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:

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 Жесткие диски HGST Ultrastar C10K1800 18.07.2014 Компания HGST (ранее Hitachi Global Storage Technologies, в настоящее время дочерняя компания Western Digital) объявила о начале поставок жестких дисков Ultrastar C10K1800. По данным производителя, это самые быстрые и вместительные жесткие диски со скоростью вращения шпинделя 10000 об/мин. Накопители типоразмера 2,5 дюйма подходят для приложений, где востребована высокая производительность и надежность. Новые накопители оснащены интерфейсом SAS 12 Гбит. Объем Ultrastar C10K1800 достигает 1,8 ТБ, что на 50% превосходит показатель подобных накопителей предыдущего поколения. По скорости записи с произвольным доступом HGST Ultrastar C10K1800 в два с половиной раза превосходит своих предшественников, а по скорости на операциях с последовательным доступом - на 23%. Одновременно уменьшено энергопотребление (экономия по сравнению с накопителями предшествующего поколения достигает 7%). К достоинствам Ultrastar C10K1800 производитель также относит функции моментального удаления информации Instant Secure Erase (ISE) и самошифрования диска (Self-Encrypting Drives, SED). По оценке производителя, среднее время наработки на отказ достигает 2 млн часов. На накопители распространяется действие ограниченной пятилетней гарантии.

Другие интересные новости:

▪ Очистка рек пузырьками и волосами

▪ Океан остыл

▪ Вязкая жидкость из электронов, текущая в графене

▪ Сладкая смерть для комаров

▪ Сколько человек в машине

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья Ешь ананасы, рябчиков жуй, день твой последний приходит, буржуй. Крылатое выражение

▪ статья Как возникли наши законы? Подробный ответ

▪ статья Работа на паровых стерилизаторах ВК-30. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Свинцово-глицериновая масса. Простые рецепты и советы

▪ статья Наконец-то нашлась. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025