Korištenjem dvostrukog T-mosnog selektivnog kruga frekvencije i LT3080 linearnog regulatora napona, može se izgraditi dvostruki T-mosni generator s niskim harmoničkim izobličenjem i kontrolom izlazne snage.

Oprema za ispitivanje izmjeničnog sustava često zahtijeva izvor signala niske harmonijske distorzije za izvođenje ispitivanja instrumenta. Uobičajena praksa je koristiti generator signala s malim izobličenjem kao referencu i napajati ga pojačalu snage za pogon uređaja koji se testira. Ova ideja nudi manje glomaznu alternativu.

Na sl. Slika 1 prikazuje generator koji proizvodi sinusoidalni signal s malim izobličenjem i mogućnošću kontrole snage izlaznog signala. Generator velike snage sastoji se od dva glavna dijela: dvostrukog T-mosnog kruga i regulatora velike snage s niskim ispadom. Krug dvostrukog T-mosta radi kao dva paralelno povezana filtra T-tipa: niskopropusni filtar i visokopropusni filtar.

Krug dvostrukog T-mosta ima visokofrekventnu selektivnost kao filtar za zaustavljanje. Regulator niskog ispada pojačava signal i kontrolira opterećenje. Regulator koji se koristi u ovom krugu sadrži unutarnji izvor referentne struje s pratiocem napona. Dobitak od kontrolnog pina (Set) do izlaznog pina (Out) je jedan, a izvor struje je stabilan izvor struje od 10 µA. Otpornik RSET spojen na Set pin programira razinu izlaznog istosmjernog napona. Spajanje dvostrukog T-mosnog kruga između Out i Set pinova, uzrokujući da filtar priguši i visoke i niske frekvencije, rezultira signalom s frekvencijom koja odgovara rezonantnoj frekvenciji filtra koji neometano prolazi kroz njega. Otpornici i kondenzatori postavljaju središnju frekvenciju filtra, f0: f0=1/(2πRC).

Analiza malog signala dvojnog T-mosnog kruga pokazuje da se maksimalno pojačanje javlja na središnjoj frekvenciji. Maksimalno pojačanje generatora na dvostrukom T-mostu raste s vrijednosti 1 na vrijednost 1,1 kako se K-faktor povećava s dva na pet (slika 2). Maksimalni dobitak se smanjuje kako K-faktor postaje veći od 5. Stoga je uobičajeno odabrati vrijednost K-faktora između tri i pet kako bi se postigao dobitak veći od jedan. Pojačanje petlje mora biti jednako jedinici kako bi se održala stabilna oscilacija. Stoga je potreban potenciometar za podešavanje pojačanja petlje i kontrolu amplitude izlaznog signala.

Dvostruki T-mosni generator može pokretati induktivna, kapacitivna i otporna opterećenja. Nisko ograničenje struje regulatora ispadanja od 1,1 A za Linear Technology LT3080 jedino je ograničenje mogućnosti kontrole opterećenja generatora. Karakteristike opterećenja, pak, ograničavaju frekvencijski raspon. Na primjer, opterećenje od 10 ohma s izlaznim kondenzatorom od 4,7 µF rezultira ukupnim harmoničkim izobličenjem (THD) od 7% iznad 8 kHz, dok je na 400 Hz THD samo 0,1% za krug na slici. 3. Dvostruki T-mosni generator ima iste performanse, s linearnom kontrolom opterećenja, kao i sam LT3080 čip. Osim toga, radi u širokom rasponu temperatura.

Pomoću automatske kontrole pojačanja potenciometar možete zamijeniti žaruljom sa žarnom niti (Slika 3) ili MOSFET kanalom kontroliranim naponom (Slika 4). Otpor žarulje sa žarnom niti raste kako se povećava amplituda izlaznog signala generatora, što rezultira učinkom samozagrijavanja, čime se prati pojačanje koje kontrolira generiranje izlaznog signala. Na sl. 4, otkrivanjem vršne vrijednosti izlaznog napona pomoću zener diode, otpor kanala MOSFET tranzistora se smanjuje kako se povećava amplituda izlaznog signala oscilatora. Dobitak petlje je također smanjen, kontrolirajući generiranje signala.

Na sl. Slika 5 prikazuje ispitivanje valnog oblika oscilatora na dvostrukom T-mostu pomoću žarulje sa žarnom niti. Izlaz je konfiguriran za isporuku signala od vrha do vrha od vrha do vrha od 4 V pri naponu pomaka od 5 V DC (Slika 6). Generator na dvostrukom T-mostu ima generacijsku frekvenciju 400 Hz i harmonijski koeficijent Kg 0,1%. najznačajniji doprinos daje drugi harmonik, koji ima amplitudu manju od 4 mV od vrha do vrha. Na sl. Slika 6 prikazuje ispitivanje valnog oblika oscilatora na dvostrukom T-mostu pomoću MOSFET tranzistora. Kg je bio 1% s amplitudom drugog harmonika od 40 mV od vrha do vrha.

Prijelazne pojave pri uključivanju još su jedan važan aspekt generatora. U obje sheme nema ultraniskofrekventnih oscilacija karakterističnih za druge vrste generatora. Valni oblici na sl. 7 i sl. 8 označava nizak udar kada je uključen. Generator koji koristi MOSFET stabilizaciju je brži od generatora koji koristi stabilizaciju žarulje sa žarnom niti, budući da žarulja sa žarnom niti ima veću inerciju kada se temperatura promijeni.

Ovaj se sklop može koristiti kao istosmjerni izvor izmjeničnog napona u aplikacijama koje zahtijevaju nisko izobličenje i kontrolu izlazne snage.

Generatori signala su uređaji koji su prvenstveno namijenjeni ispitivanju odašiljača. Osim toga, stručnjaci ih koriste za mjerenje karakteristika analognih pretvarača. Modeli odašiljača testiraju se simulacijom signala. Ovo je neophodno za provjeru usklađenosti uređaja s modernim standardima. Signal izravno u uređaj može se isporučiti u čistom obliku ili s izobličenjem. Njegova brzina po kanalima može jako varirati.

Kako izgleda generator?

Ako pogledamo obični model generatora signala, primijetit ćete ekran na prednjoj ploči. To je potrebno za praćenje fluktuacija i provođenje kontrole. Na vrhu zaslona nalazi se uređivač koji nudi različite funkcije za odabir. Sljedeći ispod je sekvencer koji pokazuje frekvenciju osciliranja. Ispod nje je linija moda. Amplituda signala ili razina pomaka mogu se podesiti pomoću dvije tipke. Postoji zasebna mini-ploča za rad s datotekama. Uz njegovu pomoć, rezultati ispitivanja mogu se spremiti ili odmah otvoriti.

Kako bi korisnik mogao mijenjati frekvenciju uzorkovanja, generator ima poseban regulator. Koristeći numeričke vrijednosti, možete se vrlo brzo sinkronizirati. Izlazi signala obično se nalaze na dnu uređaja ispod zaslona. Tu je i prekidač za pokretanje generatora.

Kućni uređaji

Izrada generatora signala vlastitim rukama prilično je problematična zbog složenosti uređaja. Glavnim elementom opreme smatra se selektor. Dizajniran je u modelu za određeni broj kanala. U pravilu postoje dva mikro kruga u uređaju. Za podešavanje frekvencije, generator treba sintesajzer. Ako uzmemo u obzir višekanalne uređaje, tada su mikrokontroleri za njih prikladni za seriju KN148. Pretvarači se koriste samo analognog tipa.

Uređaji s sinusnim valom

Mikrokrug generatora signala sinusnog vala koristi prilično jednostavne. U ovom slučaju, pojačala se mogu koristiti samo operativnog tipa. Ovo je neophodno za normalan prijenos signala od otpornika do ploče. Potenciometri su uključeni u sustav s ocjenom od najmanje 200 ohma. Indikator radnog ciklusa impulsa ovisi o brzini procesa generiranja.

Za fleksibilnu konfiguraciju uređaja instalirani su višekanalni blokovi. Generator sinusnog vala mijenja se pomoću rotacijske kontrole. Prikladan je samo za testiranje prijamnika modulirajućeg tipa. To sugerira da generator mora imati najmanje pet kanala.

Krug generatora niske frekvencije

Generator signala niske frekvencije (krug prikazan dolje) uključuje analogne otpornike. Potenciometri bi trebali biti postavljeni samo na vrijednosti od 150 ohma. Za promjenu vrijednosti impulsa koriste se modulatori serije KK202. Generacija se u ovom slučaju događa kroz kondenzatore. Mora postojati kratkospojnik između otpornika u krugu. Prisutnost dva pina omogućuje ugradnju prekidača (niske frekvencije) u generator signala.

Princip rada modela zvučnog signala

Prilikom spajanja generatora frekvencije, napon se prvo primjenjuje na birač. Zatim, izmjenična struja prolazi kroz hrpu tranzistora. Nakon pretvorbe u rad, kondenzatori se uključuju. Vibracije se reflektiraju na ekranu pomoću mikrokontrolera. Za reguliranje granične frekvencije potrebni su posebni pinovi na čipu.

U tom slučaju generator audio signala može postići maksimalnu izlaznu snagu od 3 GHz, ali pogreška bi trebala biti minimalna. Da biste to učinili, u blizini otpornika postavlja se graničnik. Sustav apsorbira fazni šum kroz konektor. Indikator fazne modulacije ovisi isključivo o brzini pretvorbe struje.

Dijagram kruga mješovitog signala

Standardni generatorski krug ovog tipa odlikuje se višekanalnim selektorom. U ovom slučaju na ploči postoji više od pet izlaza. U tom slučaju, maksimalna granica frekvencije može se postaviti na 70 Hz. Kondenzatori u mnogim modelima dostupni su s kapacitetom ne većim od 20 pF. Otpornici se najčešće uključuju s nominalnom vrijednošću od 4 ohma. Vrijeme instalacije za prvi način je prosječno 2,5 s.

Zbog prisutnosti limitera prijenosa, povratna snaga jedinice može doseći 2 MHz. Frekvencija spektra u ovom slučaju može se podesiti pomoću modulatora. Postoje zasebni izlazi za izlaznu impedanciju. razina u krugu je manja od 2 dB. Pretvarači u standardnim sustavima dostupni su u seriji PP201.

Instrument proizvoljnog valnog oblika

Ovi uređaji su dizajnirani za male pogreške. Omogućuju fleksibilan način slijeda. Standardni selektorski krug uključuje šest kanala. Minimalni parametar frekvencije je 70 Hz. Generator ove vrste percipira pozitivne impulse. Kondenzatori u krugu imaju kapacitet od najmanje 20 pF. Izlazna impedancija uređaja održava se do 5 ohma.

Što se tiče parametara sinkronizacije, ovi generatori signala su prilično različiti. To je obično zbog vrste konektora. Kao rezultat toga, vremena uspona kreću se od 15 do 40 ns. U modelima postoje dva načina (linearni i logaritamski). Uz njihovu pomoć, amplituda se može promijeniti. Pogreška frekvencije u ovom slučaju je manja od 3%.

Modifikacije složenih signala

Za izmjenu složenih signala, stručnjaci koriste samo višekanalne selektore u generatorima. Obavezno su opremljeni pojačalima. Regulatori se koriste za promjenu načina rada. Zahvaljujući pretvaraču, struja postaje konstantna od 60 Hz. Prosječno vrijeme porasta ne smije biti veće od 40 ns. U tu svrhu minimalni kapacitet kondenzatora je 15 pF. Otpor sustava za signal mora se percipirati u području od 50 Ohma. Izobličenje na 40 kHz je obično 1%. Dakle, generatori se mogu koristiti za ispitivanje prijemnika.

Generatori s ugrađenim editorima

Generatori signala ove vrste vrlo su jednostavni za konfiguriranje. Regulatori u njima dizajnirani su za četiri položaja. Tako se može podesiti granična razina frekvencije. Ako govorimo o vremenu instalacije, u mnogim modelima ono iznosi 3 ms. To se postiže pomoću mikrokontrolera. Spojeni su na ploču pomoću kratkospojnika. Ograničivači prijenosa nisu ugrađeni u generatore ove vrste. Prema dijagramu uređaja, pretvarači se nalaze iza selektora. Sintesajzeri se rijetko koriste u modelima. Maksimalna izlazna snaga uređaja je na 2 MHz. Pogreška je u ovom slučaju dopuštena samo 2%.

Uređaji s digitalnim izlazima

Generatori signala s digitalnim izlazima i konektorima opremljeni su serijom KR300. Otpornici se pak uključuju s nominalnom vrijednošću od najmanje 4 ohma. Stoga je unutarnji otpor otpornika visok. Prijemnici snage ne veće od 15 V mogu testirati ove uređaje.Spajanje na pretvarač se vrši samo preko skakača.

Selektori u generatorima mogu se naći u trokanalnim i četverokanalnim tipovima. Mikro krug u standardnom krugu obično se koristi kao KA345. Prekidači za mjerne instrumente koriste samo rotirajuće. Impulsna modulacija u generatorima događa se prilično brzo, a to se postiže zbog visokog koeficijenta prijenosa. Također treba uzeti u obzir nisku razinu širokopojasne buke od 10 dB.

Modeli s visokim taktom

Generator signala visoke taktne frekvencije vrlo je moćan. Može izdržati prosječni unutarnji otpor od 50 Ohma. Propusnost takvih modela obično je 2 GHz. Dodatno, treba uzeti u obzir da se kondenzatori koriste s kapacitetom od najmanje 7 pF. Tako se maksimalna struja održava na 3 A. Maksimalno izobličenje u sustavu može biti 1%.

Pojačala se u pravilu mogu naći samo u generatorima operativnog tipa. Ograničivači prijenosa u krugu ugrađeni su na početku i na kraju. Prisutan je konektor za odabir vrste signala. Mikrokontroleri se najčešće mogu pronaći u seriji PPK211. Selektor je dizajniran za najmanje šest kanala. U takvim uređajima postoje rotirajući regulatori. Maksimalna granična frekvencija može se postaviti na 90 Hz.

Rad generatora logičkih signala

Ovaj otpornik generatora signala ima nazivnu vrijednost ne veću od 4 ohma. U isto vrijeme, unutarnji otpor ostaje prilično visok. Da bi se smanjila brzina prijenosa signala, instalirani su tipovi. Na ploči se obično nalaze tri pina. Povezivanje s graničnicima prijenosa događa se samo preko skakača.

Prekidači u uređajima su rotirajući. Možete odabrati dva načina. Za faznu modulaciju mogu se koristiti generatori signala navedenog tipa. Njihov parametar širokopojasne buke ne prelazi 5 dB. Indikator odstupanja frekvencije obično je oko 16 MHz. Nedostaci uključuju dugo vrijeme uspona i pada. To je zbog niske propusnosti mikrokontrolera.

Krug generatora s modulatorom MX101

Standardni krug generatora s takvim modulatorom daje selektor za pet kanala. To omogućuje rad u linearnom načinu rada. Maksimalna amplituda pri niskom opterećenju održava se na 10 vrhova. Pomak istosmjernog napona događa se prilično rijetko. Parametar izlazne struje je oko 4 A. Maksimalna pogreška frekvencije može doseći do 3%. Prosječno vrijeme uspona za generatore s takvim modulatorima je 50 ns.

Sustav percipira kvadratni oblik signala. Pomoću ovog modela možete testirati prijemnike s naponom ne većim od 5 V. Logaritamski način rada omogućuje vam prilično uspješan rad s različitim mjernim instrumentima. Brzina ugađanja na ploči može se glatko mijenjati. Zbog visokog izlaznog otpora, opterećenje pretvarača je uklonjeno.

