Схема нч генератора пилкоподібної напруги. Релаксаційний генератор пилкоподібної напруги, сигналу, пилки. Схема. Розрахунок он-лайн, онлайн. Розрахунок частоти релаксаційного генератора

Продовжуючи тему електронних конструкторів я хочу і цього разу розповісти про один із пристроїв для поповнення арсеналу вимірювальних приладів радіоаматора-початківця.
Правда вимірювальним цей пристрій не назвеш, але те, що воно допомагає при вимірах, це однозначно.

Часто радіоаматору, та й не тільки, доводиться стикатися з необхідністю перевірки різних електронних пристроїв. Це буває як на етапі налагодження, так і на етапі ремонту.
Для перевірки буває необхідно простежити проходження сигналу по різних ланцюгах пристрою, але пристрій не завжди дозволяє це зробити без зовнішніх джерел сигналу.
Наприклад, при налаштуванні/перевірці багатокаскадного НЧ підсилювача потужності.

Для початку варто трохи пояснити про що йтиметься у даному огляді.
Розповісти я хочу про конструктора, що дозволяє зібрати генератор сигналів.

Генератори бувають різні, наприклад, нижче теж генератори:)

Але збиратимемо ми генератор сигналів. Я багато років користуюся старим аналоговим генератором. У плані генерації синусоїдальних сигналів він дуже добрий, діапазон частот 10-100000Гц, але має великі габарити і не вміє видавати сигнали інших форм.
В даному випадку ж будемо збирати DDS генератор сигналів.
DDS це або російською - схема прямого цифрового синтезу.
Даний пристрій може формувати сигнали довільної форми і частоти використовуючи як внутрішній генератор, що задає, з однією частотою.
Переваги даного типу генераторів у тому, що можна мати великий діапазон перебудови з дуже дрібним кроком і, при необхідності, мати можливість формування сигналів складних форм.

Як завжди, спочатку, трохи про упаковку.
Крім стандартного пакування, конструктор був упакований у білий щільний конверт.
Усі компоненти самі знаходилися в антистатичному пакеті із клямкою (досить корисна в господарстві радіоаматора річ:))

Усередині упаковки компоненти були просто насипом і при розпаковуванні виглядали приблизно так.

Дисплей був обгорнутий пухирчастим поліетиленом. Приблизно з рік тому я вже робив такого дисплея із застосуванням, тому зупинятися на ньому не буду, скажу що доїхав він без пригод.
У комплекті також були два BNC роз'єми, але більш простий конструкції ніж в огляді осцилографа.

Окремо на невеликому шматочку спіненого поліетилену були мікросхеми та панельки для них.
У пристрої застосований мікроконтролер ATmega16 фірми Atmel.
Іноді люди плутають назви, називаючи мікроконтролером процесором. Насправді, це різні речі.
Процесор це по суті просто обчислювач, мікроконтролер ж у своєму складі містить крім процесора ОЗУ та ПЗУ, і також можуть бути різні периферійні пристрої, ЦАП, АЦП, ШІМ контролер, компаратори тощо.

Друга мікросхема – здвоєний операційний підсилювач LM358. Найпростіший, масовий, операційний підсилювач.

Спочатку розкладемо весь комплект і подивимося що нам дали.
Друкована плата
Дисплей 1602
Два BNC роз'єми
Два змінних резистора та один підбудовний
Кварцовий резонатор
Резистори та конденсатори
Мікросхеми
Шість кнопок
Різні роз'єми та кріплення

Друкована плата з двостороннім друком, на верхній стороні нанесено маркування елементів.
Так як важлива схема в комплект не входить, то на плату нанесені не позиційні позначення елементів, а їх номінали. Тобто. все можна зібрати і без схеми.

Металізація виконана якісно, ​​зауважень у мене не виникло, покриття контактних майданчиків відмінне, паяється легко.

Перехід між сторонами друку зроблено подвійними.
Чому зроблено саме так, а не як завжди, я не знаю, але це тільки додає надійності.

Спочатку по друкованій платі я почав креслити принципову схему. Але вже в процесі роботи я подумав, що напевно при створенні даного конструктора використовувалася якась вже відома схема.
Так і виявилося, пошук в інтернет вивів мене на цей пристрій.
За посиланням можна знайти, схему, друковану плату та вихідні джерела з прошивкою.
Але я все одно вирішив докреслити схему саме в тому вигляді як вона є і можу сказати, що вона на 100% відповідає вихідному варіанту. Розробники конструктора легко розробили свій варіант друкованої плати. Це означає, що якщо є альтернативні прошивки даного приладу, то вони будуть працювати і тут.
Є зауваження до схемотехніки, вихід HS взятий прямо з виведення процесора, жодних захистів немає, тому є шанс випадково спалити цей вихід:

Якщо вже розповідати, то варто описати функціональні вузли даної схеми і розписати деякі з них більш розширено.
Я зробив кольоровий варіант принципової схеми, у якому кольором виділив основні вузли.
Мені важко підібрати назви квітам, потім описуватиму як зможу:)
Фіолетовий ліворуч - вузол первісного скидання та примусового за допомогою кнопки.
При подачі живлення конденсатор С1 розряджений, завдяки чому на виведенні Скидання процесора буде низький рівень, у міру заряду конденсатора через резистор R14 напруга на вході Скидання підніметься і процесор розпочне роботу.
Зелений - Кнопки перемикання режимів роботи
Світлофіолетовий? - Дисплей 1602, резистор обмеження струму підсвічування та підстроювальний резистор регулювання контрастності.
Червоний - вузол підсилювача сигналу та регулювання зсуву щодо нуля (ближче до кінця огляду показано, що він робить)
Синій – ЦАП. Цифро Аналоговий Перетворювач. Зібраний ЦАП за схемою, це один із найпростіших варіантів ЦАП. У разі застосований 8 біт ЦАП, оскільки застосовуються всі висновки одного порту микроконтроллера. Змінюючи код на висновках процесора, можна отримати 256 рівнів напруги (8 біт). Складається даний ЦАП з набору резисторів двох номіналів, що відрізняються один від одного в 2 рази, від цього і походить назва, що складається з двох частин R і 2R.
Переваги такого рішення – велика швидкість при копійчаній вартості, резистори краще застосовувати точні. Ми з товаришем застосовували такий принцип але для АЦП, вибір точних резисторів був невеликий, тому ми використовували трохи інший принцип, ставили всі резистори одного номіналу, але там де треба 2R, застосовували 2 послідовно включені резистори.
Такий принцип цифрового аналогового перетворення був в одній з перших «звукових карт» - . Там була також R2R матриця, що підключається до порту LPT.
Як я вище писав, в даному конструкторі ЦАП має роздільну здатність 8 біт, або 256 рівнів сигналу, для простого приладу цього більш ніж достатньо.

