Obvod generátora zvukovej frekvencie využívajúci tranzistory

Dva tranzistory - poľom riadený VT1 a bipolárny VT2 - sú zapojené podľa zloženého opakovacieho obvodu, ktorý má malé zosilnenie a na výstupe opakuje fázu vstupného signálu. Hlboká negatívna spätná väzba (NFE) cez odpory R7, R8 stabilizuje zisk aj režim tranzistorov.

Aby však došlo ku generovaniu, je potrebná aj pozitívna spätná väzba z výstupu zosilňovača na jeho vstup. Uskutočňuje sa cez takzvaný Wien most - reťaz rezistorov a kondenzátorov R1...R4, C1...C6. Wienský mostík zoslabuje ako nízke (kvôli zvyšujúcej sa kapacite kondenzátorov C4...C6), tak aj vysoké (v dôsledku posunovacieho efektu kondenzátorov C1...S3). Pri centrálnej nastavovacej frekvencii, približne rovnej 1/271 RC, je jeho prenosový koeficient maximálny a fázový posun je nulový. Pri tejto frekvencii dochádza ku generovaniu.

Zmenou odporu rezistorov a kapacity mostíkových kondenzátorov je možné meniť frekvenciu generovania v širokom rozsahu. Pre jednoduchosť použitia bol zvolený desaťnásobný rozsah zmien frekvencie pomocou duálnych variabilných rezistorov R2, R4 a frekvenčné rozsahy sú prepínané (Sla, Sib) kondenzátormi C1...C6.

Na pokrytie všetkých zvukových frekvencií z 25 Hz až 25 kHz Stačia tri rozsahy, ale ak chcete, môžete pridať štvrtý, až do 250 kHz (toto urobil autor). Výberom o niečo väčších kondenzátorov alebo hodnôt rezistorov môžete posunúť frekvenčný rozsah nadol, čím sa napr. 20 Hz až 200 kHz.

Ďalším dôležitým bodom pri navrhovaní generátora zvuku je stabilizácia amplitúdy výstupného napätia. Pre jednoduchosť sa tu používa najstarší a najspoľahlivejší spôsob stabilizácie - pomocou žiarovky. Faktom je, že odpor vlákna žiarovky sa pri zmene teploty zo studeného stavu na plné teplo zvýši takmer 10-krát! V obvode OOS je zahrnutá malá kontrolka VL1 so studeným odporom asi 100 Ohmov. Odpája rezistor R6, zatiaľ čo OOS je malý, prevažuje POS a dochádza ku generovaniu. Keď sa amplitúda kmitov zvyšuje, vlákno žiarovky sa zahrieva, zvyšuje sa jeho odpor a zvyšuje sa OOS, čím sa kompenzuje POS a tým sa obmedzuje nárast amplitúdy.

Na výstupe generátora je zapnutý krokový delič napätie na rezistoroch R10...R15, čo vám umožňuje získať kalibrovaný signál s amplitúdou od 1 mV až 1 V. Deliace odpory sú prispájkované priamo na kolíky štandardného päťpinového konektora z audio zariadenia. Generátor prijíma energiu z akéhokoľvek zdroja (usmerňovač, batéria, batéria), často z toho istého, z ktorého je napájané testované zariadenie. Napájacie napätie na tranzistoroch generátora je stabilizované reťazou R11, VD1. Má zmysel nahradiť odpor R11 rovnakou žiarovkou ako VL1 (telefónny indikátor vo verzii „ceruzka“) - rozšíri sa tým limity možných napájacích napätí. Aktuálna spotreba – už nie 15...20 mA.

V generátore je možné použiť časti takmer akéhokoľvek typu, ale osobitná pozornosť by sa mala venovať kvalite dvojitého premenlivého odporu R2, R4. Autor použil pomerne veľký presný rezistor z niektorých zastaraných zariadení, ale poslúžia aj duálne rezistory z ovládačov hlasitosti či tónu na stereo zosilňovačoch. Zenerova dióda VD1 - akákoľvek nízkoenergetická, pre stabilizáciu napätia 6,8...9 V.

Pri nastavovaní si treba dať pozor na plynulosť generovania pri približne strednej polohe jazdca trimra rezistora R8. Ak je jeho odpor príliš nízky, môže sa v niektorých polohách gombíka nastavenia frekvencie zastaviť generovanie a ak je jeho odpor príliš vysoký, môže dôjsť k skresleniu sínusového tvaru signálu - obmedzenie. Mali by ste tiež merať napätie na kolektore tranzistora VT2, malo by sa rovnať približne polovici napätia stabilizovaného napájania. V prípade potreby zvoľte odpor R6 a ako poslednú možnosť typ a typ tranzistora YT1. V niektorých prípadoch pomáha zapojiť do série so žiarovkou VL1 elektrolytický kondenzátor s kapacitou min. 100 uF(„plus“ k zdroju tranzistora). Nakoniec odpor R10 nastavuje amplitúdu signálu na výstupe 1 V a kalibrujte frekvenčnú stupnicu pomocou digitálneho frekvenčného merača. Je spoločný pre všetky rozsahy.

Zvláštnosťou tohto obvodu zvukového generátora je, že všetko je postavené na mikrokontroléri ATtiny861 a pamäťovej karte SD. Mikrokontrolér Tiny861 sa skladá z dvoch PWM generátorov a vďaka tomu je schopný generovať kvalitný zvuk a je schopný generátor ovládať aj externými signálmi. Tento generátor audio frekvencie možno použiť na testovanie zvuku vysokokvalitných reproduktorov alebo v jednoduchých amatérskych rádiových projektoch, ako je elektronický zvonček.

Obvod generátora zvukovej frekvencie na časovači

Zvukový frekvenčný generátor je postavený na populárnom časovom mikroobvode KP1006VI1 (takmer podľa štandardnej schémy. Frekvencia výstupného signálu je cca 1000 Hz. Dá sa nastaviť v širokom rozsahu úpravou hodnôt rádiových komponentov C2 a R2. Výstup frekvencia v tomto dizajne sa vypočíta podľa vzorca:

F = 1,44/(R1+2xR2)xC2

Výstup mikroobvodu nie je schopný poskytnúť vysoký výkon, takže výkonový zosilňovač je vyrobený pomocou tranzistora s efektom poľa.

Audiofrekvenčný generátor na mikroobvode a prepínači poľa

Oxidový kondenzátor C1 je určený na vyhladenie zvlnenia napájania. Kapacita SZ pripojená k piatemu výstupu časovača sa používa na ochranu výstupu riadiaceho napätia pred rušením.

Postačí akýkoľvek stabilizovaný s výstupným napätím od 9 do 15 voltov a prúdom 10 A.

Generátor je samooscilačný systém, ktorý generuje impulzy elektrického prúdu, v ktorom tranzistor zohráva úlohu spínacieho prvku. Spočiatku, od okamihu svojho vynálezu, bol tranzistor umiestnený ako zosilňovací prvok. Prezentácia prvého tranzistora sa uskutočnila v roku 1947. K predstaveniu tranzistora s efektom poľa došlo o niečo neskôr - v roku 1953. V impulzných generátoroch plní úlohu spínača a až v generátoroch striedavého prúdu realizuje svoje zosilňovacie vlastnosti, pričom sa súčasne podieľa na vytváraní pozitívnej spätnej väzby na podporu oscilačný proces.

Vizuálna ilustrácia rozdelenia frekvenčného rozsahu

Klasifikácia

Tranzistorové generátory majú niekoľko klasifikácií:

• podľa frekvenčného rozsahu výstupného signálu;
• podľa typu výstupného signálu;
• podľa princípu fungovania.

Frekvenčný rozsah je subjektívna hodnota, ale pre štandardizáciu je akceptované nasledujúce rozdelenie frekvenčného rozsahu:

• od 30 Hz do 300 kHz – nízka frekvencia (LF);
• od 300 kHz do 3 MHz – priemerná frekvencia (MF);
• od 3 MHz do 300 MHz – vysoká frekvencia (HF);
• nad 300 MHz – ultravysoká frekvencia (mikrovlnka).

Ide o rozdelenie frekvenčného rozsahu v oblasti rádiových vĺn. K dispozícii je zvukový frekvenčný rozsah (AF) - od 16 Hz do 22 kHz. Aby sa teda zdôraznil frekvenčný rozsah generátora, nazýva sa to napríklad HF alebo LF generátor. Frekvencie zvukového rozsahu sa zase delia na HF, MF a LF.

Podľa typu výstupného signálu môžu byť generátory:

• sínusový – na generovanie sínusových signálov;
• funkčné – na samokmitanie signálov špeciálneho tvaru. Špeciálnym prípadom je obdĺžnikový generátor impulzov;
• generátory šumu sú generátory so širokým rozsahom frekvencií, v ktorých je v danom frekvenčnom rozsahu spektrum signálu rovnomerné od spodnej po hornú časť frekvenčnej odozvy.

Podľa princípu fungovania generátorov:

• RC generátory;
• LC generátory;
• Blokovacie generátory sú generátory krátkych impulzov.

Kvôli zásadným obmedzeniam sa RC oscilátory zvyčajne používajú v nízkofrekvenčnom a audio rozsahu a LC oscilátory vo vysokofrekvenčnom rozsahu.

Obvody generátora

RC a LC sínusové generátory

Najjednoduchší spôsob implementácie tranzistorového generátora je v kapacitnom trojbodovom obvode - Colpittov generátor (obr. nižšie).

Obvod tranzistorového oscilátora (Colpittov oscilátor)

V Colpittsovom obvode prvky (C1), (C2), (L) nastavujú frekvenciu. Zvyšnými prvkami sú štandardné tranzistorové zapojenie pre zabezpečenie požadovaného jednosmerného prevádzkového režimu. Generátor zostavený podľa indukčného trojbodového obvodu – Hartleyho generátor – má rovnaký jednoduchý dizajn obvodu (obr. nižšie).

Trojbodový indukčne viazaný generátorový obvod (Hartleyov generátor)

V tomto obvode je frekvencia generátora určená paralelným obvodom, ktorý obsahuje prvky (C), (La), (Lb). Kondenzátor (C) je potrebný na vytvorenie pozitívnej spätnej väzby striedavého prúdu.

Praktická realizácia takéhoto generátora je ťažšia, pretože vyžaduje prítomnosť indukčnosti s odbočkou.

Obidva samooscilačné generátory sa primárne používajú v stredných a vysokých frekvenčných rozsahoch ako generátory nosnej frekvencie, v obvodoch lokálnych oscilátorov s nastavovaním frekvencie atď. Regenerátory rádiových prijímačov sú tiež založené na generátoroch oscilátorov. Táto aplikácia vyžaduje vysokú frekvenčnú stabilitu, preto je obvod takmer vždy doplnený o kremenný oscilačný rezonátor.

Hlavný generátor prúdu na báze kremenného rezonátora má vlastné oscilácie s veľmi vysokou presnosťou nastavenia hodnoty frekvencie RF generátora. Miliardy percent sú ďaleko od limitu. Rádiové regenerátory používajú iba kremennú frekvenčnú stabilizáciu.

Prevádzka generátorov v oblasti nízkofrekvenčného prúdu a zvukovej frekvencie je spojená s ťažkosťami pri realizácii vysokých hodnôt indukčnosti. Presnejšie v rozmeroch potrebnej tlmivky.

Obvod Pierceovho generátora je modifikáciou Colpittovho obvodu, realizovaný bez použitia indukčnosti (obr. nižšie).

Prepichnite obvod generátora bez použitia indukčnosti

V Pierceovom obvode je indukčnosť nahradená kremenným rezonátorom, čím odpadá časovo náročná a objemná tlmivka a zároveň sa obmedzuje horný rozsah kmitov.

Kondenzátor (C3) neumožňuje prechod jednosmernej zložky predpätia bázy tranzistora do kremenného rezonátora. Takýto generátor dokáže generovať oscilácie až do 25 MHz vrátane audio frekvencie.

Činnosť všetkých vyššie uvedených generátorov je založená na rezonančných vlastnostiach oscilačného systému zloženého z kapacity a indukčnosti. V súlade s tým je frekvencia oscilácií určená hodnotením týchto prvkov.

Generátory RC prúdu využívajú princíp fázového posunu v odporovo-kapacitnom obvode. Najčastejšie používaným obvodom je reťazec s fázovým posunom (obr. nižšie).

Obvod RC generátora s reťazou fázového posunu

Prvky (R1), (R2), (C1), (C2), (C3) uskutočňujú fázový posun, aby získali pozitívnu spätnú väzbu potrebnú na vznik vlastných oscilácií. Generovanie prebieha pri frekvenciách, pre ktoré je fázový posun optimálny (180 stupňov). Obvod s fázovým posunom zavádza silný útlm signálu, preto má takýto obvod zvýšené požiadavky na zosilnenie tranzistora. Obvod s Wienovým mostíkom je menej náročný na parametre tranzistora (obr. nižšie).

Obvod RC generátora s Wienovým mostíkom

Wienova kobylka v tvare dvojitého T pozostáva z prvkov (C1), (C2), (R3) a (R1), (R2), (C3) a ide o úzkopásmový zárezový filter naladený na frekvenciu oscilácií. Pre všetky ostatné frekvencie je tranzistor pokrytý hlbokým záporným spojením.

Funkčné generátory prúdu

Funkčné generátory sú určené na generovanie sekvencie impulzov určitého tvaru (tvar je opísaný určitou funkciou – odtiaľ názov). Najbežnejšie generátory sú pravouhlé (ak je pomer trvania impulzu k perióde oscilácie ½, potom sa táto sekvencia nazýva „meander“), trojuholníkové a pílovité impulzy. Najjednoduchším obdĺžnikovým generátorom impulzov je multivibrátor, ktorý je prezentovaný ako prvý okruh pre začínajúcich rádioamatérov na zostavenie vlastnými rukami (obr. nižšie).

Multivibrátorový obvod - obdĺžnikový generátor impulzov

Zvláštnosťou multivibrátora je, že môže používať takmer akékoľvek tranzistory. Trvanie impulzov a prestávok medzi nimi je určené hodnotami kondenzátorov a odporov v základných obvodoch tranzistorov (Rb1), Cb1) a (Rb2), (Cb2).

Frekvencia vlastnej oscilácie prúdu sa môže meniť od jednotiek hertzov až po desiatky kilohertzov. VF samooscilácie nie je možné realizovať na multivibrátore.

Generátory trojuholníkových (pílových) impulzov sú spravidla postavené na báze generátorov pravouhlých impulzov (hlavný oscilátor) pridaním korekčného reťazca (obr. nižšie).

Trojuholníkový obvod generátora impulzov

Tvar impulzov, blízky trojuholníku, je určený nabíjacím a vybíjacím napätím na doskách kondenzátora C.

Blokovací generátor

Účelom blokovacích generátorov je generovať silné prúdové impulzy so strmými hranami a nízkym pracovným cyklom. Trvanie prestávok medzi impulzmi je oveľa dlhšie ako trvanie samotných impulzov. Blokovacie generátory sa používajú v tvarovačoch impulzov a porovnávacích zariadeniach, ale hlavnou oblasťou použitia je hlavný horizontálny skenovací oscilátor v zariadeniach na zobrazovanie informácií založených na katódových trubiciach. Blokovacie generátory sa tiež úspešne používajú v zariadeniach na konverziu energie.

Generátory založené na tranzistoroch s efektom poľa

Charakteristickým znakom tranzistorov s efektom poľa je veľmi vysoký vstupný odpor, ktorého rádovo je porovnateľné s odporom elektrónok. Vyššie uvedené obvodové riešenia sú univerzálne, jednoducho sú prispôsobené na použitie rôznych typov aktívnych prvkov. Colpitts, Hartley a ďalšie generátory vyrobené na tranzistore s efektom poľa sa líšia iba menovitými hodnotami prvkov.

Obvody na nastavenie frekvencie majú rovnaké vzťahy. Na generovanie HF oscilácií je trochu výhodnejší jednoduchý generátor vyrobený na tranzistore s efektom poľa pomocou indukčného trojbodového obvodu. Faktom je, že tranzistor s efektom poľa, ktorý má vysoký vstupný odpor, nemá prakticky žiadny posunovací účinok na indukčnosť, a preto bude vysokofrekvenčný generátor pracovať stabilnejšie.

Generátory hluku

Charakteristickým znakom generátorov hluku je rovnomernosť frekvenčnej odozvy v určitom rozsahu, to znamená, že amplitúda oscilácií všetkých frekvencií zahrnutých v danom rozsahu je rovnaká. Generátory šumu sa používajú v meracích zariadeniach na vyhodnotenie frekvenčných charakteristík testovanej cesty. Zvukové generátory sú často doplnené o korektor frekvenčnej odozvy, aby sa prispôsobili subjektívnej hlasitosti pre ľudský sluch. Tento hluk sa nazýva „šedý“.

Video

Stále existuje niekoľko oblastí, v ktorých je použitie tranzistorov zložité. Ide o výkonné mikrovlnné generátory v radarových aplikáciách a tam, kde sú potrebné obzvlášť výkonné vysokofrekvenčné impulzy. Výkonné mikrovlnné tranzistory ešte neboli vyvinuté. Vo všetkých ostatných oblastiach je veľká väčšina oscilátorov vyrobená výlučne s tranzistormi. Má to viacero dôvodov. Po prvé, rozmery. Po druhé, spotreba energie. Po tretie, spoľahlivosť. Okrem toho sa tranzistory, vzhľadom na povahu ich štruktúry, veľmi ľahko miniaturizujú.

Jednoznačnú výhodu v jednoduchosti a stabilite prevádzky vykazoval generátor podľa navrhnutého zapojenia (je zjednodušené na obr. 1). Tam je k výstupu tranzistorového prúdového zosilňovača pripojená žiarovka, ktorá pôsobí ako výmenný obchod, aby sa znížilo zaťaženie obvodu generátora. V obvode sa nachádza rovnaký zosilňovač. Ukázalo sa však, že pri výstupnom napätí 1 V nemá okrem zosilňovača vplyv na parametre generátora: vlákno žiarovky sa takmer nezohrieva a amplitúda výstupného signálu sa pri naladení frekvencie prakticky nemení. . Možno, že s výstupným napätím 4 V je zosilňovač užitočný, ale pre hlavný oscilátor (MO) to nie je potrebné. Okrem zosilňovačov na báze tranzistorov sme pri testovaní na doske namiesto bežných operačných zosilňovačov testovali aj mikroobvody SSM2135 a SSM2275, ktoré poskytujú výrazne vyšší výstupný prúd. V tomto prípade sa lampa môže zahriať bez akéhokoľvek dodatočného zosilňovača, ale tiež nebol zaznamenaný žiadny rozdiel v stabilite amplitúdy a úrovni skreslenia. V obvode generátora sa dosiahne najmenšie skreslenie signálu pri určitom optimálnom výstupnom napätí, zvolenom pomocou trimovacieho rezistora. V generátore podľa obvodu znázorneného na obr. 1 in, nie sú k dispozícii žiadne regulátory a amplitúdu výstupného signálu je možné zmeniť výberom odporu R3. Na získanie napätia 1 V bol potrebný odpor R3 s odporom asi 13 kOhm.

Súčasné zvýšenie amplitúdy umožňuje zvýšiť frekvenciu generovania hornej hranice s rovnakými prvkami. Podľa môjho názoru potreba používať frekvencie nad 100 kHz v praxi audiotechniky vzniká veľmi zriedka. Počas experimentov sa zistilo, že pri výmene stabilizačnej lampy sa mierne mení koeficient harmonického skreslenia a výstupné napätie. Na meranie v prototype SG boli použité mikrolampy optočlenov. Pri frekvencii 1 kHz sa získali nasledujúce výsledky: pre OEP-2 kg je 0,11 a 0,068 %; pre OEP 23 a 0,095 %; pre OEP 1 a 0,12 % (každý po dve kópie). Pre niekoľko svietidiel iných typov sa ukázalo, že kg je 0,17, 0,081, 0,2 a 0,077%. Merania ukázali, že ohrev vlákna je extrémne malý (odpor optočlenového fotorezistora sa prakticky nemení), hoci stabilizácia amplitúdy GB je veľmi účinná. Tranzistory s efektom poľa stabilizujú amplitúdu výstupného signálu nie horšie, ale skreslenie je väčšie.

Treba poznamenať, že nie všetky operačné zosilňovače môžu pracovať na najvyššej frekvencii (100 kHz) v študovanej verzii generátora. Duálne operačné zosilňovače OP275 alebo NE5532 ľahko poskytujú generovanie na tejto frekvencii a mikroobvod SSM2135 môže generovať pri frekvenciách nie vyšších ako 92 kHz.

Informácie o tu uvedených obvodoch sú úplne dostatočné na výrobu meracieho generátora, ale podrobnejšie informácie a metódy výpočtu nájdete v článkoch.

Na získanie maximálneho výstupného napätia približne 10 V rms. Vyžaduje sa výstupný zosilňovač, ktorý zvýši napätie hlavného oscilátora 10-krát. V plnohodnotnom zariadení musíte ovládať frekvenciu a napätie výstupného signálu. Najjednoduchším spôsobom je vybaviť generátor jednoduchým meračom frekvencie a voltmetrom. Tieto úplne nezávislé zariadenia sú umiestnené na samostatných doskách, čo uľahčilo experimentálne testovanie všetkých uzlov a eliminovalo ich vzájomné ovplyvňovanie.

Kompletný obvod meracieho generátora s frekvenčným meračom a voltmetrom je znázornený na obr. 2.

Hlavný oscilátor (DA1) je namontovaný na jednej doske, frekvenčný merač (DA3) je na druhej a výstupný zosilňovač a voltmeter (DA2) sú na tretej. Ukazuje sa, že celé zariadenie, okrem napájacieho zdroja, je zostavené iba na troch mikroobvodoch, takže inštaláciu je možné ľahko vykonať na častiach prototypu dosky plošných spojov.

Hlavné technické parametre

Frekvenčné intervaly generátora a frekvenčného merača, Hz, v podrozsahu
I.......7...110
II......89...1220
III................828...11370
IV......8340...114500
Výstupné napätie generátora, V................0...10
Útlm atenuátora, dB. 0.10/20/30/40
Výstupná impedancia
Ohm..........................100/160
GB harmonický koeficient, %, v podrozsahu
I (nad 30 Hz) .............0,16
II..........................0,105
III..........................0,065
IV.......................0.09

Pre každý z podrozsahov je uvedená priemerná hodnota harmonického koeficientu, ktorá bola získaná bez akejkoľvek voľby prvkov (okrem voľby žiarovky) pri meraní signálu na výstupe hlavného oscilátora. Pri ladení frekvencie sa amplitúda signálu menila veľmi málo.

Hlavný oscilátor na čipe DA2 pracuje v štyroch podrozsahoch s miernym presahom na okrajoch. Nastavenie frekvencie sa vykonáva pomocou dvojitého variabilného odporu R17. Na ladenie možno použiť jeden odpor, ale prekrytie v podrozsahu bude podstatne menšie. Ak je zabudovaný merač frekvencie, nie je potrebné presne nastavovať hranice rozsahu alebo zabezpečovať lineárnu zmenu frekvencie pomocou premenných rezistorov skupiny B s charakteristikou nelineárnej regulácie. Pomocou frekvenčnej stupnice možno jednoducho nastaviť požadovanú frekvenciu signálu generátora.

Jednoduché analógové merače frekvencie sú zvyčajne zostavené na čipoch TTL, pretože sa ľahšie merajú vysoké frekvencie. Preto pri pripojení takéhoto frekvenčného merača nastalo niekoľko prekvapení, ktoré zaviedli citeľné rušenie: pri frekvencii 100 kHz vykazoval INI nárast harmonického koeficientu na 0,7 %. Toto zariadenie používa čip CMOS K561LA7 (DD1). Spotreba prúdu a rušenie z frekvenčného merača sú podstatne menšie. Aby sa toto rušenie znížilo na minimum, odpor izolačného odporu R1 treba zvoliť aspoň 100 kOhm, potom pri 100 kHz hodnota Kg nepresiahne 0,3 %. Na ostatné rozsahy nemá pripojenie frekvenčného merača prakticky žiadny vplyv. Na ďalšie zníženie úrovne rušenia z frekvenčného merača je na jeho vstupe inštalovaný sledovač zdroja VT1 (KPZZB).

Princíp činnosti analógových meračov frekvencie je známy a popis činnosti monostabilnej jednotky možno nájsť v. Prepínanie podrozsahov frekvenčného merača sa vykonáva rovnakým spínačom SA1, ktorý spína frekvenciu generátora. Ak je možné vybrať kondenzátory C2, SZ, C4 a C5 tak, aby sa ich kapacity líšili presne 10-krát, potom nie je potrebné inštalovať orezávacie odpory R6-R9.

Môžete však použiť kondenzátory bez výberu a upraviť hodnoty v každom podrozsahu pomocou externého merača frekvencie (napríklad v INI S6-11).

Ďalším prekvapením bola citeľná nelinearita stupnice mikroampérmetrov použitých v zariadení. Na základe dostupnosti a estetických hľadísk používa merač frekvencie mikroampérmeter M4247 100 µA a voltmeter používa mikroampérmeter M4387 300 µA. Oba typy zariadení boli do magnetofónov inštalované na ovládanie úrovne záznamu signálu, zvyčajne majú jednu stupnicu, odstupňovanú v decibeloch. Je jasné, že tu nebola potrebná špeciálna presnosť. Ale s aplikovanou skutočnou stupnicou čítania meracie prístroje rovnakého typu(!) boli výrazne odlišné buď na začiatku alebo na konci škály. S počítačom a tlačiarňou sa však dá nová váha vyrobiť veľmi rýchlo. Obtiažnosť spočíva v opatrnom otvorení puzdra mikroampérmetra na inštaláciu stupnice, ale to bude potrebné urobiť, pretože vo voltmetri okrem bežnej 10 V stupnice musíte mať stupnicu 3,16 V a pre každého v oblasti audiotechniky je dôležité vedieť čítať v decibeloch. Prirodzene nič nebráni použitiu iných mikroampérmetrov vyššej triedy s hotovými váhami.

Koncový stupeň založený na DA5.2 op-amp (TL082 alebo TL072), ktorý zvyšuje amplitúdu signálu na 10 V, tiež mierne zvyšuje nelineárne skreslenie. Táto kaskáda sa od tej popísanej líši len tým, že je navyše zavedený prepínač SA2 „xO,316“ na zmenu úrovne výstupného signálu o 10 dB (nastavený trimovacím odporom R30) a paralelne k nemu pripojené tlačidlo SB1. Pri otvorených kontaktoch spínača môže toto tlačidlo rýchlo vytvárať krokové zmeny úrovne o 10 dB, čo je veľmi výhodné pri nastavovaní automatických regulátorov úrovne a meračov úrovne. Použitie maximálneho napájacieho napätia (+/-17,5 V) pre zosilňovač umožnilo získať maximálnu amplitúdu výstupného signálu bez obmedzenia minimálne 10 V. Zdroj je vybavený tzv. stabilizátory s nastaviteľným napätím.

Asymetrické obmedzenie amplitúdy je možné korigovať úpravou vhodného napájacieho napätia. Maximálne napätie 10 V na výstupnom konektore X1 sa nastavuje odporom R31. Potom sa otvorí spínač SA2 a napätie sa nastaví trimovacím odporom R30 presne o 10 dB nižšie, teda 3,16 V. Na to má výstupný voltmeter druhú stupnicu. V deliči napätia je potrebné zvoliť odpory, aby sa zabezpečila presná zmena amplitúdy výstupného signálu v krokoch po 20 dB. Niekedy stačí v deliči jednoducho prehodiť dva odpory rovnakej hodnoty. Výhodou takéhoto atenuátora je konštantná výstupná impedancia generátora pri akomkoľvek výstupnom napätí (tu 160 Ohmov).

Merania ukázali, že pri výstupnom napätí 7,75 V pri frekvencii 20 Hz má generátor Kg = 0,27 %; a pri napätí 77 mV (-40 dB) - K = 0,14 %. V rozsahu II pri Uout = 7,75 V Kg<0,16%, в диапазоне III Kr = 0,08...0,09 %. В полосе частот 10...20 кГц при 11ВЫХ = 7,75 В Кг= 0,06 %, а на более высоких частотах возрастал до 0,32 % на частоте 100 кГц. Для обычной эксплуатации прибора это вряд ли имеет значение, хотя возможно подобрать для выходного усилителя другой ОУ. Увы, популярный в звукотех-нической аппаратуре ОУ NE5532 на высокой частоте превращает синусоиду амплитудой 10 В в "пилу".

Celý generátor nespotrebúva viac ako 14 mA zo zdroja cez obvod +17,5 V a maximálne 18 mA cez obvod -17,5 V, takže ako T1 možno použiť akékoľvek zariadenie s nízkym výkonom. transformátor, poskytujúce požadované napätia (2x18 V).

Vzhľad zariadenia je znázornený na fotografii obr. 3. Generátor je umiestnený v plastovom puzdre s rozmermi 200x60x170 mm; Podobných puzdier je v predaji pomerne veľa. Zariadenie používa spínače PG2-15-4P9NV a prepínače P1T-1-1V, ako aj tlačidlo KM1-1. Všetky oxidové kondenzátory okrem C8 sú na napätie 25 V. Výstupný konektor X1 - JACK6.3. Prevádzkové skúsenosti ukazujú, aké opodstatnené je použitie takéhoto konektora. Prvé dojmy potvrdzujú, že niekedy je toto zariadenie pohodlnejšie ako GZ-102 a pri nízkych frekvenciách je stabilizácia amplitúdy stabilnejšia a nie je potrebný žiadny výber dielov. Po zostavení potrebujete určitý čas prístup k INI, napríklad C6-11, na konfiguráciu. Pomocou rezistorov trimrov môžete rýchlo nastaviť hodnoty prístroja a skontrolovať parametre generátora. Ak sa ukáže, že skreslenie je veľké vo všetkých podrozsahoch, mali by ste zvoliť inú lampu (môžeme odporučiť SMN6.3-20 alebo podobnú). Na nastavenie môžete použiť ďalšie zariadenia - voltmetre, merače frekvencie.

Ak chcete vytvoriť stupnicu nástroja, musíte nakresliť lineárnu stupnicu a zaznamenať hodnoty napätia v celom rozsahu ladenia. Potom je potrebné pomocou PC vyrobiť novú mierku zohľadňujúcu namerané chyby a vytlačiť ju pomocou tlačiarne na fotopapier. Tu nemá zmysel hovoriť o presnosti, pretože závisí od správnosti údajov prístrojov používaných na kalibráciu. Opravárenské a kontrolné služby boli v súčasnosti z veľkej časti zrušené; teraz sa navrhuje používať certifikované zariadenia. Ale certifikácia, hoci zvyšuje cenu zariadení, žiadnym spôsobom neovplyvňuje presnosť ich údajov. Počas experimentov s generátormi sa teda použili tri INI S6-11 a ich hodnoty sa mierne líšili.

LITERATÚRA

1. Generátor 34 s nízkym nelineárnym skreslením. - Rozhlas, 1984, č. 7, s. 61.

2. Nevstruev E. Generátor signálu 34. - Rádio, 1989, č. 5, s. 67-69.

3. Petin G. Aplikácia gyrátora v rezonančných zosilňovačoch a generátoroch. - Rozhlas, 1996, č. 11, s. 33, 34.

4. Biryukovove zariadenia založené na integrovaných obvodoch MOS. - M.: Rádio a komunikácia, 1990.

5. Šité digitálne čipy. - M.: Rádio a komunikácia, 1987.

6. Generátor sínusových vĺn. - Rozhlas, 1995, č.1, s.45.

Nízkofrekvenčný generátor na tranzistoroch, ladenie s jedným odporom.

http://nowradio. *****/generator%20NCH%20na%20tranzistorax%20s%20perestroykoy%20odnim%20rezistorom. htm

Nízkofrekvenčný generátor od 18 Hz do 30 KHz. Rozsah je rozdelený do štyroch podrozsahov. Na stabilizáciu výstupného napätia sa používa systém AGC. Úroveň výstupného napätia pri zaťažení 15 kOhm je minimálne 0,5 V. Pre ďalšie použitie generátora je potrebné použiť koncový stupeň s nízkym výstupným odporom. Napríklad emitorový sledovač s nízkoimpedančnou záťažou. Hlavnou časťou generátora je trojstupňový zosilňovač na tranzistoroch T4, T5 a T1 s koeficientom prenosu okolo 1. Zosilňovač je krytý negatívnou spätnou väzbou, ktorej obvod obsahuje dva stupne s fázovým posunom zostavené na tranzistoroch T2, v obvode ktorého sú umiestnené dva stupne fázového posunu. T3. Každý z nich zavádza fázový posun, ktorý sa mení od nuly do 180°, keď sa frekvencia mení od nuly do nekonečna. Modul prenosového koeficientu týchto kaskád nezávisí od frekvencie a zavedeného fázového posunu a blíži sa k 1. Pri jednej z frekvencií, ktorou je kvázi-rezonančná frekvencia generátora, je teda celkový fázový posun zavedený. fázovým posúvačom sa rovná 180° a spätná väzba sa stáva pozitívnou. Ak je koeficient prenosu dostatočný, zariadenie začne generovať pri tejto frekvencii. Konštrukcia tohto generátora umožňuje získať pomerne vysoký koeficient frekvenčného prekrytia na subpásma (viac ako 10), avšak jeho zvýšenie nad 6-8 je nepraktické kvôli kompresii frekvenčnej stupnice na konci subpásma. Pri vysokých frekvenciách fázový posun zavedený tranzistormi mierne zvyšuje prekrytie frekvencií. Na stabilizáciu amplitúdy výstupného signálu sa používa systém AGC s oneskorením. AGC detektor je vyrobený na diódach D1 a D2, pripojených k výstupu generátora cez emitorový sledovač na tranzistore T6. To umožnilo vyhnúť sa nelineárnemu skresleniu detektorom AGC. Keď sa výstupný signál zvyšuje, jeho amplitúda sa ukáže byť väčšia ako otváracie napätie diód D1 a D2. Ten sa otvorí a konštantné napätie na kondenzátore C9 sa zvýši. V dôsledku toho sa kolektorový prúd tranzistora T5 zvyšuje a následne kolektorový prúd tranzistora T4 klesá. V dôsledku toho sa ekvivalentný odpor kladnej spätnej väzby znižuje a v dôsledku toho sa znižuje zisk a následne aj výstupný signál. Zníženie nelineárnych skreslení zavedených systémom AGC je dosiahnuté negatívnou spätnou väzbou, ktorá pokrýva kaskády na tranzistoroch T4 a T5. Oneskorenie AGC nastáva v dôsledku použitia kremíkových diód D1, D2 a tranzistora T5, ktorých napätie báza-emitor uzatvára diódu D1. Pri nastavovaní generátora by ste mali použiť orezávací odpor R1 na nastavenie výstupného napätia v rozmedzí 0,5-0,55 V a pomocou odporov R4 a R9 dosiahnuť minimálne nelineárne skreslenie.

Nízkofrekvenčný generátor s Winnovým mostíkom

http://*****/NCH%20generator%20s%20mostom%20Vinna%Kgc. htm

Použitím Wynnovho mostíka v obvode spätnej väzby možno získať generátor harmonických kmitov z bežného zosilňovača. Generátor je napájaný 9-voltovou batériou (prúdový odber 10 mA) a vytvára sínusový signál s amplitúdou 1 V vo frekvenčnom rozsahu od 10 Hz do 140 kHz. Generujúcu časť tvorí operačný zosilňovač OP1 s kladnou spätnou väzbou tvorenou obvodom RC Winn z rezistorov R3, R4, 100k potenciometrov a kondenzátorov C1-C8. Podrozsah sa volí dvojitým prepínačom a plynulé nastavenie v rámci podrozsahu sa vykonáva dvojdielnym potenciometrom 100k. Na udržanie stabilnej amplitúdy výstupného signálu sú v obvode negatívnej spätnej väzby zahrnuté obmedzovacie diódy VD1, VD2 a odpor R7. Druhý operačný zosilňovač funguje ako vyrovnávací zosilňovač, izolujúci obvod Wynne od vplyvu vonkajšej záťaže. Pomocou potenciometra VR2 sa nastavuje úroveň výstupného signálu. Polohy prepínačov zodpovedajú nasledujúcim frekvenčným podrozsahom: "1" - 10Hz; "2" - 100 Hz; "3" -1...14 kHz; "4" - 10 kHz. Zariadenie sa jednoducho namontuje na univerzálnu montážnu dosku a zmestí sa do kompaktného krytu.

Rozhlasová paráda č.3 2004 str.24

Generátor produkuje striedavé napätie symetrického pravouhlého, trojuholníkového a sínusového tvaru a je určený na testovanie a ladenie rôznych nízkofrekvenčných zariadení. Jednoduchosť obvodu a funkčnosť sprístupňuje generátor pre opakovanie. Schéma elektrického obvodu je znázornená na obrázku.

Generátor sínusových vĺn

http://nowradio. *****/sínusový%20generátor%20NCH. htm

Diagram ukazuje jednoduchý generátor sínusových vĺn vyrobený z dostupných prvkov. Svojimi parametrami plne spĺňa požiadavky kladené na meracie generátory z hľadiska stability generovaných kmitov, nelinearity, plynulosti a stupňovitej regulácie úrovne výstupného napätia, nízkej prúdovej spotreby energie. Tento generátor je možné použiť ako zdroj nízkofrekvenčných kmitov pri nastavovaní a skúšaní prvkov rádiových prijímačov, reproduktorov a na skúšanie iných meracích prístrojov.

Hlavné technické vlastnosti.

Rozsah generovaných kmitov, Hz

Coeff. nelineárne skreslenia nie viac ako, %,

v podrozsahoch: 10...40 a 85000Hz 0,8

40...85000 Hz 0,3

Maximálne kolísanie výstupného napätia, V 18

Zmena amplitúdy výstupného napätia v celom rozsahu

frekvencie už nie, dB 0,2

Už žiadna spotreba energie. W 2

Nízkofrekvenčný sínusový generátor na čipe DA1 je vyrobený pomocou mostíkového obvodu Robinson-Wine. Voľba podrozsahu (10Hz, 0,1 ..1 kHz, 1 10 kHz, 1 kHz) sa vykonáva prepínačom SA1 a plynulé nastavenie frekvencie sa vykonáva pomocou duálneho variabilného odporu R2. Na získanie úmernosti medzi uhlom natočenia a zmenou frekvencie je potrebné, aby premenný odpor mal exponenciálnu charakteristiku zmeny odporu (skupina B). Požiadavky na rovnaký odpor každého z dvoch premenných rezistorov nie sú také vysoké, pretože malé rozdiely je možné kompenzovať orezávacím odporom R7. Obvod negatívnej spätnej väzby operačného zosilňovača obsahuje dynamické prepojenie pozostávajúce z odporu R4 a tranzistora VT1. Činnosťou tohto spoja sa dosiahla stabilizácia amplitúdy generovaných kmitov v celom rozsahu. Linka je riadená zmenou napätia na hradle tranzistora s efektom poľa, ktorý je napájaný z výstupu operačného zosilňovača. Akákoľvek zmena na výstupe mikroobvodu DA1 spôsobuje zmenu odporu kanála zdroja odtoku, čo zase vedie k zmene zisku kaskády. Nízkofrekvenčné napätie z výstupu prvého stupňa je privedené cez napäťový delič na R10R11 na neinvertujúci vstup zosilňovača na čipe DA2. Prenosový koeficient tejto kaskády je 10. Jednosmerná prevádzka kaskády je vyvážená orezávacím odporom R12. Na výstup pódia je pripojený atenuátor s dB útlmom. Zariadenie je napájané zo siete striedavého prúdu cez znižovací transformátor so striedavým napätím na sekundárnom vinutí 21+21 V. Pri návrhu generátora treba voliť kondenzátory C1 - C8 s toleranciou nominálnej odchýlky maximálne 1 %, ich umiestnením priamo medzi lamely sušienkového prepínača SA1. Zariadenie je osadené na doske plošných spojov z fólie getinax. Generátor sa konfiguruje v nasledujúcom poradí. Na spoločný bod rezistorov R10, R11 je pripojený osciloskop. Prepínač SA1 je nastavený do polohy druhého podpásma. Trimmerové rezistory R6 a R7 slúžia na budenie generátora a otáčaním premenlivého odporu R2 sa kontroluje prítomnosť generovania v celom rozsahu pohybu jeho motora. Potom sa nastaví prvý podrozsah a premenný odpor R2 sa nastaví do polohy 2/3 maximálnej hodnoty odporu. Úpravou upravených odporov R6 a R7 sa vyberie ich poloha, pri ktorej je sínusové skreslenie minimálne. Na získanie hodnoty koeficientu nelineárneho skreslenia špecifikovanej v technických špecifikáciách je potrebné vykonať úpravy pomocou merača nelineárneho skreslenia. Na výstup čipu DA2 by mal byť pripojený voltmeter s limitom merania 0,5...1 V a na vyváženie činnosti zosilňovača na čipe DA2 by sa mal použiť trimovací odpor R12. Regulátor pre plynulú zmenu výstupného signálu (R11) je kalibrovaný meraním napätia priamo na výstupnom konektore XS1 v polohe atenuátora 0 dB. Postupným nastavením hodnôt 1, 2,3 V atď. sa na stupnici regulátora zaznamenajú značky.

Rádioamatér číslo 5 2001 str. 22

Funkčný generátor 15Hz – 15KHz

http://nowradio. *****/funkcionalnuy%20generator%2015Gc-15Kgc. htm

Pri nastavovaní zariadenia na reprodukciu zvuku s nízkou frekvenciou možno budete potrebovať signál nielen sínusového tvaru, ale aj obdĺžnikového alebo trojuholníkového tvaru.

Na obrázku je znázornená schéma funkčného generátora, ktorý vytvára sínusové, pravouhlé a trojuholníkové kmity v rozsahu od 15 Hz do 15 kHz. Celý rozsah pokrýva bez spínania jeden premenlivý odpor R2. Na operačných zosilňovačoch A1.1 a A1.2 je vyrobený multivibrátor. Obdĺžnikové impulzy sú odstránené z výstupu A1.1. Trojuholníkové sú odstránené z výstupu A1.2 (cez vyrovnávaciu pamäť na A1.4) a na získanie signálu tvaru blízkeho sínusovému (parabolický tvar) sa používa budič na diódach VD3-VD6, z ktorého je výsledný signál sa posiela do prídavného zosilňovača na A1.4. Zdroj energie je na nízkovýkonovom transformátore T1, so sekundárnym vinutím 5-7V AC. Polvlnový usmerňovač na VD7 a VD8 vytvára bipolárne napätie, ktoré je stabilizované zenerovými diódami VD1 a VD2. Pri nastavovaní je potrebné nastaviť symetriu signálu blízko sínusového tvaru voľbou odporov R8 alebo R9. Odporúča sa odobrať diódy VD3-VD6 z rovnakej šarže.

Rádiokonštruktér č. 9 2008 str. 17

Prevzaté z http://. ru/forum/-info-80795.html

Dôležité.Táto FG je z časopisu Rádio č.6 1992 str.44.

Pozri tiež “GKCH Lukin 300KHz” a jeho trojuholníkovo-sínusový prevodník.

20. Trojuholníkový na sínusový menič napätia. http://*****/u2.htm

17. Trojuholníkový na sínusový menič napätia so sekvenčnou aproximáciou.

http://*****/u2.htm

48. Nelineárny menič pílového napätia na sínusový.

49. Formovač sínusového napätia.

52. Prevodník pílového napätia na sínusový.

Nízkofrekvenčný generátor je jedným z nevyhnutných zariadení v laboratóriu rádioamatérov. Široká škála zariadení, na inštaláciu ktorých je toto zariadenie potrebné, určuje vysokú úroveň požiadaviek kladených na jeho parametre. „V poslednej dobe“ sa popri klasických generátorových obvodoch využívajúcich laditeľné rezonančné jednotky jRC ako prvok na nastavenie frekvencie čoraz viac rozširujú takzvané funkčné generátory (FG). Medzi ich výhody patrí: vysoká stabilita amplitúdy výstupného napätia; schopnosť generovať infra-nízke frekvencie; prakticky nulový čas na nastavenie výstupného napätia a frekvencie; absencia vzácnych dielov v dizajne (napríklad dvojité presné premenné odpory a termistory). Funkčné generátory navyše umožňujú získať napätie nielen sínusového, ale aj pravouhlého a trojuholníkového tvaru. Známe obvody takýchto generátorov však majú aj množstvo nevýhod, z ktorých medzi hlavné patrí relatívne vysoká úroveň nelineárnych skreslení sínusového

signál a obmedzený frekvenčný rozsah v ultrazvukovom frekvenčnom rozsahu.

Ryža. 1. Schéma zapojenia generátora

Opísaný generátor funkcií, v ktorom sú tieto nevýhody čo najviac znížené, má tieto hlavné parametre:

Tvar výstupného napätia. ……. Sínusový, trojuholníkový, obdĺžnikový

Rozsah generovaných frekvencií, Hz……0,

Počet subpásiem ………… b

Harmonický koeficient, %:

do 50 kHz………………o.5

do 300 kHz ……………… 1,0

Nerovnomernosť amplitúdovo-frekvenčných charakteristík: %;

do 50 kHz ……………… 1

do 300 kHz ……………… 3

Trvanie pravouhlých napäťových frontov, nie …………… 250

Maximálna dvojnásobná amplitúda napätia -

všetky formy, B…-…………. 10

Maximálny zaťažovací prúd, mA……. tridsať

Deliace pomery deliča výstupného napätia, časy... .. . …….. 1, 10, 100, 1000

Plynulé nastavenie amplitúdy výstupného napätia. ………….. Aspoň 1:20

V obvode generátora funkcií je okrem hlavného výstupu aj prídavný diferenciálny, pričom amplitúda a tvar napätia sú nastavené synchrónne s hlavným výstupom a fázový posun je 180°. Oneskorenie čela signálu na diferenciálnom výstupe vo vzťahu k hlavnému nie je väčšie ako 40 ns. K dispozícii je tiež obdĺžnikový impulzný výstup s úrovňou zodpovedajúcou logickým úrovniam TTL a nastaviteľným pracovným cyklom v rozsahu od 11 do 10.

Základom FG je uzavretý relaxačný systém, ktorý pozostáva z integrátora a komparátora a je určený na vytváranie kmitov pravouhlých a trojuholníkových tvarov. Časová konštanta integrátora na základe operačného zosilňovača (op-amp) A1(obr. 1), a preto frekvencia generovaných kmitov závisí od kapacity jedného z kondenzátorov C2...C7, ktorý je pomocou spínačov pripojený k obvodu zápornej spätnej väzby. S1…S4. Napätie z výstupu integrátora sa privádza na vstup bipolárneho komparátora na operačnom zosilňovači A2 a po dosiahnutí jeho spúšťacieho prahu polarita výstupného napätia A2, a následne sa na vstupe integrátora zmení na opačný a cyklus sa opakuje. Plynulé nastavenie frekvencie sa vykonáva pomocou odporu R7.

Na premenu trojuholníkového napätia na sínusové napätie sa používa osvedčený funkčný obvod meniča na tranzistore s efektom poľa, podrobne popísaný v. Na uľahčenie zriadenia PG a zlepšenie ukazovateľov kvality je napätie do prevodníka napájané z (výstup samostatného zosilňovača stupnice A3.Úprava jeho zisku a nulového offsetu pomocou rezistorov R22 A R23 umožňujú optimalizovať tvar trojuholníkového napätia privádzaného do funkčného meniča na tranzistore V8, a výrazne zlepšiť tvar sínusoidy. Potreba zaviesť izolačný kondenzátor C8 je určená skutočnosťou, že vychádzajúc z frekvencií niekoľkých kilohertzov na výstupe integrátora A1 K posunu priemernej úrovne signálu dochádza v dôsledku asymetrie prahov odozvy komparátora, ktorá sa objavuje pri vysokých frekvenciách. Bez kondenzátora C8 trojuholníkové napätie na výstupe PG sa stáva asymetrickým vzhľadom na nulu a tvar sínusového signálu je ostro skreslený.

Trojuholníkový výstup napätia PLYN Okrem funkčného meniča sa dodáva na vstup Schmittovej spúšte vyrobenej na tranzistore V10 a mikroobvod D.L. Pracovný cyklus pravouhlých impulzov na výstupe 8 D1 možno zmeniť nastavením prahu spustenia pomocou odporu R24.

Napätie sínusového, trojuholníkového alebo pravouhlého tvaru cez spínače výstupných priebehov 55, S6.2 privádzaný do koncového zosilňovača stupnice A4 a potom do výkonového zosilňovača pomocou tranzistorov V15, V16. Napájanie operačného zosilňovača A4 napájané cez RC filtre R43C11 A R47C13, zamedzenie možného vybudenia zosilňovača. V obvode zápornej spätnej väzby zosilňovača je zahrnutý variabilný odpor R40,. ktoré plynulo regulujú amplitúdu výstupného napätia. Tento spôsob regulácie, na rozdiel od zapnutia potenciometra na vstupe operačného zosilňovača, robí stupnicu regulátora amplitúdy jednotnou pre všetky formy výstupného napätia a zlepšuje pomer signálu k šumu pri nízkych úrovniach výstupného napätia.

Na výstupe zosilňovača je zahrnutý krokový delič, ktorý umožňuje zoslabiť výstupný signál 10, 100 alebo 1000 krát. Štyri stupne delenia sa získajú pomocou dvoch kľúčových spínačov - súčasným stlačením S7 a S8 Deliaci koeficient je 1000. Výhodou tohto spôsobu je, že pri stlačení kláves (deliaci koeficient je 1) sa odpoja deliace odpory od výstupu zosilňovača, čo v tomto režime mierne zvyšuje jeho zaťažiteľnosť.

Diferenciálny výstup prijíma napätie z invertujúceho zosilňovača podobného obvodu ako Operačný zosilňovač A5 a tranzistory V17, V18. Jeho vstup je pripojený k výstupu prvého zosilňovača a napäťové zosilnenie je 1. Diferenčný delič výstupného napätia spína synchrónne s hlavným deličom. Je ľahké vidieť, že rozdiel napätia medzi hlavným a diferenciálnym výstupom sa rovná dvojnásobku amplitúdy napätia na každom z nich. Okrem možnosti získania dvojnásobnej amplitúdy signálu je prítomnosť diferenciálneho výstupu nevyhnutná pri nastavovaní množstva zariadení s diferenciálnym vstupom, napríklad zapisovačov alebo diferenciálnych meracích zosilňovačov.

O Osobitnú zmienku si zaslúži úloha štafety K1. Faktom je, že okraje pravouhlých impulzov z výstupu komparátora, ak sú priamo spojené so spínačom S6.2,ľahko preniknú cez svoju pro-kódovú kapacitu na vstup koncového zosilňovača a spôsobia výrazné skreslenie tvaru trojuholníkových a sínusových signálov. Reléové kontakty K1, spínacie obvody so značnou relatívnou vstupnou kapacitou A4, sú spojené pri generovaní napätí - uvedeného tvaru so spoločným vodičom, čo úplne eliminuje tento typ skreslenia.

Generátor je napájaný z akéhokoľvek bipolárneho stabilizovaného zdroja energie s napätím ±15 V, s nízkym zvlnením výstupného napätia a prípustným zaťažovacím prúdom minimálne 0,15 A. Môže sa použiť napríklad napájanie generátora opísané v. Pri výbere a nastavení zdroja energie by ste mali venovať osobitnú pozornosť vylúčeniu samobudenia stabilizátora napätia, ktoré je veľmi pravdepodobné pri napájaní obvodov generátora.

Mikroobvody K574UD1A je možné nahradiť K574UD1B. Ak obmedzíte pracovnú frekvenciu generátora na 30 kHz, je možné ich nahradiť K140UD8B, bez zmeny schémy zapojenia. Namiesto 153UD1 môžete použiť K153UD1 alebo K553UD1 (s ľubovoľným písmenom), ale na získanie maximálnej frekvencie generovania 300 kHz môže byť potrebný ich výber. Pri frekvenciách do 100 kHz tieto typy operačných zosilňovačov pracujú bez výberu. Pri použití ako A2 Pre iné typy operačných zosilňovačov nie je možné získať generačnú frekvenciu vyššiu ako 50...70 kHz s uspokojivou linearitou frekvenčnej odozvy.

Ako D1 Môžete použiť akékoľvek meniče série K133, K155. Tranzistory KT315 a KT361 je možné nahradiť akýmikoľvek nízkovýkonovými kremíkovými tranzistormi s vhodnou vodivosťou a podobnými parametrami. Ak sa vo výkonových zosilňovačoch používajú tranzistory série KT814, KT815 (s ľubovoľným písmenom), potom sa môže výrazne zvýšiť zaťažiteľnosť generátora. Pri takejto výmene sú hodnoty odporu R53…R56 A R57…R64 by sa mala znížiť asi 5-krát. Diódy D223 je možné nahradiť akýmikoľvek kremíkovými vysokofrekvenčnými diódami, diódami D311 - D18, GD507 a namiesto tranzistora KP303E - KP303G alebo KP303F. Kondenzátory C2, CS - K53-7 alebo iné nepolárne. Zostávajúce kondenzátory sú keramické typy KM, KLS, KTK atď. Môžete použiť aj papierové kondenzátory. Ak sa očakáva, že FG bude pracovať vo významnom teplotnom rozsahu, je potrebné zvoliť typy kondenzátorov C2…C7 s malým TKE. Predbežný výber nominálnych hodnôt C2…C6 s presnosťou 1% výrazne zjednodušuje nastavenie.

Čo je generátor zvuku a na čo sa používa? Poďme si teda najprv definovať význam slova „generátor“. Generátor – z lat. generátor- výrobca. Teda, aby som to vysvetlil v bežnom jazyku, generátor je zariadenie, ktoré niečo vyrába. No, čo je zvuk? Zvuk- to sú vibrácie, ktoré naše ucho dokáže rozoznať. Niekto si prdol, niekto škytol, niekto niekoho poslal - to všetko sú zvukové vlny, ktoré počujú naše uši. Bežný človek môže počuť vibrácie vo frekvenčnom rozsahu od 16 Hz do 20 kilohertzov. Volá sa zvuk do 16 Hz infrazvuk a zvuk je viac ako 20 000 Hertzov - ultrazvuk.

Zo všetkého vyššie uvedeného môžeme usúdiť, že generátor zvuku je zariadenie, ktoré vydáva nejaký druh zvuku. Všetko je elementárne a jednoduché ;-) Prečo to nezostavíme? Schéma do štúdia!

Ako vidíme, môj okruh pozostáva z:

– kondenzátor s kapacitou 47 nanoFaradov

- odpor 20 kilohm

– tranzistory KT315G a KT361G, možno s inými písmenami alebo dokonca s inými písmenami s nízkym výkonom

– malá dynamická hlava

- tlačidlo, ale môžete to urobiť aj bez neho.

Na doske to všetko vyzerá asi takto:

A tu sú tranzistory:

Vľavo je KT361G, vpravo KT315G. Pre KT361 je písmeno umiestnené v strede puzdra a pre 315 je vľavo.

Tieto tranzistory sú navzájom komplementárne páry.

A tu je video:

Frekvencia zvuku sa dá zmeniť zmenou hodnoty odporu alebo kondenzátora. Frekvencia sa tiež zvyšuje, ak sa zvýši napájacie napätie. Pri 1,5 V bude frekvencia nižšia ako pri 5 V. V mojom videu je napätie nastavené na 5 voltov.

Viete, čo je ešte vtipné? Dievčatá majú oveľa väčší rozsah vnímania zvukových vĺn ako chlapci. Napríklad chlapci môžu počuť až 20 kilohertzov a dievčatá dokonca až 22 kilohertzov. Tento zvuk je taký piskľavý, že vám poriadne lezie na nervy. Čo tým chcem povedať?)) Áno, áno, prečo nezvolíme hodnoty odporu alebo kondenzátora tak, aby dievčatá počuli tento zvuk, ale chlapci nie? Len si to predstavte, sedíte v triede, zapínate si orgán a pozeráte sa na nespokojné tváre spolužiakov. Aby sme mohli zariadenie nastaviť, budeme samozrejme potrebovať dievča, ktoré nám pomôže tento zvuk počuť. Nie všetky dievčatá vnímajú aj tento vysokofrekvenčný zvuk. Ale naozaj zábavné je, že nie je možné zistiť, odkiaľ zvuk prichádza))). Len keby niečo, to som vám nepovedal).

Rádioamatéri potrebujú prijímať rôzne rádiové signály. To si vyžaduje prítomnosť nízkofrekvenčného a vysokofrekvenčného generátora. Tento typ zariadenia sa často nazýva tranzistorový generátor kvôli jeho konštrukčným vlastnostiam.

Ďalšie informácie. Prúdový generátor je samooscilačné zariadenie vytvorené a používané na výrobu elektrickej energie v sieti alebo na premenu jedného typu energie na iný s danou účinnosťou.

Samooscilačné tranzistorové zariadenia

Tranzistorový generátor je rozdelený do niekoľkých typov:

• podľa frekvenčného rozsahu výstupného signálu;
• podľa typu generovaného signálu;
• podľa akčného algoritmu.

Frekvenčný rozsah je zvyčajne rozdelený do nasledujúcich skupín:

• 30 Hz-300 kHz – nízky rozsah, označovaný ako nízky;
• 300 kHz-3 MHz – stredný rozsah, určený stredný rozsah;
• 3-300 MHz – vysoký rozsah, označený HF;
• viac ako 300 MHz – ultravysoký rozsah, určený pre mikrovlny.

Takto si rádioamatéri delia dosahy. Pre audio frekvencie využívajú rozsah 16 Hz-22 kHz a tiež ho delia na nízke, stredné a vysoké skupiny. Tieto frekvencie sú prítomné v každom prijímači zvuku v domácnosti.

Nasledujúce rozdelenie je založené na type výstupu signálu:

• sínusový – signál sa vydáva sínusovým spôsobom;
• funkčné – výstupné signály majú špeciálne špecifikovaný tvar, napríklad obdĺžnikový alebo trojuholníkový;
• generátor šumu – na výstupe je pozorovaný jednotný frekvenčný rozsah; rozsahy sa môžu líšiť v závislosti od potrieb spotrebiteľov.

