Функциональный генератор схема 2

June 19, 2010 by admin Комментировать »

Функциональные генераторы относятся к измерительным приборам, вырабатываюш;им сигналы различных форм, т. е. различные «функции»: синусоидальную, треугольную, прямо­угольную, пилообразную, ступенчатую, экспоненциальную, трапецеидальную и другие. Простейший функциональный ге­нератор содержит замкнутые в кольцо интегратор и компара­тор, образуюш;ие колебательную систему, генерируюш;ую сиг­налы треугольной и прямоугольной формы. Из сигнала тре­угольной формы с помош;ью преобразователя напряжения «тре­угольник-синус» формируется сигнал синусоидальной формы.

Сигналы прямоугольной формы используются в практике радиолюбителя для контроля динамических характеристик усилителей звуковой частоты и других низкочастотных уст­ройств, а также для настройки цифровых устройств. Исследо­вание низкочастотных устройств с помощью сигналов треуголь­ной формы зачастую заменяет радиолюбителям сложные и до­рогостоящие анализаторы спектра и селективные вольтметры. Дело в том, что незначительные искажения треугольного сигна­ла хорошо видны на экране осциллографа. Если воспользовать­ся испытательным сигналом синусоидальной формы, то визу­ально можно рассмотреть лишь искажения, имеющие коэффи­циент гармоник более 6…7%. В то же время на экране осцилло­графа можно невооруженным глазом увидеть такое искажение треугольной формы сигнала, которое эквивалентно коэффици­енту гармоник порядка 1% сигнала синусоидальной формы.

Если не ставить целью получение синусоидального сигна­ла, схема генератора упрощается. Принципиальная схема при­бора показана на рис. 9.8 и представляет собой генератор, управляемый напряжением. Генератор выполнен на микросхе­ме DA1, содержащей два ОУ. На DA1.1 выполнен интегратор, а на DA1.2 — компаратор. Плавное изменение частоты произ­водится резистором R1, а дискретное — путем переключения конденсаторов С1—СЗ интегратора. Диапазон частот генерато­ра от 20 Гц до 20 кГц разбит на три поддиапазона, которые ус­танавливают переключателем SA1.

Зарядка конденсатора интегратора осуществляется током clip_image002;

при этом на выходе (вывод 8 DA1.1) формируется линейно нарастающее напряжение. При достижении уровня переключе-‘ния компаратора DA1.2, равногоclip_image004, последний переключает­ся, в результате чего открывается транзистор VT1 и конденса­тор начинает разряжаться, а на выходе интегратора формирует­ся линейно падающее напряжение. При достижении уровняclip_image006

компаратор переключится в первоначальное состояние. Далее процесс продолжается в той же последовательности, а на выхо­де интегратора DA1.1 образуется сигнал треугольной формы. Через разделительный кбнденсатор С4 и резистор R9 он посту­пает на переменный резистор R10 и далее с его движка на гнез-

clip_image008

Рис. 9.8. Функциональный генератор

до XS2. Подбором резистора R9 устанавливают максимальное напряжение треугольного сигнала, равное 1… 1,5 В.

На выходе компаратора DA1.2 (вывод 6) получаются коле­бания прямоугольной формы, которые поступают на усили­тель мощности — двухтактный эмиттерный повторитель, вы­полненный на транзисторах VT2, VT3. С усилителя мощности через разделительный конденсатор С8 прямоугольные импуль­сы поступают на переменный резистор R18, а с его движка на выход — гнездо XS1. Включение двухтактного эмиттерного повторителя позволяет снимать прямоугольные импульсы по­стоянной амплитуды с выхода компаратора и увеличивает бы­стродействие генератора. Диоды VD1, VD2 задают смещение на базах транзисторов VT2, VT3 соответственно.

Частота генерируемых колебаний прибора определяется по

формулеclip_image010, где частота указана в Гц, С — емкость подключенного частотозадающего конденсатора, мкФ, Uri — напряжение на движке переменного резистора R1, В, Un — напряжение питания устройства, В. Достоинством схе­мы является то, что частота не зависит от величины питаю­щего напряжения, поскольку делитель R1, R2 подключен к тому же источнику питания. В результате напряжение на нем будет изменяться пропорционально изменению питающего на­пряжения. В то же время перекрытие по частоте зависит от напряжения питания и желательно, чтобы оно было стабили­зированным.

Основная часть деталей генератора смонтирована на печат­ной плате (рис. 9.9) из фольгированного стеклотекстолита тол-, щиной 1,5..2 мм. Транзистор VT1 может быть любой серии КТ3102. Конденсаторы С1—СЗ типа К71, К73, К78, С4, С5, С8 — К:50-35, К50-38, остальные К10-17, КД, КТ, КЛС. Пере­менные резисторы СП4, СП, СПО, постоянные МЛТ, С1-4, С2-33. Переключатель — любой малогабаритный на 3 положения и 2 направления.

На передней панели прибора размещают переменные рези­сторы и гнезда. Для удобства пользования ручки переменных резисторов желательно снабдить шкалами.

При налаживании прибора, возможно, придется подобрать сопротивление резистора R2, чтобы обеспечить частоту генера-

clip_image012

Рис. 9.9. Печатная плата и размещение деталей функционального генератора

тора в первом поддиапазоне, равную 20 Гц. Движок перемен­ного резистора R1 должен находиться в нижнем по схеме по­ложении. Частоты поддиапазонов устанавливают подбором конденсаторов С1—СЗ. Максимальную амплитуду треугольно­го напряжения выставляют подбором резистора R9.

Частотные свойства ОУ позволяют увеличить диапазон ра­бочих частот генератора до 200 кГц. Если необходим такой диапазон, изменяют величины частотозадающих элементов. Например, можно ввести дополнительный поддиапазон, доба­вив еще один конденсатор Сдоп и изменить параметры частото­задающих цепей следующим образом: R3 = 22 кОм, R6 = 11 кОм, С1 = 0,22 мкФ, С2 = 0,022 мкФ, СЗ = 2200 пФ, Слоп = 220 пФ.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты