Vezje generatorja zvočne frekvence z uporabo tranzistorjev

Dva tranzistorja - poljski VT1 in bipolarni VT2 - sta povezana v skladu s sestavljenim ponavljalnim vezjem, ki ima majhno ojačenje in ponavlja fazo vhodnega signala na izhodu. Globoka negativna povratna zveza (NFE) prek uporov R7, R8 stabilizira ojačanje in način delovanja tranzistorjev.

Toda za ustvarjanje je potrebna tudi pozitivna povratna informacija od izhoda ojačevalnika do njegovega vhoda. Izvaja se preko tako imenovanega Wienovega mostu - verige uporov in kondenzatorjev R1...R4, C1...C6. Wien most oslabi tako nizko (zaradi naraščajoče kapacitivnosti kondenzatorjev C4...C6) kot visoko (zaradi ranžirnega učinka kondenzatorjev C1...S3). Pri osrednji nastavitveni frekvenci, ki je približno enaka 1/271RC, je njegov prenosni koeficient največji, fazni zamik pa nič. Na tej frekvenci pride do generacije.

S spreminjanjem upornosti uporov in kapacitivnosti mostičnih kondenzatorjev je mogoče spreminjati frekvenco generiranja v širokem območju. Za lažjo uporabo je izbrano desetkratno območje sprememb frekvence z uporabo dvojnih spremenljivih uporov R2, R4, frekvenčna območja pa se preklapljajo (Sla, Sib) s kondenzatorji C1...C6.

Za pokritje vseh zvočnih frekvenc od 25 Hz do 25 kHz Dovolj so trije razponi, po želji pa lahko dodate četrtega, do 250 kHz (to je storil avtor). Z izbiro nekoliko večjih vrednosti kondenzatorjev ali uporov lahko frekvenčno območje premaknete navzdol, tako da je npr. 20 Hz do 200 kHz.

Naslednja pomembna točka pri oblikovanju generatorja zvoka je stabilizacija amplitude izhodne napetosti. Zaradi enostavnosti se tukaj uporablja najstarejša in zanesljiva metoda stabilizacije - z žarnico z žarilno nitko. Dejstvo je, da se odpornost žarilne nitke poveča skoraj 10-krat, ko se temperatura spremeni iz hladnega stanja v polno toploto! Majhna indikatorska svetilka VL1 s hladno odpornostjo približno 100 ohmov je vključena v vezje OOS. Shuntira upor R6, medtem ko je OOS majhen, prevladuje POS in pride do generiranja. Ko se amplituda nihanja poveča, se žarilna nitka žarnice segreje, njen upor se poveča in OOS se poveča, kar kompenzira POS in s tem omeji povečanje amplitude.

Na izhodu generatorja se vklopi stopenjski delilnik napetost na uporih R10...R15, kar vam omogoča, da dobite kalibriran signal z amplitudo od 1 mV do 1 V. Delilni upori so spajkani neposredno na zatiče standardnega pet-polnega konektorja zvočne opreme. Generator prejema napajanje iz katerega koli vira (usmernik, baterija, baterija), pogosto iz istega, iz katerega se napaja testirana naprava. Napajalna napetost na tranzistorjih generatorja se stabilizira z verigo R11, VD1. Smiselno je zamenjati upor R11 z enako žarnico kot VL1 (telefonski indikator, v različici "svinčnik") - to bo razširilo meje možnih napajalnih napetosti. Trenutna poraba - nič več 15...20 mA.

V generatorju je mogoče uporabiti dele skoraj vseh vrst, vendar je treba posebno pozornost nameniti kakovosti dvojnega spremenljivega upora R2, R4. Avtor je uporabil dokaj velik natančen upor iz neke zastarele opreme, vendar bodo delovali tudi dvojni upori iz regulatorjev glasnosti ali tona na stereo ojačevalnikih. Zener dioda VD1 - katera koli nizka moč, za stabilizacijsko napetost 6,8...9 V.

Pri nastavitvi morate biti pozorni na gladkost generiranja na približno srednjem položaju drsnika trimer upora R8. Če je njegov upor prenizek, se lahko generiranje ustavi v nekaterih položajih gumba za nastavitev frekvence, če je njegov upor previsok, pa lahko opazimo popačenje sinusne oblike signala - omejitev. Izmerite tudi napetost na kolektorju tranzistorja VT2, ki mora biti enaka približno polovici napetosti stabiliziranega napajanja. Po potrebi izberite upor R6 in v skrajnem primeru vrsto in vrsto tranzistorja YT1. V nekaterih primerih pomaga zaporedno povezovanje elektrolitskega kondenzatorja z žarnico VL1 z zmogljivostjo najmanj 100 µF("plus" izvoru tranzistorja). Končno upor R10 nastavi amplitudo signala na izhodu 1 V in umerite frekvenčno lestvico z digitalnim merilnikom frekvence. Skupna je za vse razpone.

Posebnost tega vezja generatorja zvoka je, da je vse zgrajeno na mikrokrmilniku ATtiny861 in pomnilniški kartici SD. Mikrokrmilnik Tiny861 je sestavljen iz dveh PWM generatorjev in je zahvaljujoč temu sposoben generirati visokokakovosten zvok, prav tako pa je sposoben krmiliti generator z zunanjimi signali. Ta generator zvočne frekvence se lahko uporablja za testiranje zvoka visokokakovostnih zvočnikov ali v preprostih radijskih amaterskih projektih, kot je elektronski zvonec.

Vezje generatorja zvočne frekvence na časovniku

Generator zvočne frekvence je zgrajen na priljubljenem časovnem mikrovezju KP1006VI1 (skoraj v skladu s standardno shemo. Frekvenca izhodnega signala je približno 1000 Hz. Lahko se prilagodi v širokem razponu s prilagajanjem ocen radijskih komponent C2 in R2. izhodna frekvenca v tej zasnovi se izračuna po formuli:

F = 1,44/(R 1 +2 × R 2) × C 2

Izhod mikrovezja ne more zagotoviti visoke moči, zato je močnostni ojačevalnik izdelan z uporabo tranzistorja na polju.

Generator zvočne frekvence na mikrovezju in stikalo polja

Oksidni kondenzator C1 je zasnovan za izravnavo valovanja napajalnika. Kapacitivnost SZ, povezana s petim izhodom časovnika, se uporablja za zaščito izhoda krmilne napetosti pred motnjami.

Vsak stabiliziran z izhodno napetostjo od 9 do 15 voltov in tokom 10 A bo zadostoval.

Generator je samonihajni sistem, ki ustvarja impulze električnega toka, v katerem ima tranzistor vlogo preklopnega elementa. Sprva, od trenutka izuma, je bil tranzistor postavljen kot ojačevalni element. Predstavitev prvega tranzistorja je potekala leta 1947. Predstavitev poljskega tranzistorja se je zgodila malo kasneje - leta 1953. V impulznih generatorjih igra vlogo stikala in le v generatorjih izmeničnega toka uresničuje svoje ojačevalne lastnosti, hkrati pa sodeluje pri ustvarjanju pozitivne povratne informacije za podporo nihajni proces.

Vizualna ilustracija delitve frekvenčnega območja

Razvrstitev

Tranzistorski generatorji imajo več klasifikacij:

• po frekvenčnem območju izhodnega signala;
• po vrsti izhodnega signala;
• glede na princip delovanja.

Frekvenčno območje je subjektivna vrednost, vendar je za standardizacijo sprejeta naslednja razdelitev frekvenčnega območja:

• od 30 Hz do 300 kHz - nizka frekvenca (LF);
• od 300 kHz do 3 MHz – srednja frekvenca (MF);
• od 3 MHz do 300 MHz – visoka frekvenca (HF);
• nad 300 MHz – ultravisoka frekvenca (mikrovalov).

To je delitev frekvenčnega območja na področju radijskih valov. Obstaja zvočno frekvenčno območje (AF) - od 16 Hz do 22 kHz. Tako, da bi poudarili frekvenčno območje generatorja, ga imenujemo na primer VF ali LF generator. Tudi frekvence zvočnega območja so razdeljene na HF, MF in LF.

