Широкодіапазонний функціональний генератор. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

Задумавши побудувати для домашньої лабораторії вимірювальний генератор, радіоаматори останнім часом все частіше зупиняють свій вибір на замкнутій системі релаксації, що складається з інтегратора і компаратора. Пояснюється це тим, що такі генератори, як правило, простіші у виготовленні, ніж генератори синусоїдального сигналу, а їх можливості набагато ширші. Однак при використанні ОУ широко поширених серій (К140, К153, К553 і т. п.) отримати велику швидкість наростання вихідної напруги інтегратора і малий час "відгуку" компаратора не вдається, тому верхня гранична частота більшості генераторів, що описані в радіоаматорській літературі, не перевищує 10. ..20 кГц.

(Натисніть для збільшення)

У запропонованому до уваги радіоаматорів приладі як інтегратор застосований ОУ К574УД1Б (швидкість наростання вихідної напруги - 50 В/мкс, частота одиничного посилення - 10 МГц), а компаратор виконаний на елементах мікросхеми К155ЛА3 (час затримки - не більше 30...40 нс) . Це дозволило розширити діапазон частот, що генеруються, до 1 МГц. Генератор виробляє напруги прямокутної, трикутної та синусоїдальної форм, а також прямокутні імпульси з рівнями ТТЛ та регульованою тривалістю від 0,5 мкс до 1200 мс. Вихідну напругу можна змінювати не більше 0...1 У. Коефіцієнт гармонік синусоїдального сигналу - трохи більше 1,5 %. Вихідний опір генератора – близько 100 Ом.

Крім уже названих інтегратора (ОУ DA1) і компаратора (DD1), генератор включає емітерний повторювач (VT1), формувач синусоїдальної напруги (VT2), масштабний підсилювач (ОУ DA2, VT7), буферний каскад (VT4, DD2.1). RS-тригер (DD2.2, DD2.3). два одновібратори (DD3.1, DD3.2) і три транзисторні стабілізатори напруги (VT3, VT5, VT6). Живиться прилад від двополярного стабілізованого джерела напруги ± 12 В. Струм, що споживається від джерела позитивної напруги, - не більше 180 мА, негативного - 80 мА.

Прямокутні імпульси з виходу компаратора (висновок елемента 6 DD1.2) надходять на інвертуючий вхід інтегратора на ОУ DA1. На виході останнього формується напруга трикутної форми, яка через емітерний повторювач на транзисторі VT1 управляє компаратором. Перемикачем SA1 частоту коливань змінюють грубо, змінним резистором R1 - плавно. Підстроювальний резистор R16 служить для встановлення амплітуди, а R17 - постійної складової трикутної напруги. Необхідний режим роботи компаратора забезпечується подачею на висновок 7 (загальний) мікросхеми DD1 напруги -2 з виходу стабілізатора на транзисторі VT3, а на висновок 14 - напруги +3,2 з виходу стабілізатора на транзисторі VT5.

Коливання трикутної форми з емітера транзистора VT1 надходять у каскад, виконаний на польовому транзисторі VT2, де їх формується синусоїдальна напруга. З початку транзистора синусоїдальний сигнал підводиться до секції перемикача SA2.2. Сюди ж - через резистори R18 і R22 - подаються напруги трикутної та прямокутної форм, що знімаються відповідно з емітера транзистора VT1 та виходу елемента DD1.2 компаратора. Сигнал, обраний перемикачем SA2 (його амплітуду регулюють змінним резистором R27), посилюється масштабним підсилювачем, виконаним на ОУ DA2 і транзисторі VT7, і надходить на ступінчастий атенюатор - дільник напруги R24-R26, а з нього - через секцію перемикача. R3.2 – на вихідне гніздо XS32.

Прямокутні імпульси з рівнем ТТЛ надходять на секцію перемикача SA3.2 з буферного виходу каскаду, зібраного на транзисторі VT4 і елементі DD2.1. Вони ж запускають одновібратор DD3.1, що підключається до виходу приладу в другому і третьому положеннях перемикача. Тривалість імпульсів регулюють комутацією конденсаторів С9-С12 і зміною опору змінного резистора R3 часзадающей ланцюга.

Другий одновібратор мікросхеми DD3 використаний у формувачі одиночних імпульсів (з'єднується з виходом приладу у четвертому та п'ятому положеннях перемикача SA3). При натисканні на кнопку SB1 RS-тригер на елементах DD2.2, DD2.3 змінює свій стан та позитивним перепадом вихідної напруги запускає одновібратор DD3.2. Як і попередньому випадку, необхідну тривалість імпульсу встановлюють перемикачем SA2.1 і резистором R3.

