Простий аналоговий функціональний генератор (0,1 Гц

Простий аналоговий функціональний генератор (0,1 Гц - 8 МГц). Стаття передрукована з сайту .

У радіоаматорів заслуженою популярністю користується мікросхема MAX038, на основі якої можна зібрати нескладний функціональний генератор, який перекриває смугу частот 0,1 Гц - 20 МГц. Придбати мікросхему MAX038 стало простіше простого, як це зробити вказано тут . З'явилися клони MAX038 мають в порівнянні з нею досить скромні параметри. Так, у ICL8038 максимальна робоча частота становить 300 кГц, а у XR2206 - 1 МГц. Зустрічаються в радіоаматорського літературі схеми простих аналогових функціональних генераторів також мають максимальну частоту в кілька десятків, і дуже рідко, сотень кГц.

Для вашої уваги запропонована схема аналогового функціонального генератора, форміруюего сигнали синусоїдальної, прямокутної, трикутної форми і працює в діапазоні частот від 0,1 Гц до 8 МГц.

Вигляд спереду:

Вид ззаду:

Генератор має наступні параметри:

амплітуда вихідних сигналів:

синусоїдальний ................................. 1,4 В;

прямокутний ................................. ..2,0 В;

трикутний .................................... ... 2,0 В;

діапазони частот:

0,1 ... 1 Гц;

1 ... 10 Гц;

10 ... 100 Гц;

100 ... 1000 Гц;

1 ... 10 кГц;

10 ... 100 кГц;

100 ... 1000 кГц;

1 ... 10 МГц;

напруга живлення .............................. .220 В, 50 Гц.

За основу розробленої схеми функціонального генератора, наведеної нижче, була взята схема з [1]:

За основу розробленої схеми функціонального генератора, наведеної нижче, була взята схема з [1]:

Генератор виконаний за класичною схемою: інтегратор + компаратор, тільки зібраний на високочастотних компонентах.

Інтегратор зібраний на ОУ DA1 AD8038AR, що має смугу пропускання 350 МГц і швидкість наростання вихідної напруги 425 В / мкс. На DD1.1, DD1.2 виконаний компаратор. Прямокутні імпульси з виходу компаратора (вив. 6 DD1.2) надходять на інвертується вхід інтегратора. На VT1 виконаний емітерний повторювач, з якого знімаються імпульси трикутної форми, керуючі компаратором. Перемикачем SA1 вибирають необхідний діапазон частот, потенціометр R1 служить для плавного регулювання частоти. Підлаштування резистором R15 встановлюється режим роботи генератора і регулюється амплітуда трикутного напруги. Підлаштування резистором R17 регулюється постійна складова трикутного напруги. З емітера VT1 напруга трикутної форми надходить на перемикач SA2 і на формувач синусоїдальної напруги, виконаний на VT2, VD1, VD2. Підлаштування резистором R6 виставляються мінімальні спотворення синусоїди, а підлаштування резистором R12 регулюється симетрія синусоїдальної напруги. З метою зменшення коефіцієнта гармонік верхівки трикутного сигналу обмежуються ланцюгами VD3, R9, C14, C16 і VD4, R10, C15, C17. З буфера DD1.4 знімаються імпульси прямокутної форми. Сигнал, обраний перемикачем SA2, подається на потенціометр R19 (амплітуда), а з нього - на вихідний підсилювач DA5, виконаний на AD8038AR. На елементах R24, R25, SA3 виконаний вихідний аттенюатор напруги 1: 1 / 1:10.

Для живлення генератора використаний класичний трансформаторний джерело з лінійними стабілізаторами, що формують напруги +5 В, ± 6В і ± 3 В.

