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:

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива Логическое оружие Пентагона 16.11.2015 Министерство обороны США рассчитывает получить средства кибернападения. Они должны быть разработаны в рамках контракта на сумму $460 млн, конкурс для которого был объявлен в октябре 2015 г. В рамках этого же пятилетнего контракта подрядчик также должен будет взять на аутсорсинг множество других операций Киберкомандования США. Речь, в частности, идет о разработке и внедрении "логических бомб" - компьютерных программ, которые будут разрушать инфраструктуру противника, приводя ее к самоуничтожению. Такие бомбы американские войска смогут использовать вместо разрывных снарядов. С их помощью, согласно доктрине Пентагона, США смогут "вызывать катастрофы на атомных станциях, открывать плотины для затопления населенных пунктов, отключать диспетчерское оборудование с целью вызова авиакатастроф". Из этой же доктрины следует, что в результате применения кибероружия допускается гибель мирного населения. "Очевидно, что в результате таких действий могут быть ранены или погибнуть гражданские лица - такой побочный эффект допустим, если без него нельзя успешно выполнить военную операцию", считают в Пентагоне. По мнению бывшего сотрудника Министерства обороны США, которое приводит Nextgov, "логические бомбы" являются новым видом вооружений, так как "это уже не просто кибершпионаж или разработка трояна Stuxnet для вывода из строя центрифуг по обогащению урана". А так как военные сети базируются на тех же сетях, что и гражданские, жертвы среди гражданского населения неизбежны. "Вредоносная программа, например, может уничтожить пункт управления войсками. Но если разработчики не заложили в нее функцию самонейтрализации, она затем может проникнуть в гражданские системы и, не исключено, привести к фатальным последствиям для простых людей", - объяснил генерал-майор в отставке Чарльз Данлэп (Charles Dunlap). Кибервойска США были созданы в 2009 г. До сих пор представители Минобороны утверждали, что их задачи ограничиваются защитой от хакерских атак. В сентябре 2014 г. члены НАТО согласились, что крупномасштабная кибератака на одного из участников альянса будет рассматриваться как нападение на весь блок и может повлечь военный ответ.

Другие интересные новости:

▪ Пещера заболела

▪ Интерфейс для офисной техники

▪ Умный телескоп Finder TW2

▪ Упаковка влияет на свойства воды

▪ Антибиотики способствуют ожирению

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Справочник электрика. Подборка статей

▪ статья А смотришь, помаленьку, то домик выстроит, то купит деревеньку. Крылатое выражение

▪ статья Что такое платина? Подробный ответ

▪ статья Горчица сизая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Катодная защита от коррозии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок питания низковольтного паяльника мощностью 18 Вт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026