На сторінці автора крім схеми, прошивки тощо. виявилася блок-схема даного приладу.
По ній зрозуміліший зв'язок вузлів.

З основною частиною опису закінчили, розширена буде далі за текстом, а ми перейдемо безпосередньо до збирання.
Як і в попередніх прикладах почати я вирішив із резисторів.
У цьому конструкторі резисторів багато, але номіналів лише кілька.
Основна кількість резисторів мають всього два номінали, 20к і 10к і майже всі задіяні в R2R матриці.
Щоб трохи полегшити складання, скажу що можна навіть не визначати їх супротивні, просто 20к резисторів 9 штук, а 10к резисторів відповідно 8:)

На цей раз я застосував дещо іншу технологію монтажу. мені подобається менше, ніж попередні, але також має право на життя. Така технологія в деяких випадках прискорює монтаж, особливо на великій кількості однакових елементів.
В даному випадку висновки резисторів формуються також як і раніше, після цього на плату встановлюється спочатку всі резистори одного номіналу, потім другого виходять дві такі лінійки компонентів.

Зі зворотного боку висновки трохи загинаються, але несильно, головне щоб елементи не випали, і плата кладеться на стіл висновками вгору.

Далі беремо припій в одну руку, паяльник в іншу і пропаюємо всі заповнені контактні майданчики.
Сильно старатися з кількістю компонентів не варто, тому що якщо набити так одразу всю плату, то в цьому «лісі» можна і заблукати:)

Наприкінці обкусуємо висновки компонентів, що стирчать, впритул до припою. Бокорізами можна захоплювати відразу кілька висновків (4-5-6 штук за один раз).
Особисто я такий спосіб монтажу не дуже вітаю і показав його просто заради демонстрації різних варіантів збирання.
З недоліків такого способу:
Після обрізки виходять гострі кінчики, що стирчать
Якщо компоненти стоять не в ряд, то легко виходить каша з висновків, де все починає плутатися і це гальмує роботу.

З переваг:
Висока швидкість монтажу однотипних компонентів встановлених в один-два ряди
Оскільки висновки сильно не загинаються, полегшується демонтаж компонента.

Такий спосіб монтажу можна часто зустріти в дешевих комп'ютерних блоках живлення, правда там висновки не обкусують, а зрізають чимось типу ріжучого диска.

Після монтажу більшості резисторів у нас залишиться кілька штук різного номіналу.
З парою зрозуміло, це два резистори 100к.
Три останні резистори це -
коричневий - червоний - чорний - червоний - коричневий - 12к
червоний – червоний – чорний – чорний – коричневий – 220 Ом.
коричневий – чорний – чорний – чорний – коричневий – 100 Ом.

Запаюємо останні резистори, плата після цього має виглядати приблизно так.

Резистори з колірним маркуванням річ ​​хороша, але іноді виникає плутанина про те, звідки вважати початок маркування.
І якщо з резисторами, де маркування складається з чотирьох смужок, проблем зазвичай не виникає, оскільки остання смужка частіше або срібна або золота, то з резисторами де маркування з п'яти смуг можуть виникнути проблеми.
Справа в тому, що остання смуга може мати колір як у смужок, що означають номінал.

Для полегшення розпізнавання маркування остання смуга повинна відстояти від інших, але це в ідеальному випадку. У реальному житті все буває зовсім не так як замислювалося і смужки йдуть в ряд на одній відстані один від одного.
На жаль у такому разі допомогти може або мультиметр, або просто логіка (у разі збирання пристрою з набору), коли просто забираються всі відомі номінали, а вже по решті можна зрозуміти, що за номінал перед нами.
Наприклад пара фото варіантів маркування резисторів у цьому наборі.
1. На двох сусідніх резисторів попалося «дзеркальне» маркування, де не має значення, звідки читати номінал:)
2. Резистори на 100к, видно, що остання смужка стоїть трохи далі від основних (на обох фото номінал читається зліва - направо).

Гаразд, з резисторами та їхніми складнощами у маркуванні закінчили, перейдемо до більш простих речей.
Конденсаторів у цьому наборі лише чотири, причому вони парні, тобто. всього два номінали по дві штуки кожного.
Також у комплекті дали кварцовий резонатор на 16 МГц.

Про конденсатори та кварцовий резонатор я розповідав у минулому огляді, тому просто покажу куди вони повинні встановлюватися.
Спочатку всі конденсатори замислювалися одного типу, але конденсатори на 22 пФ замінили невеликими дисковими. Справа в тому, що місце на платі розраховане під відстань між висновками 5мм, а дрібні дискові мають лише 2.5мм, тому доведеться висновки трохи розігнути. Розгинати доведеться біля корпусу (добре висновки м'які), так як через те, що над ними стоїть процесор, необхідно отримати мінімальну висоту над платою.

У комплекті до мікросхем дали пару панелек та кілька роз'ємів.
На наступному етапі вони нам і знадобляться, а крім них візьмемо довгий роз'єм (мама) та чотириконтактного «тата» (на фото не влучив).

Панельки для установки мікросхем дали звичайні, хоча якщо порівнювати з панельками часів СРСР, то шик.
Насправді, як показує практика, такі панельки в реальному житті служать довше за сам прилад.
На панельках є ключ, невеликий виріз на одній з коротких сторін. Власне самій панельці все одно як ви її поставите, просто потім по вирізу зручніше орієнтуватися при встановленні мікросхем.

При встановленні панелек встановлюємо їх як зроблено позначення на друкованій платі.

Після установки панелек плата починає набувати певного вигляду.

Управління приладом здійснюється за допомогою шести кнопок та двох змінних резисторів.
В оригіналі приладу використовувалося п'ять кнопок, шосту додав розробник конструктора, виконує функцію скидання. Якщо чесно, то я не зовсім розумію поки що її сенс у реальному застосуванні тому що за весь час тестів вона мені жодного разу не знадобилася.

Вище я писав, що в комплекті дали два змінних резистора, також у комплекті ще був підстроювальний резистор. Трохи розповім про ці компоненти.
Змінні резистори призначені для оперативної зміни опору, крім номіналу, мають ще маркування функціональної характеристики.
Функціональна характеристика це те, як змінюватиметься опір резистора при повороті ручки.
Існує три основні характеристики:
А (в імпортному варіанті) - лінійна, зміна опору лінійно залежить від кута повороту. Такі резистори, наприклад, зручно застосовувати у вузлах регулювання напруги БП.
Б (в імпортному варіанті С) - логарифмічна, опір спочатку змінюється різко, а ближче до середини більш плавно.
В (в імпортному варіанті A) - зворотно-логарифмічна, опір спочатку змінюється плавно, ближче до середини різкіше. Такі резистори зазвичай застосовують у регуляторах гучності.
Додатковий тип - W виробляється тільки в імпортному варіанті. S-подібна характеристика регулювання, гібрид логарифмічного та зворотно-логарифмічного. Якщо чесно, то я не знаю, де такі застосовуються.
Кому цікаво, можуть почитати докладніше.
До речі мені траплялися імпортні змінні резистори у яких ні регулювальної характеристики збігалася з нашою. Наприклад, сучасний імпортний змінний резистор має лінійну характеристику і букву А в позначенні. Якщо є сумніви, краще шукати додаткову інформацію на сайті.
У комплекті до конструктора дали два змінних резистора, причому маркування мав лише один: (

Також у комплекті був один підстроювальний резистор. за своєю суттю це те саме що змінний, тільки він не розрахований на оперативне регулювання, а швидше - підлаштував і забув.
Такі резистори зазвичай мають шліц під викрутку, а не ручку, і лише лінійну характеристику зміни опору (принаймні, інші мені не траплялися).