Tranzistorové zosilňovače sa líšia svojim operačným algoritmom:

• RC – hlavná oblasť použitia – nízky rozsah a zvukové frekvencie;
• LC – hlavná oblasť použitia – vysoké frekvencie;
• Blokovací oscilátor - používa sa na vytváranie impulzných signálov s vysokým pracovným cyklom.

Obrázok na elektrických schémach

Najprv zvážime získanie sínusového typu signálu. Najznámejším oscilátorom založeným na tranzistore tohto typu je Colpittov oscilátor. Jedná sa o hlavný oscilátor s jednou indukčnosťou a dvoma sériovo zapojenými kondenzátormi. Používa sa na generovanie požadovaných frekvencií. Zvyšné prvky poskytujú požadovaný prevádzkový režim tranzistora pri jednosmernom prúde.

Ďalšie informácie. Edwin Henry Colpitz bol začiatkom minulého storočia vedúcim inovácií v spoločnosti Western Electric. Bol priekopníkom vo vývoji zosilňovačov signálu. Prvýkrát vyrobil rádiotelefón, ktorý umožňoval rozhovory cez Atlantik.

Všeobecne známy je aj hlavný oscilátor Hartley. Rovnako ako Colpittsov obvod je pomerne jednoduchý na zostavenie, ale vyžaduje závitovú indukčnosť. V obvode Hartley jeden kondenzátor a dve induktory zapojené do série vytvárajú generáciu. Obvod tiež obsahuje dodatočnú kapacitu na získanie pozitívnej spätnej väzby.

Hlavnou oblasťou použitia zariadení opísaných vyššie sú stredné a vysoké frekvencie. Používajú sa na získanie nosných frekvencií, ako aj na generovanie elektrických oscilácií s nízkym výkonom. Prijímacie zariadenia domácich rozhlasových staníc tiež používajú generátory oscilácií.

Všetky uvedené aplikácie netolerujú nestabilný príjem. Na tento účel sa do obvodu zavádza ďalší prvok - kremenný rezonátor vlastných oscilácií. V tomto prípade sa presnosť vysokofrekvenčného generátora stáva takmer štandardom. Dosahuje milióntiny percenta. V prijímacích zariadeniach rádiových prijímačov sa kremeň používa výlučne na stabilizáciu príjmu.

Čo sa týka nízkofrekvenčných a zvukových generátorov, je tu veľmi vážny problém. Na zvýšenie presnosti ladenia je potrebné zvýšiť indukčnosť. Ale zvýšenie indukčnosti vedie k zvýšeniu veľkosti cievky, čo výrazne ovplyvňuje rozmery prijímača. Preto bol vyvinutý alternatívny obvod Colpittovho oscilátora - nízkofrekvenčný oscilátor Pierce. Nie je v ňom žiadna indukčnosť a namiesto neho je použitý kremenný samooscilačný rezonátor. Okrem toho kremenný rezonátor umožňuje odrezať hornú hranicu kmitov.

V takomto obvode kapacita bráni tomu, aby konštantná zložka bázového predpätia tranzistora dosiahla rezonátor. Tu je možné generovať signály do 20-25 MHz vrátane zvuku.

Výkon všetkých uvažovaných zariadení závisí od rezonančných vlastností systému pozostávajúceho z kapacít a indukčností. Z toho vyplýva, že frekvencia bude určená výrobnými charakteristikami kondenzátorov a cievok.

Dôležité! Tranzistor je prvok vyrobený z polovodiča. Má tri výstupy a je schopný riadiť veľký prúd na výstupe z malého vstupného signálu. Sila prvkov je rôzna. Používa sa na zosilnenie a spínanie elektrických signálov.

Ďalšie informácie. Prezentácia prvého tranzistora sa konala v roku 1947. Jeho derivát, tranzistor s efektom poľa, sa objavil v roku 1953. V roku 1956 Za vynález bipolárneho tranzistora bola udelená Nobelova cena za fyziku. V 80. rokoch minulého storočia boli vákuové elektrónky úplne vytlačené z rádiovej elektroniky.

Funkčný tranzistorový generátor

Funkčné generátory založené na samooscilačných tranzistoroch sú vynájdené na vytváranie metodicky sa opakujúcich impulzných signálov daného tvaru. Ich forma je určená funkciou (v dôsledku toho sa objavil názov celej skupiny podobných generátorov).

Existujú tri hlavné typy impulzov:

• obdĺžnikový;
• trojuholníkový;
• pílový zub.

Multivibrátor sa často uvádza ako príklad najjednoduchšieho nízkofrekvenčného producenta pravouhlých signálov. Má najjednoduchší obvod pre svojpomocnú montáž. Inžinieri rádiovej elektroniky často začínajú s jeho implementáciou. Hlavnou črtou je absencia prísnych požiadaviek na hodnotenie a tvar tranzistorov. K tomu dochádza v dôsledku skutočnosti, že pracovný cyklus v multivibrátore je určený kapacitami a odpormi v elektrickom obvode tranzistorov. Frekvencia na multivibrátore sa pohybuje od 1 Hz do niekoľkých desiatok kHz. Tu nie je možné organizovať vysokofrekvenčné oscilácie.

Získanie pílovitých a trojuholníkových signálov nastáva pridaním prídavného obvodu k štandardnému obvodu s pravouhlými impulzmi na výstupe. V závislosti od charakteristík tejto prídavnej reťaze sa obdĺžnikové impulzy konvertujú na trojuholníkové alebo pílovité impulzy.

Blokovací generátor

Vo svojom jadre je to zosilňovač zostavený na báze tranzistorov usporiadaných do jednej kaskády. Rozsah použitia je úzky - zdroj pôsobivých, ale v čase prechodných (trvanie od tisícin do niekoľkých desiatok mikrosekúnd) impulzných signálov s veľkou indukčnou kladnou spätnou väzbou. Pracovný cyklus je viac ako 10 a môže dosiahnuť niekoľko desiatok tisíc v relatívnych hodnotách. Je tu vážna ostrosť predných plôch, prakticky sa nelíši v tvare od geometricky pravidelných obdĺžnikov. Používajú sa v obrazovkách katódových prístrojov (kinoskop, osciloskop).

Impulzné generátory založené na tranzistoroch s efektom poľa

Hlavný rozdiel medzi tranzistormi s efektom poľa je ten, že vstupný odpor je porovnateľný s odporom elektrónok. Obvody Colpitts a Hartley môžu byť tiež zostavené pomocou tranzistorov s efektom poľa, iba cievky a kondenzátory musia byť vybrané s príslušnými technickými charakteristikami. V opačnom prípade tranzistorové generátory s efektom poľa nebudú fungovať.

Obvody, ktoré nastavujú frekvenciu, podliehajú rovnakým zákonom. Na výrobu vysokofrekvenčných impulzov je vhodnejšie konvenčné zariadenie zostavené pomocou tranzistorov s efektom poľa. Tranzistor s efektom poľa neobchádza indukčnosť v obvodoch, takže generátory RF signálu pracujú stabilnejšie.

Regenerátory

LC obvod generátora je možné nahradiť pridaním aktívneho a negatívneho odporu. Toto je regeneračný spôsob získania zosilňovača. Tento obvod má pozitívnu spätnú väzbu. Vďaka tomu sú kompenzované straty v oscilačnom obvode. Opísaný obvod sa nazýva regenerovaný.

Generátor hluku

Hlavným rozdielom je jednotná charakteristika nízkych a vysokých frekvencií v požadovanom rozsahu. To znamená, že amplitúdová odozva všetkých frekvencií v tomto rozsahu sa nebude líšiť. Používajú sa predovšetkým v meracích zariadeniach a vo vojenskom priemysle (najmä lietadlá a raketová technika). Okrem toho sa na vnímanie zvuku ľudským uchom používa takzvaný „sivý“ šum.

Jednoduchý DIY zvukový generátor

Zoberme si najjednoduchší príklad - vrešťana. Potrebujete iba štyri prvky: filmový kondenzátor, 2 bipolárne tranzistory a rezistor na nastavenie. Záťaž bude elektromagnetický žiarič. Na napájanie zariadenia stačí obyčajná 9V batéria. Činnosť obvodu je jednoduchá: rezistor nastavuje predpätie na základňu tranzistora. Spätná väzba prebieha cez kondenzátor. Ladiaci odpor mení frekvenciu. Zaťaženie musí mať vysoký odpor.

So všetkou rozmanitosťou typov, veľkostí a prevedení uvažovaných prvkov ešte neboli vynájdené výkonné tranzistory pre ultra vysoké frekvencie. Preto sa generátory založené na samooscilačných tranzistoroch používajú hlavne pre nízko a vysokofrekvenčné rozsahy.

Video