Kućni uređaji i oprema

Radioconstructor 2007 br. 11

Obično, generatori niskofrekventnih sinusoidalnih signala izgrađen na operacijskim pojačalima. Ali logička vrata Mogu raditi i u analognom načinu rada - kao pojačala. Ova tema je više puta dotaknuta u literaturi, ali uglavnom su to bili sklopovi analognih pojačala signala (niskofrekventna pojačala na CMOS čipovima, prijemnici izravnog pojačanja itd.). Ali bilo koje pojačalo, čak i ono napravljeno od logičkih elemenata, može se pretvoriti u generator - sve je u povratnoj sprezi...

Slika 1 prikazuje dijagram sinusoidnog niskofrekventnog generatora fiksne frekvencije, implementiranog na dva logička pretvarača mikro kruga K561LN2. Pretvarači se prebacuju u analogni način rada pomoću OOS na otpornicima R1 i R3. od kojih je svaki spojen između ulaza i izlaza pretvarača. Ovako dobivena pojačala spojena su u seriju (kao dva stupnja) preko otpornika R4. Štoviše, koeficijent prijenosa prvog stupnja ovisi o omjeru otpora R1 i R2. Budući da su ovi otpornici isti, koeficijent prijenosa prvog stupnja jednak je jedinici.Koeficijent prijenosa drugog stupnja određen je odnosom otpora R4 i R3, a može se podešavati otpornikom R4.

Otpornici R1-R2 zajedno s kapacitetima C1 i C2 tvore Vinski most, podešen na određenu frekvenciju koja se određuje dobro poznatom formulom:

F=1/(RC), gdje je R=R1=R2, C=C1=C2.

Za dobivanje neograničenog i neizobličenog sinusnog vala, morate u skladu s tim prilagoditi pojačanje pojačala ispod ugrađenog otpornika R4. U ovom krugu, kada se napaja iz izvora od 9 V, najbolji oblik sinusnog vala dobiva se kada je njegova efektivna vrijednost oko 1 V.

Ovaj generator, iako izrađen na logičkim elementima, je isključivo analogan, a njegov izlazni produkt ne sadrži niti jednu komponentu impulsa niti koračni napon koji zahtijeva filtriranje.

Slika 2 prikazuje digitalni kvarcni sinusni oscilatorski krug, stvarajući sinusoidalni napon s frekvencijom od 976,5625 Hz (na frekvenciji kvarcnog rezonatora od 500 kHz). Ovdje se sinusoidni napon formira iz pravokutnih impulsa pomoću DAC-a na elementima D2 čipa i otpornika. Razdoblje se sastoji od 32 koraka. Konačni izlazni signal generira operacijsko pojačalo A1 i RC sklop spojen na njegov izlaz. koji izglađuje korake koji tvore sinusoidu.

Frekvencija izlazne sinusoide bit će 512 puta niža od frekvencije kvarcnog rezonatora ili ulaznih impulsa, koji se, kada rade iz vanjskog izvora impulsa, mogu dovesti na pin 11 D1. U ovom slučaju isključeni su dijelovi R1, R2, Q1, C1, C2

Krug je atraktivan jer vam omogućuje dobivanje sinusoidnog niskofrekventnog signala sa stabilnošću kvarcne frekvencije.

RadioMator 2002 br.6

Još jedan jednostavan krug generatora sinusnog vala koji koristi digitalni mikro krug. Unatoč neobičnom izgledu, krug je prilično pouzdan, autor ga koristi oko 2 godine.

Glavni element generatora je mikro krug K155LAZ. Prstenasti spoj tri pretvarača DD1.1...DD1.3 je nestabilna struktura, sklona pobuđivanju pri najvećoj radnoj frekvenciji. Otpornik R1 postavlja radnu točku mikro kruga blizu praga prebacivanja. Zbog prisutnosti "mrtve zone" u TTL krugovima (raspon napona između pragova logičke "0" i logičke "1"), IC prelazi u aktivni način rada. Krug L1-C1 stvara uvjete za pobudu na vlastitoj rezonantnoj frekvenciji. Faktor kvalitete kruga nije mnogo bitan; krug radi pouzdano čak i sa sklopovima niske kvalitete.