Запаюємо резистори та кнопки та переходимо до BNC роз'ємів.
Якщо планується використовувати пристрій у корпусі, можливо варто купити кнопки з довшим штоком, щоб не нарощувати ті, що дали в комплекті, так буде зручніше.
А ось змінні резистори я б виніс на дротах, тому що відстань між ними дуже маленька і користуватися в такому вигляді буде незручно.

BNC рознімання хоч і простіше, ніж в огляді осцилографа, але мені сподобалися більше.
Ключове - їх легше паяти, що важливо для початківця.
Але з'явилося і зауваження, конструктори так близько поставили роз'єми на платі, що закрутити дві гайки неможливо в принципі, завжди одна зверху буде інша.
Взагалі в реальному житті рідко коли необхідні обидва роз'єми відразу, але якби конструктори розсунули їх хоча б на пару міліметрів, то було б набагато краще.

Власне пайка основної плати завершена, тепер можна встановити своє місце операційний підсилювач і мікроконтролер.

Перед установкою я зазвичай трохи вигинаю висновки так, щоб вони були ближчими до центру мікросхеми. Робиться це дуже просто, береться мікросхема двома руками за короткі сторони і вертикально притискається стороною з висновками до рівної основи, наприклад до столу. Вигинати висновки треба не дуже багато, тут швидше справа звички, але встановлювати в панельку потім мікросхему набагато зручніше.
При установці дивимося, щоб висновки випадково не загнулися всередину, під мікросхему, так як при відгинання назад вони можуть відламатися.

Мікросхеми встановлюємо відповідно до ключа на панельці, яка в свою чергу встановлена ​​відповідно до маркування на платі.

Закінчивши із платою переходимо до дисплея.
У комплекті дали штирову частину роз'єму, який необхідно припаяти.
після установки роз'єму я спочатку припаюю один крайній висновок, не важливо красиво він припаяний чи ні, головне добитися того, щоб роз'єм стояв щільно і перпендикулярно площині плати. Якщо необхідно, то прогріваємо місце паяння та підрівнюємо роз'єм.
Після вирівнювання роз'єму пропаюємо інші контакти.

Все можна промивати плату. Цього разу я це вирішив зробити до перевірки, хоча зазвичай раджу робити промивання вже після першого включення, так як іноді доводиться ще щось паяти.
Але як показала практика, з конструкторами все набагато простіше і після збирання паяти доводиться рідко.

Промивати можна різними способами та засобами, хтось використовує спирт, хтось спирто-бензинову суміш, я мою плати ацетоном, принаймні поки що можу його купити.
Вже коли промив, то згадав пораду з попереднього огляду з приводу щітки, тому що я користуюсь ваткою. Нічого, доведеться перенести експеримент наступного разу.

У мене в роботі впрацювалася звичка після промивання плати покривати її захисним лаком, зазвичай знизу, оскільки попадання лаку на роз'єм неприпустимо.
У роботі використовую лак Пластик 70.
Цей лак дуже «легкий», тобто. він за необхідності змивається ацетоном і пропаюється паяльником. Є ще гарний лак Уретан, але з ним все помітно складніше, він міцніший і паяльником пропаяти його набагато важче. Такий лак використовується для важких умов експлуатації і тоді, коли є впевненість у тому, що плату паяти більше не будемо, хоча б якийсь тривалий час.

Після покриття лаком плата стає більш глянсовою та приємною на дотик, виникає деяке відчуття закінченості процесу:)
Жаль фото не передає загальну картину.
Мене іноді смішили слова людей типу - цей магнітофон/телевізор/приймач ремонтували, он видно сліди пайки:)
При хорошій і правильній пайці слідів ремонту немає. Тільки фахівець зможе зрозуміти, чи ремонтували пристрій чи ні.

Настала черга установки дисплея. Для цього в комплекті дали чотири гвинтики М3 та дві монтажні стійки.
Дисплей кріпиться тільки з боку зворотного роз'єму, тому що з боку роз'єму він тримається власне за сам роз'єм.

Встановлюємо стійки на основну плату, потім встановлюємо дисплей, ну і в кінці фіксуємо всю цю конструкцію за допомогою двох гвинтиків, що залишилися.
сподобалося те, що навіть отвори співпали із завидною точністю, причому без припасування, просто вставив і вкрутив гвинтики:).

Ну все, можна спробувати.
Подаю 5 Вольт на відповідні контакти роз'єму та…
І нічого не відбувається, тільки вмикається підсвічування.
Не варто лякатися і одразу шукати рішення на форумах, все нормально, так і має бути.
Згадуємо що на платі є підстроювальний резистор і він там не дарма:)
Даним підстроювальним резистором треба відрегулювати контрастність дисплея, тому що він спочатку стояв у середньому положенні, то цілком закономірно, що ми нічого не побачили.
Беремо викрутку і обертаємо цей резистор, домагаючись нормального зображення на екрані.
Якщо сильно перекрутити, то буде переконтраст, ми побачимо всі знайомі місця відразу, а активні сегменти ледве проглядатимуться, у цьому випадку просто крутимо резистор у зворотний бік доки неактивні елементи не зійдуть майже нанівець.
Можна відрегулювати так, що неактивні елементи взагалі не будуть видні, але я залишаю їх ледве помітними.

Далі мені б перейти до тестування, та не тут було.
Коли я отримав плату, то насамперед помітив, що крім 5 Вольт їй треба +12 та -12, тобто. всього три напруги. Я прямо згадав РК86, де треба було +5, +12 і -5 Вольт, причому подавати їх треба було в певній послідовності.

Якщо з 5 Вольт проблем не було, та й +12 Вольт також, то -12 Вольт стали невеликою проблемою. Довелося зробити невеликий тимчасовий блок живлення.
Ну в процесі була класика, пошук по засіках того з чого можна його зібрати, трасування та виготовлення плати.

