Простой генератор синусоидального сигнала: РадиоКот :: Простой генератор синусоидального сигнала.

Содержание

Генератор синусоидального сигнала. Схема и описание

Данная схема генератора низкой частоты гармонического синусоидального сигнала предназначена для настройки и ремонта усилителей звуковой частоты.

Генератор синусоидального сигнала совместно с милливольтметром, осциллографом или измерителя искажений создает ценный комплекс для настройки и ремонта всех каскадов усилителя звуковой частоты.

Основные характеристики:

  • Генерируемые частоты: 300 Гц, 1 кГц, 3 кГц.
  • Максимальное гармоническое искажение (THD): 0,11% — 1 кГц, 0,23% — 300Гц, 0,05% — 3 кГц
  • Ток потребления: 4,5 мА
  • Выбор выходного напряжения: 0 — 77,5 мВ, 0 — 0,775 В.

Схема синусоидального генератора достаточно проста и построена на двух транзисторах, которые обеспечивают высокую частоту и амплитудную стабильность. Конструкция генератора не требует никаких элементов стабилизации, таких как лампы, термисторы, или других специальных компонентов для ограничения амплитуды.

Каждая из трех частот (300 Гц, 1 кГц и 3 кГц) устанавливается переключателем S1. Амплитуда выходного сигнала может быть плавно изменена посредством переменного резистора R15 в двух диапазонах, которые устанавливаются переключателем S2. Доступные амплитудные диапазоны: 0 — 77,5 мВ (219,7 мВ от пика до пика) и 0 — 0,775 В (2,191 В от пика до пика).

На следующих рисунках приведена разводка печатной платы и расположение элементов на ней.

Перечень необходимых радиодеталей:

  •  R1 — 12k
  •  R2 — 2k2
  •  R3, R4, R5, R15 — 1k переменный
  •  R6, R7 — 1K5
  •  R8 — 1k
  •  R9 — 4k7
  •  R10 — 3k3
  •  R11 — 2k7
  •  R12 — 300
  •  R13 — 100k
  •  С1 — 22n
  •  С2 — 3u3
  •  С3 — 330n
  •  С4 — 56n
  •  С5 — 330n
  •  С6, С7 — 100n
  •  D1, D2 — 1N4148
  •  T1, T2, T3 — BC337
  •  IO1 — 78L05

Если все детали установлены правильно и в монтаже нет никаких ошибок, генератор синусоидального сигнала должен заработать при первом же включении.

Напряжение питания схемы может быть в диапазоне 8-15 вольт. Чтобы поддержать стабильную амплитуду напряжения выходного сигнала, линия питания дополнительно стабилизирована микросхемой 78L05 и диодами D1, D2 в результате на выходе стабилизатора около 6,2 вольт.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Перед первым включением необходимо подключить выход генератора к частотомеру или осциллографу и с помощью подстроичных резисторов R3, R4 и R5 установить точную выходную частоту для каждого из диапазонов: 300 Гц, 1 кГц и 3 кГц. При необходимости, если не совсем удается подстроить частоты, то можно дополнительно подобрать сопротивления постоянных резисторов R6-R8.

http://pandatron.cz/?1134&sinusovy_generator_s_nizkym_zkreslenim

Генератор синусоидального сигнала – для новичков в радиоделе

В главе об обратной связи мы выяснили, что усилитель при определённых условиях можно превратить в генератор А во  всех предыдущих главах мы часто  использовали генератор для проведения виртуальных экспериментов Не пришло ли время включить паяльник

Можно, конечно, использовать одну из рассмотренных ранее схем для проведения практической работы Но я предлагаю рассмотреть для сборки другие схемы Мы не будем пока собирать сложные генераторы, настанет время, мы к ним вернёмся Для начала соберём простой генератор

Рис 71 Генератор

Чем интересна эта схема Во-первых, в этой схеме почти всё нам знакомо Два каскада усилителей на транзисторах Первый каскад с общим эмиттером, второй с общим коллектором Делитель напряжения R3R4 первого каскада используется для стабилизации рабочей точки Каскады соединены конденсатором C4, чтобы исключить влияние (конденсатор не пропускает постоянный ток) постоянного тока от первого каскада на рабочую точку второго

Во-вторых, первый каскад охвачен параллельной обратной связью, сигнал снимается с коллектора и подаётся на базу транзистора Q1 Как мы выяснили, сигналы на входе и выходе одного каскада усиления находятся в противофазе, то есть, обратная связь будет отрицательной А при любой глубине обратной связи усилитель устойчив Почему не в этом случае

Обратная связь вводится не через резистор, который не влияет на фазу сигнала, а через несколько конденсаторов, при этом каждый следующий использует падение напряжения на резисторе, вызванное током через предыдущий А мы помним, что между током и напряжением на конденсаторе есть сдвиг фаз Рассмотрим фазочастотную характеристику цепи обратной связи

Рис 72 Частотные характеристики цепи обратной связи

Фазовая характеристика цепи на нижнем рисунке показывает, что сдвиг фаз на частоте около 5 кГц достигает 180 градусов Вместе с исходными 180 градусами это означает, что сигнал обратной связи на входе становится синфазным с входным То есть, обратная связь становится положительной Однако усилитель теряет устойчивость раньше, превращаясь в генератор

Для сборки можно использовать транзисторы 2N2222A или КТ315 Если генерация не возникает, то следует подстроить резистор R3 до возникновения устойчивой генерации Удобно настраивать устройство с помощью осциллографа, но, если его нет, можно использовать наушники, настраивая генератор «на слух»

Вернёмся ко второму каскаду устройства Почему применён эмиттерный повторитель В первую очередь выходное сопротивление этого каскада становится ниже, что позволяет подключать испытуемые усилители с не очень большим входным сопротивлением А вход эмиттерного повторителя достаточно высокоомный, чтоб не влиять на сигнал, формируемый  первым каскадом

Посмотрим, как сопротивление второго каскада влияет на сигнал Мы не знаем пока величины входного сопротивления второго каскада, но заменим его резистором, скажем, 10 кОм

Рис 73 Работа первого каскада при нагрузке 10 кОм

А теперь уменьшим это сопротивление нагрузки до 1 кОм

Уменьшение сопротивления нагрузки первого каскада приводит к тому, что генерация полностью отсутствует

Если бы первый каскад усиления был подключён к генератору, то результатом уменьшения нагрузки могло бы стать увеличение нелинейных искажений

Рис 74 Осциллограмма выходного напряжения после замены сопротивления нагрузки Как можно практически оценить входное сопротивление каскада усиления

Мы помним, что напряжение на резистивном делителе делится пропорционально сопротивлению резисторов Если два резистора имеют одинаковое сопротивление, то напряжение на них разделится пополам Используем тот же принцип – добавим между генератором и усилителем резистор Пусть вначале он будет равен 1 Ом Проверим напряжение на выходе усилителя, а

затем подберём резистор так, чтобы напряжение на выходе уменьшилось вдвое Это сопротивление, которое мы подобрали, и будет равно входному сопротивлению усилителя

Рис 75 Измерение входного сопротивления каскада усиления

Правда, для такого измерения нам потребуется генератор Но мы же для того и собираем генератор

Иногда могут возникнуть сомнения такого рода: хорошо, когда мы подключаем внешний источник переменного напряжения, мы вправе рассуждать, будет ли при обратной связи возвращаемый ею сигнал в фазе или в противофазе с входным но в данной схеме Откуда берётся сигнал на выходе транзистора Q1, часть которого мы используем для введения обратной связи

А как всё начинается Мы подключаем питающее напряжение, блок питания или батарейку Сразу после этого через конденсаторы начинает протекать меняющийся ток (мы рассматривали это), он воздействует на транзистор, формируя в его коллекторной цепи напряжение, напряжение меняющееся, то есть, переменное, часть которого и образуют сигнал обратной связи Такие процессы называют переходными

Есть ещё один момент, который стоит обсудить, если у вас нет осциллографа для настройки этого устройства Если нельзя посмотреть сигнал, то его можно послушать К сожалению, сегодня едва ли вы найдёте наушники с большим сопротивлением Но, у вас могут быть наушники от старого плеера, или можно купить самые дешевые, какие найдёте Лучше, если сопротивление их будет не 16 Ом, а 32

Из тех, что в изобилии есть в продаже, встречаются наушники с сопротивлением 16 и 32 Ом Для проверки схем достаточно иметь один наушник, но можно, сняв разъём, соединить наушники последовательно

В итоге можно получить сопротивление 64 Ом Для настройки генератора их можно использовать без дополнительных элементов, если перед включением движок потенциометра сместить в сторону снижения выходного сигнала

Рис 76 Наушники-пробники

При сопротивлении наушников 16 Ом их последовательное соединение даст 32 Ом Этого тоже достаточно для настройки первого генератора синусоидального сигнала, но… соединяя наушники, следует иметь в виду, что их можно соединить и синфазно, и противофазно Прежде чем делать окончательное соединение, следует попробовать оба варианта подключения, выбрав тот, при котором сигнал слышно лучше Чуть позже мы обсудим возможность добавить к наушникам усилитель Но это позже, а сейчас рассмотрим ещё одну разновидность генератора

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Простые транзисторные генераторы интересных звуков схемы.

Простейший генератор звуковой частоты. RC и LC генераторы синусоидальные

Это очень простой самодельный звуковой генератор для тренировки . Принцип работы конструкции довольно прост: схема устроена так, что при замыкании контакта напряжения, раздается звуковой сигнал.

Схема устройства

Изначально использовалась схема карманной сигнализации, но немного переделав получился отличный звуковой генератор.

Шлейф не нужен — не ставим его. Клеммы для подключения телеграфного ключа соединяются где стоял выключатель (в конструкции выключатель стоит в батарейном отсеке). На транзисторах VT1, VT2 собран мультивибратор. При замыкании ключа (телеграфного) схема замыкается и раздается сигнал (так как шлейф отсутствует). Элементы смонтированы на стеклотекстолите 1-1,5 мм.

Тут использованы транзисторы МП41 (можно МП25, МП42, МП40 или более современные похожей структуры). Резисторы типа MLT. Конденсатор керамический К10.

Динамик использован с платы компьютера, но можно использовать любой другой с сопротивлением 50-200 Ом. Выключатели подойдут абсолютно любые.

Источник питания — гальванический элемент (АА) 1.5 В. Подойдут батареи из двух или трех элементов, так как от этого зависит громкость сигнала.

Частота подбирается с помощью конденсатора. Потребляемый ток: 1-2 мкА (дежурный) и 20 мкА (рабочий).

Генераторы низкой частоты (ГНЧ) используют для получения незатухающих периодических колебаний электрического тока в диапазоне частот от долей Гц до десятков кГц. Такие генераторы, как правило, представляют собой усилители, охваченные положительной обратной связью (рис. 11.7,11.8) через фазосдви-гающие цепочки. Для осуществления этой связи и для возбуждения генератора необходимы следующие условия: сигнал с выхода усилителя должен поступать на вход со сдвигом по фазе 360 градусов (или кратном ему, т.е. О, 720, 1080 и т.д. градусов), а сам усилитель должен иметь некоторый запас коэффициента усиления, KycMIN. Поскольку условие оптимального сдвига фаз для возникновения генерации может выполняться только на одной частоте, именно на этой частоте и возбуждается усилитель с положительной обратной связью.

Для сдвига сигнала по фазе используют RC- и LC-цепи, кроме того, сам усилитель вносит в сигнал фазовый сдвиг. Для получения положительной обратной связи в генераторах (рис. 11.1, 11.7, 11.9) использован двойной Т-образный RC-мост; в генераторах (рис. 11.2, 11.8, 11.10) — мост Вина; в генераторах (рис. 11.3 — 11.6, 11.11 — 11.15) — фазосдвигающие RC-це-почки. В генераторах с RC-цепочками число звеньев может быть достаточно большим. На практике же для упрощения схемы число не превышает двух, трех.

Расчетные формулы и соотношения для определения основных характеристик RC-генераторов сигналов синусоидальной формы приведены в таблице 11.1. Для простоты расчета и упрощения подбора деталей использованы элементы с одинаковыми номиналами. Для вычисления частоты генерации (в Гц) в формулы подставляют значения сопротивлений, выраженные в Омах, емкостей — в Фарадах. Для примера, определим частоту генерации RC-генератора с использованием трехзвенной RC-це-пи положительной обратной связи (рис. 11.5). При R=8,2 кОм; С=5100 пФ (5,1х1СГ9 Ф) рабочая частота генератора будет равна 9326 Гц.

