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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Улучшенный самолет Solar Impulse на солнечных батареях 20.04.2014 В Швейцарии разработчики представили улучшенную модель самолета Solar Impulse, работающего на солнечных батареях. Теперь воздушное судно может совершать полеты продолжительностью до 6 суток. Цель проекта - непрерывное 120-часовое путешествие вокруг Земли. Изобретатели самолета на солнечной энергии Solar Impulse представили его вторую модификацию, первый кругосветный полет аппарата состоится через год, сообщает в четверг агентство Франс Пресс. Презентация модели прошла на швейцарской авиабазе Пайерн перед аудиторией в 500 человек, среди которых присутствовали чиновники, спонсоры и дипломаты. В новой модификации у самолета увеличена грузоподъемность. Также теперь он сможет совершать полеты длительностью до 6 суток. Благодаря изолированной электросхеме аппарат может летать в условиях сильных осадков. Кроме того, были увеличены размеры: размах крыльев составляет 72 м, что сопоставимо с Airbus A-380. При этом весит новая модель 2,3 т, что составляет меньше 1% от веса A-380. На крыльях и фюзеляже модели установлены 17248 солнечных панелей. "Эти два самолета - энергетически самые эффективные из когда-либо созданных. Первая модель была прототипом, летающей лабораторией. Нам понадобится минимум 5 дней и ночей для полета из Китая в США и оттуда в Европу", - сказал пилот Solar Impulse Андре Боршберг Тестовые полеты начнутся в Швейцарии в следующем месяце, а после марта 2015 г. самолет должен отправиться на восток из одного из городов Персидского залива. В ходе кругосветного путешествия будет сделано 4-5 остановок. Созданный швейцарскими конструкторами Андре Боршбергом и Бертраном Пиккаром самолет был впервые представлен публике в конце июня 2009 г. Первый длительный полет летательного аппарата на солнечной энергии состоялся 7 апреля 2010 г. Тогда Solar Impulse удалось провести в воздухе приблизительно 75 минут. В июне 2012 г. аппарат совершил первый межконтинентальный перелет из Швейцарии в Марокко, в два этапа преодолев расстояние около 2,5 тыс. км. В мае 2013 г. Solar Impulse совершил перелет, преодолев за 26 ч рекордные для него 1,5 тыс. км.

Другие интересные новости:

▪ Мячик с секретом

▪ Открытие, сделанное голубями

▪ Съедобный дрон

▪ Телевизор готовится вытеснить компьютер из квартиры

▪ Микросхемы TB6865FG и TB6860WBG для беспроводной зарядки

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Афоризмы знаменитых людей. Подборка статей

▪ статья Потайной гвоздик. Советы домашнему мастеру

▪ статья Что такое слюна? Подробный ответ

▪ статья Смоква. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Искусственные смолы и искусственный шеллак. Простые рецепты и советы

▪ статья Транзисторы. Цветовая маркировка. Корпус КТ-26 (ТО-92). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026