У приладі передбачена можливість використання вихідного сигналу перепадів напруги на виходах RS-тригера при натисканні на кнопку SB1 (шосте і сьоме положення перемикача SA3).

Налагодження генератора починають із балансування масштабного підсилювача (DA2, VT7). Для цього перемикачі SA1-SA3 встановлюють відповідно положення "0,1...1 кГц", "30...1200 мс" і "1:1", включають живлення і підстроювальним резистором R31 домагаються нульової напруги на вихідному гнізді XS1. Потім підстроювальним резистором R19 встановлюють на виведенні мікросхеми 7 DD1 напруга -2 В. а підстроювальним резистором R33 - напруга +3,2 В на її виведенні 14. Після цього до виходу приладу підключають осцилограф, переводять перемикач SA2 у верхнє (за схемою) положення і тими ж підстроювальними резисторами R19, R33 домагаються того, щоб прямокутні імпульси на екрані осцилографа стали симетричними (щодо рівня 0).

Далі перемикач SA2 встановлюють у друге (згори) положення і, перемістивши двигун резистора R1 в нижнє (за схемою) положення, резистором підлаштування R6 симетрують сигнал трикутної форми. Симетрія останнього не повинна порушуватися під час перекладу двигуна резистора R1 в інше крайнє положення. Відсутності постійної складової цього сигналу домагаються підстроювальним резистором R17.

Нелінійні спотворення синусоїдальної напруги зводять до мінімуму підлаштування резистором R16, встановивши перемикач SA2 в третє положення.

Після цього двигун змінного резистора R27 переводять у верхнє (за схемою) положення і підбирають резистор R29 до отримання на виході приладу напруги 1В. Таких напруг прямокутної і трикутної форм домагаються підбором резисторів R22 і R18.

На закінчення підбирають конденсатор С8 до отримання верхньої граничної частоти коливань, що генеруються, рівної 1 МГц.

Слід зазначити, що за бажанні максимальну частоту генератора можна підвищити до 2...2,5 МГц. І тому конденсатор С8 слід виключити, а опір резистора R16 збільшити до 6,8...10 кОм. Правда, при цьому виникнуть труднощі з отриманням синусоїдального сигналу, оскільки зі збільшенням опору вказаного резистора зменшиться амплітуда трикутної напруги. Вихід із положення - введення підсилювача з лінійною (у смузі частот 0...3 МГц) АЧХ між інтегратором та формувачем синусоїдальної напруги.

А. Ішутінов

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Властивості магнітного матеріалу: від ізолятора до металу 13.03.2014 Вчені з Каліфорнійського університету Сан Дієго створили матеріал, магнітні властивості якого сильно змінюються в залежності від температури. Опис нового матеріалу було представлено на конференції Американського фізичного товариства у Денвері. В якості основи для матеріалу були використані тонкоплівкові оксид ванадію та нікель. Оксид ванадію, як показали автори раніше, змінює властивості провідності при незначній зміні температури. Він є ізолятором при низькій температурі, а у разі перевищення деякого порога починає виявляти властивості металу. "Ми навчилися управляти магнітними властивостями матеріалу без використання магнітного поля. У принципі це управління можна здійснювати за допомогою електричного струму або напруги", - пояснив властивості створеного матеріалу Іван Шулер, один із авторів роботи. Поки що авторам вдалося змінити магнітні властивості матеріалу за допомогою опромінення лазером. У діапазоні всього 20° його "опірність" магнітному полю (коертивність) змінювалася майже в 5 разів. На думку вчених, дослідження нового матеріалу може стати стимулом до створення нових магнітних носіїв. Крім того, на основі матеріалу з подібними характеристиками можливе створення трансформаторів, які будуть стійкими до шокових навантажень.

Інші цікаві новини:

▪ Швидка ходьба допоможе жити довше

▪ Панорамна приставка для цифрової фотокамери

▪ Знайдено зв'язок між непереносимістю глютена та муковісцидозом

▪ Гренландія спливає

▪ NFC-рідер ST25R3918

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мистецтво аудіо. Добірка статей

▪ стаття Як білка в колесі. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке печери? Детальна відповідь

▪ стаття Манікюрниця. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Підсилювач 112 ват для сабвуфера. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Вузли, що розтираються. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024