Оскільки трансформатор у мене був лише з однією обмоткою, а імпульсник городити не хотілося, то я вирішив збирати БП за схемою з подвоєнням напруги.
Скажу чесно, це далеко не найкращий варіант, тому що така схема має досить високий рівень пульсацій, а запасу по напрузі, щоб стабілізатори могли його повноцінно фільтрувати у мене було зовсім впритул.
Зверху та схема, за якою робити більш правильно, знизу та, за якою робив я.
Відмінність між ними у додатковій обмотці трансформатора та двох діодах.

Я також поставив майже без запасу. Але при цьому він достатній за нормальної мережної напруги.
Я рекомендував би застосувати трансформатор як мінімум на 2 ВА, а краще на 3-4ВА і має дві обмотки по 15 Вольт.
До речі споживання плати невелике, по 5 Вольт разом із підсвічуванням струм становить всього 35-38мА, по 12 Вольт струм споживання ще менше, але залежить від навантаження.

У результаті у мене вийшла невелика хустка, за розмірами трохи більше сірникової коробки, переважно у висоту.

Розведення плати на перший погляд може здатися дещо дивним, тому що можна було повернути трансформатор на 180 градусів і отримати більш акуратне розведення, я так спочатку і зробив.
Але в такому варіанті виходило, що доріжки з мережевою напругою опинялися в небезпечній близькості від основної плати приладу і вирішив трохи змінити розведення. не скажу, що стало чудово, але принаймні так хоч трохи безпечніше.
Можна прибрати місце під запобіжник, оскільки із застосованим трансформатором у ньому немає особливої ​​потреби, тоді буде ще краще.

Такий вигляд має повний комплект приладу. для з'єднання БП із платою приладу я спаяв невеликий жорсткий з'єднувач 4х4 контакту.

Плата БП підключається за допомогою з'єднувача до основної плати і тепер можна переходити до опису роботи приладу та тестування. Складання на цьому етапі закінчено.
Можна було звичайно поставити все це в корпус, але для мене такий прилад швидше допоміжний, тому що я вже дивлюся у бік складніших DDS генераторів, але й вартість їх не завжди підійде новачкові, тому я вирішив залишити як є.

Перед початком тестування опишу органи управління та можливості пристрою.
На платі є 5 кнопок керування та кнопка скидання.
Але щодо кнопки скидання думаю все зрозуміло і так, а решта я опишу докладніше.
Варто відзначити невеликий «дребезг» при перемиканні правої/лівої кнопки, можливо програмний «антидребезг» має дуже маленький час, проявляється в основному тільки в режимі вибору частоти виходу в режимі HS та кроку перебудови частоти, в інших режимах проблем не помічено.
Кнопки вгору та вниз перемикають режими роботи приладу.
1. Синусоїдальний
2. Прямокутний
3. Пилоподібний
4. Зворотний пилкоподібний

1. Трикутний
2. Високочастотний вихід (окремий роз'єм HS, інші форми наведені для виходу DDS)
3. Шумоподібний (генерується випадковим перебором комбінацій на виході ЦАП)
4. Емуляція сигналу кардіограми (як приклад того, що можна генерувати будь-які форми сигналів)

1-2. Змінювати частоту на виході DDS можна у діапазоні 1-65535ГЦ із кроком 1Гц
3-4. Окремо є пункт, що дозволяє вибрати крок перебудови, за замовчуванням вмикається крок 100Гц.
Змінювати частоту роботи та режими можна лише в режимі, коли генерація вимкнена., зміна відбувається за допомогою кнопок ліворуч/праворуч.
Вмикається генерація кнопкою START.

Також на платі розташовані два змінні резистори.
Один із них регулює амплітуду сигналу, другий – зміщення.
На осцилограмах я спробував показати, як це виглядає.
Верхні дві – зміна рівня вихідного сигналу, нижні – регулювання зміщення.

Далі підуть результати тестів.
Усі сигнали (крім шумоподібного та ВЧ) перевірялися на чотирьох частотах:
1. 1000Гц
2. 5000Гц
3. 10000Гц
4. 20000Гц.
На частотах вище був великий завал, тому ці осцилограми наводити не має особливого сенсу.
Для початку синусоїдальний сигнал.

Пилоподібний

Зворотний пилкоподібний

Трикутний

Прямокутний із виходу DDS

Кардіограма

Прямокутний з ВЧ виходу
Тут надається вибір лише з чотирьох частот, їх я й перевірив
1. 1МГц
2. 2МГц
3. 4МГц
4. 8МГц

Шумоподібний у двох режимах розгортки осцилографа, щоб було більш зрозуміло, що він собою являє.

Як показало тестування, сигнали мають досить спотворену форму, починаючи приблизно з 10КГц. Спочатку я грішив на спрощений ЦАП, та й на саму простоту реалізації синтезу, але захотілося перевірити більш ретельно.
Для перевірки я підключився осцилограф прямо на вихід ЦАП і встановив максимально можливу частоту синтезатора, 65535Гц.
Тут краща картина, особливо з урахуванням того, що генератор працював на максимальній частоті. Підозрюю що виною проста схема посилення, так як до ОУ сигнал помітно «красивіше».

Ну і групове фото невеликого «стенду» радіоаматора-початківця:)

Резюме
Плюси
Якісне виготовлення плати.
Усі компоненти були в наявності
Жодних складнощів при складанні не виникло.
Великі функціональні можливості

Мінуси
BNC роз'єми стоять надто близько один до одного
Нема захисту по виходу HS.

Моя думка. Можна сказати що властивості приладу дуже погані, але варто враховувати те, що це DDS генератор самого початкового рівня і не зовсім правильно було б очікувати від нього чогось більшого. Порадувала якісна плата, збирати було одне задоволення, не було жодного місця, яке довелося допиляти. Зважаючи на те, що прилад зібраний за досить відомою схемою, є надія на альтернативні прошивки, які можуть збільшити функціонал. З урахуванням всіх плюсів і мінусів я цілком можу рекомендувати цей набір як стартовий для радіоаматорів-початківців.

Фух, начебто все, якщо накосячив десь, пишіть, виправлю/доповню:)

Товар наданий для написання огляду магазином. Огляд опубліковано відповідно до п.18 Правил сайту.

Планую купити +47 Додати в обране Огляд сподобався +60 +126

У балоні створюється глибокий вакуум, необхідний безперешкодного прольоту електронів. Електронний прожектор трубки складається з катода, керуючого електрода та двох анодів та розташовується у вузькій подовженій частині балона. Катод Довиготовляється у вигляді невеликого нікелевого циліндра, на торцеву частину якого наноситься оксидний шар, що випромінює при нагріванні електрони. Катод укладено в керуючий електрод (модулятор) Мтакож циліндричної форми. У торці керуючого електрода є невеликий отвір (діафрагма), через яке проходить електричний промінь. На електрод, що управляє, подається кілька десятків вольт негативного але по відношенню до катода напруги, за допомогою якого регулюється яскравість світіння плями на екрані трубки. Керуючий електрод діє подібно до сітки електронної лампи. При деякому значенні цієї напруги відбувається замикання трубки, і пляма, що світиться, зникає. Вказане регулювання виноситься на передню панель осцилографа та забезпечується написом «Яскравість».