Таблица 11.1

Для того чтобы соотношение резистивно-емкостных элементов генераторов соответствовало расчетным значениям, крайне желательно, чтобы входные и выходные цепи усилителя, охваченного петлей положительной обратной связи, не шунтировали эти элементы, не влияли на их величину. В этой связи для построения генераторных схем целесообразно использовать каскады усиления, имеющие высокое входное и низкое выходное сопротивления.

На рис. 11.7, 11.9 приведены «теоретическая» и несложная практическая схемы генераторов с использованием двойного Т-моста в цепи положительной обратной связи.

Генераторы с мостом Вина показаны на рис. 11.8, 11.10 [Р 1/88-34]. В качестве УНЧ использован двухкаскадный усилитель. Амплитуду выходного сигнала можно регулировать потенциометром R6. Если требуется создать генератор с мостом Вина, перестраиваемый по частоте, последовательно с резисторами R1, R2 (рис. 11.2, 11.8) включают сдвоенный потенциометр. Частотой такого генератора можно также управлять, заменив конденсаторы С1 и С2 (рис. 11.2, 11.8) на сдвоенный конденсатор переменной емкости. Поскольку максимальная емкость такого конденсатора редко превышает 500 пФ, удается перестраивать частоту генерации только в области достаточно высоких частот (десятки, сотни кГц). Стабильность частоты генерации в этом диапазоне невысока.

На практике для изменения частоты генерации подобных устройств часто используют переключаемые наборы конденсаторов или резисторов, а во входных цепях применяют полевые транзисторы. Во всех приводимых схемах отсутствуют элементы стабилизации выходного напряжения (для упрощения), хотя для генераторов, работающих на одной частоте или в узком диапазоне ее перестройки, их использование не обязательно.

Схемы генераторов синусоидальных сигналов с использованием трехзвенных фазосдвигающих RC-цепочек (рис. 11.3)

показаны на рис. 11.11, 11.12. Генератор (рис. 11.11) работает на частоте 400 Гц [Р 4/80-43]. Каждый из элементов трехзвен-ной фазосдвигающей RC-цепочки вносит фазовый сдвиг на 60 градусов, при четырехзвенной — 45 градусов. Однокаскадный усилитель (рис. 11.12), выполненный по схеме с общим эмиттером, вносит необходимый для возникновения генерации фазовый сдвиг на 180 градусов. Заметим, что генератор по схеме на рис. 11.12 работоспособен при использовании транзистора с высоким коэффициентом передачи по току (обычно свыше 45…60). При значительном снижении напряжения питания и неоптимальном выборе элементов для задания режима транзистора по постоянному току генерация сорвется.

Звуковые генераторы (рис. 11.13 — 11.15) близки по построению к генераторам с фазосдвигающими RC-цепочками [Рл 10/96-27]. Однако за счет использования индуктивности (телефонный капсюль ТК-67 или ТМ-2В) вместо одного из ре-зистивных элементов фазосдвигающей цепочки, они работают с меньшим числом элементов и в большем диапазоне изменения напряжения питания.

Так, звуковой генератор (рис. 11.13) работоспособен при изменении напряжения питания в пределах 1…15 В (потребляемый ток 2…60 мА). При этом частота генерации изменяется от 1 кГц (ипит=1,5 В) до 1,3 кГц при 15 В.

Звуковой индикатор с внешним управлением (рис. 11.14) также работает при 1)пит=1…15 В; включение/выключение генератора производится подачей на его вход логических уровней единицы/нуля, которые также должны быть в пределах 1…15 В.

Звуковой генератор может быть выполнен и по другой схеме (рис. 11.15). Частота его генерации меняется от 740 Гц (ток потребления 1,2 мА, напряжение питания 1,5 В) до 3,3 кГц (6,2 мА и 15 В). Более стабильна частота генерации при изменении напряжения питания в пределах 3…11 В — она составляет 1,7 кГц± 1%. Фактически этот генератор выполнен уже не на RC-, а на LC-эле-ментах, причем, в качестве индуктивности используется обмотка телефонного капсюля.

Низкочастотный генератор синусоидальных колебаний (рис. 11.16) собран по характерной для LC-генераторов схеме «емкостной трехточки». Отличие заключается в том, что в качестве индуктивности использована катушка телефонного капсюля, а резонансная частота находится в диапазоне звуковых колебаний за счет подбора емкостных элементов схемы.

Другой низкочастотный LC-генератор, выполненный по каскодной схеме, показан на рис. 11.17 [Р 1/88-51]. В качестве индуктивности можно воспользоваться универсальной или стирающей головками от магнитофонов, обмотками дросселей или трансформаторов.

RC-генератор (рис. 11.18) реализован на полевых транзисторах [Рл 10/96-27]. Подобная схема используется обычно при построении высокостабильных LC-генераторов. Генерация возникает уже при напряжении питания, превышающем 1 В. При изменении напряжения с 2 до 10 6 частота генерации понижается с 1,1 кГц до 660 Гц, а потребляемый ток увеличивается, соответственно, с 4 до 11 мА. Импульсы частотой от единиц Гц до 70 кГц и выше могут быть получены изменением емкости конденсатора С1 (от 150 пФ до 10 мкФ) и сопротивления резистора R2.

Представленные выше звуковые генераторы могут быть использованы в качестве экономичных индикаторов состояния (включено/выключено) узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры, в частности, светоизлучающих диодов, для замены или дублирования световой индикации, для аварийной и тревожной индикации и т.д.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год

Радиолюбителям необходимо получать различные радиосигналы. Для этого необходимо наличие нч и вч генератора. Зачастую такой тип приборов называют генератор на транзисторе за его конструктивную особенность.

Дополнительная информация. Генератор тока – это автоколебательное устройство, созданное и используемое для появления электрической энергии в сети или преобразования одного вида энергии в другой с заданной эффективностью.

Автоколебательные транзисторные приборы

Генератор на транзисторе разделяют на несколько видов:

  • по частотному диапазону выдаваемого сигнала;
  • по типу выдаваемого сигнала;
  • по алгоритму действия.

Частотный диапазон принято подразделять на следующие группы:

  • 30 Гц-300 кГц – низкий диапазон, обозначается нч;
  • 300 кГц-3 МГц – средний диапазон, обозначается сч;
  • 3-300 МГц – высокий диапазон, обозначается вч;
  • более 300 МГц – сверхвысокий диапазон, обозначается свч.

Так подразделяют диапазоны радиолюбители. Для звуковых частот используют промежуток 16 Гц-22 кГц и тоже делят его на низкие, средние и высокие группы. Эти частоты присутствуют в любом бытовом приёмнике звука.

Следующее разделение – по виду выдаваемого сигнала:

  • синусоидальный – происходит выдача сигнала по синусоиде;
  • функциональный – на выходе у сигналов появляется специально заданная форма, например, прямоугольная или треугольная;
  • генератор шума – на выходе наблюдается равномерный диапазон частот; диапазоны могут быть различны, в зависимости от нужд потребителя.

Транзисторные усилители различаются по алгоритму действия:

  • RC – основная область применения – низкий диапазон и звуковые частоты;
  • LC – основная область применения – высокие частоты;
  • Блокинг-генератор – используется для производства сигналов-импульсов с большой скважностью.

Изображение на электрических схемах

Для начала рассмотрим получение синусоидального типа сигнала. Самый известный генератор на транзисторе такого типа – генератор колебаний Колпитца. Это задающий генератор с одной индуктивностью и двумя последовательно соединёнными ёмкостями. С помощью него производится генерация требуемых частот. Оставшиеся элементы обеспечивают требуемый режим работы транзистора на постоянном токе.

Дополнительная информация. Эдвин Генри Колпитц – руководитель отдела инноваций «Вестерн Электрик» в начале прошлого века. Был пионером в разработке усилителей сигнала. Впервые произвёл радиотелефон, позволяющий разговаривать через Атлантику.

Также широко известен задающий генератор колебаний Хартли. Он, как и схема Колпитца, достаточно прост в сборке, однако требуется индуктивность с отводом. В схеме Хартли один конденсатор и две последовательно соединённые катушки индуктивности производят генерацию. Также в схеме присутствует дополнительная ёмкость для получения плюсовой обратной связи.

Основная область применения вышеописанных приборов – средние и высокие частоты. Используют для получения несущих частот, а также для генерации электрических колебаний малой мощности. Принимающие устройства бытовых радиостанций также используют генераторы колебаний.

Все перечисленные области применения не терпят нестабильного приёма. Для этого в схему вводят ещё один элемент – кварцевый резонатор автоколебаний. В этом случае точность высокочастотного генератора становится практически эталонной. Она достигает миллионных долей процента. В принимающих устройствах радиоприёмников для стабилизации приёма применяют исключительно кварц.

Что касается низкочастотных и звуковых генераторов, то здесь есть очень серьёзная проблема. Для увеличения точности настройки требуется увеличение индуктивности. Но увеличение индуктивности ведёт к нарастанию размеров катушки, что сильно сказывается на габаритах приёмника. Поэтому была разработана альтернативная схема генератора Колпитца – генератор низких частот Пирса. В ней индуктивность отсутствует, а на её месте применён кварцевый резонатор автоколебаний. Кроме того, кварцевый резонатор позволяет отсечь верхний предел колебаний.

В такой схеме ёмкость не даёт постоянной составляющей базового смещения транзистора дойти до резонатора. Здесь могут формироваться сигналы до 20-25 МГц, в том числе звуковые.

Производительность всех рассмотренных устройств зависит от резонансных свойств системы, состоящей из емкостей и индуктивностей. Отсюда следует, что частота будет определена заводскими характеристиками конденсаторов и катушек.

Важно! Транзистор – это элемент, произведённый из полупроводника. Имеет три вывода и способен от поданного входного сигнала небольшой величины управлять большим током на выходе. Мощность элементов бывает разная. Используется для усиления и коммутации электрических сигналов.

Дополнительная информация. Презентация первого транзистора была проведена в 1947 г. Его производная – полевой транзистор, появился в 1953г. В 1956г. за изобретение биполярного транзистора была вручена Нобелевская премия в области физики. К 80-м годам прошлого века электронные лампы были полностью вытеснены из радиоэлектроники.

Функциональный транзисторный генератор

Функциональные генераторы на транзисторах автоколебания изобретены для производства методично повторяющихся сигналов-импульсов заданной формы. Форма их задаётся функцией (название всей группы подобных генераторов появилось вследствие этого).

Различают три основных вида импульсов:

  • прямоугольные;
  • треугольные;
  • пилообразные.

Как пример простейшего нч производителя прямоугольных сигналов зачастую приводится мультивибратор. У него самая простая схема для сборки своими руками. Часто с её реализации начинают радио электронщики. Главная особенность – отсутствие строгих требований к номиналам и форме транзисторов. Это происходит из-за того, что скважность в мультивибраторе определяется емкостями и сопротивлениями в электрической цепи транзисторов. Частота на мультивибраторе находится в диапазоне от 1 Гц до нескольких десятков кГц. Высокочастотные колебания здесь организовать невозможно.

Получение пилообразных и треугольных сигналов происходит путём добавления в типовую схему с прямоугольными импульсами на выходе дополнительной цепочки. В зависимости от характеристик этой дополнительной цепочки, прямоугольные импульсы преобразуются в треугольные или пилообразные.

Блокинг-генератор

По своей сути, является усилителем, собранным на базе транзисторов, расположенных в один каскад. Область применения узка – источник внушительных, но скоротечных по времени (продолжительность от тысячных долей до нескольких десятков мкс) сигналов-импульсов с большой индуктивной плюсовой обратной связью. Скважность – больше 10 и может доходить до нескольких десятков тысяч в относительных величинах. Наблюдается серьезная резкость фронтов, по своей форме практически не отличающихся от геометрически правильных прямоугольников. Применяются в экранах электронно-лучевых приборов (кинескоп, осциллограф).

Генераторы импульсов на полевых транзисторах

Главное отличие полевых транзисторов – сопротивление на входе соизмеримо с сопротивлением электронных ламп. Схемы Колпитца и Хартли можно собирать и на полевых транзисторах, только катушки и конденсаторы необходимо подбирать с соответствующими техническими характеристиками. В противном случае генераторы на полевых транзисторах работать не будут.

Цепи, задающие частоту, подчиняются таким же законам. Для производства высокочастотных импульсов лучше приспособлен обычный прибор, собранный с использованием полевых транзисторов. Полевой транзистор не шунтирует индуктивность в схемах, поэтому генераторы вч сигнала работают более стабильно.

Регенераторы

LC-контур у генератора можно заменить путём добавления активного и отрицательного резистора. Это регенеративный путь получения усилителя. Такая схема обладает положительной обратной связью. Благодаря этому происходит компенсация потерь в колебательном контуре. Описанный контур называется регенерированным.