Glede na vrsto izhodnega signala so generatorji lahko:

• sinusoidni – za generiranje sinusoidnih signalov;
• funkcionalni – za samonihanje signalov posebne oblike. Poseben primer je generator pravokotnih impulzov;
• generatorji šuma so generatorji širokega frekvenčnega območja, pri katerih je v določenem frekvenčnem območju spekter signala enakomeren od spodnjega do zgornjega dela frekvenčnega odziva.

Glede na princip delovanja generatorjev:

• RC generatorji;
• LC generatorji;
• Blokirni generatorji so generatorji kratkih impulzov.

Zaradi temeljnih omejitev se RC oscilatorji običajno uporabljajo v nizkofrekvenčnem in zvočnem območju, LC oscilatorji pa v visokofrekvenčnem območju.

Vezje generatorja

RC in LC sinusni generatorji

Najpreprostejši način izvedbe tranzistorskega generatorja je v kapacitivnem tritočkovnem vezju - generator Colpitts (slika spodaj).

Tranzistorsko oscilatorsko vezje (Colpittov oscilator)

V krogu Colpitts so elementi (C1), (C2), (L) frekvenčno nastavljeni. Preostali elementi so standardna tranzistorska napeljava za zagotavljanje zahtevanega enosmernega načina delovanja. Generator, sestavljen v skladu z induktivnim tritočkovnim vezjem - Hartleyjev generator - ima enako preprosto zasnovo vezja (slika spodaj).

Tritočkovno induktivno sklopljeno generatorsko vezje (Hartleyev generator)

V tem vezju je frekvenca generatorja določena z vzporednim vezjem, ki vključuje elemente (C), (La), (Lb). Kondenzator (C) je potreben za ustvarjanje pozitivne povratne informacije AC.

Praktična izvedba takšnega generatorja je težja, saj zahteva prisotnost induktivnosti s pipo.

Oba generatorja lastnega nihanja se uporabljata predvsem v srednjem in visokem frekvenčnem območju kot generatorja nosilne frekvence, v lokalnih oscilatorskih vezjih za nastavitev frekvence itd. Tudi regeneratorji radijskih sprejemnikov temeljijo na oscilatorskih generatorjih. Ta aplikacija zahteva visokofrekvenčno stabilnost, zato je vezje skoraj vedno dopolnjeno s kvarčnim nihajnim resonatorjem.

Glavni tokovni generator na osnovi kvarčnega resonatorja ima lastna nihanja z zelo visoko natančnostjo nastavitve vrednosti frekvence RF generatorja. Milijarde odstotka so daleč od meje. Radijski regeneratorji uporabljajo samo kvarčno frekvenčno stabilizacijo.

Delovanje generatorjev v območju nizkofrekvenčnega toka in zvočne frekvence je povezano s težavami pri realizaciji visokih vrednosti induktivnosti. Natančneje, v dimenzijah zahtevanega induktorja.

Generatorsko vezje Pierce je modifikacija vezja Colpitts, izvedeno brez uporabe induktivnosti (slika spodaj).

Pierce generatorsko vezje brez uporabe induktivnosti

V Pierceovem vezju je induktivnost nadomeščena s kvarčnim resonatorjem, ki odpravlja zamudno in gromozansko tuljavo ter hkrati omejuje zgornje območje nihanj.

Kondenzator (C3) ne dopušča, da bi enosmerna komponenta prednapetosti baze tranzistorja prešla na kvarčni resonator. Takšen generator lahko ustvari nihanja do 25 MHz, vključno z zvočno frekvenco.

Delovanje vseh omenjenih generatorjev temelji na resonančnih lastnostih nihajnega sistema, sestavljenega iz kapacitivnosti in induktivnosti. V skladu s tem je frekvenca nihanja določena z ocenami teh elementov.

RC generatorji toka uporabljajo princip faznega premika v uporovno-kapacitivnem vezju. Najpogosteje uporabljeno vezje je fazno premična veriga (slika spodaj).

RC generatorsko vezje s fazno premično verigo

Elementi (R1), (R2), (C1), (C2), (C3) izvajajo fazni zamik, da dobijo pozitivno povratno zvezo, potrebno za pojav lastnih nihanj. Generacija poteka pri frekvencah, za katere je fazni zamik optimalen (180 stopinj). Fazno prestavno vezje uvaja močno slabljenje signala, zato ima takšno vezje povečane zahteve za ojačanje tranzistorja. Vezje z mostom Wien je manj zahtevno glede parametrov tranzistorja (slika spodaj).

RC generatorsko vezje z dunajskim mostom

Dvojni Wienov most v obliki črke T je sestavljen iz elementov (C1), (C2), (R3) in (R1), (R2), (C3) in je ozkopasovni zarezni filter, uglašen na frekvenco nihanja. Za vse druge frekvence je tranzistor prekrit z globoko negativno povezavo.

Generatorji funkcionalnega toka

Funkcijski generatorji so namenjeni generiranju zaporedja impulzov določene oblike (oblika je opisana z določeno funkcijo – od tod tudi ime). Najpogostejši generatorji so pravokotni (če je razmerje med trajanjem impulza in obdobjem nihanja ½, se to zaporedje imenuje "meander"), trikotni in žagasti impulzi. Najenostavnejši pravokotni generator impulzov je multivibrator, ki je predstavljen kot prvo vezje, ki ga začetniki radioamaterji sestavijo z lastnimi rokami (slika spodaj).

Multivibratorsko vezje - generator pravokotnih impulzov

Posebnost multivibratorja je, da lahko uporablja skoraj vse tranzistorje. Trajanje impulzov in premorov med njimi je določeno z vrednostmi kondenzatorjev in uporov v osnovnih vezjih tranzistorjev (Rb1), Cb1) in (Rb2), (Cb2).

Frekvenca samonihanja toka se lahko spreminja od enot hertzov do deset kilohercev. VF samonihanja na multivibratorju ni mogoče realizirati.

Generatorji trikotnih (žagastih) impulzov so praviloma zgrajeni na osnovi generatorjev pravokotnih impulzov (glavni oscilator) z dodajanjem korekcijske verige (slika spodaj).

Vezje generatorja trikotnega impulza

Oblika impulzov, blizu trikotne, je določena z napetostjo polnjenja in praznjenja na ploščah kondenzatorja C.

Blokirni generator

Namen blokirnih generatorjev je ustvariti močne tokovne impulze s strmimi robovi in ​​nizkim delovnim ciklom. Trajanje premorov med impulzi je veliko daljše od trajanja samih impulzov. Blokirni generatorji se uporabljajo v napravah za oblikovanje impulzov in primerjalnih napravah, vendar je glavno področje uporabe glavni oscilator horizontalnega skeniranja v napravah za prikaz informacij na osnovi katodnih cevi. Blokirni generatorji se uspešno uporabljajo tudi v napravah za pretvorbo električne energije.

Generatorji na osnovi tranzistorjev z učinkom polja

Značilnost poljskih tranzistorjev je zelo visok vhodni upor, katerega vrstni red je primerljiv z uporom elektronskih cevi. Zgoraj navedene rešitve vezja so univerzalne, preprosto prilagojene za uporabo različnih vrst aktivnih elementov. Colpitts, Hartley in drugi generatorji, izdelani na tranzistorju z učinkom polja, se razlikujejo le po nominalnih vrednostih elementov.

Tokokrogi za nastavitev frekvence imajo enaka razmerja. Za ustvarjanje HF nihanj je nekoliko bolj priporočljiv preprost generator, izdelan na tranzistorju z učinkom polja, ki uporablja induktivno tritočkovno vezje. Dejstvo je, da tranzistor z učinkom polja, ki ima visoko vhodno upornost, praktično nima ranžirnega učinka na induktivnost, zato bo visokofrekvenčni generator deloval bolj stabilno.

Generatorji hrupa

Značilnost generatorjev hrupa je enakomernost frekvenčnega odziva v določenem območju, to je, da je amplituda nihanj vseh frekvenc, vključenih v dano območje, enaka. Generatorji šuma se uporabljajo v merilni opremi za ovrednotenje frekvenčnih značilnosti poti, ki se preskuša. Generatorji zvočnega šuma so pogosto dopolnjeni s korektorjem frekvenčnega odziva, da se prilagodijo subjektivni glasnosti za človeški sluh. Ta hrup se imenuje "siv".

