Функциональный генератор звукового диапазона

При разработке и исследовании радиоэлектронной аппаратуры в лабораторных условиях одним из важнейших компонентов измерительного комплекса является универсальный источник испытательных сигналов. Функциональный генератор, работающий в диапазоне звуковых частот, был разработан на основе микроконтроллера. За основу взята схема генератора, описанная в Радиохобби, 2000, № 5, с. 79.

В результате анализа данной схемы в ней был выявлен существенный недостаток. Из-за того, что счетчик выполнен на двух функциональных элементах, логические уровни на адресных выводах устанавливаются неодновременно, что приведет к появлению высокочастотных выбросов на выходе генератора. Разработанное устройство лишено этих недостатков. Генерируемые формы выходного сигнала (пила, треугольник, синусоида, меандр) запрограммированы в flash-памяти. В генераторе использована прошивка, приведенная в Радиохобби, 2000, № 5, с. 79. Принципиальная схема функционального генератора показана на рис. 1.

Основные технические параметры

(нажмите для увеличения)

На микросхеме МС 4046 (DD1) собран задающий генератор, с помощью которого происходит перестройка частоты в диапазоне 0...4 МГц. Переменный многозаходный резистор R1 предназначен для регулировки частоты. На микросхеме 556ИЕ10 (DD2) собран счетчик адреса, на выходах которого формируются сигналы ("набирается адрес"), поступающие на адресные входы ППЗУ Winbond W27C512 (DD4). В этой микросхеме flash-памяти запрограммированы формы выходных сигналов. С выходов ППЗУ сигналы поступают на ЦАП DAC0800 (DA4), с выхода которого сигнал поступает на быстродействующий операционный усилитель К574УД1 (DA5). Кнопка SB1 предназначена для выбора формы выходного сигнала. На элементах микросхемы 155ЛАЗ (DD3.2, DD3.3) собран узел антидребезга кнопки SB1. С выводов 5 и 9, на которые также приходят сигналы с выходов ППЗУ, сигнал поступает на микросхему дешифратора SN74LS156N (DD7). С его выходов снимаются данные о выбранном сигнале, которые отображаются одним из светодиодов. Для индикации выбранной формы выходного сигнала собран узел на D-триггере микросхемы 155ТМ2 (DD6), на вход которого поступают импульсы, возникающие при переключении кнопки.

Устройство питается от нестабилизированного источника напряжением + 12 В, которое поступает на интегральный таймер DA1 и стабилизатор положительного напряжения DA2. На таймере DA1 реализован мультивибратор, с выхода которого снимаются прямоугольные импульсы. Они выпрямляются и поступают на вход стабилизатора отрицательного напряжения DA3. Напряжение, снимаемое с его выходов, используется для питания генератора. При настройке устройства сначала надо подбором С1 выставить частоту порядка 4 МГц на выводе 4 микросхемы DD1, затем резистором R11 в режиме генерации синусоиды, контролируя выходной сигнал осциллографом, установить симметрию сигнала относительно общего провода. Максимальная выходная частота генератора определяется в основном быстродействием ППЗУ, которое для микросхемы Winbond W27C512 составляет примерно 4 МГц, поэтому максимальная выходная частота: 4 МГц/128 ступеней = 30 кГц. Измеренные нелинейные искажения синусоидального сигнала составляют 0,0076 % на частоте 1 кГц.

Данный генератор разрабатывался для совместной работы с цифровым осциллографом, который отображает частоты входных сигналов, поэтому дополнительная индикация частоты выходного сигнала не предусмотрена. Устройства, выполненные на микроконтроллерах, достаточно перспективны. Например, у предлагаемого генератора можно увеличить частоту за счет применения задающего генератора с большей частотой. Также за счет увеличения разрядности flash-памяти можно повысить частоту дискретизации. Генератор можно подсоединить к персональному компьютеру с возможностью программно изменять форму выходного сигнала за счет изменения прошивки flash-памяти. Резистор R1 - СП5-44-1 или другой многооборотный, R9, R11 - СПЗЗа или другие малогабаритные. Программное обеспечение для данной конструкции можно найти на сайте журнала по адресу dian.ru.

Авторы: Андрей Колокольцев, Андрей Дахнович, Андрей Бабаев, г. Тамбов; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Узлы радиолюбительской техники. Генераторы, гетеродины.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Водородный мопед 14.11.2001 Итальянская велосипедная фирма "Априлиа" в сотрудничестве с немецкой компанией "Новарс" и американскими учеными разработала мопед, ездящий на водороде. Газ из двухлитрового баллона поступает в топливный элемент, укрепленный под рулем, там окисляется на катализаторе кислородом воздуха и дает электроэнергию, которая вращает электродвигатель. На запасе водорода можно проехать 100 километров со скоростью 30 километров в час. Топливный элемент весит 780 граммов и дает мощность 670 ватт - около лошадиной силы. Водородный мопед бесшумен и не отравляет воздух: его выхлопные газы состоят из водяного пара.

Другие интересные новости:

▪ Фульгуриты рассказывают о древнем климате

▪ Поздний ужин вредит памяти

▪ Иммунитет влияет на психику

▪ Электрический мусоровоз Volvo FE Electric

▪ Установлено новое значение верхнего предела массы нейтрино

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Светодиоды. Подборка статей

▪ статья История медицины. Конспект лекций

▪ статья В какое время суток лучше всего учиться? Подробный ответ

▪ статья Педали вместо весел. Личный транспорт

▪ статья Индикатор фазы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Угадывание мыслей. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026