопотреблением в гостиницах, ресторанах и других объектах туристической инфраструктуры. Ситуация осложняется тем, что выбросы в туристической сфере растут гораздо быстрее, чем в среднем по мировой экономике. За последние десять лет они увеличились на 3,5% в год, вдвое опережая темпы роста мировой экономики. При этом основная часть выбросов приходится на крупнейшие туристические страны, такие как США, Китай и Индия. Несмотря на предпринимаемые усилия по повышению энергоэффективности в туристическом секторе, темпы сокращения выбросов пока недостаточны для достижения целей Парижского соглашения. Хотя за последнее десятиление благодаря технологическому прогрессу удалось предотвратить выброс 500 миллионов тонн углекислого газа, для того чтобы существенно снизить негативное воздействие туризма на климат, необходимы более радикальные меры. Выводы исследования указывают на необходимость срочных изменений в туристической отрасли. Переход на возобновляемые источники энергии, развитие устойчивого туризма, внедрение международных стандартов экологической сертификации - все это должно стать приоритетом для отрасли. Только комплексный подход, включающий в себя как технологические инновации, так и изменение потребительского поведения, позволит снизить углеродный след туризма и смягчить его негативное воздействие на климат.

Другие интересные новости:

▪ Искусственный фотосинтез для получения топлива

▪ Фотоэлемент на основе графена

▪ Микроводоросли - источник Омега-3

▪ Серия реле FTR-H3 от FUJITSU COMPONENTS

▪ Хоккейные матчи с видом от первого лица

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей. Подборка статей

▪ статья Зинин Николай. Биография ученого

▪ статья Что производит большую часть атмосферного кислорода? Подробный ответ

▪ статья Сбор лесных семян, плодов и шишек. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Симисторный регулятор для сварочного аппарата. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Бесперебойное питание трансивера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025