Video

Še vedno obstaja več področij, kjer je uporaba tranzistorjev težavna. To so močni mikrovalovni generatorji v radarskih aplikacijah in kjer so potrebni posebej močni visokofrekvenčni impulzi. Zmogljivi mikrovalovni tranzistorji še niso bili razviti. Na vseh drugih področjih je velika večina oscilatorjev v celoti narejenih s tranzistorji. Razlogov za to je več. Prvič, dimenzije. Drugič, poraba energije. Tretjič, zanesljivost. Poleg tega je tranzistorje zaradi narave njihove strukture zelo enostavno miniaturizirati.

Jasno prednost v enostavnosti in stabilnosti delovanja je pokazal generator po predlagani shemi (na sliki 1 je poenostavljena). Tam je žarnica z žarilno nitko, ki deluje kot barter, priključena na izhod tranzistorskega tokovnega ojačevalnika, da zmanjša obremenitev generatorskega vezja. Enak ojačevalnik je na voljo v vezju. Izkazalo pa se je, da pri izhodni napetosti 1 V izključitev ojačevalnika ne vpliva na parametre generatorja: žarilna nitka se skoraj ne segreje in amplituda izhodnega signala se pri nastavitvi frekvence praktično ne spremeni. . Morda je ojačevalnik uporaben z izhodno napetostjo 4 V, vendar za glavni oscilator (MO) ni potrebe po njem. Poleg tranzistorskih ojačevalnikov smo pri testiranju na testni plošči namesto običajnih operacijskih ojačevalnikov testirali tudi mikrovezji SSM2135 in SSM2275, ki zagotavljata bistveno večji izhodni tok. V tem primeru se žarnica lahko segreje brez dodatnega ojačevalnika, vendar tudi ni bilo opaziti nobene razlike v stabilnosti amplitude in ravni popačenja. V generatorskem vezju je najmanjše popačenje signala doseženo pri določeni optimalni izhodni napetosti, izbrani s trimernim uporom. V generatorju po vezju, prikazanem na sl. 1 in, regulatorji niso na voljo, amplitudo izhodnega signala pa lahko spremenite z izbiro upora R3. Za pridobitev napetosti 1 V je bil potreben upor R3 z uporom približno 13 kOhm.

Povečanje amplitude hkrati omogoča povečanje zgornje mejne frekvence generiranja z istimi elementi. Po mojem mnenju se potreba po uporabi frekvenc nad 100 kHz v praksi avdiotehnike pojavi izjemno redko. Med poskusi je bilo ugotovljeno, da se koeficient harmoničnega popačenja in izhodna napetost nekoliko spremenita pri zamenjavi stabilizacijske svetilke. Za meritve v prototipu SG so bile uporabljene mikrosvetilke optičnih sklopnikov. Pri frekvenci 1 kHz so bili pridobljeni naslednji rezultati: za OEP-2 je Kg 0,11 in 0,068 %; za OEP 23 in 0,095 %; za OEP 1 in 0,12 % (po dva izvoda). Za več svetilk drugih vrst se je izkazalo, da je Kg 0,17, 0,081, 0,2 in 0,077%. Meritve so pokazale, da je segrevanje žarilne nitke izredno majhno (upornost fotoupora optičnega sklopnika se praktično ne spremeni), čeprav je stabilizacija amplitude GB zelo učinkovita. Tranzistorji na polju stabilizirajo amplitudo izhodnega signala nič slabše, vendar je popačenje večje.

Upoštevati je treba, da vsi operacijski ojačevalniki ne morejo delovati na najvišji frekvenci (100 kHz) v preučevani različici generatorja. Dvojni operacijski ojačevalniki OP275 ali NE5532 lahko zlahka zagotovijo generiranje na tej frekvenci, mikrovezje SSM2135 pa lahko generira na frekvencah, ki niso višje od 92 kHz.

Podatki o tukaj predstavljenih vezjih so povsem zadostni za izdelavo merilnega generatorja, za podrobnejše informacije in metode izračuna pa se lahko obrnete na članke.

Za doseganje največje izhodne napetosti približno 10 V rms. Potreben je izhodni ojačevalnik, ki poveča napetost glavnega oscilatorja za 10-krat. V polni napravi morate nadzorovati frekvenco in napetost izhodnega signala. Najlažji način je opremiti generator s preprostim merilnikom frekvence in voltmetrom. Te popolnoma neodvisne naprave so nameščene na ločenih ploščah, kar je olajšalo eksperimentalno testiranje vseh vozlišč in odpravilo njihov medsebojni vpliv.

Celotno vezje merilnega generatorja s frekvencmetrom in voltmetrom je prikazano na sl. 2.

Glavni oscilator (DA1) je sestavljen na eni plošči, merilnik frekvence (DA3) je na drugi, izhodni ojačevalnik in voltmeter (DA2) pa na tretji. Izkazalo se je, da je celotna naprava, razen napajalnika, sestavljena na samo treh mikrovezjih, tako da je namestitev mogoče enostavno izvesti na odsekih prototipnega tiskanega vezja.

Glavni tehnični parametri

Frekvenčni intervali generatorja in frekvencmetra, Hz, v podobmočju
jaz......7...110
II......89...1220
III................828...11370
IV......8340...114500
Izhodna napetost generatorja, V...................0...10
Slabljenje dušilnika, dB. .10/20/30/40
Izhodna impedanca
Ohm.........................100/160
GB harmonični koeficient, %, v podrazponu
I (nad 30 Hz) .............0,16
II.........................0,105
III.........................0,065
IV..................0,09

Za vsako od podobmočij je navedena povprečna vrednost harmoničnega koeficienta, ki je bila pridobljena brez izbire elementov (razen izbire žarnice z žarilno nitko) pri merjenju signala na izhodu glavnega oscilatorja. Pri nastavljanju frekvence se je amplituda signala zelo malo spremenila.

Glavni oscilator na čipu DA2 deluje v štirih podobmočjih z rahlim prekrivanjem na robovih. Nastavitev frekvence se izvede z uporabo dvojnega spremenljivega upora R17. Za uglaševanje se lahko uporabi en sam upor, vendar bo prekrivanje v podrazponu bistveno manjše. Če je vgrajen merilnik frekvence, ni treba natančno nastavljati meja območja ali zagotavljati linearne spremembe frekvence z uporabo spremenljivih uporov skupine B z nelinearno regulacijsko karakteristiko. S pomočjo skale merilnika frekvence lahko enostavno nastavimo želeno frekvenco signala generatorja.

Preprosti analogni merilniki frekvence so običajno sestavljeni na TTL čipih, saj je z njimi lažje meriti visoke frekvence. Zato je pri priključitvi takšnega merilnika frekvence prišlo do nekaj presenečenj, ki so povzročile opazne motnje: pri frekvenci 100 kHz je INI pokazal povečanje harmoničnega koeficienta na 0,7%. Ta naprava uporablja čip K561LA7 (DD1) CMOS. Poraba toka in motnje frekvencmetra so bistveno manjše. Da bi zmanjšali to motnjo na minimum, mora biti upor izolacijskega upora R1 izbran vsaj 100 kOhm, nato pa pri 100 kHz vrednost Kg ne presega 0,3%. Na drugih območjih povezava frekvencmetra praktično nima učinka. Za nadaljnje zmanjšanje stopnje motenj frekvencmetra je na njegovem vhodu nameščen sledilnik vira VT1 (KPZZB).

Načelo delovanja analognih frekvencmetrov je znano, opis delovanja monostabila pa najdete v. Preklapljanje podobmočij frekvencmetra poteka z istim stikalom SA1, ki preklopi frekvenco generatorja. Če je mogoče izbrati kondenzatorje C2, SZ, C4 in C5 tako, da se njihove kapacitivnosti razlikujejo natanko 10-krat, potem ni treba namestiti obrezovalnih uporov R6-R9.

Lahko pa uporabite kondenzatorje brez izbire in prilagodite odčitke v vsakem podrazponu z uporabo zunanjega merilnika frekvence (na primer v INI S6-11).