Для індикації частоти генератора була використана частина схеми від вже готового частотоміра, взята з [2]:

На транзисторі VT3 виконаний підсилювач-формувач прямокутних імпульсів, з виходу якого сигнал надходить на вхід мікроконтролера DD2 PIC16F84A. МК тактується від кварцового резонатора ZQ1 на 4 МГц. Кнопкою SB1 вибирається по кільцю ціна молодшого розряду 10, 1 або 0.1 Гц і відповідне час вимірювання 0.1, 1 і 10 сек. Як індикатор використаний WH1602D-TMI-CT з білими символами на синьому тлі. Правда кут огляду у цього індикатора виявився 6.00, що не відповідало його установці в корпус з кутом огляду 12.00. Але ця неприємність була усунена, як буде описано нижче. Резистор R31 задає струм підсвічування, а резистором R28 регулюється оптимальна контрастність. Слід зазначити, що програма для МК була написана автором [2] для індикаторів типу DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 фірми DataVision, у яких процедура початкової ініціалізації мабуть не підходить до індикаторів WH1602 фірми WinStar. В результаті після складання частотоміра на індикатор нічого не відображалося. Інших малогабаритних індикаторів в продажу на той момент не було, тому довелося вносити зміни в исходник програми частотоміра. Попутно в ході експериментів була виявлена ​​така комбінація в процедурі ініціалізації, при якій двухстрочний дисплей з кутом огляду 6:00 ставав однорядковим, причому досить комфортно читаним при куті огляду 12.00. Виведені в нижньому рядку написи-підказки щодо білоруського режиму роботи частотоміра стали не видно, але вони особливо й не потрібні, тому що додаткові функції цього частотоміра невикористані.

Конструктивно функціональний генератор виконаний на друкованій платі з однобічного фольгованого склотекстоліти розмірами 110х133 мм, розробленої під стандартний пластиковий корпус Z4. Індикатор встановлений на палаті вертикально на двох куточках. З основною платою він з'єднаний за допомогою шлейфа з роз'ємом під IDC-16. Для з'єднання високочастотних ланцюгів в схемі використаний тонкий екранований кабель. Ось фото генератора зі знятою верхньою кришкою корпусу:

Ось фото генератора зі знятою верхньою кришкою корпусу:

Після першого включення генератора необхідно проконтролювати живлять напруги, а також встановити підлаштування резистором R29 напруга -3В на виході DA7 LM337L. Резистором R28 встановлюється оптимальна контрастність індикатора. Для настройки генератора необхідно підключити осцилограф до його виходу, перемикач SA3 встановити в положення 1: 1, SA2 - в положення, що відповідає напрузі трикутної форми, SA1 - в положення 100 ... 1000 Гц. Резистором R15 добиваються стійкої генерації сигналу. Перемістивши движок резистора R1 в нижнє за схемою становище, підлаштування резистором R17 добиваються симетричності трикутного сигналу щодо нуля. Далі перемикач SA2 необхідно перевести в положення, яке відповідає синусоїдальної формі вихідного сигналу, і підлаштування резисторами R12 і R6 домогтися відповідно симетричності і мінімальних спотворень синусоїди.

Ось що вийшло в результаті:

Меандр 1 Мгц: Меандр 4 Мгц: Трикутник 1 Мгц:

Трикутник 1 Мгц: Синус 8 Мгц:

Трикутник 1 Мгц: Синус 8 Мгц:

Слід зазначити, що на частотах понад 4 МГц на трикутному і прямокутному сигналах починають спостерігатися спотворення, пов'язані з недостатньою пропускною здатністю вихідного підсилювача. При бажанні цей недолік можна легко усунути, якщо перенести підсилювач вихідного каскаду DA5 в ланцюг від витоку VT2 до SA2, тобто використовувати його як підсилювач синусоїдального сигналу, а замість вихідного підсилювача застосувати повторювач на ще одному ОУ AD8038AR, перерахувавши відповідно опору дільників трикутного (R18, R36) і прямокутного (R21, R35) сигналів на менший коефіцієнт розподілу.

файли:
Плата в Layout, перелік елементів, прошивка, исходник, наклейки.

література:

1) Широкодіапазонний функціональний генератор. А.Ішутінов. Радіо №1 / 1987р.

2) Економічний багатофункціональний частотомер. А.Шарипов. Радіо №10-2002.

© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008