Генератор ЗЧ на микросхеме К174УН7. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

В лаборатории начинающего радиолюбителя генератор 3Ч занимает не последнее место, с его помощью проводят настройку и проверку различных электроакустических устройств и их узлов. Но не всякий генератор позволяет подключать к выходу низкоомную нагрузку, например, акустическую систему или динамическую головку. Вниманию читателей предлагается описание генератора, который позволяет делать это. Собран он на микросхеме УМЗЧ К174УН7, а его схема показана на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Генератор вырабатывает электрические сигналы синусоидальной формы в диапазоне частот 20 Гц...20 кГц, который разбит на три поддиапазона: 20...200 Гц, 0,2...2 кГц и 2...20 кГц. Микросхема включена по стандартной схеме. Частотозадающую цепь генератора образует мост Вина, через который осуществляется положительная обратная связь (ПОС) с выхода усилителя на его вход. Мост Вина состоит из резисторов R1- R3 и двух конденсаторов C3 и С7, к которым на нижних частотных поддиапазонах переключателем SA1 подключаются конденсаторы С1, С2, С5 и Сб. Глубина ПОС регулируется подстроечным резистором R6. Плавное изменение частоты внутри каждого поддиапазона производится сдвоенным переменным резистором R1.

Для того чтобы амплитуда генерируемого сигнала сохранялась постоянной при изменении частоты в генератор введено устройство стабилизации выходного напряжения. Оно выполнено на элементах VT1, С9, С13, R5, VD1, R8 и R7. Канал полевого транзистора VT1 включен в цепь отрицательной обратной связи (ООС) микросхемы и определяет ее общий коэффициент усиления, а значит, и амплитуду выходного напряжения.

Работает устройство следующим образом. Выходной сигнал с движка резистора R7 через резистор R8 поступает на диод VD1, выпрямляется, сглаживается конденсатором С13 и поступает на затвор транзистора. При увеличении амплитуды выходного напряжения увеличивается и закрывающее напряжение на затворе транзистора. Сопротивление канала растет, что приводит к увеличению глубины ООС, уменьшению коэффициента усиления микросхемы, а следовательно, и амплитуды выходного напряжения. Таким образом и обеспечивается ее стабилизация.

К гнездам XS1 подключают высокоомную нагрузку, например, частотомер или осциллограф. Низкоомную нагрузку - динамические головки, акустические системы и т. д. - подключают к гнездам XS2. Гнезда XS3 (Выход 1:1) и XS4 (Выход 1:10) служат для подключения исследуемых устройств, напряжение на этих выходах плавно регулируется резистором R11. Питается генератор от стабилизированного блока питания с напряжением 12... 15 В и максимальным током до 1 А.

Большинство деталей генератора размещено на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, эскиз которой показан на рис. 2.

Все гнезда, а также элементы С1, С2, С5, С6, R1, R11, R12, R13 размещают на передней панели генератора. Корпус устройства может быть пластмассовым или металлическим. Если контролировать частоту генератора частотомером, например, мультиметром со встроенным частотомером, то ось резистора R1 не надо снабжать указателем, а на передней панели можно обойтись без шкалы, что упростит конструкцию и уменьшит габариты генератора.

В устройстве можно применить следующие детали: диод VD1 - КД522, КД521 с любым буквенным индексом, оксидные конденсаторы - К50-6, К50-35 или аналогичные импортного производства, остальные - К10-17, К73, причем конденсаторы С1 и С6, С2 и С5, а также C3 и С7 желательно подбирать так, чтобы их емкости отличались друг от друга не более чем на 5%. Подстроечные резисторы - СПЗ-19а, переменные: сдвоенный R1 - СП-Ill, R11 - СПО, СП4, постоянные резисторы - МЛТ, С2-33. Переключатель - любой малогабаритный. Микросхему необходимо снабдить радиатором площадью не менее 10 см², который можно сделать из пластины алюминия. Для включения генератора в цепь питания полезно установить выключатель, а для индикации этого режима между шиной питания и общим проводом надо ввести цепь из последовательно соединенных светодиода (АЛ307, АЛ341 с любым буквенным индексом) и резистора сопротивлением 0,75... 1 кОм.