Drugo presenečenje je bila opazna nelinearnost lestvice mikroampermetrov, uporabljenih v napravi. Na podlagi razpoložljivosti in estetskih vidikov uporablja merilnik frekvence mikroampermeter M4247 100 µA, voltmeter pa mikroampermeter M4387 300 µA. Obe vrsti naprav sta bili vgrajeni v magnetofone za nadzor nivoja zapisa signala; običajno imata eno lestvico, graduirano v decibelih. Jasno je, da tu posebna natančnost ni bila potrebna. Vendar z uporabljeno pravo lestvico branja merilni instrumenti istega tipa(!) se bistveno razlikujejo bodisi na začetku bodisi na koncu lestvice. Z računalnikom in tiskalnikom pa se da zelo hitro narediti novo tehtnico. Težava je v skrbnem odpiranju ohišja mikroampermetra za namestitev lestvice, vendar bo to treba storiti, saj morate v voltmetru poleg običajne lestvice 10 V imeti lestvico 3,16 V in za vse pri avdiotehniki je pomembno, da znate brati v decibelih. Seveda nič ne preprečuje uporabe drugih mikroampermetrov višjega razreda z že pripravljenimi lestvicami.

Izhodna stopnja na osnovi operacijskega ojačevalnika DA5.2 (TL082 ali TL072), ki poveča amplitudo signala na 10 V, prav tako rahlo poveča nelinearno popačenje. Ta kaskada se od opisane razlikuje le po tem, da je dodatno uvedeno stikalo SA2 "xO,316" za spremembo nivoja izhodnega signala za 10 dB (nastavljeno s trimernim uporom R30) in vzporedno z njim priključen gumb SB1. Ko so kontakti stikala odprti, lahko ta gumb hitro proizvede postopne spremembe nivoja za 10 dB, kar je zelo priročno pri nastavljanju samodejnih regulatorjev nivoja in merilnikov nivoja. Uporaba največje napajalne napetosti (+/-17,5 V) za ojačevalnik je omogočila pridobitev največje amplitude izhodnega signala brez omejitve najmanj 10 V. Napajalnik je opremljen z stabilizatorji z nastavljivo napetostjo.

Asimetrično omejitev amplitude je mogoče popraviti s prilagajanjem ustrezne napajalne napetosti. Najvišjo napetost 10 V na izhodnem konektorju X1 nastavimo z uporom R31. Nato odpremo stikalo SA2 in nastavimo napetost s trimerskim uporom R30 natanko 10 dB nižje, to je 3,16 V. Za to ima izhodni voltmeter drugo skalo. V razdelilniku napetosti je potrebno izbrati upore, ki zagotavljajo natančno spremembo amplitude izhodnega signala v korakih po 20 dB. Včasih je dovolj, da preprosto zamenjate dva upora enake vrednosti v delilniku. Prednost takega dušilnika je konstantna izhodna impedanca generatorja pri katerikoli izhodni napetosti (tukaj 160 Ohmov).

Meritve so pokazale, da ima generator pri izhodni napetosti 7,75 V pri frekvenci 20 Hz Kg = 0,27 %; in pri napetosti 77 mV (-40 dB) - K = 0,14%. V območju 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".

Celoten generator ne porabi več kot 14 mA iz vira napajanja prek tokokroga +17,5 V in ne več kot 18 mA preko tokokroga -17,5 V, zato se lahko kot T1 uporablja katera koli naprava z nizko porabo energije. transformator, ki zagotavlja zahtevane napetosti (2x18 V).

Videz naprave je prikazan na sliki fotografije. 3. Generator je v plastičnem ohišju dimenzij 200x60x170 mm; V prodaji je precej podobnih primerkov. Naprava uporablja stikala PG2-15-4P9NV in preklopna stikala P1T-1-1V ter gumb KM1-1. Vsi oksidni kondenzatorji razen C8 so za napetost 25 V. Izhodni konektor X1 - JACK6.3. Delovne izkušnje kažejo, kako upravičena je uporaba takšnega priključka. Prvi vtisi potrjujejo, da je včasih ta naprava bolj priročna kot GZ-102, pri nizkih frekvencah pa je stabilizacija amplitude bolj stabilna in izbira delov ni potrebna. Po sestavljanju potrebujete nekaj časa dostop do INI, na primer C6-11, za konfiguracijo. Z uporabo trimerskih uporov lahko hitro nastavite odčitke instrumentov in preverite parametre generatorja. Če se izkaže, da je popačenje veliko v vseh podobmočjih, izberite drugo sijalko (lahko priporočamo SMN6.3-20 ali podobno). Za nastavitev lahko uporabite druge naprave - voltmetre, merilnike frekvence.

Če želite ustvariti instrumentno lestvico, morate narisati linearno lestvico in zabeležiti odčitke napetosti v celotnem območju uglaševanja. Nato morate z osebnim računalnikom narediti novo lestvico ob upoštevanju izmerjenih napak in jo natisniti s tiskalnikom na foto papir. O natančnosti tukaj nima smisla govoriti, saj je odvisna od pravilnosti odčitkov instrumentov, ki se uporabljajo za kalibracijo. Storitve popravil in inšpekcijskih pregledov so zdaj večinoma ukinjene; zdaj se predlaga uporaba certificiranih naprav. Toda certificiranje, čeprav zvišuje ceno naprav, nikakor ne vpliva na točnost njihovih odčitkov. Tako so bili med poskusi z generatorji uporabljeni trije INI S6-11, njihovi odčitki pa so bili nekoliko drugačni.

LITERATURA

1. Generator 34 z nizkim nelinearnim popačenjem. - Radio, 1984, št. 7, str. 61.

2. Nevstruev E. Generator signala 34. - Radio, 1989, št. 5, str. 67-69.

3. Petin G. Uporaba giratorja v resonančnih ojačevalnikih in generatorjih. - Radio, 1996, št. 11, str. 33, 34.

4. Birjukovske naprave na osnovi integriranih vezij MOS. - M.: Radio in komunikacije, 1990.

5. Šivani digitalni čipi. - M.: Radio in komunikacije, 1987.

6. Generator sinusnega valovanja. - Radio, 1995, št. 1, str.45.

Nizkofrekvenčni generator na tranzistorjih, uglaševanje z enim uporom.

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

Nizkofrekvenčni generator od 18 Hz do 30 KHz. Razpon je razdeljen na štiri podrazpone. Za stabilizacijo izhodne napetosti se uporablja sistem AGC. Nivo izhodne napetosti pri obremenitvi 15 kOhm je najmanj 0,5 V. Za nadaljnjo uporabo generatorja morate uporabiti izhodno stopnjo z nizkim izhodnim uporom. Na primer, sledilnik oddajnika z obremenitvijo z nizko impedanco. Glavni del generatorja je tristopenjski ojačevalnik na tranzistorjih T4, T5 in T1 s transmisijskim koeficientom približno 1. Ojačevalnik je prekrit z negativno povratno zvezo, katere vezje vključuje dve stopnji faznega premika, sestavljeni na tranzistorjih T2, T3. Vsak od njih uvaja fazni premik, ki se spreminja od nič do 180°, ko se frekvenca spreminja od nič do neskončnosti. Modul transmisijskega koeficienta teh kaskad ni odvisen od frekvence in vnesenega faznega zamika in je blizu 1. Tako je pri eni od frekvenc, ki je kvaziresonančna frekvenca generatorja, skupni vneseni fazni zamik s faznim zamikom se izkaže za enako 180° in povratna zveza postane pozitivna. Če je koeficient prenosa zadosten, potem naprava začne generirati na tej frekvenci. Konstrukcija tega generatorja omogoča pridobitev precej visokega koeficienta prekrivanja frekvenc na podpasovih (več kot 10), vendar je njegovo povečanje nad 6-8 nepraktično zaradi stiskanja frekvenčne lestvice na koncu podpasova. Pri visokih frekvencah fazni zamik, ki ga uvedejo tranzistorji, nekoliko poveča frekvenčno prekrivanje. Za stabilizacijo amplitude izhodnega signala se uporablja sistem AGC z zakasnitvijo. Detektor AGC je narejen na diodah D1 in D2, povezanih z izhodom generatorja preko emiterskega sledilnika na tranzistorju T6. To je omogočilo izogibanje nelinearnim popačenjem detektorja AGC. Ko se izhodni signal poveča, se izkaže, da je njegova amplituda večja od odpiralne napetosti diod D1 in D2. Slednji se odprejo in konstantna napetost na kondenzatorju C9 se poveča. Posledično se poveča kolektorski tok tranzistorja T5 in posledično zmanjša kolektorski tok tranzistorja T4. Posledično se zmanjša ekvivalentna upornost pozitivne povratne informacije, s tem pa se zmanjša ojačenje in posledično izhodni signal. Zmanjšanje nelinearnih popačenj, ki jih prinaša sistem AGC, dosežemo z negativno povratno zvezo, ki pokriva kaskade na tranzistorjih T4 in T5. Zakasnitev AGC nastane zaradi uporabe silicijevih diod D1, D2 in tranzistorja T5, katerega napetost baza-emiter zapre diodo D1. Pri nastavitvi generatorja uporabite trimerski upor R1, da nastavite izhodno napetost v območju 0,5-0,55 V, in uporabite upore R4 in R9, da dosežete minimalno nelinearno popačenje.

