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:

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 Низкотемпературный литий-ионный аккумулятор 10.03.2018 Обычные литий-ионные аккумуляторы очень плохо переносят низкие температуры. Результаты замеров подтверждают, что уже при -20 °С подобные аккумуляторы начинают быстро терять емкость, что может привести к неожиданному отключению мобильного устройства. Китайские ученые создали литий-ионный аккумулятор, который нормально работает при температуре до -70 °С. Разработчики утверждают, что подобные аккумуляторы можно будет использовать в самых суровых климатических поясах нашей планеты, а по мере развития технологий - и в открытом космосе. Чтобы добиться столь выдающихся результатов, коллектив ученых из Фуданьского университета использовал низкотемпературный проводящий этилацетат в качестве электролита и два органических соединения в качестве электрода. С одной стороны, при создании нового аккумулятора были использованы недорогие доступные материалы, которые при этом являются экологически чистыми. Однако есть и проблема, которая пока что мешает коммерциализации разработки. Дело в том, что плотность энергетический ячейки в новом аккумуляторе пока является слишком низкой, чтобы соответствовать используемым в индустрии литий-ионным аккумуляторам.

Другие интересные новости:

▪ Прослушивание музыки во время работы снижает усталость

▪ Марсианское затопление

▪ Радиоактивность минеральной воды

▪ Металлическая пена - теплоизолятор

▪ Впервые получен синтетический человеческий прион

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электротехнические материалы. Подборка статей

▪ статья Бинт для сантехники. Советы домашнему мастеру

▪ статья Почему считают, что Наполеон был маленького роста? Подробный ответ

▪ статья Иссоп лекарственный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Несжигаемый автомобильный УНЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исчезновение дамы. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025