Попереднє фокусування електронного променя проводиться у просторі між модулятором та першим анодом. Електричне поле між цими електродами притискає електрони до осі трубки і вони сходяться в крапку Прона деякій відстані від електрода, що управляє (рис. 33.2). Подальше фокусування променя виконується системою двох анодів. А 1і А 2


Перший і другий аноди виконані у вигляді відкритих металевих циліндрів різних довжин і діаметрів, всередині яких на певній відстані розташовані діафрагми з невеликими отворами.

На аноди подається позитивна прискорювальна напруга.

300-1000, на другий 1000-5000 і більше). Оскільки потенціал другого анода А 2вище потенціалу першого анода А 1 ,то електричне поле між ними буде направлено від другого анода до першого. Електрони, що потрапили в таке електричне поле, будуть відхилятися ним у напрямку до осі трубки та отримувати прискорення у напрямку руху до екрану . Таким чином, дія системи анодів еквівалентна дії оптичної системи із збірної та розсіювальної лінз. Тому фокусуючу систему анодів електронно-променевої трубки іноді називають електронно-статичною лінзою.Точне фокусування променя проводиться зміною напруги першому аноді. Це регулювання виноситься на передню панель осцилографа та забезпечується написом «Фокус».

Сформований електронний промінь після другого анода потрапляє в простір між двома парами перпендикулярних взаємно відхиляючих пластин Х 1 Х 2і У 1 У 2званих електростатичною системою, що відхиляє. Перша пара пластин Х 1 Х 2розташованих вертикально, викликає відхилення променя у горизонтальному напрямку. Пластини другої пари У 1 У 2розташовані горизонтально, викликають відхилення променя у вертикальному напрямку. Коли до пари пластин підводиться постійна напруга , то електронний промінь відхиляється у бік пластини, що знаходиться під позитивним потенціалом, що призводить до відповідного переміщення плями, що світиться на екрані.

Коли на пластини подається змінна напруга, переміщення плями, що світиться, по екрану утворює світні лінії.

Екран Еелектронно-променевої трубки є скляною поверхнею, покритою з внутрішньої сторони тонким шаром спеціальної речовини (люмінофора), здатного світитися при бомбардуванні його електронами.

Для отримання зображення на екрані трубки напруга сигналу, що досліджується, подають на вертикально відхиляючі пластини У 1 У 2а па пластини Х 1 Х 2- пилкоподібна напруга звана напругою розгортки (рис. 33.3).

На ділянці АВнапруга розгортки лінійно залежить від часу, і під дією цієї напруги світлова пляма переміщається екраном трубки вздовж горизонтальної осі пропорційно часу. На ділянці НДнапруга розгортки різко падає, а світлова пляма повертається у вихідне положення.


Якщо одночасно з напругою розгортки до пластин У 1 У 2підвести досліджувану синусоїдальну напругу, то на екрані трубки вийде один період синусоїди (рис. 33.4).

Положення 0, 1, 2, ...світлової плями на екрані трубки у відповідні моменти часу визначаються миттєвими значеннями досліджуваного та розгортання напруг.

Якщо період розгорнення Тробраний кратним періодом досліджуваної напруги, то осцилограми, одержувані в наступні періоди, накладаються один на одного і на екрані спостерігається стійке та чітке зображення досліджуваного процесу


Генератор пилкоподібної напруги для варикапів.

Працюючи з високочастотним генератором, перестроюваним варикапом, потрібно виготовити йому управляючий генератор пилкоподібної напруги. Схем генераторів "пили" існує безліч, але жодна зі знайдених не підійшла, т.к. для управління варикапом був потрібний розмах вихідної напруги в межах 0 - 40В при живленні від 5В. В результаті роздумів вийшла така схема.

Формування пилкоподібної напруги відбувається на конденсаторі C1, зарядний струм якого визначається резисторами R1-R2 і (набагато меншою мірою) параметрами транзисторів струмового дзеркала VT1-VT2. Досить великий внутрішній опір джерела зарядного струму дозволяє отримати високу лінійність вихідної напруги (фото нижче; масштаб по вертикалі 10В/діл). Основною технічною проблемою таких схемах є ланцюг розряду конденсатора C1. Зазвичай для цієї мети використовуються одноперехідні транзистори, тунельні діоди та ін. У наведеній схемі розряд проводиться мікроконтролером. Цим досягається простота налагодження устрою та зміни логіки його роботи, т.к. Вибір елементів схеми замінюється адаптацією програми мікроконтролера.


Напруга на C1 спостерігається компаратором, вбудованим мікроконтролер DD1. Інвертуючий вхід компаратора підключений до C1, а неінвертуючий до джерела опорної напруги R6-VD1. Після досягнення напруги на C1 значення опорного (приблизно 3.8В) напруга на виході компаратора стрибком змінюється від 5В до 0. Цей момент відстежується програмно і призводить до переконфігурування порту GP1 мікроконтролера з входу на вихід та подачі на нього рівня логічного 0. В результаті конденсатор C1 виявляється замкнутим на землю через відкритий транзистор порту і досить швидко розряджається. Після закінчення розряду C1 на початку наступного циклу виведення GP1 знову конфігурується на вхід і проводиться формування короткого прямокутного синхро-імпульсу на виведенні GP2 амплітудою 5В. Тривалість розрядного і синхронізуючого імпульсів встановлюється програмно і може змінюватися в межах, т.к. мікроконтроллер тактується внутрішнім генератором частоті 4 мГц. При варіюванні опору R1+R2 у межах 1К - 1М частота вихідних імпульсів при зазначеній ємності C1 змінюється від приблизно 1 кГц до 1 Гц.
Пилоподібна напруга на C1 посилюється ОУ DA1 до рівня напруги його живлення. Бажана амплітуда вихідної напруги встановлюється резистором R5. Вибір типу ОУ обумовлений можливістю його від джерела 44В. Напруга 40В для живлення ОУ виходить з 5В за допомогою імпульсного перетворювача на мікросхемі DA2, включеної за стандартною схемою з її даташита. Робоча частота перетворювача 1.3 МГц.
Генератор зібраний на платі розміром 32х36 мм. Всі резистори та більшість конденсаторів типорозміру 0603. Виняток становлять C4 (0805), C3 (1206), і C5 (танталовий, типорозмір А). Резистори R2, R5 та роз'єм J1 встановлені на звороті плати. При складанні слід насамперед встановити мікроконтролер DD1. Потім до провідників плати тимчасово підпаюють дроти від роз'єму програматора і завантажують програму, що додається. Налагодження програми проводилося серед MPLAB, для завантаження використовувався програматор ICD2.