Nizkofrekvenčni generator z Winnovim mostom

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

Z uporabo Wynnovega mostu v povratnem vezju je mogoče dobiti generator harmoničnega nihanja iz običajnega ojačevalnika. Generator, ki ga napaja 9-voltna baterija (poraba toka 10 mA), proizvaja sinusni signal z amplitudo 1 V v frekvenčnem območju od 10 Hz do 140 kHz. Generacijski del tvori operacijski ojačevalnik OP1 s pozitivno povratno zanko, ki jo tvori RC Winn vezje uporov R3, R4, 100k potenciometrov in kondenzatorjev C1-C8. Podrazpon se izbere z dvojnim stikalom, gladko prilagajanje znotraj podrazpona pa izvede dvodelni 100k potenciometer. Za vzdrževanje stabilne amplitude izhodnega signala so omejevalne diode VD1, VD2 in upor R7 vključene v negativno povratno vezje. Drugi operacijski ojačevalnik deluje kot vmesni ojačevalnik, ki izolira Wynnejevo vezje od vpliva zunanje obremenitve. S potenciometrom VR2 se nastavi nivo izhodnega signala. Položaji stikala ustrezajo naslednjim frekvenčnim podobmočjem: "1" - 10Hz; "2" - 100Hz; "3" -1...14 kHz; "4" - 10 kHz. Naprava se enostavno namesti na univerzalno montažno ploščo in se prilega kompaktnemu ohišju.

Radijska parada št. 3 2004 str

Generator proizvaja izmenično napetost simetrične pravokotne, trikotne in sinusne oblike in je namenjen testiranju in uglaševanju različne nizkofrekvenčne opreme. Zaradi preprostosti vezja in funkcionalnosti je generator dostopen za ponavljanje. Shema električnega tokokroga je prikazana na sliki.

Generator sinusnega valovanja

http://nowradio. *****/sinusoidalni%20generator%20NCH. htm

Diagram prikazuje preprost sinusni generator, izdelan iz razpoložljivih elementov. Njegovi parametri v celoti izpolnjujejo zahteve za merilne generatorje v smislu stabilnosti ustvarjenih nihanj, nelinearnosti, gladkosti in stopenjske regulacije nivoja izhodne napetosti, majhne trenutne porabe energije. Generator se lahko uporablja kot vir nizkofrekvenčnih nihanj pri postavljanju in testiranju elementov radijskih sprejemnikov, zvočnikov ter za testiranje drugih merilnih instrumentov.

Glavne tehnične značilnosti.

Razpon generiranih nihanj, Hz

Coeff. nelinearna popačenja ne več kot, %,

v podobmočjih: 10...40 in 85000Hz 0,8

40...85000 Hz 0,3

Največje nihanje izhodne napetosti, V 18

Sprememba amplitude izhodne napetosti v celotnem območju

frekvenc ni več, dB 0,2

Porabe energije ni več. W 2

Nizkofrekvenčni sinusni generator na čipu DA1 je narejen z uporabo mostnega vezja Robinson-Wine. Izbira podobmočja (10Hz, 0,1 ..1 kHz, 1 10 kHz, 1 kHz) se izvede s stikalom SA1, gladka nastavitev frekvence pa z dvojnim spremenljivim uporom R2. Da bi dosegli sorazmernost med kotom vrtenja in spremembo frekvence, je potrebno, da ima spremenljivi upor eksponentno karakteristiko spremembe upora (skupina B). Zahteve za enako upornost vsakega od obeh spremenljivih uporov niso tako visoke, saj lahko majhne razlike nadomestimo s trimerskim uporom R7. Negativno povratno vezje operacijskega ojačevalnika vključuje dinamično povezavo, ki jo sestavljata upor R4 in tranzistor VT1. Z delovanjem te povezave je dosežena stabilizacija amplitude generiranih nihanj v celotnem območju. Povezava se krmili s spreminjanjem napetosti na vratih tranzistorja z učinkom polja, ki se napaja iz izhoda operacijskega ojačevalnika. Vsaka sprememba v izhodu mikrovezja DA1 povzroči spremembo upora kanala odtok-izvor, kar posledično povzroči spremembo ojačanja kaskade. Nizkofrekvenčna napetost iz izhoda prve stopnje se skozi razdelilnik napetosti na R10R11 napaja na neinvertirajoči vhod ojačevalnika na čipu DA2. Transmisijski koeficient te kaskade je 10. Delovanje kaskade na enosmerni tok je uravnoteženo s trimerskim uporom R12. Na izhod stopnje je priključen dušilnik z dB dušenjem. Naprava se napaja iz omrežja AC preko padajočega transformatorja z izmenično napetostjo na sekundarnem navitju 21 + 21 V. Pri načrtovanju generatorja je treba izbrati kondenzatorje C1 - C8 z nominalno toleranco odstopanja največ 1 %, ki jih položite neposredno med lamele stikala za piškote SA1. Naprava je nameščena na tiskanem vezju iz folije getinax. Generator je konfiguriran v naslednjem zaporedju. Na skupno točko uporov R10, R11 je priključen osciloskop. Stikalo SA1 je nastavljeno na položaj drugega podpasa. Za vzbujanje generatorja se uporabljata trimerna upora R6 in R7, z vrtenjem spremenljivega upora R2 pa se preverja prisotnost generacije v celotnem območju gibanja njegovega motorja. Nato se nastavi prvi podobmočje in spremenljivi upor R2 se nastavi na položaj 2/3 največje vrednosti upora. S prilagoditvijo nastavljenih uporov R6 in R7 se izbere njihov položaj, kjer je popačenje sinusnega vala minimalno. Za pridobitev vrednosti koeficienta nelinearnega popačenja, določenega v tehničnih specifikacijah, je treba prilagoditve opraviti z merilnikom nelinearnega popačenja. Na izhod čipa DA2 je treba priključiti voltmeter z merilno mejo 0,5...1 V, za uravnoteženje delovanja ojačevalnika na čipu DA2 pa uporabiti trimer upor R12. Regulator za gladko spreminjanje izhodnega signala (R11) se kalibrira z merjenjem napetosti neposredno na izhodnem konektorju XS1 v položaju dušilnika 0 dB. Z zaporedno nastavitvijo vrednosti 1, 2, 3 V in tako naprej se oznake zabeležijo na lestvici regulatorja.

Radioamater št. 5 2001 str

Funkcijski generator 15Hz – 15KHz

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

Pri nastavljanju nizkofrekvenčne opreme za reprodukcijo zvoka boste morda potrebovali signal ne le sinusne oblike, temveč tudi pravokotne ali trikotne oblike.