Генератор шума

Главное отличие – равномерная характеристика нч и вч частот в требуемом диапазоне. Это означает, что амплитудная характеристика всех частот этого диапазона не будет отличаться. Используются преимущественно в аппаратуре для измерений и в военной отрасли (особенно самолёто,- и ракетостроении). Кроме того, применяют для восприятия звука человеческим ухом – так называемый «серый» шум.

Простой звуковой генератор своими руками

Рассмотрим простейший пример – ревун. Понадобятся всего четыре элемента: плёночный конденсатор, 2 биполярных транзистора и резистор для подстройки. Нагрузкой будет электромагнитный излучатель. Для питания устройства достаточно простой батарейки на 9В. Работа схемы проста: резистор задаёт смещение на базу транзистора. Через конденсатор происходит обратная связь. Резистор для подстройки изменяет частоту. Нагрузка должна быть с высоким сопротивлением.

При всём многообразии типов, размеров и форм исполнения рассмотренных элементов мощных транзисторов для сверхвысоких частот до сих пор не придумано. Поэтому генераторы на транзисторах автоколебания применяют в основном для нч и вч диапазонов.

Видео

В данной статье описывается простой генератор звуковых частот, проще говоря — пищалка. Схема простая и состоит всего из 5 элементов, если не считать батарейку и кнопку.

Описание схемы:
R1 задает смещение на базу VT1. А с помощью C1 осуществляется обратная связь. Динамик является нагрузкой VT2.

Сборка:
Итак, нам понадобится:
1) Комплементарная пара из 2х транзисторов, то есть один NPN и один PNP. Подойдут практически любые маломощные, например КТ315 и КТ361 . Я использовал то, что было под рукой — BC33740 и BC32740.
2) Конденсатор 10-100нФ, я использовал 47нФ (маркировка 473).
3) Подстроечный резистор около 100-200 кОм
4) Любой маломощный динамик. Можно использовать наушники.
5) Батарейка. Можно практически любую. Пальчиковую, или крону, разница будет только в частоте генерации и мощности.
6) Небольшой кусок фольгированного стеклотекстолита, если планируется делать все на плате.
7) Кнопка или тумблер. Мной была использована кнопка из китайской лазерной указки.

Итак. Все детали собраны. Приступаем к изготовлению платы. Я сделал простенькую плату поверхностного монтажа механическим путем (то есть при помощи резака).

Итак, все готово к сборке.

Сначала монтируем основные компоненты.

Потом впаиваем провода питания, батарейку с кнопкой и динамик.

На видео показана работа схемы от 1.5В батарейки. Подстроечный резистор меняет частоту генерации

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
VT1 Биполярный транзистор

КТ315Б

1 В блокнот
VT2 Биполярный транзистор

КТ361Б

1 В блокнот
C1 Конденсатор 10-100нФ 1 В блокнот
R1 Резистор 1-200 кОм 1

В ремонтной и любительской практике для быстрой проверки исправности высокочастотных, низкочастотных радиотехнических цепей и дли обнаружения неисправностей в телевизорах, радиоприемниках н другой аппаратуре можно использовать следующие приборы.

Генератор-пробник на одном транзисторе предназначен для быстрой проверки каскадов усилителей или радиоприемников. Принципиальная схема генератора-пробника изображена на рис. 1. Он вырабатывает импульсное напряжение с амплитудой, достаточной для проверки предоконечных и входных каскадов усиления низкочастотных конструкций.

Рис. 1. Генератор-пробник на одном транзисторе.

Помимо основной частоты на выходе пробника будет большое количество гармоник, что позволяет пользоваться им и для проверки высокочастотных каскадов — усилителей промежуточной и высокой частоты, гетеродинов, преобразователей.

Генерация возникает за счет сильной положительной обратной связи между коллекторной и базовой цепями транзистора. Снимаемый с базовой обмотки трансформатора Тр1 сигнал подается через конденсатор С1 на потенциометр R1, регулирующий выходное напряжение пробника.

Трансформатор намотан на небольшом отрезке ферритового стержня. Обмотка I содержит 2000 витков провода ПЭЛ 0,07, а обмотка II — 400 витков провода ПЭЛ 0,1.

Транзистор типа МП39—МП42. Батарея питания — элемент «332» напряжением 1,5 В или малогабаритный аккумулятор.

Пробник собирается в небольшом футляре (рис. 1б). Для подключения к шасси или общему проводу проверяемой конструкции выводится гибкий монтажный провод с зажимом «крокодил» на конце.

В качестве металлического щупа используется медицинская игла от шприца «Рекорд». На торце футляра устанавливается потенциометр, на ручке которого нанесена риска, позволяющая судить о выходном сигнале.

Генератор-пробник на двух транзисторах без трансформатора

Генератор-пробник на двух транзисторах без трансформатора вырабатывает прямоугольные импульсы и позволяет проверять все каскады усилителя или радиоприемника.

Рис. 2. Генератор-пробник на двух транзисторах.

Причем частоту колебаний можно изменять емкостью конденсатора С1: с увеличением емкости частота понижается. А изменение сопротивления резисторов влияет на форму выходных колебаний: с увеличением R2 и уменьшением R3 нетрудно добиться синусоидальных колебаний на выходе и превратить таким образом пробник в звуковой генератор с фиксированной частотой. Транзисторы, батарея питания и внешнее оформление такие же, как и в генераторе-пробнике на одном транзисторе.

Щуп-генератор радиолюбительский предназначен для проверки исправности высокочастотных и низкочастотных радиотехнических цепей бытовой аппаратуры (радиоприемники, телевизоры, магнитофоны). Принципиальная схема щупа изображена на рис. 3.

Представляет собой мультивибратор, собранный на транзисторах Т1, Т2. Снимаемый сигнал прямоугольной формы, частота колебаний порядка 1000 Гц, амплитуда импульсов не менее 0,5 В. Щуп-генератор собран в пластмассовом корпусе, длина щупа вместе с иглой 166 мм, диаметр корпуса 18 мм.

Питание от одного элемента «316» напряжением 1,5 В. Для включения щупа-генератора необходимо нажать кнопку и острием щупа коснуться проверяемого каскада прибора. Каскады рекомендуется проверять последовательно, начиная от входного устройства.

Рис. 3. Щуп-генератор радиолюбительский.

При исправности проверяемого каскада на выходе будет прослушиваться характерный звук (динамик, телефон) или полоса (кинескоп).

При проверке приборов, не имеющих на выходе динамика или кинескопа, индикатором могут служить высокоомные головные телефоны типа ТОН-2. Категорически запрещается проверять цепи с напряжением выше 250 В. При проверке цепей касаться руками корпуса проверяемого прибора запрещается.

Малогабаритный прибор для обнаружения неисправностей в ТВ

Малогабаритный прибор для обнаружения неисправностей в телевизорах, радиоприемниках и другой бытовой радиоаппаратуре посредством прослушивания звука в динамике проверяемого устройства, наблюдения изображения на экране телевизора или подключения на выход проверяемого устройства другого индикатора (вольтметр, головные телефоны, осциллограф и т. п.).

Прибор позволяет проверять в телевизорах: сквозной канал, канал изображения, канал звука, цепи синхронизации, линейность кадровой развертки; в радиоприемниках: сквозной тракт, канал УПЧ, детектора и УНЧ.

Прибор представляет собой генератор сигнала сложной формы. Низкочастотная составляющая сигнала имеет частоту повторения 200— 850 Гц. Высокочастотная составляющая имеет частоту 5—7 МГц. Указанный сигнал позволяет получать 2—20 горизонтальных полос на экране телевизора и звук в динамике.

Рис. 4. Малогабаритный прибор для обнаружения неисправностей в телевизорах.

Напряжение сигнала на выходе прибора регулируется потенциометром. Прибор питается от батареи «Крона-ВЦ». Потребляемый ток не более 3 мА.

Габаритные размеры прибора без гибкого вывода не более 245 X X 35 X 28 мм. Длина гибкого вывода не менее 500 мм. Масса прибора не более 150 г.

Электрическая схема прибора изображена иа рис. 4, а. Генератор с прерывистым возбуждением выполнен на транзисторе Т1 по схеме с общей базой.

Прерывистое возбуждение генератора обеспечивает наличие в цепи эмиттера цепочки R3, С4. Сигнал на эмиттере транзистора 77 складывается из прерывистого высокочастотного напряжения и напряжения заряда и разряда конденсатора С4.

На транзисторе Т2 выполнен эмиттерный повторитель, служащий для повышения стабильности работы генератора и уменьшения входного сопротивления прибора. Регулировка выходного уровня сигнала производится с помощью потенциометра R5.

Корпус прибора выполнен в виде двух разъемных крышек, изготовленных из ударопрочного полистирола (рис. 4,6). Крышки соединяются с помощью винта и наконечника, который также используется для подключения прибора к проверяемому устройству. В корпусе размещается плата прибора и батарея питания «Крона-ВЦ». К шасси проверяемого устройства прибор подключается зажимом типа «крокодил».

Для определения неисправности усилительных трактов схему проверяют покаскадно, начиная с конца проверяемого тракта. Для этого на вход каскада подают сигнал касанием наконечника прибора, при этом отсутствие сигнала на индикаторе (экран телевизора, динамик, вольтметр, осциллограф, головные телефоны и т. д.) будет свидетельствовать о неисправности каскада.

Для определения нелинейности изображения по вертикали необходимо: получить изображение горизонтальных полос; измерить минимальное и максимальное расстояние между двумя соседними полосами; определить нелинейность по вертикали по формуле:

где Н — нелийность, %; Iмакс — максимальное расстояние между полосами; Iмнннм — минимальное расстояние между полосами. Об устойчивости синхронизации изображения судят по устойчивости горизонтальных полос на экране телевизора.

Следует иметь в виду, что прибор рассчитан на подключение к точкам электрических схем, напряжение которых не превышает 250 В относительно корпуса. Под напряжением понимается сумма постоянного и импульсного напряжений, действующих в схеме.

Генератор синусоидальных сигналов с высокой амплитудной стабильностью и малыми искажениями

На рисунке 1 показан простой генератор, состоящий из моста Вина и контура стабилизации амплитуды. Колебания генерируются усилителем LT1632, охваченным петлей положительной обратной связи. Амплитуда колебаний и ее стабильность регулируются отрицательной ОС, образованной преобразователем LTC1968, буфером LTC2054 и усилителем ошибки LT1632.

Рис. 1. Принципиальная схема

Частота колебаний 1/(2πRC), где R и C – номиналы компонентов из контура положительной ОС. Коэффициент ослабления отрицательной ОС составляет примерно 3. Транзистор 2N4338 выступает в роли переменного резистора, сопротивление которого регулируется напряжением затвор-исток. С его помощью регулируется амплитуда выходного сигнала. Время включения и установки амплитуды схемы определяются главным образом временем установления LTC1968, которое обычно составляет около 1 мс при емкости конденсатора 0,01 мкФ.

Преобразователь среднеквадратичного напряжения в постоянное LTC1968 с высокой точностью измеряет амплитуду выходной сигнала LT1632 и генерирует постоянный сигнал, равный одной трети среднеквадратичного выходного напряжения LTC1968. Резистивный ослабитель на входе обеспечивает малую ошибку в коридоре ≤1 В для выходных синусоидальных колебаний 3VRMS.

Буферы LTC2054 на выходе LTC1968 используются для минимизации ошибки. Усилитель ошибки LT1632 сравнивает среднеквадратичное значение колебаний с VSET, которое устанавливает требуемое среднеквадратичное значение амплитуды. Усилитель ошибки контролирует напряжение затвор-исток, чтобы модулировать в соответствии с ним амплитуду колебаний.

VOUT(RMS) = 3 • VSET; 0 ≤ VSET≤ 1 В

Делитель 10 кОм – 11,5 кОм на затворе транзистора компенсирует эффекты модуляции в канале. Они могут вызывать сильные гармонические искажения в схеме.

Измерения с помощью анализатора спектра Hewlett—Pack­ard 3589Aпоказали, что гармонические искажения в схеме при генерации сигнала 100 кГц и со среднеквадратичной амплитудой 1 В составляют -92 дБс (0,0025%). Амплитудная стабильность не меньше -60 дБс (0,1%).

При среднеквадратичном значении выходного сигнала 2 В характеристики схемы ухудшаются незначительно: гармонические искажения составляют -80 дБс (0,01%), стабильность -55 дБс (0,18%).