Хоча описаний пристрій і вирішив поставлене завдання і досі успішно працює у складі свіп-генератора, для розширення його можливостей наведена схема може розглядатися як ідея. Верхня межа частоти у цій схемі обмежена часом розряду C1, що у своє чергу визначається внутрішнім опором вихідних транзисторів порту. Для прискорення процесу розряду бажано розряджати C1 через окремий транзистор МОП з малим опором відкритого каналу. При цьому можна значно зменшити час програмної затримки для розряду, яка потрібна для забезпечення повної розрядки конденсатора і, відповідно, падіння вихідної напруги пилки практично до 0В (що було однією з вимог до пристрою). Для термостабілізації роботи генератора бажано як VT1-VT2 застосувати складання з двох PNP транзисторів в одному корпусі. При низькій частоті імпульсів, що генеруються (менше 1 Гц) починає позначатися кінцевий опір генератора струму, що призводить до погіршення лінійності пилкоподібного напяження. Ситуація може бути покращена шляхом встановлення резисторів в емітери VT1 ​​та VT2.

Тема: Генератори напруги, що лінійно змінюються, іструму.

    Загальні відомості про генератори пилкоподібних імпульсів (ДПІ).

    Генератори напруги, що лінійно змінюється.

    Генератори струму, що лінійно змінюється.

Література:

    Брамер Ю.А., Пащук І.М. Імпульсна техніка. - М: Вища школа,1985. (220-237).

    Бистров Ю.А., Мироненко І.Г. Електронні ланцюги та пристрої. - М: Вища школа, 1989. - С. 249-261,267-271.

  1. Загальні відомості про генератори пилкоподібних імпульсів (ГПІ).

Напругою пилкоподібної форми називається така напруга, яка протягом деякого часу змінюється за лінійним законом (зростає або зменшується), а потім повертається до вихідного рівня.

Розрізняють:

    лінійно-зростаюча напруга;

    лінійно-падаюча напруга.

Генератор пилкоподібних імпульсів - пристрій, що формує послідовність пилкоподібних імпульсів.

    Призначення генераторів пилкоподібних імпульсів.

Призначені для отримання напруги та струму, що змінюється у часі за лінійним законом.

    Класифікація генераторів пилкоподібних імпульсів:

    По елементній базі:

    на транзисторах;

    на лампах;

    на інтегральних мікросхемах (зокрема, на ОУ);

    По призначенню:

    генератори пилкоподібної напруги (ГПН) (інша назва - генератори лінійно змінної напруги - ГЛИН);

    генератори пилкоподібного струму (ГПТ) (інша назва - генератори лінійно змінного струму - ГЛІТ);

    За способом включення комутувального елемента:

    послідовна схема;

    паралельна схема;

    За способом підвищення лінійності напруги, що формується:

    з струмостабілізуючим елементом;

    компенсаційного типу.

    Влаштування генераторів пилкоподібних імпульсів:

В основі побудови лежить електронний ключ, що комутує конденсатор із заряду на розряд.

    Принцип дії генераторів пилкоподібних імпульсів.

Тобто принцип отримання зростаючої або падаючої напруги пояснюється процесом заряду і розряду конденсатора (інтегрує ланцюг). Проте, т.к. надходження імпульсів на інтегруючий ланцюг необхідно комутувати, використовується транзисторний ключ.

    Найпростіші схеми генераторів пилкоподібних імпульсів та їх функціонування.

Схематично функціонування ДПІ виглядає так:

Паралельна схема:

При розмиканні електронного ключа конденсатор повільно через опір R заряджається до величини Е, формуючи при цьому пилкоподібний імпульс. При замиканні електронного ключа конденсатор швидко розряджається через нього.

Вихідний імпульс має таку форму:

При зміні полярності джерела живлення Е форма вихідного сигналу буде симетричною щодо осі часу.

Послідовна схема:

При замиканні електронного ключа конденсатор швидко заряджається до величини джерела живлення Е, а при розмиканні - розряджається через опір R, формуючи при цьому лінійно падаючу напругу пилкоподібної форми, яка має вигляд:

При зміні полярності джерела живлення форма вихідної напруги U вих (t) зміниться на лінійно зростаючу напругу.

Таким чином, видно (можна відзначити як один з головних недоліків), що чим більше амплітуда напруги на конденсаторі, тим більша нелінійність імпульсу. Тобто. необхідно формувати вихідний імпульс на початковій ділянці експонентної кривої заряду або розряду конденсатора.

ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОЇ НАПРУГИ- генератор лінійно змінюється (струму), електронний пристрій, що формує періодич. напруги (струму) пилкоподібної форми. Осн. призначення Г. п. н. - Управління тимчасової розгорткою променя в пристроях, що використовують електроннопроменеві трубки. Р. п. н. застосовують також у пристроях порівняння напруг, тимчасової затримки та розширення імпульсів. Для отримання пилкоподібної напруги використовують процес (розряду) конденсатора в ланцюзі з великою постійною часом. Найпростіший Р. п. н. (рис. 1, а) складається з інтегруючого ланцюга RCі транзистора, що виконує функції ключа, керованого періодич. імпульсами. За відсутності імпульсів транзистор насичений (відкритий) і має малий опір ділянки колектор - емітер, конденсатор Зрозряджений (рис. 1, б). При подачі комутувального імпульсу транзистор замикається і конденсатор заряджається від джерела живлення з напругою. Є до- Прямий (робочий) хід. Вихідна напруга Г. п. н., що знімається з конденсатора З, Змінюється за законом. По закінченні комутувального імпульсу транзистор відмикається і конденсатор Зшвидко розряджається (зворотний хід) через мале опір емітер - колектор. Осн. характеристики Г. п. н.: амплітуда пилкоподібної напруги, коеф. нелінійності та коеф. використання напруги джерела живлення При в даній схемі


Тривалість прямого ходу Tр і частота пилкоподібної напруги визначаються тривалістю та частотою комутувальних імпульсів.

Недоліком найпростішого Р. п. н. є малий k Eпри малому. Необхідні значення е лежать у межах 0,0140,1, причому найменші значення відносяться до пристроїв порівняння та затримки. Нелінійність пилкоподібної напруги під час прямого ходу виникає через зменшення зарядного струму внаслідок зменшення різниці напруги. Приблизної сталості зарядного струму добиваються включенням у ланцюг заряду нелінійного струмостабілізуючого двополюсника (що містить транзистор або електронну лампу). У таких Р. п. н. і . У Р. п. н. з покладе. зворотним зв'язком по напрузі вихідна пилкоподібна напруга подається в зарядний ланцюг як компенсуюча ЕДС. При цьому зарядний струм майже постійний, що забезпечує значення 1 =0,0140,02. Р. п. н. використовують для розгортки в електронно-променевих трубках з ел-магн. відхиленням променя. Щоб отримати лінійне відхилення, необхідно лінійну зміну струму в котушках, що відхиляють. Для спрощеної еквівалентної схеми котушки (рис. 2, а) умова лінійності струму виконується при подачі на затискачі котушки трапецеїдальної напруги. Така трапецеїдальна напруга (рис. 2, б)можна отримати в Г. п. н. при включенні до зарядного ланцюга доповнить. опору Rд (показано на рис. 1, апунктиром). Відхиляючі котушки споживають великі струми, тому генератор трапецеїдальної напруги доповнюють підсилювачем потужності.