Slika prikazuje diagram funkcionalnega generatorja, ki proizvaja sinusna, pravokotna in trikotna nihanja v območju od 15 Hz do 15 kHz. Celotno območje je pokrito brez preklopa z enim spremenljivim uporom R2. Multivibrator je izdelan na operacijskih ojačevalnikih A1.1 in A1.2. Pravokotni impulzi so odstranjeni iz izhoda A1.1. Trikotne se odstranijo iz izhoda A1.2 (prek medpomnilnika na A1.4), za pridobitev signala oblike, ki je blizu sinusoidni (parabolična oblika), pa se uporabi gonilnik na diodah VD3-VD6, iz katerega nastane signal se pošlje dodatnemu ojačevalniku na A1.4. Vir napajanja je na močnostnem transformatorju majhne moči T1, s sekundarnim navitjem 5-7V AC. Polvalovni usmernik na VD7 in VD8 ustvarja bipolarno napetost, ki jo stabilizirata zener diodi VD1 in VD2. Pri nastavitvi je treba z izbiro uporov R8 ali R9 nastaviti simetrijo signala blizu sinusne oblike. Priporočljivo je, da vzamete diode VD3-VD6 iz iste serije.

Radiokonstruktor št. 9 2008 str

Povzeto s http://. ru/forum/-info-80795.html

Pomembno.Ta FG je iz revije Radio št. 6 1992 str.

Glejte tudi »GKCH Lukin 300KHz« in njegov pretvornik trikotni sinusni val.

20. Pretvornik trikotne v sinusno napetost. http://*****/u2.htm

17. Pretvornik trikotne v sinusno napetost s sekvenčno aproksimacijo.

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

48. Nelinearni pretvornik žaginega zoba v sinusno napetost.

49. Oblikovalnik sinusne napetosti.

52. Pretvornik žagaste napetosti v sinusno.

Nizkofrekvenčni generator je ena od potrebnih naprav v radioamaterskem laboratoriju. Širok nabor naprav, za namestitev katerih je potrebna ta naprava, določa visoko raven zahtev glede njenih parametrov. »V zadnjem času« poleg klasičnih generatorskih vezij, ki uporabljajo nastavljive resonančne jRC enote kot element za nastavitev frekvence, postajajo vse bolj razširjeni tako imenovani funkcionalni generatorji (FG). Njihove prednosti vključujejo: visoko stabilnost amplitude izhodne napetosti; sposobnost generiranja infra-nizkih frekvenc; praktično nič časa za vzpostavitev izhodne napetosti in frekvence; odsotnost redkih delov v zasnovi (na primer spremenljivi upori z dvojno natančnostjo in termistorji). Poleg tega funkcijski generatorji omogočajo pridobivanje napetosti ne le sinusne, temveč tudi pravokotne in trikotne oblike. Vendar pa imajo znana vezja takih generatorjev tudi številne pomanjkljivosti, med katerimi je glavna sorazmerno visoka stopnja nelinearnih sinusoidnih popačenj.

signal in omejeno frekvenčno območje v ultrazvočnem frekvenčnem območju.

riž. 1. Shema vezja generatorja

Opisani funkcijski generator, pri katerem so te pomanjkljivosti čim bolj zmanjšane, ima naslednje glavne parametre:

Oblika izhodne napetosti. ……. Sinus, trikotnik, pravokotnik

Območje generiranih frekvenc, Hz……0,

Število podpasov ………… b

Harmonski koeficient, %:

do 50 kHz……………o.5

do 300 kHz…………… 1.0

Neenakomernost amplitudno-frekvenčnih karakteristik: %;

do 50 kHz …………… 1

do 300 kHz…………… 3

Trajanje pravokotnih napetostnih front, ne …………… 250

Največja dvojna amplituda napetosti -

vse oblike, B…-…………. 10

Največji obremenitveni tok, mA……. trideset

Delitvena razmerja delilnika izhodne napetosti, krat... .. . …….. 1, 10, 100, 1000

Gladka nastavitev amplitude izhodne napetosti. ………….. Vsaj 1:20

V vezju generatorja funkcij je poleg glavnega izhoda še dodatni diferencialni, pri katerem sta amplituda in oblika napetosti nastavljena sinhrono z glavnim, fazni zamik pa je 180 °. Zakasnitev fronte signala na diferencialnem izhodu glede na glavni ni večja od 40 ns. Obstaja tudi pravokotni impulzni izhod z nivojem, ki ustreza logičnim nivojem TTL, in nastavljivim delovnim ciklom od 11 do 10.

Osnova FG je zaprt relaksacijski sistem, sestavljen iz integratorja in komparatorja, ki je zasnovan za nihanje pravokotnih in trikotnih oblik. Časovna konstanta integratorja na osnovi operacijskega ojačevalnika (op-amp) A1(slika 1), zato je frekvenca ustvarjenih nihanj odvisna od kapacitivnosti enega od kondenzatorjev C2...C7, ki je s stikali povezan z negativnim povratnim vezjem S1…S4. Napetost iz izhoda integratorja se dovaja na vhod bipolarnega primerjalnika na operacijskem ojačevalniku A2 in ob dosegu praga sprožitve polarnost izhodne napetosti A2, in posledično se na vhodu integratorja spremeni v nasprotno in cikel se ponovi. Gladko prilagajanje frekvence izvaja upor R7.

Za pretvorbo trikotne napetosti v sinusno napetost se uporablja dobro dokazano funkcionalno pretvorniško vezje na tranzistorju z učinkom polja, ki je podrobno opisano v. Da bi olajšali vzpostavitev PG in izboljšali kazalnike kakovosti, se napetost do pretvornika napaja iz (izhod ločenega ojačevalnika lestvice A3. Prilagoditev njegovega ojačanja in ničelnega odmika z upori R22 in R23 vam omogočajo, da optimizirate obliko trikotne napetosti, ki se dovaja funkcionalnemu pretvorniku na tranzistorju V8, in bistveno izboljša obliko sinusnega vala. Potreba po uvedbi izolacijskega kondenzatorja C8 je določena z dejstvom, da se začne s frekvencami več kilohercev na izhodu integratorja A1 Do premika povprečne ravni signala pride zaradi asimetrije pragov odziva primerjalnika, ki se pojavi pri visokih frekvencah. Brez kondenzatorja C8 trikotna napetost na izhodu PG postane asimetrična glede na nič, oblika sinusnega signala pa je močno popačena.

Trikotni napetostni izhod PLIN Poleg funkcionalnega pretvornika se napaja na vhod Schmittovega sprožilca, izdelanega na tranzistorju V10 in mikrovezje D.L. Obratovalni cikel pravokotnih impulzov na izhodu 8 D1 lahko spremenite s prilagajanjem praga sprožitve z uporom R24.

Napetost sinusne, trikotne ali pravokotne oblike preko izhodnih valovnih stikal 55, S6.2 doveden v končni ojačevalnik lestvice A4 in nato na močnostni ojačevalnik z uporabo tranzistorjev V15, V16. Napajanje operacijskega ojačevalnika A4 dovajajo skozi RC filtre R43C11 in R47C13, prepreči morebitno vzbujanje ojačevalnika. V vezje negativne povratne zveze ojačevalnika je vključen spremenljivi upor R40,. ki gladko uravnavajo amplitudo izhodne napetosti. Ta način regulacije, v nasprotju z vklopom potenciometra na vhodu operacijskega ojačevalnika, naredi skalo regulatorja amplitude enotno za vse oblike izhodne napetosti in izboljša razmerje signal/šum pri nizkih nivojih izhodne napetosti.

Na izhodu ojačevalnika je vključen stopenjski delilnik, ki omogoča 10-, 100- ali 1000-kratno zmanjšanje izhodnega signala. Štiri delitvene stopnje se dosežejo z uporabo samo dveh ključnih stikal - s hkratnim pritiskom na S7 in S8 Koeficient delitve je 1000. Prednost te metode je, da se ob pritisku na tipke (koeficient delitve je 1) delilni upori odklopijo od izhoda ojačevalnika, kar nekoliko poveča njegovo nosilnost v tem načinu.

Diferencialni izhod prejema napetost iz invertnega ojačevalnika, ki je po vezju podoben Op-amp A5 in tranzistorji V17, V18. Njegov vhod je povezan z izhodom prvega ojačevalnika, ojačenje napetosti pa je 1. Diferencialni delilnik izhodne napetosti preklopi sinhrono z glavnim delilnikom. Preprosto je videti, da je napetostna razlika med glavnim in diferencialnim izhodom enaka dvakratni amplitudi napetosti na vsakem od njih. Poleg možnosti pridobitve dvojne amplitude signala je prisotnost diferenčnega izhoda potrebna pri nastavitvi številnih naprav z diferencialnim vhodom, na primer snemalniki ali diferencialni merilni ojačevalniki.