Преобразователь LTC1968 может измерять амплитуды синусоидального сигнала частотой до 500 кГц с абсолютной ошибкой менее 1% (не зависит от амплитудной стабильности схемы).

Возможна генерация и более ВЧ сигналов, до 15 МГц.

Каталог радиолюбительских схем

Радиолюбительские измерения и измерительные приборы.

  • Генераторы
  • Генераторы(обзор).
    Генераторы специалтных сигналов
    1. ГЕНЕРАТОР ПАЧЕК ЧАСТОТ. В.Карлин
    2. Прибор для регулировки магнитофонов. ЛЕКСИНЫ, С.БЕЛЯКОВ
    3. НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ АЧХ. С. ПЕРМЯКОВ
    Генераторы сигналов НЧ
    1. Генератор-пробник.
    2. Генератор сигналов ЗЧ. Е.НЕВСТРУЕВ
    3. Генераторы со стабильной амплитудой
    4. Генератор ЗЧ. Л. АНУФРИЕВ
    5. Универсальный генератор НЧ.
    6. Генератор сигналов с малым коэффициентом гармоник. Н.Шиянов
    7. ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ. Ю.В.Сафонов
    8. Генератор “розового” шума.
    Цифровые формирователи сигналов НЧ
    1. ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА.
    2. ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ.
    3. ЦИФРОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ.
    4. ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ.
    Функциональные генераторы сигналов НЧ
    1. Широкодиапазонный функциональный генератор. А.ИШУТИНОВ
    2. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. И.БОРОВИК
    3. Функциональный генератор на одном ОУ. И.НЕЧАЕВ
    4. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР А.МАТЫКИН
    5. Генератор импульсов на таймере 555.
    Комбинированные генераторы сигналов
    1. ПРОСТОЙ ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ НЧ И ВЧ. В.УГОРОВ
    2. КОМБИНИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ. Л.ИГНАТЮК
    3. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР-ПРОБНИК А.СЛИНЧЕНКОВ
    Генераторы сигналов ВЧ
    1. ПРОСТОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ ВЧ
    2. Простейший сигнал-генератор на одном стабилитроне. 300 практических советов
    3. Простой сигнал-генератор
    4. Сигнал-генератор. М.Павловский.
    5. СТАБИЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ВЧ. О.БЕЛОУСОВ
    6. Кварцевый калибратор. С.БИРЮКОВ.
    Генераторы качающейся частоты.
    1. ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ Б.Иванов
    2. ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ. 3…30 МГц
    3. Генератор качающейся частоты. част.: 5,5; 5,5; 9,0 МГц (кач.: 1…50 кГц)
    4. ПРИСТАВКА К ОСЦИЛЛОГРАФУ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ АЧХ. ГУН 10Гц…100кГц
    Генераторы импульсных сигналов
    1. Генераторы импульсов.
    2. ШИРОКОДИАПАЗОННЫЙ ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ. Э.Медякова, С.Дюдин
    3. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЛОГИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ. Ю.Гризанс (на базе PC)
    4. Генератор импульсов с широким диаппазоном частот.
    Генераторы телевизионных сигналов
    1. Прибор для проверки телевизоров. 300 практических советов
    2. Генератор телевизионных сигналов. Хлюпин Н.П.
    3. Кодер PAL. Хлюпин Н.П.
    4. «DENDY» — генератор телевизионных испытательных сигналов. С. РЮМИК
    5. Генератор ТИС. Р.КАГАРМАНОВ
  • Вольтметры
  • Вольтметры(обзор).
    Совсем простые вольтметры и не очень. Авометры.
    1. Как правильно проверить микроамперметр или миллиамперметр.
    2. ПРОСТЕЙШИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В КАЧЕСТВЕ ИНДИКАТОРА НЕОНОВЫХ ЛАМП
    3. ПРОСТЕЙШИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В КАЧЕСТВЕ ИНДИКАТОРА ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ
    4. Вольтметр на светодиоде
    5. Высоковольтный пробник Ю.Каранда
    6. ПРОСТОЙ ТЕСТЕР. А.НЕМИЧ
    7. МНОГОПРЕДЕЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР СО СТРЕЛОЧНЫМ ИНДИКАТОРАМ
    8. Вольтметр постоянного тока с растянутыми шкалами
    9. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР НА ТРАНЗИСТОРАХ
    10. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР НА ТРАНЗИСТОРАХ с линейной шкалой сопротивлений.
    11. ВОЛЬТОММЕТР НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ. О.Корженееич
    12. Малогабаритный мультиметр. В.Снежко
    13. Цифровой вольтометр с автоматическим выбором предела измерения. В.ЦИБИН
    14. Мультиметр на БИС. Л.АНУФРИЕВ
    Миливольтметры постоянного тока
    1. Милливольтметр постоянного тока. Н.ОРЛОВ
    2. ВОЛЬТОММЕТР НА ОУ. М. ДОРОФЕЕВ
    3. ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР на базе IBM PC.
    4. Простой транзисторный вольтомметр. 300 практических советов
    5. Милливольтметр с высоким входным сопротивлением.
    6. Милливольтметр постоянного тока.
    Миливольтметры постоянного и переменного тока
    1. Простой высокочастотный милливольтметр. 300 практических советов
    2. Милливольтметр постоянного и переменного токов и омметр с линейной шкалой.
    3. ВОЛЬТМЕТР С “РАСТЯНУТОЙ” ШКАЛОЙ
    4. Милливольтнаноамперметр. Б.АКИЛОВ
    5. Вольтметр на операционном усилителе. В.ЩЕЛКАНОВ
    Миливольтметры переменного тока
    1. МИКРОВОЛЬТМЕТР. И.БОРОВИК (На микросхеме К548УН1)
    2. ВОЛЬТМЕТР С УЛУЧШЕННОЙ ЛИНЕЙНОСТЬЮ. В.ХВАЛЫНСКИЙ
    3. Милливольтметр. Г.МИКИРТИЧАН
    4. Милливольтметр — Q-метр. И.Прокопьев
    5. Высокочастотный милливольтметр. Б.СТЕПАНОВ
    6. Линейный вольтметр переменного тока. В. ОВСИЕНКО
    7. ГЕТЕРОДИННЫЙ ИНДИКАТОР РЕЗОНАНСА
    8. ГЕТЕРОДИННЫЙ ИНДИКАТОР РЕЗОНАНСА 2…150МГц
    9. ГЕТЕРОДИННЫЙ ИНДИКАТОР РЕЗОНАНСА. И.А.Доброхотов
    10. УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ГИР. В.ДЕМЬЯНОВ
    11. Волномер — простой индикатор напряженности поля
    Среднеквадратичные вольтметры
    1. Среднеквадратичный милливольтметр. Н.Сухов
    2. Простой среднеквадратичный. Б. ГРИГОРЬЕВ
    Автомобильные вольтметры
    1. Вольтметр с точностью 0,1 В. В. Баканов, Э. Качанов
    2. Высокоточный вольтметр с растянутой шкалой 10-15В
    3. Многоуровневый индикатор напряжения.
    4. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ПРОБНИК-ИНДИКАТОР.
    5. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ПРОБНИК-ИНДИКАТОР С ДИСКРЕТНОСТЬЮ 1 В.
  • Осциллографы
  • Осциллографы для начинающих
    1. Осциллограф… без трубки
    2. Простой осциллограф.
    3. ПРОСТОЙ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ-ПРОБНИК.
    4. ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ ПРОБНИК. Н.СЕМАКИН
    5. ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ В.ЗАДОРОЖНЫИ
    6. ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ В.ЧЕРНЯШЕВСКИЙ
    7. ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ Б.Портной
    8. Телевизор в качестве осциллографа.
    Осциллографы на электронных лампах
    1. Ламповый осциллограф. Н.Козьмин
    2. Любительский осциллограф. Д.Атаев
    3. Простой осциллограф. 300 практических советов
    4. ПРОСТОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ
    Осциллографы на полупроводниках.
    1. ОСЦИЛЛОГРАФ РАДИОЛЮБИТЕЛЯ. В.СЕМЕНОВ
    2. ПРИБОР КОМБИНИРОВАННЫЙ ДЛЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЯ КПР «СУРА»сервисное описание.
    3. МАЛОГАБАРИТНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ. А. Кузнецов
    4. Осциллографический пробник
    5. Логический щуп — осциллограф Н.Заец.
    6. Осциллографический пробник А.Саволюк
    7. РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ.
    8. НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ. С. Максимов
    9. ТРАНЗИСТОРНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ. А. Балаба
    10. ДВУХКДНАЛЬНЫИ ОСЦИЛЛОГРАФ. Д. Вундцеттель
    Приставки к осциллографам
    1. Осциллограф — целая измерительная лаборатория входного контроля. 300 практических советов
    2. Приставка к осциллографу для наблюдения характеристик транзисторов (характериограф). 300 практических советов
    3. Приставка к осциллографу для измерения частотных характеристик. И.НЕЧАЕВ
    4. Преобразователь частоты для осциллографа.
    5. Двухканальная осциллографическая приставка к ПК.
    6. Приставка к осциллографу. Снятие характеристик п/п устройств
    7. ПРИСТАВКА К ОСЦИЛЛОГРАФУ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ КРИВЫХ.
    8. ПРИСТАВКА К ОСЦИЛЛОГРАФУ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ АЧХ. ГУН 10Гц…100кГц
    9. ВЧ ПРИСТАВКА К ОСЦИЛЛОГРАФУ. Преобразователь ВЧ частоты для НЧ осциллографа
    10. Два луча из одногоА.Проскурин
    11. Цифровой мультиплексор на восемь входов. А.В.Кравченко
    12. Каскады узлов широкополосного осциллографа. А.Саволюк
    Цифровые осциллографы
    1. Универсальный многоканальный АЦП УМ-АЦП1. Т.Носов
    2. ИМПУЛЬСНЫЙ МАТРИЧНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ. В.СЕРГЕЕВ
    3. МИНИАТЮРНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ ПРОБНИК.
    4. Щуп-осциллограф В.РУБАШКА
    5. Логический анализатор-приставка к осциллографу. С.МАХОТА
    6. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ОСЦИЛОГРАФ. В.Сафонников.
    7. Осциллограф на базе звуковой карты (SB)
    8. Цифровой осциллограф.
    9. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРОГРАМНЫЙ ОСЦИЛОГРАФ.ZIP-архив 90 кБ.
  • Цифровые измерительные устройства.
    1. МИКРОСХЕМА КР572ПВ5
    2. ЦИФРОВОЙ МУЛЬТИМЕТР
    3. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ
    4. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ RCL
    5. Цифровая шкала генератора ЗЧ. В.Власенко
    6. ЦИФРОВОЙ ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ. С. КУЛЕШОВ
    7. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЦАП К РАЗЪЕМУ LPT. С. КУЛЕШОВ
    8. ЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР НА БАЗЕ КОМПЬЮТЕРА. А. ШРАЙБЕР
    9. Цифровой вольтометр с автоматическим выбором предела измерения. В.ЦИБИН
    10. Мультиметр на БИС. Л.АНУФРИЕВ
  • Частотомеры
  • Цифровые
    1. Частотомер — приставка к компьютеру.
    2. Частотомер. (на 176 серии)
    3. КАРМАННЫЙ ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР. Б.Колобов
    4. Малогабаритный частотомер — цифровая шкала с ЖКИ дисплеем до 200 МГц.
    5. Малогабаритный частотомер-цифровая шкала до 200 МГц с ЖКИ дисплеем. И.Максимов
    6. Малогабаритный частотомер — цифровая шкала с ЖКИ дисплеем 100 кГц — 1500 МГц.
    7. Частотомер — цифровая шкала с ЖКИ. Н.Хлюпин
      Ниже три статьи об одной конструкции Д. Богомолова, но с разных источников. Пусть будут. Они несколько разнятся.
    8. Частотомер (1Гц — 50 мГц). Д.Богомолов
    9. ЧАСТОТОМЕР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ. Д.БОГОМОЛОВ
    10. ЧАСТОТОМЕР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ. Д.БОГОМОЛОВ
    11. ЧАСТОТОМЕР НА PIC-КОНТРОЛЛЕРЕ. Д.ЯБЛОКОВ,В.УЛЬРИХ
    12. Частотомер. А.ГРИЦЮК
    13. ПОРТАТИВНЫЙ ЧАСТОТОМЕР. Я.ТОКАРЕВ
    14. ПОРТАТИВНЫЙ ЧАСТОТОМЕР 2. В. ГУРЕВИЧ
    15. МАЛОГАБАРИТНЫЙ ЧАСТОТОМЕР. С.ПУЗЫРЬКОВ
    16. МАЛОГАБАРИТНЫЙ ЧАСТОТОМЕР. В.Скрыпник
    17. ЧАСТОТОМЕР (до 2 МГц). М.Овечкин
    18. Измерение частоты сигналов с большим периодом. И.КОСТРЮКОВ
    19. ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР. С.БИРЮКОВ
    20. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ. С.БИРЮКОВ
    21. Простой частотомер из Китайского приёмника. В.К.
    22. УКВ частотомер… из радиоприемника. Н.Большаков
    23. СВЧ-ДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ ЧАСТОТОМЕРА. В.ФЕДОРОВ
    24. ВЧ-делитель ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТ. В.ФЕДОРОВ
    Аналоговые
    1. НЧ ЧАСТОТОМЕР НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ.
    2. Комбинированный частотомер. И.НЕЧАЕВ
    3. АНАЛОГОВЫЙ ЧАСТОТОМЕР С АВТОМАТИЧЕСКИМ ВЫБОРОМ ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ. Ю.Гриев
  • Измерители годности и параметров радиоэлементов, номиналов L, R, C Измерители(обзор).
  • Измеритель ёмкости и индуктивности. Е.Терентьев
  • Прибор для измерения ёмкости. С.Кучин
    1. Простой логический зонд (щуп-индикатор). 300 практических советов
    2. Простой малогабаритный универсальный испытательный прибор для проверки радиоэлементов. 300 практических советов
    3. Простой испытатель транзисторов любой проводимости. 300 практических советов
    4. Простой испытатель тиристоров. 300 практических советов
    5. Прибор для проверки транзисторов без выпайки из схемы. 300 практических советов
    6. Простой испытатель кварцев. 300 практических советов
    7. Измеритель ёмкости и индуктивности. Е.Терентьев
    8. Простой измерительный мост RC на одном транзисторе. 300 практических советов
    9. ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ НА ЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОСХЕМЕ.
    10. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ. А. Уваров
    11. Измерение емкости электролитических конденсаторов
    12. Измеритель R, C, L на микросхемах. В.ЛАВРИНЕНКО
    13. Измеритель емкости варикапов.
    14. Малогабаритный мультиметр.
  • Другие
    1. Простой детонометр.
    2. Простой детонометр. Н.СУХОВ
    3. Детонометр. Н.Шиянов,С.Филиппов
    4. Детонометр. Часть I. Н.СУХОВ
    5. Детонометр. Часть II. Н.СУХОВ
    6. КАК УСТАНОВИТЬ СКОРОСТЬ ЛЕНТЫ. Н. Шиянов
    7. ВЗВЕШИВАЮЩИЙ ФИЛЬТР. Б.ГРИГОРЬЕВ
    8. ФИЛЬТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОФОНА. М.ГАНЗБУРГ,А.ЦАПОВ
    9. ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК.
    10. Измеритель нелинейных искажений.
    11. Измеритель нелинейных искажений Алексеева.
    12. Пассивный режектор для измерения малого коэффициента гармоник. Эдуард Семенов
    13. Радиолюбительские измерения.
    14. Измерение параметров усилителя звуковой частоты.
    15. Настройка и измерение параметров высокочастотной части радиоприемника.
    16. ИЗМЕРЕНИЕ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ ТОКОВ
    17. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
    18. Ультразвуковое измерение дальности на MSP430.
    19. Эхолот.
    20. Фазометр. Н.СТРЕЛЬЧУК
    21. ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ. В. Трусов
    22. ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ. А.Лиепиньш,Я.Сиксна
    23. ХАРАКТЕРИОГРАФ. В. Тарасов
    24. МОНИТОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНОСТИ УСИЛИТЕЛЯ ПЕРЕДАТЧИКА. В.Скрыпник
    25. ФАЗОЧАСТОТНЫЙ ИНДИКАТОР НАСТРОЙКИ. А.ЗАЗНОБИН,Г.ЮДИН
    26. ЦИФРОВОЙ ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ. С.КУЛЕШОВ
    27. Простой логический зонд (щуп-индикатор). 300 практических советов
    28. ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК С ОДНИМ СВЕТОДИОДОМ.
    29. ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК С ДВУМЯ СВЕТОДИОДАМИ.