Налаживание генератора сводится к подгонке границ поддиапазонов подбором емкостей конденсаторов С1 - C3, С5 - С7 и установке требуемой амплитуды выходного сигнала. Последнюю операцию проводят с помощью резисторов R6 и R7. Резистором R7 устанавливают амплитуду - при указанном на схеме транзисторе ее можно изменять в пределах от 1 до 5 В, при большей амплитуде возникают заметные искажения. При этом движок резистора R6 следует устанавливать как можно ближе к верхнему по схеме положению. В начале настройки движок резистора R6 устанавливают в верхнее по схеме положение, a R7 - в нижнее, остальные органы управления генератором - примерно в среднее положение. При этом выходного сигнала не должно быть, если же он присутствует, то это означает, что усилитель возбудился на высокой частоте. В этом случае между выводом 5 и общим проводом необходимо установить конденсатор емкостью 500...2000 пФ.

Затем, плавно вращая движок резистора R6, добиваются возникновения генерации, а резистором R7 устанавливают требуемую амплитуду (от 1 до 5 В) выходного сигнала и проверяют ее стабильность во всем диапазоне частот. При необходимости настройку повторяют. Если амплитуда выходного напряжения должна лежать в пределах 0,5... 1 В, то в генератор следует установить транзистор КП303А или Б. Устройство будет настроено правильно, если во всем диапазоне рабочих частот амплитуда выходного сигнала изменяется не более чем на 10%. При необходимости проводят градуировку шкалы с помощью частотомера. Потратив некоторое время на подбор емкостей конденсаторов С1, С2, С5 и С6, можно добиться того, что шкалы на всех трех поддиапазонах будут совпадать, отличаясь лишь множителем, тогда можно обойтись только одной шкалой.

Коэффициент нелинейных искажений выходного сигнала определяется в значительной мере параметрами микросхемы. Он зависит также от точности подбора конденсаторов и резисторов в мосте Вина и может составлять несколько процентов. Кроме того, при подключении низкоомной нагрузки к гнездам XS2, XS3, возможно небольшое изменение генерируемой частоты.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Восстановление литий-железо-фосфатных батарей 05.11.2020 Большинство современных литиевых батарей используют кобальт в качестве катодного компонента. Этот металл достаточно дорогой и редкий, а его добыча наносит немалый вред окружающей среде. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы, в которых используется LiFePO4 в качестве катода, являются более экологичными. Ученые из Калифорнийского университета разработали метод, который позволяет заменить дорогую утилизацию таких батарей дешевым восстановлением. Добыча кобальта приводит к деградации ландшафтов и водных ресурсов. Поэтому многие компании (IBM и Tesla) и ученые ищут альтернативные компоненты для батарей. Например, в этом году Tesla начнет продажу автомобиля Model 3 с литий-железо-фосфатной батареей. Такие аккумуляторы безопаснее, имеют более долгий срок службы и дешевле в производстве. И все-таки у этих батарей есть серьезный недостаток: их дорого утилизировать. Поэтому инженеры из Калифорнийского университета сосредоточились на поиске методов утилизации и восстановления таких батарей. Во время жизненного цикла батареи ее катод подвергается деградации. Причиной этому является потеря лития и изменение положения ионов железа в кристаллической структуре материала. Ученые смогли пополнить запасы ионов и вернуть их на свои места с помощью солей лития и лимонной кислоты. Команда исследователей купила простые литий-железо-фосфатные батареи и истощила их до половины. Затем разобрали их и вымочили порошок катодного компонента в растворе с солями лития и лимонной кислотой, высушили и нагрели до температуры около 60-80 °C. Из полученного порошка сделали в новые катоды для батарей. Ученые обнаружили, что производительность была восстановлена до первоначального состояния. Такой метод позволил ионам лития и железа вернуться на первоначальные места в структуре катода. Это произошло благодаря добавлению лимонной кислоты, которая "питает" ионы железа электронами и уменьшает положительный заряд, который отталкивает электроны. Этот способ переработки требует на 80-90% меньше энергии, чем современные методы утилизации литий-железно-фосфатных батарей, и выделяет примерно на 75% меньше парниковых газов. Хотя это отличное начало, команда отмечает, что необходимы дальнейшие исследования.

Другие интересные новости:

▪ Дверной замок LeTV X1 с 3D идентификатором лица

▪ Дальность действия Bluetooth - более 200 метров

▪ Создана компьютерная модель бактерии

▪ Куртка из графена

▪ Позитронный томограф для всего тела

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья История религии. Конспект лекций

▪ статья Как появились лыжи? Подробный ответ

▪ статья Инородные тела в слуховом проходе. Медицинская помощь

▪ статья Незатухающее звучание электрогитары. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Японские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025