Аналоговий генератор із пасивним інтегратором(пилоподібної напруги) являє собою низькочастотний генератор сигналів, що повторюються, лінійно наростаючих у часі з періодичним скиданням до нуля або мінімального рівня. Складається з конденсатора з лінійним зарядом від джерела постійної напруги та підсилювача вихідного сигналу. Схема генератора пилкоподібної напруги пасивним інтегратором, веденого синхроімпульсами, показано на рис. 2.51, а, діаграма зміни сигналів показано на рис. 2.52, а.

Рис. 2.51. Схеми аналогових ДПН: а- з пасивним інтегратором; б- з активним інтегратором



Рис. 2.52. Діаграми перетворення сигналів аналоговими ДПН: а- з пасивним інтегратором; б- з активним інтегратором

Заряд конденсатора С1 походить від джерела живлення +15 через резистор R3 за експонентним законом:

Скидання пилкоподібної напруги проводиться транзистором VT1, що відмикається синхроімпульсом м сі. Постійна час ланцюга заряду конденсатора С1 вибирається так, щоб використовувати лінійну частину функції зміни напруги заряду (R3C1

Негативне усунення характеристики підсилювача DA1 (ланцюг резистора R4) забезпечує компенсацію падіння напруги Щна емітер-колекторному переході транзистора VT1. Необхідна амплітуда пилкоподібної напруги U njlвстановлюється коефіцієнт посилення вихідного підсилювача DA1. Подібні генератори використовуються в блоках фазового управління БФУ-535 (БУВІП-133) та БРФ-176 (БУРТ-16) електровозів змінного струму ВЛ85, ВЛ80С.

Аналоговий генератор з активним інтеграторомпризначений для автоматичного управління тиристорним імпульсним перетворювачем напруги із широтно-імпульсною модуляцією. Схема генератора, веденого синхроімпульсами, показано на рис. 2.51, б,а діаграма зміни його сигналів – на рис. 2.52, б.Вхідний підсилювач DA1 є компаратором з інверсною характеристикою перемикання та позитивним зміщенням. При позитивному рівні вихідної напруги DA1 компаратора підсилювач DA2 інтегрує цю напругу, формуючи сигнал пилкоподібного вигляду. При подачі синхроімпульсу на вхід підсилювача DA1, що інвертує, його вихідна напруга перемикається з позитивного рівня на негативний, скидаючи пилкоподібний сигнал до рівня, близького до нуля.

Напруга на виході підсилювача DA2 лінійно наростає при негативному рівні, оскільки підсилювач DA2 інвертує вхідний сигнал. Необхідна амплітуда пилкоподібної напруги встановлюється величиною вхідного резистора R5:

При негативному імпульсі вхідної напруги підсилювача DA2 відбувається перемикання опору вхідного резистора діодом VD1 на малу величину R4«R5, коли постійна часу інтегратора істотно зменшується, забезпечуючи швидке скидання вихідної напруги. Діод VD2 у зворотному зв'язку підсилювача DA2 обмежує вихідну напругу на рівні порогової напруги діода Щ.

При перемиканні вхідного сигналу DA2 на позитивний рівень постійна часу інтегратора змінюється на велику величину, коли вхідна напруга перевищує граничну напругу обох діодів. При цьому вихідна напруга генератора стрибком зростає на величину 2 t/Q.

Цифровий генератор пилкоподібної напругискладається з тригерного лічильника тактових імпульсів DD1, цифроаналогового перетворювача у вигляді резисторного ланцюгового дільника напруги та вихідного аналогового підсилювача DA1. Схема чотирирозрядного цифрового генератора пилкоподібної напруги показана на рис. 2.53.


Рис. 2.53.

Діаграма зміни сигналів генератора пилкоподібної напруги показано на рис. 2.54. На кожен такт генератора тактових імпульсів -П-С вихідна напруга підсилювача DA1 дискретно збільшується на Vj6 максимальної вихідної напруги підсилювача DA1. Необхідна амплітуда пилкоподібної напруги U njlвстановлюється за допомогою коефіцієнта посилення вихідного підсилювача DA1. Скидання пилкоподібної напруги проводиться миттєво на 16-й такт при обнуленні тригерного лічильника DD1. Після обнулення процес дискретного наростання ви-


хідної напруги повторюється. Зміну частоти слідування сигналів пилкоподібної напруги можна виконати тільки за допомогою зміни частоти тактових сигналів, що подаються на вхід генератора.

Доброго дня, шановні радіоаматори! Вітаю вас на сайті

Збираємо генератор сигналів – функціональний генератор. Частина 1.

На цьому занятті Школи початківця радіоаматорами з вами продовжимо наповнювати нашу радіолабораторію необхідним вимірювальним інструментом. Сьогодні ми почнемо збирати функціональний генератор. Цей прилад необхідний у практиці радіоаматора для налаштування різних радіоаматорських схем– підсилювачів, цифрових пристроїв, різних фільтрів та безлічі інших пристроїв. Наприклад, після того як ми зберемо цей генератор, ми зробимо невелику перерву в ході якої виготовимо простий світломузичний пристрій. Так ось, щоб правильно налаштувати частотні фільтри схеми, нам якраз стане в нагоді цей прилад.

Чому цей пристрій називається функціональний генератор, а не просто генератор (генератор низької частоти, генератор високої частоти). Прилад, який ми виготовимо, генерує на своїх виходах відразу три різні сигнали: синусоїдальний, прямокутний та пилкоподібний. За основу конструкції візьмемо схему С. Андрєєва, яка опублікована на сайті в розділі: Схеми – Генератори.

Для початку нам необхідно уважно вивчити схему, зрозуміти принцип її роботи та зібрати необхідні деталі. Завдяки застосуванню у схемі спеціалізованої мікросхеми ICL8038яка призначена для побудови функціонального генератора, конструкція виходить досить простий.