    Дальше.


    ВНИМАНИЕ НАВИГАЦИЯ!

  • Вся информация разбита на тематические подкаталоги.
  • Каждый подкаталог имеет свою заглавную страницу.
  • Выбранная тема открывается в специальном окне данного подкаталога, которое после просмотра может быть закрыто.
    Не закрывайте заглавных страниц подкапталогов, а если это случилось перейдите на «СОДЕРЖАНИЕ» в верхнем или нижнем банерах.
  • Генератор синусоидального сигнала на одном транзисторе. Расчёт

    Генератор синусоидального сигнала на одном транзисторе. Расчёт

    Для некоторых устройств требуется простой генератор синусоидальных колебаний с широким диапазоном генерируемых мощностей. В этой работе предлагается такое устройство работающее всего на одном транзисторе. Устройство позволяет генерировать синусоидальные колебания в большом диапазлоне частот, который определяется только типом транзистора и отдавать мощность в нагрузку от 0.01 до 10 Вт.

    Принципиальная схема генератора представлена на рисунке ниже. Резисторы R1-R2 задают постоянное смещение на базу транзистора VT1, который с помощью цепочки из конденасторов C1-C4 и индуктивности L1 генерирует необходимый нам сигнал. Дроссель L2 желателен, но необязателен; его назначение — обеспечивать баласт, при нём схема, без нагрузки, будет потреблять в два-три раза меньшую мощность. Нагрузка же подсоединяется ко вторичной обмотке катушки L1. Это может быть трансформатор Тесла (ТТ), реактивная нагрузка, или светодиоды, например по схеме лечебной катушки. К слову, если все элементы генератора рассчитаны точно, то работа ТТ в некоторых случаях может быть эффективнее, чем по схеме качера Бровина. Схема может быть легко управляема внешним низкочастотным генератором с тем, чтобы получить на выходе пачки импульсов. Это можно сделать, если верхний по схеме вывод R2 подать на выход драйвера этого генератора. Другой способ получения пачек — уменьшение сопротивления цепочки R1-R2; при определённом значении генератор переходит в режим так называемых «рыбок» — пачек импульсов с пологим нарастанием и спадом. Этот режим имеет черезвычайно низкое потребление от источника питания.

    Расчёт

    Общий расчёт определяется довольно простыми оптимальными соотношениями между ёмкостями: \[C_1/C_3 = 10, \quad C_2 = C_3, \quad C_3/C_4 = 5 \qquad (1.1) \] Резонансная частота генератора будет находиться так: \[f_r = {1 \over 2 \pi \sqrt{L_1 C_3}} \qquad (1.2) \] Значение сопротивлений определяется коэффициентом усиления транзистора VT1 (\(k_{e}\)) и напряжением питания \(U\), которое может быть от 2 до 30В в зависимости от типа транзистора и необходимой мощности.2 L_1} \qquad (1.4) \] А уже отсюда — все остальные параметры: \[C_1 = 10\,C_3, \quad C_2 = C_3, \quad C_4 = C_3/5 \qquad (1.5) \]

    Детали

    Для небольших значения напряжения питания 2..4В и мощности до 0.1Вт вполне подойдёт распостранённый транзистор серии КТ315А или его аналог: 2N2712, 2SC633, BFP719. Для больших мощностей хорошо походит транзистор 2SC5200 или C4793. Если мощность генератора до 1Вт, то его можно не ставить на радиатор. Дроссель L2 можно ставить любой стандартный: 100-200мкГн, например такой. Конденсатор C4 необязателен. Он необходим только для коррекции правильной синусоиды на выходе генератора.

    Простой бесфильтровый генератор гармонического сигнала

    Electronic design 1998, май 25

    Для создания этого широкополосного генератора синусоидального сигнала понадобятся тактовый генератор, счётчик и суммирующая цепь с весовыми резисторами. Используя другие номиналы резисторов, можно получать разные формы сигналов.

    Получение синусоидального сигнала с частотами, перестраиваемыми в широком диапазоне является трудной задачей при использовании обычных RC или LC генераторов. Однако такой сигнал может быть легко получен, если использовать тактовый генератор, счётчик и суммирующую цепь с весовыми резисторами.

    Рис. 1.

    Схема, изображённая на рисунке 1, может производить выходной сигнал с частотным диапазоном от 0,01 Гц до 1 мГц, с отношением перекрытия частот более чем 100,000,000:1 без использования каких-либо ФНЧ или ФВЧ. Схема состоит из двух частей. Первой частью является счётчик IC1, управляющий инверторами IC2, последовательность сигналов с которых переключает входные резисторы второй части схемы — суммирующего усилителя IC3. Логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (XOR) используются для инвертирования сигнала, поступающего с четырёх выводов Q0-Q3 счётчика IC1, в зависимости от логического значения на пятом выходе Q4 счётчика. Эта операция создаёт положительные и отрицательные полупериоды синусоиды. Каждый полупериод состоит из 24=16 частей.

    Логические значения на выходах Q0–Q4 микросхемы IC1 создают весовые симметричные токи в точке суммирования на входе микросхемы IC3. Усилитель суммирует все весовые токи и создаёт на выходе сигнал желаемой синусоидальной формы.

    Каждому периоду выходного сигнала соответствует 16*2=32 периодов входного, то есть входная частота должна быть в 32 раза выше, чем частота аналогового сигнала на выходе:

    Fout_analog=Fin_digital/32

    Изменяя значения резисторов R1-R4, на выходе можно получать другие формы сигналов.

    Франтишек Мишель

    BACK

    5 Простые схемы генератора синусоидальных колебаний

    Генератор синусоидальных колебаний фактически представляет собой схему генератора синусоидальных колебаний, генерирующую экспоненциально возрастающую и падающую синусоидальную форму волны.

    5 простых схем генератора синусоидальных колебаний, представленных в следующей статье, легко построить, поскольку они включают небольшое количество обычных электронных компонентов и могут использоваться для генерации экспоненциально изменяющейся формы волны с заданной частотой. Частота определяется цепью обратной связи RC между входом и выходом схемы.

    Форма синусоидального сигнала, которую можно получить из следующих цепей, представлена ​​на следующей схеме:

    1) Высококачественный генератор синусоидального сигнала

    Приведенная ниже схема генератора синусоидального сигнала не только проста в сборке, но и обеспечивает исключительно чистый выходной сигнал с общим уровнем шума и искажений менее 0,1%.

    Конструкция представляет собой простой осциллятор с мостом Вина, сконфигурированный на основе операционного усилителя.

    Однако схема состоит из термистора Th2, используемого для стабилизации коэффициента усиления замкнутого контура схемы с величиной, которая может генерировать выходной синусоидальный сигнал очень хорошего качества с амплитудой около 2 вольт от пика к пику.

    Единственным недостатком этой схемы является наличие термистора RA53, обладающего полезным свойством самонагрева. Этот тип термистора может быть намного дороже по сравнению с обычными термисторами.

    Тем не менее, простая конструкция этого генератора синусоидальных колебаний и превосходный выходной синусоидальный сигнал, полученный благодаря этому методу стабилизации, вероятно, оправдывают его высокую стоимость.

    В качестве альтернативы можно заменить термистор маленькой лампочкой накаливания на 6 В для получения того же эффекта.

    Конденсаторы C1, C2 и резисторы R1, R2 используются для фиксации рабочей частоты выходной синусоиды.Здесь значение резистора R1 может быть таким же, как R2, и точно так же C1 и C2 также могут иметь одинаковые значения.

    Частота синусоидального сигнала может быть определена по следующей формуле R2 может быть установлен на 33k. Изменение либо резисторов, либо конденсаторов позволяет получить противоположно пропорциональное изменение значения частоты.

    Рекомендуется, чтобы номиналы двух резисторов находились в пределах от нескольких кОм до многих мегаом. Для конденсаторов подойдет любое значение в диапазоне нескольких пФ и выше.

    Сказав это, вы не можете использовать конденсаторы поляризованного типа, такие как электролитические или танталовые элементы, и практически говоря, это условие ограничивает значение конденсатора максимум около 2,2 мкФ.

    Выходную частоту синусоидального сигнала можно регулировать, заменив резисторы R1 и R2 постоянными резисторами и включив последовательно потенциометр, и, безусловно, необходимо использовать сдвоенный потенциометр, чтобы убедиться, что ряды резисторов R1 и R2 значения могут быть изменены комбинированным образом.

    Схема работает при минимальном напряжении питания около 6 вольт, а схема может выдерживать абсолютный максимум 36 вольт. Эта простая схема генератора синусоидального сигнала может эффективно управляться через двойной симметричный источник питания, использующий источник питания 0 В с отводом от середины, генерируемый резисторами R3 и R4.