O Posebej je treba omeniti vlogo releja K1. Dejstvo je, da robovi pravokotnih impulzov iz izhoda primerjalnika, če so neposredno povezani s stikalom S6.2, zlahka prodrejo skozi svojo pro-kodno kapacitivnost do vhoda končnega ojačevalnika in povzročijo znatno popačenje oblike trikotnih in sinusnih signalov. Relejni kontakti K1, preklopna vezja z znatno relativno vhodno kapacitivnostjo A4, so povezani pri ustvarjanju napetosti - navedene oblike s skupno žico, ki popolnoma odpravi tovrstno popačenje.

Generator se napaja iz katerega koli bipolarnega stabiliziranega vira napajanja z napetostjo ±15 V, z nizkim valovanjem izhodne napetosti in dovoljenim obremenitvenim tokom najmanj 0,15 A. Na primer, lahko se uporabi napajalnik generatorja, opisan v. Pri izbiri in nastavitvi vira energije bodite posebno pozorni na odpravo samovzbujanja napetostnega stabilizatorja, kar je zelo verjetno pri napajanju generatorskih vezij.

Mikrovezje K574UD1A je mogoče zamenjati s K574UD1B. Če omejite delovno frekvenco generatorja na 30 kHz, jih je mogoče zamenjati s K140UD8B, ne da bi spremenili shemo vezja. Namesto 153UD1 lahko uporabite K153UD1 ali K553UD1 (s katero koli črko), vendar je za pridobitev največje frekvence generiranja 300 kHz morda potrebna njihova izbira. Pri frekvencah do 100 kHz te vrste operacijskih ojačevalnikov delujejo brez izbire. Ko se uporablja kot A2 Pri drugih tipih operacijskih ojačevalnikov ni mogoče dobiti frekvence generiranja, višje od 50...70 kHz z zadovoljivo linearnostjo frekvenčnega odziva.

Kot D1 Uporabite lahko vse pretvornike serije K133, K155. Tranzistorja KT315 in KT361 je mogoče zamenjati s poljubnimi silicijevimi tranzistorji majhne moči z ustrezno prevodnostjo in podobnimi parametri. Če se v močnostnih ojačevalnikih uporabljajo tranzistorji serije KT814, KT815 (s katero koli črko), se lahko nosilnost generatorja znatno poveča. S takšno zamenjavo so vrednosti upora R53…R56 in R57…R64 zmanjšati za približno 5-krat. Diode D223 lahko zamenjate s poljubnimi visokofrekvenčnimi silicijevimi diodami, diodami D311 - D18, GD507 in namesto tranzistorja KP303E - KP303G ali KP303F. Kondenzatorji C2, CS - K53-7 ali drugo nepolarno. Preostali kondenzatorji so keramični tipi KM, KLS, KTK itd. Uporabite lahko tudi papirnate kondenzatorje. Če se pričakuje, da bo FG deloval v znatnem temperaturnem območju, je treba izbrati vrste kondenzatorjev C2…C7 z majhnim TKE. Predhodna izbira apoenov C2…C6 z natančnostjo 1 % zelo poenostavi nastavitev.

Kaj je generator zvoka in za kaj se uporablja? Torej, najprej opredelimo pomen besede "generator". Generator – iz lat. generator- proizvajalec. Se pravi, povedano v vsakdanjem jeziku, generator je naprava, ki nekaj proizvaja. No, kaj je zvok? Zvok- to so tresljaji, ki jih naše uho zazna. Nekdo je prdnil, nekdo kolcal, nekdo poslal nekoga – vse to so zvočni valovi, ki jih slišijo naša ušesa. Normalen človek lahko sliši vibracije v frekvenčnem območju od 16 Hz do 20 kilohercev. Zvok do 16 Hertz se imenuje infrazvok, zvok pa je več kot 20.000 hercev - ultrazvok.

Iz vsega zgoraj navedenega lahko sklepamo, da je generator zvoka naprava, ki oddaja nekakšen zvok. Vse je osnovno in preprosto;-) Zakaj ga ne sestavimo? Shema v studio!

Kot lahko vidimo, je moje vezje sestavljeno iz:

– kondenzator s kapaciteto 47 nanofaradov

– upor 20 kilohm

– tranzistorja KT315G in KT361G, morda z drugimi črkami ali celo kakšnimi drugimi nizkoenergetskimi

– majhna dinamična glava

- gumb, lahko pa tudi brez njega.

Na mizi je vse skupaj videti nekako takole:

In tukaj so tranzistorji:

Na levi je KT361G, na desni KT315G. Pri KT361 se črka nahaja na sredini ohišja, pri 315 pa na levi strani.

Ti tranzistorji so komplementarni pari drug drugemu.

In tukaj je video:

Frekvenco zvoka lahko spremenite tako, da spremenite vrednost upora ali kondenzatorja. Poleg tega se frekvenca poveča, če se poveča napajalna napetost. Pri 1,5 volta bo frekvenca nižja kot pri 5 voltih. V mojem videu je napetost nastavljena na 5 voltov.

Veste, kaj je še smešno? Deklice imajo veliko večji obseg zaznavanja zvočnih valov kot fantje. Na primer, fantje slišijo do 20 kilohercev, dekleta pa celo do 22 kilohercev. Ta zvok je tako piskajoč, da ti gre pošteno na živce. Kaj hočem s tem povedati?)) Da, da, zakaj ne izberemo vrednosti upora ali kondenzatorja tako, da dekleta slišijo ta zvok, fantje pa ne? Predstavljajte si, sedite v razredu, prižgete orgle in gledate nezadovoljne obraze svojih sošolcev. Za nastavitev naprave bomo seveda potrebovali dekle, ki nam bo pomagalo slišati ta zvok. Vsa dekleta tudi ne zaznavajo tega visokofrekvenčnega zvoka. Ampak res smešno je, da je nemogoče ugotoviti, od kod prihaja zvok))). Samo če kaj, tega ti nisem povedal).

Radioamaterji morajo sprejemati različne radijske signale. To zahteva prisotnost nizkofrekvenčnega in visokofrekvenčnega generatorja. Pogosto se ta vrsta naprave imenuje tranzistorski generator zaradi svoje konstrukcijske značilnosti.

Dodatne informacije. Generator toka je samonihajna naprava, ustvarjena in uporabljena za ustvarjanje električne energije v omrežju ali pretvorbo ene vrste energije v drugo z določeno učinkovitostjo.

Samonihajne tranzistorske naprave

Tranzistorski generator je razdeljen na več vrst:

• glede na frekvenčno območje izhodnega signala;
• po vrsti ustvarjenega signala;
• po akcijskem algoritmu.

Frekvenčno območje je običajno razdeljeno v naslednje skupine:

• 30 Hz–300 kHz – nizko območje, označeno kot nizko;
• 300 kHz-3 MHz – srednje območje, označeno srednje območje;
• 3-300 MHz – visoko območje, označeno HF;
• več kot 300 MHz – ultravisoko območje, imenovano mikrovalovna pečica.

Tako radioamaterji delijo obsege. Za zvočne frekvence uporabljajo razpon 16 Hz-22 kHz in ga prav tako delijo na nizke, srednje in visoke skupine. Te frekvence so prisotne v vsakem gospodinjskem sprejemniku zvoka.

Naslednja delitev temelji na vrsti izhodnega signala:

• sinusni - signal se oddaja na sinusni način;
• funkcionalni - izhodni signali imajo posebej določeno obliko, na primer pravokotno ali trikotno;
• generator hrupa - na izhodu je opazen enoten frekvenčni razpon; obsegi se lahko razlikujejo glede na potrebe potrošnikov.

Tranzistorski ojačevalniki se razlikujejo po algoritmu delovanja:

• RC – glavno področje uporabe – nizke frekvence in zvočne frekvence;
• LC – glavno področje uporabe – visoke frekvence;
• Blokirni oscilator - uporablja se za ustvarjanje impulznih signalov z visokim delovnim ciklom.