Звичайно, ціна виробу залежить і від виробника, і від можливостей магазину, і від багатьох інших факторів, але в даному випадку ми маємо на меті: знайти необхідну радіодеталь, яка була б прийнятної якості і головне – по кишені. Ви напевно помітили, що ціна мікросхеми дуже залежить від її маркування (АС, ВС та СС). Чим дешевша мікросхема, тим гірші її характеристики. Я порадив би зупинити свій вибір на мікросхемі “ВС”. У неї характеристики не дуже відрізняються від “АС”, але набагато краще ніж у “СС”. Але в принципі, звісно, ​​піде і ця мікросхема.

Збираємо простий функціональний генератор для лабораторії радіоаматора-початківця.

Доброго вам дня, шановні радіоаматори! Сьогодні ми продовжимо збирати наш функціональний генератор. Щоб вам не скакати сторінками сайту, ще раз викладаю принципову схему функціонального генератора, Складання якого ми і займаємося:

А також викладаю даташит (технічний опис) мікросхем ICL8038 і КР140УД806:

(151.5 KiB, 6,245 hits)

(130.7 KiB, 3,611 hits)

Я вже зібрав необхідні деталі для складання генератора (частина в мене була – постійні опори та полярні конденсатори, решта куплено в магазині радіодеталей):

Найдорожчими деталями виявилися мікросхема ICL8038 – 145 рублів та перемикачі на 5 та 3 положення – 150 рублів. Загалом на цю схему доведеться витратити близько 500 рублів. Як видно на фотографії, перемикач на п'ять положень - двосекційний (односекційного не було), але це не страшно, краще більше, ніж менше, тим більше, що друга секція нам знадобиться. До речі, ці перемикачі абсолютно однакові, а кількість положень визначається спеціальним стопором, який можна встановити на потрібну кількість положень. На фотографії у мене два вихідні роз'єми, хоча за ідеєю їх має бути три: загальний, 1:1 та 1:10. Але можна поставити невеликий перемикач (один вихід, два входи) та комутувати потрібний вихід на один роз'єм. Крім того, хочу звернути увагу на постійний резистор R6. Номінала в 7,72 МОм у лінійці мегаомних опорів немає, найближчий номінал – 7,5 МОм. Для того, щоб отримати потрібний номінал, доведеться використовувати другий резистор на 220 кОм, з'єднавши їх послідовно.

Хочу звернути вашу увагу також на те, що збиранням та налагодженням цієї схеми збирати функціональний генератор ми не закінчимо. Для комфортної роботи з генератором ми повинні знати, яка частота генерується в даний момент роботи, або нам буває необхідно встановити певну частоту. Щоб не використовувати для цього додаткові прилади, ми оснастимо наш генератор простим частотоміром.

У другій частині заняття ми з вами вивчимо черговий спосіб виготовлення друкованих плат методом ЛУТ (лазерно-прасний). Саму плату ми створюватимемо в популярній радіоаматорській програмі для створення друкованих платSPRINT LAYOUT.

Як працювати з цією програмою, я вам поки що пояснювати не буду. На наступному занятті у відео файлі покажу як створити нашу друковану плату в цій програмі, а також весь процес виготовлення плати методом ЛУТ.

Робимо нескладний функціональний генератор своїми руками.

Кожен радіоаматор, який виготовляє або повторює радіоелектронні пристрої, рано чи пізно стикається з необхідністю налаштування та налагодження зібраних виробів.

У свою чергу, процес налаштування передбачає наявність відповідних вимірювальних приладів. В наш час, безумовно, можна придбати вимірювальні прилади промислового виготовлення, благо зараз прилади стали широкодоступними.

Проте, нескладні прилади можна зробити самостійно.

До вашої уваги пропонується опис нескладного функціонального генератора, виготовленого мною багато років тому, який досі знаходиться у відмінному працездатному стані.

Функціональний генератор, це генератор коливань, що працює в низькочастотному діапазоні (1Гц-100 кГц) і формує на виході сигнали синусоїдальної, прямокутної та трикутної форми. Опис цього функціонального генератора було опубліковано у журналі Радіо №6 за 1992 рік.

Даний генератор значно спрощує ремонт вузлів та пристроїв низькочастотної апаратури. Зовнішній вигляд функціонального генератора.

На передню панель виведено:

Перемикач діапазонів генератора;

Перемикач режиму роботи генератора;

Ручка установки частоти коливань, що генеруються;

Регулятор рівня вихідної напруги;

Вимикач живлення;

Гніздо виходу;

Пропонований функціональний генератор має такі технічні характеристики:

- Діапазон генерованих частот 1 Гц-100 кГц, розділений на п'ять піддіапазонів:

1) 1 Гц-10 Гц;

2) 10 Гц-100 Гц;

3) 100 Гц-1 кГц;

4) 1 кГц-10 кГц;

5) 10 кГц-100 кГц;

- максимальний розмах сигналів прямокутної форми -10 В;

- максимальний розмах сигналів трикутної форми -6;

- максимальний розмах сигналів синусоїдальної форми -3,3 В;

Короткий опис схеми функціонального генератора.

Принципова схема функціонального генератора представлена ​​нижче:

Задає генератор зібраний на елементах DD1.1, DD1.2, DD1.3. На виході елемента DD1.1 утворюються трикутні імпульси. Прямокутні імпульси формуються вузлом на елементах DD1.2, DD1.3.

Перетворювач сигналів трикутної форми синусоїдальну зібраний на елементах VD1-VD6 і R10-R12.

Цей генератор забезпечує отримання «білого шуму», джерелом якого є стабілітрон VD9. Напруга «білого шуму» посилюється рівня 5В підсилювачем на елементі DD1.4.

Частота коливань, що генеруються, встановлюється змінним резистором R3.

Для контролю частоти коливань генерованих функціональним генератором мною був застосований частотомір, опис якого опубліковано в брошурі «На допомогу радіоаматору» №99. Схема частотоміра була трохи доопрацьована: додано ще один розряд індикації та замінено люмінесцентні індикатори типу ІВ-3 на світлодіодні типу АЛС314А. Частотомір розміщено в одному корпусі з функціональним генератором.

Принципова схема частотоміра, з урахуванням вищевикладених доробок, наведена нижче:

Звичайно ж, у наші дні «городити» такий частотомір немає потреби. Все набагато простіше та компактніше виходить на мікроконтролерах. Схема надана з ознайомлювальною метою.

Настав час перевірити працездатність генератора.

Форму та розмах коливань перевіряємо за допомогою осцилографа.

Синусоїдальні коливання. Синусоїда чиста, частота близько 1000 Гц. Параметри каналів вертикального та горизонтального відхилення вказані на фото.

Трикутні коливаннятакож мають правильну форму:

Прямокутні коливаннявиглядають не менш гідно. Меандр рівний та чіткий, без викидів, з крутими фронтами.

Реальні технічні характеристики функціонального генератора практично відповідають заявленим у статті.

Невелике відео демонструє роботу цифрової шкали функціонального генератора:


Наочно видно, як відбувається підрахунок кількості імпульсів.

Жорсткі диски