    Если схема питается от подлинного двойного источника питания, то очевидно, что R3 + R4, как правило, не нужны и могут быть устранены.

    2) Упрощенный генератор синусоидального сигнала

    На следующем рисунке ниже показана схема еще одного генератора синусоидального сигнала, который по существу точно такой же, как и предыдущий.Однако он работает с методом стабилизации усиления, который не зависит от дорогого термистора.

    Диоды D1 и D2 используются для минимизации коэффициента усиления замкнутого контура усилителя, как только выходное напряжение становится выше примерно +/-0,5 В, что эффективно предотвращает переход схемы в неустойчивый колебательный режим. Это, в свою очередь, позволяет избежать возможности сильного ограничения и искажения выходного сигнала.

    Однако вы можете обнаружить значительный уровень искажений выходного синусоидального сигнала, что может быть неприемлемо для приложений, в которых ожидается высококачественная синусоидальная волна.Выходной уровень синусоидального сигнала составляет около 500 мВ RMS.

    3) Использование усилителя звука LM380

    Схема построена на основе усилителя мощности звука (IC1), используемого в схеме генератора с фазовым сдвигом. Трехсекционная схема фазового сдвига используется для обеспечения обратной связи между выходом и инвертирующим (-) входом IC1. R2 — C1, R3 — C2 и R4 — C3 составляют три части, каждая из которых обеспечивает 60-градусный фазовый сдвиг на определенной частоте. В результате на этой частоте три части имеют общий фазовый сдвиг в 180 градусов.С предоставленными настройками схема колеблется примерно с частотой 1k5 Гц.

    Цепь такого типа обычно должна генерировать синусоидальный сигнал на выходе, поскольку чистый звуковой сигнал приятно слушать в течение продолжительных периодов времени. Здесь этот синусоидальный сигнал воспроизводит форму сигнала, генерируемого реальной связью CW (Морзе), когда он обрабатывается приемником. Если коэффициент усиления усилителя лишь немного компенсирует неэффективность цепи обратной связи, эта схема будет генерировать относительно чистую синусоиду.

    Это достигается изменением резистора R1 для обеспечения желаемого уровня потерь через канал обратной связи. Из-за отсутствия обратной связи он тормозится вблизи точки окончания колебаний. C4 и размыкающее соединение на выходном разъеме обеспечивают подачу выходного сигнала на динамики. Если вставить вилку в выходную розетку, динамик сразу отключится. Устройство имеет выходную мощность около 100 мВт (среднеквадратичное значение) и потребляемый ток примерно 20 мА, когда клавиша нажата.

    4) Генератор синусоидального сигнала на одном транзисторе

    Транзисторный генератор с фазовым сдвигом представляет собой очень простую в сборке схему, которую можно использовать для генерации выходного синусоидального сигнала.Сказав это, пока не будет использована какая-либо стабилизация усиления, он может генерировать выходной сигнал с экстремальными уровнями искажений. Рабочая частота этого транзисторного генератора синусоидальной волны регулируется 3 резисторами и 3 конденсаторами.

    Из-за использования 3 компонентов регулирования частоты может быть невозможно применить эту конструкцию в приложениях, требующих возможности переменной или регулируемой частоты.

    Другая проблема с этой конструкцией заключается в том, что может быть трудно получить удовлетворительную стабилизацию усиления.По этой причине рекомендуется использовать этот фазовращающий генератор только в тех схемах, где допустимы фиксированная частота и синусоидальный сигнал низкого качества.

    Полная принципиальная схема простого фазовращателя на транзисторах показана на рисунке выше.

    Транзистор Tr1 используется как усилитель с общим эмиттером с высоким коэффициентом усиления, имеющий обратную связь, настроенную на выводах коллектора/базы биполярного транзистора с помощью 3-ступенчатой ​​фазовращающей схемы.

    Первая ступень состоит из конденсаторов C1 и R1, вторая ступень состоит из конденсаторов C2 и R2, а последняя ступень состоит из конденсаторов C3 и TR1.С определенной частотой у нас есть фазовый сдвиг на 60 градусов через каждый из этапов сети фазового сдвига, что обеспечивает общий сдвиг на 180 градусов.

    Таким образом, в усилителе создается положительная, а не отрицательная обратная связь, а коэффициент усиления TR1 достаточно высок, чтобы гарантировать мощные колебания на этой частоте. Теоретически рабочую частоту можно рассчитать по формуле:

    Частота = 1/2π6CR

    Это означает, что коэффициент усиления усилителя как раз достаточен для поддержания колебаний, однако при практических измерениях вы можете обнаружить, что он существенно выше этого.

    В связи с этим фактическая частота колебаний довольно низкая по сравнению с расчетным числом, а рабочая частота фактически составляет обычно не более 50 процентов от расчетного значения.

    Поэтому значения деталей, указанные на диаграмме, обеспечивают выходную частоту около 1 кГц, а не 2 кГц. Частоту этой простой схемы генератора синусоидального сигнала можно настроить, изменив значения C1 и C3, и все эти значения должны быть идентичными.

    Изменение значения обеспечивает обратно пропорциональный сдвиг частоты.Частоту цепи также можно отрегулировать, изменив значения резистора, хотя лучше всего оставить R1 и R2 с минимальным значением 3 кОм, которое не должно превышать значение 18 кОм.

    Транзистор TR1 может быть практически любым кремниевым транзистором NPN с высоким коэффициентом усиления, например, BC109C, BC108C или BC547.

    5) Еще один генератор синусоидальной волны на одном транзисторе

    Базовый генератор фазового сдвига может быть построен с использованием одного транзистора. Выход представляет собой синусоиду с чем-то вроде «глыбы», что указывает на то, что процент искажения несколько значителен, около 10%.Это не всегда проблема; при создании звуковых тонов большое гармоническое содержание создает гораздо более интригующий звук. Вставив потенциометр (25 Ом) в вывод эмиттера Q1, можно улучшить качество синусоиды.

    Когда сопротивление установлено таким, что цепь лишь слегка колеблется, синусоида становится достаточно чистой. Но при изменении напряжения питания колебание может полностью прекратиться. Рабочую частоту можно изменить, подключив потенциометр 10k к R3 или изменив C1, 2, 3.Установка C1, 2, 3 равными 100 нФ снижает рабочую частоту вдвое.

    Цепь генератора переменного синусоидального сигнала

    Представленная здесь схема генерирует высококачественный выходной синусоидальный сигнал в трех бесступенчатых диапазонах (диапазон 1, от менее 20 Гц до более 200 Гц; диапазон 2, от менее 200 Гц до более 2 кГц; и диапазон 3, от 2 кГц до более 20 кГц), которые охватывают более чем полный спектр звуковых частот. Используется схема типа моста Вина, которая состоит из усилителя с частотно-избирательной положительной обратной связью, создаваемой сетью C-R.Емкостными элементами этой сети могут быть все, что переключается двумя конденсаторами SW1.

    R6, R7 и RV1 являются резистивными компонентами, причем последний позволяет регулировать выходную синусоидальную волну во всех вышеупомянутых диапазонах. Эта схема обеспечивает положительную обратную связь по сравнению с операционным усилителем IC1 на основе полевых транзисторов, который имеет низкий уровень шума и искажений.

    Неинвертирующий вход IC1 также смещается резисторами RV1a и R6 к центральному ответвлению от питания, генерируемого резисторами R1, R2 и C2.Если необходимо получить удовлетворительные формы сигнала, коэффициент усиления замкнутого контура IC1 должен поддерживаться точно на нужном уровне. Для обеспечения стабильных рабочих параметров и постоянного синусоидального выходного уровня используется схема автоматической регулировки усиления (АРУ).

    Цепь отрицательной обратной связи образована стоком резисторов R5, R4 и транзистора Q1 и сопротивлением истока, который регулирует коэффициент усиления IC1 с обратной связью. Q1 сначала смещен в прямом направлении через резистор R3, чтобы обеспечить адекватное усиление для мощных колебаний. R8 и C10 связывают часть выхода IC1 с выпрямителем и сглаживающей цепью, состоящей из D1, D2 и C3.Это приводит к положительному смещению, которое пытается отключить Q1, что приводит к снижению усиления схемы.

    Чем выше смещение и меньше коэффициент усиления, тем сильнее колеблется схема. Выходной сигнал можно изменять от нуля до примерно 1V5 среднеквадратичного значения с помощью регулируемого аттенюатора RV2. Текущее использование схемы составляет около 7 миллиампер.

    Семь распространенных способов создания синусоиды


    Синусоида — это естественная форма сигнала, используемая в средствах связи и других электронных приложениях.

    Многие электронные устройства используют сигналы синусоидальной формы. Аудио-, радио- и силовое оборудование обычно генерирует или обрабатывает синусоидальные волны. Как оказалось, есть буквально десятки способов генерировать синусоиду. В этой статье представлены некоторые популярные методы, с которыми вы должны быть знакомы.

    Генератор венского моста

    Популярным низкочастотным (аудио и примерно до 100 кГц) синусоидальным генератором является мост Вина, показанный на рис. 1 .

    РИСУНОК 1. Популярный мостовой осциллятор Вина. Старенький, но добрый. Частота может быть изменена с помощью потенциометров для R и включения различных значений C.


    В нем используется RC-цепь, которая создает нулевой фазовый сдвиг от выхода к входу, создавая положительную обратную связь, которая, в свою очередь, вызывает колебания. Операционный усилитель используется для получения коэффициента усиления, равного трем, который компенсирует затухание RC-цепи. При чистом коэффициенте усиления замкнутого контура, равном единице, схема колеблется с частотой, определяемой значениями RC-цепи:

    .

    f = 1/2πRC

    Эта схема отлично работает и производит очень чистую синусоидальную волну с низким уровнем искажений.Его проблема заключается в том, что нестабильность коэффициента усиления и фазы может привести к тому, что схема полностью перестанет колебаться или войдет в режим насыщения, создавая обрезанную синусоидальную или прямоугольную волну. Для устранения этой проблемы обычно добавляют некоторые компенсационные компоненты.

    Простое решение — заменить резистор R1 небольшой лампочкой накаливания, сопротивление которой меняется в зависимости от силы тока. По мере увеличения выходного сигнала ток и сопротивление лампы увеличиваются, а коэффициент усиления для компенсации уменьшается. Если выходной сигнал падает, ток уменьшается, сопротивление снижается, а коэффициент усиления увеличивается, чтобы выходной сигнал оставался постоянным.Один рабочий пример — сделать R2 390 Ом, а R1 — лампочку типа 327. Другие более сложные схемы используют полевой транзистор в качестве переменного резистора для изменения коэффициента усиления.

    Эта схема работает и имеет частоту около 1592 Гц. Выходная амплитуда зависит от напряжения питания.

    Генератор фазового сдвига

    Популярным способом изготовления синусоидального генератора является использование RC-цепи для получения фазового сдвига на 180 градусов для использования в цепи обратной связи инвертирующего усилителя. Установка коэффициента усиления усилителя для компенсации затухания RC-цепи вызовет колебания.Существует несколько вариантов фазовращателей, включая сеть Twin-T RC и каскадные секции верхних частот RC, которые производят сдвиги на 45 или 60 градусов на каждом этапе. Усилитель может быть одним транзистором, одним операционным усилителем или несколькими операционными усилителями. На рис. 2 показан один популярный вариант.

    РИСУНОК 2. Фиксированная частота является недостатком, но для одной частоты это хорошо. Чистый выход должен быть буферизован повторителем операционного усилителя, если вы собираетесь управлять нагрузкой.


    Эти осцилляторы производят очень чистую синусоидальную волну с низким уровнем искажений. Однако частота фиксируется в точке, где каждая секция RC производит фазовый сдвиг на 60 градусов. Эта приблизительная частота:

    f = 1/2,6RC

    В схеме рисунок 2 частота должна быть около 3,85 кГц.

    Кварцевый осциллятор Колпитца

    Кристаллы кварца часто используются для установки частоты генератора из-за их точной частоты колебаний и стабильности.Эквивалентная схема кристалла представляет собой последовательную или параллельную LC-цепь. Рис. 3 — очень популярный синусоидальный генератор типа Колпитца, идентифицируемый цепью обратной связи с двумя конденсаторами.

    РИСУНОК 3. Популярный кварцевый осциллятор, который всегда работает.


    Это еще одна широко используемая схема, поскольку она проста в реализации и очень стабильна. Его полезный частотный диапазон составляет приблизительно от 100 кГц до 40 МГц. На выходе синусоидальная волна с небольшим искажением.