Slika na električnih shemah

Najprej razmislimo o pridobitvi sinusnega tipa signala. Najbolj znan oscilator na osnovi tranzistorja te vrste je Colpittsov oscilator. To je glavni oscilator z eno induktivnostjo in dvema zaporedno vezanima kondenzatorjema. Uporablja se za ustvarjanje zahtevanih frekvenc. Preostali elementi zagotavljajo zahtevani način delovanja tranzistorja pri enosmernem toku.

Dodatne informacije. Edwin Henry Colpitz je bil v začetku prejšnjega stoletja vodja inovacij pri Western Electric. Bil je pionir pri razvoju signalnih ojačevalnikov. Prvič je izdelal radiotelefon, ki je omogočal pogovore čez Atlantik.

Splošno poznan je tudi glavni oscilator Hartley. Tako kot Colpittsovo vezje je precej enostavno sestaviti, vendar zahteva odcepljeno induktivnost. V Hartleyjevem vezju en kondenzator in dve zaporedno povezani induktorji proizvajajo generacijo. Vezje vsebuje tudi dodatno kapacitivnost za pridobitev pozitivne povratne informacije.

Glavno področje uporabe zgoraj opisanih naprav so srednje in visoke frekvence. Uporabljajo se za pridobivanje nosilnih frekvenc, pa tudi za generiranje električnih nihanj majhne moči. Sprejemne naprave gospodinjskih radijskih postaj uporabljajo tudi generatorje nihanj.

Vse naštete aplikacije ne prenašajo nestabilnega sprejema. Da bi to naredili, se v vezje vnese še en element - kvarčni resonator samonihanja. V tem primeru postane natančnost visokofrekvenčnega generatorja skoraj standardna. Doseže milijoninke odstotka. V sprejemnih napravah radijskih sprejemnikov se kvarc uporablja izključno za stabilizacijo sprejema.

Kar zadeva nizkofrekvenčne in zvočne generatorje, je tukaj zelo resen problem. Za povečanje natančnosti uglaševanja je potrebno povečanje induktivnosti. Toda povečanje induktivnosti vodi do povečanja velikosti tuljave, kar močno vpliva na dimenzije sprejemnika. Zato je bilo razvito alternativno oscilatorsko vezje Colpitts - nizkofrekvenčni oscilator Pierce. V njem ni induktivnosti, namesto njega pa se uporablja kvarčni samonihajni resonator. Poleg tega kvarčni resonator omogoča odrezovanje zgornje meje nihanj.

V takem vezju kapacitivnost preprečuje, da bi konstantna komponenta prednapetosti baze tranzistorja dosegla resonator. Tukaj je mogoče ustvariti signale do 20-25 MHz, vključno z zvokom.

Delovanje vseh obravnavanih naprav je odvisno od resonančnih lastnosti sistema, ki ga sestavljajo kapacitivnosti in induktivnosti. Iz tega sledi, da bo frekvenca določena s tovarniškimi značilnostmi kondenzatorjev in tuljav.

Pomembno! Tranzistor je element, narejen iz polprevodnika. Ima tri izhode in je sposoben nadzorovati velik tok na izhodu iz majhnega vhodnega signala. Moč elementov je različna. Uporablja se za ojačanje in preklapljanje električnih signalov.

Dodatne informacije. Predstavitev prvega tranzistorja je bila leta 1947. Njegova izpeljanka, tranzistor na učinku polja, se je pojavila leta 1953. Leta 1956 Nobelova nagrada za fiziko je bila podeljena za izum bipolarnega tranzistorja. Do 80. let prejšnjega stoletja so bile vakuumske cevi popolnoma izrinjene iz radijske elektronike.

Funkcijski tranzistorski generator

Funkcionalni generatorji, ki temeljijo na samonihajnih tranzistorjih, so izumljeni za ustvarjanje metodično ponavljajočih se impulznih signalov določene oblike. Njihova oblika je določena s funkcijo (iz tega se je pojavilo ime celotne skupine podobnih generatorjev).

Obstajajo tri glavne vrste impulzov:

• pravokoten;
• trikotni;
• žagast zob.

Multivibrator se pogosto navaja kot primer najpreprostejšega nizkofrekvenčnega proizvajalca pravokotnih signalov. Ima najpreprostejše vezje za DIY sestavljanje. Inženirji radijske elektronike pogosto začnejo z njegovo implementacijo. Glavna značilnost je odsotnost strogih zahtev za ocene in obliko tranzistorjev. To se zgodi zaradi dejstva, da delovni cikel v multivibratorju določajo kapacitivnosti in upornosti v električnem vezju tranzistorjev. Frekvenca na multivibratorju se giblje od 1 Hz do nekaj deset kHz. Tukaj je nemogoče organizirati visokofrekvenčna nihanja.

Pridobivanje žagastih in trikotnih signalov se pojavi z dodajanjem dodatnega vezja k standardnemu vezju s pravokotnimi impulzi na izhodu. Odvisno od značilnosti te dodatne verige se pravokotni impulzi pretvorijo v trikotne ali žagaste impulze.

Blokirni generator

V svojem jedru je ojačevalnik, sestavljen na osnovi tranzistorjev, razporejenih v eno kaskado. Obseg uporabe je ozek - vir impresivnih, vendar prehodnih časov (trajanje od tisočink do nekaj deset mikrosekund) impulznih signalov z veliko induktivno pozitivno povratno informacijo. Delovni cikel je več kot 10 in lahko doseže več deset tisoč relativnih vrednosti. Obstaja resna ostrina sprednjih strani, ki se po obliki praktično ne razlikujejo od geometrijsko pravilnih pravokotnikov. Uporabljajo se v zaslonih katodnih naprav (kineskop, osciloskop).

Generatorji impulzov na osnovi poljskih tranzistorjev

Glavna razlika med poljskimi tranzistorji je v tem, da je vhodni upor primerljiv z uporom elektronskih cevi. Colpittova in Hartleyjeva vezja je mogoče sestaviti tudi s pomočjo tranzistorjev na efekt polja, le tuljave in kondenzatorje je treba izbrati z ustreznimi tehničnimi lastnostmi. V nasprotnem primeru generatorji tranzistorjev na polju ne bodo delovali.

Za vezja, ki nastavljajo frekvenco, veljajo enaki zakoni. Za proizvodnjo visokofrekvenčnih impulzov je bolj primerna običajna naprava, sestavljena z uporabo tranzistorjev z učinkom polja. Tranzistor z efektom polja ne zaobide induktivnosti v tokokrogih, zato generatorji RF signala delujejo bolj stabilno.

Regeneratorji

LC vezje generatorja je mogoče nadomestiti z dodajanjem aktivnega in negativnega upora. To je regenerativni način za pridobitev ojačevalnika. To vezje ima pozitivne povratne informacije. Zahvaljujoč temu se kompenzirajo izgube v oscilacijskem krogu. Opisano vezje se imenuje regenerirano.

Generator hrupa

Glavna razlika so enotne značilnosti nizkih in visokih frekvenc v zahtevanem območju. To pomeni, da amplitudni odziv vseh frekvenc v tem območju ne bo drugačen. Uporabljajo se predvsem v merilni opremi in v vojaški industriji (predvsem v letalstvu in raketni tehniki). Poleg tega se za zaznavanje zvoka s človeškim ušesom uporablja tako imenovani "sivi" hrup.

Preprost DIY generator zvoka

Razmislimo o najpreprostejšem primeru - opici drekavcu. Potrebujete samo štiri elemente: filmski kondenzator, 2 bipolarna tranzistorja in upor za prilagajanje. Obremenitev bo elektromagnetni oddajnik. Za napajanje naprave zadostuje navadna 9V baterija. Delovanje vezja je preprosto: upor nastavi pristranskost na osnovo tranzistorja. Povratna informacija se pojavi skozi kondenzator. Nastavitveni upor spremeni frekvenco. Obremenitev mora imeti visoko odpornost.

Z vsemi vrstami, velikostmi in oblikami obravnavanih elementov močni tranzistorji za ultra visoke frekvence še niso bili izumljeni. Zato se generatorji na osnovi samonihajnih tranzistorjev uporabljajo predvsem za nizko in visokofrekvenčno območje.

Video