ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ

September 16, 2012 by admin Комментировать »

В измерительной лаборатории радиолюбителя обязательно должен быть источник низкочастотных электрических колебаний, т. е. генератор сигналов звуковой частоты (генератор 34). С прмощью такою прибора можно не только наладить низкочастотный тракт радиоприемника или усилителя 34, но и снять их амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), измерить номинальное входное напряжение и коэффициент усиления. Генератор сигналов 34 можно также использовать для питания измерительных мостов переменного тока и для модуляции радиочастотных колебаний измерительных генераторов.

Описываемый здесь прибор представляет собой RC-генератор, вырабатывающий синусоидальные электрические колебания частотой от 25 Гц до 20 кГц. Для упрощения конструкции и облегчения работы с генератором весь диапазон частот разбит на три поддиапазона, в каждом из которых генератор вырабатывает сигналы шести фиксированных частот. В первом поддиапазоне эти частоты равны 25, 50, 75, 100, 150 и 200 Гц, а во втором и третьем — соответственно в 10 и 100 раз выше. Всего, таким образом, генератор вырабатывает сигналы 18 фиксированных частот.

Амплитуда сигнала на выходе генератора плавно регулируется от 0 до

1,5  В. С помощью ступенчатого делителя — аттенюатора — амплитуду выходного напряжения можно уменьшить в 10 и 100 раз. Неравномерность АЧХ генератора во всем диапазоне частот не более ±2 дБ, коэффициент гармоник не превышает 5%.

Питается генератор стабилизированным напряжением 9 В от блока питания лаборатории.

Принципиальная схема генератора сигналов 34 изображена на рис. 60. Он представляет собой двухкаскадный усилитель 34, охваченный цепями положительной и отрицательной обратных связей. В первом каскаде работают транзисторы VT1 и VT2, включенные но схеме составного транзистора, во втором — транзистор VT3, включенный по схеме с общим эмиттером. Для улучшения работы генератора на низших частотах рабочего диапазона применена непосредственная связь между каскадами.

Цепь положительной обратной связи, благодаря которой усилитель превращается в генератор электрических колебаний, состоит из двух ячеек: последовательной и параллельной. В зависимости от положения переключателей SA1 и SA2 в последовательную ячейку входят конденсаторы Cl, С2 или СЗ и резисторы R2—R7, в параллельную — конденсаторы С4, С5 или С6 и резисторы R8—R13. Обе RC-ячейки образуют плечи делителя переменного напряжения, снимаемого с нагрузочного резистора R15 транзистора VT3 выходного каскада. Напряжение с RC-яч^йек подается в цепь базы составного транзистора VT1VT2. Этот делитель напряжения обладает частотно-избирательными свойствами, поэтому усилитель самовозбуждается на определенной частоте, которая зависит от емкости конденсаторов и сопротивлений резисторов, включенных в цепь положительной обратной связи.

В транзисторных генераторах сигналов 34 частоту колебаний обычно изменяют с помощью сдвоенного блока переменных резисторов группы Б, вклю

Рис. 60. Принципиальная схема генератора сигналов 34

чепных в плечи делителя переменного напряжения. Однако сдвоенные переменные резисторы этой группы дефицитны, поэтому радиолюбителям приходится изготавливать их самим, объединяя в блоки одинарные резисторы. Задача эта не так проста, как может показаться на первый взгляд, так как сопротивление переменных резисторов может существенно отличаться от номинального значения и закон изменения сопротивления у них может быть существенно неодинаковым. Применение же блока переменных резисторов, в котором сопротивления секций изменяются неодинаково, приводит к неустойчивой генерации и даже срыву ее в отдельных участках диапазона частот.

В описываемом генераторе вместо сдвоенного переменного резистора применены наборы постоянных резисторов R2—R7 и R8—R13, включаемые полностью или частично в цепь положительной обратной связи переключателем SA1. Резисторы R2 и R8, R3 и R9 и т.д. подобраны попарно при налаживании. С одного поддиапазона на другой генератор переводят переключателем SA2, включающим в цепь положительной обратной связи конденсаторы С1— СЗ и С4—С6, также подобранные попарно (С1 и С4, С2 и С5, СЗ и Сб) при налаживании. На принципиальной схеме генератора переключатели SA1 и SA2 показаны в положениях, соответствующих частоте колебаний 25 Гц.

Цепь отрицательной обратной связи служит для уменьшения искажений формы выходного сигнала генератора. Напряжение этой обратной связи снимается с нагрузочного резистора R15 оконечного каскада и через конденсатор С7, резистор R17 и подстроечный резистор R16 подается в цепь эмиттера транзистора VT2 первого каскада.

Температурная стабилизация режима работы составного транзистора VT1VT2 осуществляется резисторами Rl, R8 и R16, причем резистор R8 входит и в частотозадающую цепь генератора. Напряжение смещения на базу транРис 61. Внешний вид генератора

Рис. 67. Фигуры Лиссажу при различных отношениях частот

Если источником переменного напряжения образцовой частоты служит электросеть (например, переменное напряжение 4… 6 В, снятое с вторичной обмотки понижающего трансформатора), то его подают на вход «X» осциллографа через конденсатор емкостью 4700… 10 000 пФ. В этом случае при правильной настройке генератора на экране осциллографа должна наблюдаться одна из фигур Лиссажу, показанных на рис. 67, б.

Настраивая генератор на частоту 200 Гц, переключатель SA1 переводят в следующее положение («150 Гц») и, соответственно изменяя частоту образцового генератора, подбором резисторов R3 и R9 добиваются получения на экране осциллографа изображения эллипса или прямой линии (рис. 67, е). Аналогично настраивают генератор и на остальные частоты первого поддиапазона,, подбирая резисторы R4 и R10 («100 Гц»), R5 и R11 («75 Гц») и т. д. Вид фигур Лиссажу для этих частот, полученных при использовании электросети в качестве источника образцовой частоты, показан на рис. 67, в—ж.

На втором и третьем поддиапазонах подбирают только конденсаторы С2Г С5 (второй поддиапазон) и Cl, С4 (третий поддиапазон) на одной из фиксированных частот. При калибровке частотой электросети подбирают конденсаторы С2 и С5 на частоте 250 Гц (переключатель SA1—в крайнем правом — по схеме — положении). Вид фигур Лиссажу для этого случая показан на рис. 67, а.

На третьем поддиапазоне калибровка частотой 50 Гц по фигурам Лиссажу невозможна из-за слишком большого отношения частот. Поэтому, если нет образцового генератора сигналов 34, приходится ограничиваться тщательным подбором емкости конденсаторов С1 и С4 с помощью измерителя RCL.

Подбирая резисторы и конденсаторы частотозадающей цепи, следует контролировать форму выходного напряжения налаживаемого прибора и при необходимости более тщательно корректировать ее подбором соответствующих элементов.

Источник: Борисов В. Г., Фролов В. В., Измерительная лаборатория начинающего радиолюбителя.— 3-е изд., стереотип. — М.: Радио и связь, 1995.— 144 с., ил.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1213).

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