    Кстати, если вам нужен кварцевый генератор с синусоидальным выходом, вы обычно можете купить коммерческую схему. Они широко доступны практически для любой желаемой частоты. Они упакованы в металлическую банку и имеют размер типичной ИС. Источник постоянного тока обычно составляет пять вольт.

    Прямоугольная волна и фильтр

    Интересным способом получения синусоидальной волны является выделение ее с помощью фильтра. Идея состоит в том, чтобы сначала сгенерировать прямоугольную волну. Как оказалось, часто проще сгенерировать прямоугольную или прямоугольную волну, чем синусоиду.Согласно теории Фурье, прямоугольная волна состоит из основной синусоиды и бесконечного числа нечетных гармоник.

    Например, меандр 10 кГц содержит синусоиду 10 кГц, а также синусоидальные волны на 3-й, 5-й, 7-й и т. д. гармониках 30 кГц, 50 кГц, 70 кГц и т. д. Идея состоит в том, чтобы подключить прямоугольную волну к фильтру, который выбирает нужную частоту.

    На рис. 4 показан один пример.

    РИСУНОК 4. Рекомендуется версия CMOS 555, но вы можете сделать это со стандартным 555, убрав резистор 100K.


    ИС таймера CMOS 555 создает прямоугольную волну с рабочим циклом 50%. Его выходной сигнал направляется на RC-фильтр нижних частот, который отфильтровывает гармоники, оставляя только основную синусоидальную волну. Некоторое искажение является обычным явлением, так как трудно полностью устранить гармоники. Для улучшения качества синусоидального сигнала можно использовать более селективный LC-фильтр. Имейте в виду, что вы также можете использовать селективный полосовой фильтр, чтобы выбрать одну из гармонических синусоидальных волн.

    Эта схема рассчитана на частоту 1600 Гц.

    Прямой цифровой синтез

    Интересным способом создания синусоидальной волны является цифровая обработка. См. Рисунок 5 .

    РИСУНОК 5. Прямой цифровой синтез.


    Он начинается с постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), в котором хранится ряд двоичных значений, представляющих значения, соответствующие уравнению тригонометрии для синусоиды. Затем эти значения считываются из ПЗУ по одному и подаются на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).Тактовый сигнал шагает по адресному счетчику, который затем последовательно обращается к синусоидальным значениям в ПЗУ и отправляет их на ЦАП. ЦАП генерирует аналоговый выходной сигнал, пропорциональный двоичному значению из ПЗУ. То, что вы получаете, является ступенчатым приближением синусоиды.

    Рис. 6. — грубый пример.

    РИСУНОК 6. Ступенчатая аппроксимация синусоиды. Прохождение сигнала через фильтр нижних частот сглаживает ступеньки.


    Если вы используете достаточно выборок и используете больше битов для двоичного значения, шаги будут меньше, и будет иметь место более мелкозернистая синусоида.Частота синусоидальной волны зависит от количества выборок или значений, которые вы используете для синусоидальной волны, и частоты тактового сигнала, который считывает значения из ПЗУ. Если шаги слишком велики, вы можете пропустить ступенчатый сигнал через фильтр нижних частот, чтобы сгладить его. Доступны специальные микросхемы прямого цифрового синтеза (DDS), такие как от Analog Devices, для генерации синусоидальных волн от менее 1 Гц до многих МГц.

    Генератор функций

    Функциональный генератор — это название устройства, которое генерирует синусоидальные, прямоугольные и треугольные волны.Он может описывать часть стендового испытательного оборудования или ИС. Одна старая, но все еще хорошая микросхема функционального генератора — XR-2206. Впервые он был изготовлен Exar в 1970-х годах, но все еще существует.

    Если вам нужен генератор синусоидального сигнала, который можно настроить на любую частоту в диапазоне от 0,01 Гц до 1 МГц и более, обратите внимание на XR-2206. На рис. 7 показан XR-2206, подключенный в качестве генератора синусоидального сигнала.

    РИСУНОК 7. XR-2206 — это более старая ИС, которая все еще доступна и представляет собой отличный способ генерировать синусоидальные, прямоугольные и треугольные волны в широком диапазоне частот.


    Частота устанавливается резисторами R и C и рассчитывается по формуле:

    f = 1/RC

    Внутренний осциллятор генерирует прямоугольную и треугольную волны. Схема синусоидального формирователя берет треугольную волну и преобразует ее в синусоидальную.

    Это еще отличная микросхема. Помимо трех распространенных сигналов, которые он генерирует, он также может модулировать их по амплитуде или частоте.

    Импульсные генераторы синусоидальных колебаний

    Есть несколько других хитрых способов сделать приблизительную синусоиду из импульсов и фильтров.Один из способов — просто сложить вместе две прямоугольные волны одинаковой амплитуды, сдвинув одну на 90 градусов относительно другой (, рис. 8, ). Пара JK-триггеров, управляемых противоположными по фазе тактовыми импульсами, может генерировать две прямоугольные волны, которые необходимо добавить.

    РИСУНОК 8. Грубый способ приблизить синусоиду, которая может работать для некоторых приложений переменного тока.


    В результате получается сигнал, который можно использовать в некоторых приложениях для замены синусоидального сигнала.Некоторые грубые преобразователи постоянного тока в переменный используют этот метод. Эффект представляет собой среднюю мощность, подобную той, которую синусоидальная волна подает на нагрузку. Некоторая RC- или LC-фильтрация может сгладить волну до более непрерывной синусоидальной формы. Этот метод используется в некоторых источниках бесперебойного питания (ИБП) или инверторах солнечной энергии, где идеальная синусоида не требуется.

    Интересный метод использует последовательность импульсов различной ширины, которые фильтруются в синусоиду. Если вы примените прямоугольную волну с одинаковым временем включения и выключения к фильтру нижних частот, на выходе будет среднее значение импульсного напряжения за период включения-выключения.При пятивольтовом импульсе средний выходной сигнал за полный цикл волны составит 2,5 вольта. Изменяя длительность или ширину импульса, можно получить различные средние напряжения.

    Пример приведен в Рисунок 9 .

    РИСУНОК 9. Схема ШИМ для генерации эквивалентной импульсу синусоидальной волны. Использование нескольких импульсов снижает гармонические искажения и усредняет их до более гладкой синусоидальной волны.


    Амплитуда импульсов постоянна, но ширина или продолжительность импульса варьируются.По мере увеличения длительности импульса фильтр нижних частот создает более высокое среднее выходное напряжение. По мере того, как импульсы становятся уже, среднее выходное напряжение уменьшается. Нагрузка усредняет импульсы до состояния, близкого к синусоидальному. Использование большего количества импульсов приводит к более гладкой выходной синусоиде. Импульсы постепенно увеличиваются, а затем постепенно уменьшаются, и их среднее значение представляет собой синусоидальную волну. При необходимости можно добавить дополнительную фильтрацию.

    Этот метод используется в некоторых системах привода с регулируемым двигателем для изменения частоты синусоидальной волны, подаваемой на асинхронный двигатель переменного тока, для изменения его скорости (как в инверторах солнечной энергии и источниках бесперебойного питания).

    Последовательность импульсов переменной ширины обычно генерируется микроконтроллером. Большинство этих процессоров имеют инструкции широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и один или несколько выходов ШИМ. Ключом к созданию синусоидальной волны с низким уровнем искажений является выбор количества, последовательности и шаблона импульсов. Известный инженер и писатель Дон Ланкастер разработал математический метод определения количества импульсов и их продолжительности для создания синусоидальной волны с минимальными гармоническими искажениями. Это называется волшебные синусоиды.Взгляните на www.tinaja.com .

    Схемы, описанные здесь, работают, если вы хотите с ними поиграться. Я использовал ОУ TL081, но работает почти любой другой (741 и т.д.). Также неплохо сделать коэффициент усиления операционного усилителя переменным с помощью потенциометра на пути обратной связи, чтобы отрегулировать коэффициент усиления, чтобы инициировать или поддерживать колебание. НВ


    Как собрать генератор синусоидального сигнала

    Это третья часть из четырех руководств по генераторам волн и генераторам.Ознакомьтесь с другими статьями этой серии: генераторы прямоугольных, пилообразных и треугольных волн и кварцевые генераторы. В этой статье мы поговорим о синусоидах и генераторах синусоидальных волн.

    В идеале синусоидальные волны вообще не должны содержать гармоник и часто используются в генераторах сигналов, используемых для тестирования усилителей и фильтров, а также радиочастотных (РЧ) цепей для обеспечения несущих сигналов для приемников и передатчиков. Спектральная чистота и стабильность имеют первостепенное значение. Хотя есть несколько способов генерировать синусоидальные волны, такие как цифровой источник e.грамм. Arduino, в этом уроке мы рассмотрим еще три распространенных способа сделать это.

    Метод 1: Осцилляторы Wien Bridge

    Макс Вин изобрел мостовой генератор Вина в 1891 году. В 1939 году под руководством Фредерика Термана два студента Стэнфордского университета, Хьюлетт и Паккард, разработали работающий генератор звуковых сигналов в своем гараже, используя мост Вина и стабилизатор лампы. Это был их первый продукт и начало компании Hewlett Packard!

    Приведенная ниже схема во многом похожа на схему, за исключением того, что в ней вместо ламп (клапанов) используется операционный усилитель.Он по-прежнему использует очень подходящий метод регулировки амплитуды лампы.

    Осциллятор Венского моста

    Мостовая схема C1 R4a и C3 R4b. R4 представляет собой двунаправленный потенциометр и регулирует частоту, которая составляет 1/2πRC. Предполагая, что R4 является центральным, скажем, 2k, это будет 1/(2*π* 5k * 0,01u) = 3 кГц. Лампа представляет собой небольшую лампочку накаливания на 12 В. Когда нить накала нагревается, ее сопротивление увеличивается, уменьшая ток через нее, уменьшая коэффициент усиления и амплитуду на выходе, поэтому вы получаете очень эффективное управление амплитудой отрицательной обратной связи.Идея состоит в том, чтобы отрегулировать резистор R2 так, чтобы цепь только колебалась. Это дает меньший выходной сигнал, но лучшие характеристики с низким уровнем искажений.

    C1 R4a — это последовательный фильтр верхних частот, а C3 R4b — параллельный фильтр нижних частот. Когда они одинаковы в любой заданной точке, положительная обратная связь от выхода к неинвертирующему входу заставляет усилитель колебаться с коэффициентом усиления, установленным 1+ R2/Rlamp.

    Как видно из Фурье-дисплея на изображениях осциллографа ниже, наихудшая гармоника находится на 58 дБ ниже; это около 0.13% КНИ. Если бы вы следовали этой схеме с фильтром нижних частот, настроенным на обрезание сразу после установленной частоты, вы могли бы снизить еще 30 дБ, сделав его значительно ниже 0,01%, при условии, что фильтр не добавляет слишком много собственных искажений.

    Если генератор очень чистый, со стабильной амплитудой и может настраиваться в частотном диапазоне 10:1, а также с выбираемым диапазоном ограничения, он может стать хорошим тестовым генератором. Но потенциометр с большим значением был бы лучше — у меня валялось всего 50к. Обратите внимание, что потенциометр должен быть линейным, а не логарифмическим.

    .

    Хорошая чистая синусоида Все гармоники > 58 дБ вниз

    Метод 2: XR2206

    Еще одним очень удобным способом получения хорошей синусоидальной волны с коэффициентом настройки 10:1 является монолитный генератор XR2206. Этот чип дает вам бонус в виде прямоугольного сигнала на выходе, который вы можете использовать для управления отображением частоты.Регулировка R5 и R7 установит THD ниже 1%. Кроме того, размыкание переключателя на контакте 13 изменит синусоидальную волну на довольно хорошую треугольную форму волны.

    Этот осциллятор будет легко работать в диапазоне частот от 10 Гц до 100 кГц, превращаясь в очень хороший настольный генератор звуковых сигналов или полноценный генератор функций. Комбинируя два из этих генераторов функций и модулируя один с другим, можно синтезировать практически любой сигнал тревоги или сирену полиции/скорой помощи.

    XR2206 синус, квадратный и треугольник волновой генератор
    Audio GR2206 XR2206 PCB

    Метод 3: Clapp GSCILLATOR

    Если вам нужна синусоида на гораздо более высоких частотах, чем мы можем получить с помощью моста Вина и XR2206, вам нужно использовать генератор радиочастотного типа.Двумя распространенными типами являются Colpitts и Clapp, оба из которых используют конденсатор с ответвлениями. Оба являются отличным выбором. Небольшое изменение Колпитца превращает его в осциллятор Клэппа.

