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 15.07.2025

Вопрос о том, сколько нужно спать, чтобы чувствовать себя отдохнувшим, волнует миллионы людей по всему миру. Общепринятая рекомендация - восемь часов сна - давно стала стандартом, однако недавние исследования ставят под сомнение ее универсальность. Оказалось, что продолжительность здорового сна зависит не только от биологии, но и от культурных и социальных условий. Американские ученые провели масштабное исследование, охватившее около пяти тысяч человек из двадцати стран. Полученные данные выявили значительные различия в продолжительности сна в зависимости от места проживания. Например, в Японии средний человек спит всего около шести часов с небольшим, тогда как во Франции этот показатель приближается к восьми. Канадцы, в свою очередь, в среднем спят по семь с половиной часов. Один из руководителей исследования, профессор социальной и культурной психологии Стивен Хайне из Университета Британской Колумбии, подчеркивает, что универсального стандарта сна не существует. По его словам, ...>>

Компьтерная оценка состояния культурных растений 15.07.2025

Современное сельское хозяйство переживает технологическую революцию, и одной из ключевых задач становится точная диагностика состояния растений. Устойчивость к климатическим изменениям, экономное использование ресурсов и повышение урожайности требуют новых подходов. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме предложили инновационное решение, объединив возможности дронов и искусственного интеллекта. Традиционные методы дистанционного анализа в агросекторе сталкиваются с ограничениями: они не всегда способны точно определить комбинированный стресс у растений, возникающий, например, при одновременном дефиците влаги и азота. Чтобы преодолеть это, израильские ученые оснастили дроны сложной системой сенсоров - гиперспектральными, тепловыми и RGB-камерами. Эти камеры не просто фиксируют изображение, но и собирают обширные данные о состоянии листвы, позволяя "увидеть" скрытые признаки стресса, незаметные невооруженному глазу. Для обработки полученных изображений и сигналов был ...>>

Особенности восприятия старости 14.07.2025

Понятие старости зачастую оказывается субъективным и подвижным: то, что кажется "преклонным возрастом" в юности, в зрелости уже воспринимается иначе. Исследования показывают, что границы старения не столько определяются биологическим возрастом, сколько зависят от психологического восприятия и отношения к собственному телу и уму. Недавнее исследование, проведенное в США среди двух тысяч человек старше сорока лет, позволило ученым определить, в каком возрасте американцы начинают ощущать себя "старыми". Оказалось, что чувство старения в среднем наступает уже к 47 годам, а заметная обеспокоенность внешними возрастными изменениями - примерно к пятидесяти. Это тот момент, когда люди чаще начинают замечать морщины, снижение тонуса кожи и общую усталость. На фоне этих внешних изменений многие участники признались, что испытывают тревогу по поводу когнитивного спада. Более половины респондентов признались, что хотя бы раз в день забывают, что собирались сказать, а четверть - теряют мысль ...>>

Случайная новость из Архива Внешние накопители OWC Mercury Elite Pro Dual на 10 Тбайт 19.05.2014 Компания Other World Computing (OWC) объявила о доступности высокопроизводительного внешнего хранилища данных Mercury Elite Pro Dual вместимостью 10 Тбайт. Накопитель оснащён двумя отсеками для установки 3,5-дюймовых жёстких дисков ёмкостью 5 Тбайт каждый. Винчестеры могут быть сконфигурированы в массив RAID 0 для достижения наибольшей скорости обмена данными или в массив RAID 1 для повышения надёжности за счёт зеркалирования. Устройство Mercury Elite Pro Dual оснащено двумя портами Thunderbolt и одним интерфейсом USB 3.0. Заявленная скорость передачи данных в режиме чтения достигает 442 Мбайт/с, в режиме записи - 424 Мбайт/с. Накопители рассчитаны на интенсивный обмен информацией в таких приложениях, как обработка видеоматериалов, графики, резервное копирование больших объёмов данных и т. п. Размеры Mercury Elite Pro Dual составляют 225х132х70 мм. В комплект поставки входят соединительные кабели Thunderbolt и USB высокого качества. Стоимость накопителя ёмкостью 10 Тбайт составляет $950. Можно также приобрести версии на 2, 4, 6 и 8 Тбайт по цене от $430 до $760. Вариант Mercury Elite Pro Dual без установленных жёстких дисков обойдётся в $300.

Другие интересные новости:

▪ Хлопковый проводник

▪ Найден самый мощный источник энергии

▪ Эверест продолжает рости

▪ Фотографии помогают поверить в ложь

▪ Почему на новом месте плохо спится

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Шкала Бофорта, приближенная оценка скорости ветра. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Кого и когда официально награждали орденом За пьянство? Подробный ответ

▪ статья Работник книжного магазина. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Лазерный светотелефон. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Предмет проходит сквозь стол. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025