    Диаграмма A показывает базовый Colpitts. Обратите внимание, что C1 и C5 включены последовательно/параллельно с L1 и образуют резонансный контур. В Клаппе, показанном на диаграмме B, значение C7 сделано намного меньшим, чем C2 и C6, и имеет гораздо большее влияние на настройку. Если C7 намного меньше, частота f в основном зависит только от C7 и более стабильна и настроена в лучшем диапазоне.Вот почему схемы Клаппа часто являются более популярным выбором для радио VFO (генераторов с переменной частотой).

    Ниже показан работающий VFO Clapp, и есть несколько интересных дополнений к базовой схеме. C1 R1 обеспечивает развязку от источника питания. RFC представляет собой около 10 витков магнитной проволоки на ферритовом кольце, что придает источнику более высокий импеданс, а R3 обеспечивает смещение полевого транзистора. C2 и C4 — конденсаторы обратной связи, а C5 — регулируемый конденсатор. D1 R2 помогает снизить амплитуду, улучшая синусоиду.

    Генератор переменной частоты Клэппа Генератор переменной частоты Clapp (сборка в стиле RF)

    Ниже приведена кривая Клаппа вышеописанной схемы, которая является хорошей синусоидой. Рядом с ним находится дисплей Фурье, показывающий вторую гармонику, которая ниже почти на 40 дБ (около 1% THD).

    13 3
    Волновая форма CLAPP-осциллятора Фурье-дисплей CLAPP-осциллятора 2-й гармоник составляет 1%

    Теперь мы посмотрели на четыре разных синусоидальных осцилляторами, которые дают хорошие чистые формы волны.В последней статье этой серии мы рассмотрим кварцевые генераторы. Обязательно оставьте комментарий ниже, если у вас есть какие-либо вопросы!


    A Быстродействующий генератор синусоидального сигнала

    %PDF-1.4 % 1 0 объект >поток application/pdfA Quick Sine Wave Generator

  • Технические документы
  • Texas Instruments, Incorporated [SNOA839,0]
  • iText 1.4 (by lowagie.com)SNOA8392011-12-07T23:07:48.000Z2011-12-07T23:07:48.000Z конечный поток эндообъект 2 0 объект> эндообъект 3 0 obj>/ProcSet[/PDF/Text/ImageB/ImageC/ImageI]/Font>>>/MediaBox[0 0 540 720]/Parent 2 0 R/Contents[12 0 R 13 0 R 14 0 R 15 0 R]/Тип/Страница>> эндообъект 8 0 объект >поток

    Генератор синусоидального сигнала | ЭлектрическийМаг

    Генератор синусоидального сигнала — это класс функциональных генераторов, которые создают синусоидальную форму волны или сигнала.Синусоида непрерывная с плавными периодическими колебаниями. Это одна из самых простых и основных волновых форм. Форма сигнала повторяется через каждые 360°. Некоторые современные генераторы синусоидальных сигналов используют процессоры цифровых сигналов для синтеза сигналов. Цифровые сигналы можно преобразовать в аналоговый эквивалент, пропустив их через цифро-аналоговый преобразователь.

    Генератор синусоидального сигнала

    Конструкция

    В космосе так много волн и источников. Естественные волны разнообразны и более сложны и объясняют очень важные процессы, происходящие во Вселенной.Этот пост ограничится искусственными волнами синусоидальной формы. В основе этого генератора лежит осциллятор , который запускается для генерации волн. Большинство генераторов сигнальных волн в основном имеют осциллятор, откалиброванный по частоте и амплитуде. Кроме того, они имеют нелинейную схему формирования диодов. Генератор имеет клеммы для управления всеми характеристиками сигнала. Современные генераторы синусоидальных колебаний имеют микропроцессорное управление и позволяют управлять ими с персонального компьютера.Они могут быть автономными, автономными приборами или могут быть включены в более сложные автоматические тестовые системы.

    Операция

    Работа сильно зависит от конструкции, то есть от различных используемых компонентов. Простейшая синусоида генерируется генератором переменного тока. Изменяющийся магнетизм, пересекающий проводники, генерирует переменный индуцированный ток, который имеет синусоидальную форму. Так что да, переменный ток представляет собой синусоидальную волну. Для волн, генерируемых оборудованием, это одна из используемых схем.Прямоугольная волна сначала генерируется путем многократного включения и выключения источника постоянного тока. последовательное включение имеет обратную полярность, так что положительный и отрицательный циклы чередуются. Прямоугольная волна включает любую другую форму волны, которая может потребоваться. Они выводят синусоиду, используется LC-контур. Прямоугольная волна проходит через катушку индуктивности и резистор параллельно. Обмен энергией между конденсатором и катушкой индуктивности приводит к возникновению положительных и отрицательных циклов синусоиды. Размер конденсатора и катушки индуктивности определяет частоту, а величина прямоугольной волны определяет выходную амплитуду.

    Другой способ генерации заключается в следующем. Сначала треугольные сигналы генерируются путем многократной зарядки и разрядки конденсаторов от источника постоянного тока. Это создает линейно возрастающую и убывающую рампу напряжения. Когда выходное напряжение достигает верхнего или нижнего пределов, зарядка или разрядка меняются местами с помощью компаратора, создавая линейную треугольную волну. Изменяя ток и размер конденсатора, можно получить разные частоты. Нелинейная схема формирования диода преобразует треугольную волну в достаточно точную синусоидальную волну, скругляя углы треугольной волны в процессе, подобном клиппингу в аудиосистемах.

    Свойства хорошего генератора синусоидальных колебаний

    1. Создает плавную синусоиду.
    2. Способность генерировать широкий диапазон частот.
    3. Стабильность частоты 0,1% в час для аналоговых генераторов или 500 ppm для цифровых генераторов.
    4. Максимальное синусоидальное искажение около 1% (точность схемы формирования диодов) для аналоговых генераторов.
    5. Поддержка Может поддерживаться амплитудная модуляция (AM), частотная модуляция (FM) или фазовая модуляция (PM).
    6. Выходная амплитуда до 10 В от пика до пика без ограничения.
    7. Амплитуда может быть изменена, обычно с помощью калиброванного аттенюатора с декадными шагами и непрерывной регулировкой в ​​пределах каждой декады.
    8. Предусмотрено напряжение смещения постоянного тока, например, регулируемое в пределах от -5В до +5В.
    9. Выходное сопротивление 50 Ом.

    Заключение

    В мире физики есть две широкие области изучения, т. е. материя и волны. Электричество, свет, звук, ветер и аромат — все это волны.Любая связь, будь то близкая или дальняя, включает в себя передачу волнового сигнала. Область медицины сильно зависит от лабораторной диагностики генераторов сигналов. В исследовательском оборудовании есть генераторы сигналов, которые помогают ученым проводить тесты. Нельзя не упомянуть и о том, что генераторы являются полезным стимулом при проектировании, тестировании, устранении неполадок и ремонте электронных устройств. Вам может быть интересно узнать о других типах волновых генераторов, следите за обновлениями.

    Простой тройной синусоидальный генератор

    Этот генератор производит звуковые сигналы для тестирования микрофонов и кодеков, используемых в аудиоусилителях.Этот простой тройной генератор синусоидальных колебаний также можно использовать для тестирования других аудиосистем, включая оборудование VoIP (передача голоса по Интернет-протоколу).

    Оборудование для передачи речевых сигналов обычно предназначено для передачи аудиосигналов в диапазоне от 300 Гц до 3400 Гц. Тестирование такого оборудования обычно проводят на трех частотах — 300 Гц, 1000 Гц и 3400 Гц. Во время тестов мы обычно используем отдельные и смешанные частоты.

    Цепь и рабочая

    Принципиальная схема простого тройного синусоидального генератора показана на рис.1. Он построен на основе трех сдвоенных операционных усилителей звука NE5532 (с IC1 по IC3), сдвоенного источника питания и нескольких других компонентов.

    Рис. 1: Принципиальная схема тройного синусоидального генератора

    Вы можете использовать операционный усилитель, такой как NE5532A, RC4560, или любой аналогичный или лучший, способный управлять нагрузкой до 600 Ом.

    Схема состоит из трех генераторов синусоидальных колебаний с мостами Вина и трех операционных усилителей (от IC1 до IC3). Частоты генераторов показаны в таблице выше.

    Лучше использовать резисторы с R4 по R9 и конденсаторы с C1 по C6 с допуском ±2% или выше. Мы можем рассчитать частоту колебаний, используя формулу для стандартного мостового осциллятора Вина.

    Выводы 1 и 7 IC1 являются выходами первого и второго генераторов соответственно, а выход третьего генератора получается с вывода 7 IC2.

    Все три сигнала, создаваемые этими тремя генераторами, смешиваются на IC2.Контакты с 1 по 3 микросхемы IC2 и связанных с ней компонентов работают как микшер сигналов.

    Амплитуды входных сигналов на выводе 2 микросхемы IC2 регулируются потенциометрами VR4, VR5 и VR6.

    Тройной генератор синусоидального сигнала имеет два выхода. Прямой выходной сигнал буферизуется первым операционным усилителем, образованным контактами 1–3 IC3, а инвертированный выход буферизуется вторым операционным усилителем, образованным контактами 5–7 IC3. Синусоидальный выход (O/P1) доступен на CON1, а его инвертированный выход (O/P2) доступен на CON2.

    Тройной синусоидальный генератор работает в диапазоне от ±5В до ±15В, но лучше использовать его только с источником питания в диапазоне от ±7В до ±15В.

    Строительство и испытания

    Схема печатной платы тройного синусоидального генератора в натуральную величину показана на рис. 2, а схема его компонентов — на рис. 3. Соберите схему на печатной плате. Подключите двойной источник питания ±15 В через CON3, и ваша схема готова к использованию.

    Рис. 2: Схема печатной платы тройного синусоидального генератораРис.3: Компоновка компонентов печатной платы
    Загрузите PDF-файлы компоновки печатной платы и компонентов:
    нажмите здесь

    Данная схема может производить три синусоидальных сигнала (312 Гц, 1026 Гц и 3400 Гц) одновременно, как указано в таблице. Эти выходы доступны на разъеме CON1 и инвертированные выходы на разъеме CON2.

    Схема нуждается в простой настройке амплитуды для каждого генератора. Потенциометры VR1, VR2 и VR3 используются для регулировки выходной амплитуды генераторов вокруг IC1 и IC2.Мы можем заменить эти потенциометры соответствующими постоянными резисторами.


    Петре Цв Петров был научным сотрудником и доцентом в Техническом университете Софии, Болгария, а также преподавателем-экспертом в OFPPT (Касабланка), Королевство Марокко. Сейчас он работает инженером-электронщиком в частном секторе Болгарии.

    Генерировать синусоиду, используя время симуляции в качестве источника времени

    Блок вычисляет форму выходного сигнала.

    В временном режиме значение параметра Sample time определяет работает ли блок в непрерывном режиме или в дискретном режиме.

    Поведение блока в непрерывном режиме

    При работе в непрерывном режиме блок Sine Wave может стать неточным из-за потери точности, так как время становится очень большим.

    Поведение блока в дискретном режиме

    A Время расчета Значение параметра больше нуля заставляет блок вести себя так, как если бы он управлял блоком удержания нулевого порядка, образец которого время установлено на это значение.

    Таким образом, вы можете создавать модели с источниками синусоидального сигнала, которые являются чисто дискретными, а не чем модели, представляющие собой гибридные непрерывные/дискретные системы.Гибридные системы по своей сути более сложны и, как следствие, требуют больше времени для моделирования.

    В дискретном режиме этот блок вместо этого использует дифференциальный инкрементный алгоритм одного на основе абсолютного времени. В результате блок может быть полезен в моделях предназначены для работы в течение неопределенного времени, например, при вибрации или испытание на усталость.

    Дифференциальный инкрементный алгоритм вычисляет синус на основе значения вычисляется на предыдущем шаге расчета. Этот метод использует следующие тригонометрические тождества:

    sin(t+∆t)=sin(t)cos(∆t)+sin(∆t)cos(t)cos(t+∆t)=cos(t)cos(∆t)−sin(t)sin (Δt)

    В матричной форме эти тождества следующие: sin(t)cos(t)]

    Поскольку Δ t является константой, следующее выражение является константой:

    [cos(Δt)sin(Δt)−sin(Δt)cos(Δt)]

    , проблема становится одной из матричного умножения значения sin(t) на постоянную матрицу для получения sin(t+∆t).

    Дискретный режим уменьшает, но не устраняет накопление округлений ошибки, например, (4*eps) .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2022 © Все права защищены.