Stabilnost frekvencije ovisi isključivo o stabilnosti kruga i prilično je visoka. Amplituda izlaznog napona ovisi o faktoru kvalitete kruga i može doseći 2,5 V. Na maksimalnoj frekvenciji (oko 10 ... 15 MHz), amplituda impulsa je 2 puta manja, a mikro krug se počinje zagrijavati gore.

Izlazni signal može se ukloniti i sa zavojnice L1 i sa kondenzatora C1. Međutim, bolje ga je ukloniti iz zavojnice; u ovom slučaju kapacitet opterećenja (čak i vrlo značajan) ima minimalan učinak na radnu frekvenciju. Unatoč tome, bolje je spojiti opterećenje preko međuspremnika. To može biti odašiljač ili pratilac izvora, međuspremnik operacijskog pojačala ili spojna zavojnica - sve ovisi o izlaznoj frekvenciji. Očito, na frekvenciji od 1 kHz, prednost treba dati op-ampu, a na 5 MHz, spojnoj zavojnici.

Postavljanje kruga svodi se na odabir radne točke IC pomoću otpornika R1. Da biste to učinili, spojite osciloskop na izlaz generatora i, rotirajući R1, postignite stabilnu generaciju s maksimalnom amplitudom. R1 je bolje uzeti višestruki tip, kao što je SPZ-39.

Uređaj je kompatibilan sa svim pretvaračima serije TTL i TTLSh. Bolje je izbjegavati korištenje CMOS mikro krugova, jer postizanje održive proizvodnje na njima gotovo je nemoguće.

A.UVAROV, Belgorod.

Generator ispitnog signala niske harmonije na Bečkom mostu

Kad ga nemate pri ruci visokokvalitetni generator sinusnog vala- kako otkloniti greške u pojačalu koje razvijate? Moramo se zadovoljiti improviziranim sredstvima.

U ovom članku:

• Visoka linearnost pri korištenju proračunskog operativnog pojačala
• Precizan AGC sustav s minimalnim izobličenjem
• Rad na baterije: minimalne smetnje

Pozadina

Početkom milenija cijela naša obitelj preselila se živjeti u daleke zemlje. Neke od mojih elektroničkih zaliha su nas pratile, ali, nažalost, ne sve. Tako sam se našao sam s velikim monoblokovima koje sam montirao, ali još nisam otklonio greške, bez osciloskopa, bez generatora signala, s velikom željom da završim taj projekt i konačno poslušam glazbu. Od prijatelja sam uspio nabaviti osciloskop na privremeno korištenje. S generatorom sam hitno morao sam nešto izmisliti. U to vrijeme još se nisam navikao na dobavljače komponenti koji su ovdje dostupni. Među operacijskim pojačalima koja su se slučajno našla pri ruci bilo je nekoliko neprobavljivih proizvoda drevne sovjetske elektroničke industrije i LM324 zalemljen iz izgorenog računalnog napajanja.
LM324 podatkovna tablica: National/TI, Fairchild, OnSemi... Volim čitati podatkovne tablice iz Nationala - obično imaju puno zanimljivih primjera korištenja dijelova. OnSemi je također pomogao u ovom slučaju. Ali “Gypsy Little” je za nešto zakinuo svoje pratitelje :)

Klasici žanra

Pomozite autoru!

Ovaj članak je pokazao nekoliko jednostavnih tehnika koje vam omogućuju postizanje vrlo visokokvalitetno generiranje i pojačanje sinusoidnog signala, korištenjem široko dostupnog jeftinog operacijskog pojačala i p-n tranzistora s efektom polja:

• Ograničenje raspona automatske regulacije razine i smanjenje utjecaja nelinearnosti regulacijskog elementa;
• Prebacivanje izlaznog stupnja op-amp u linearni način rada;
• Odabir optimalne virtualne razine tla za rad na baterije.

Je li sve bilo jasno? Jeste li u ovom članku pronašli nešto novo ili originalno? Bit će mi drago ako ostavite komentar ili postavite pitanje, a također podijelite članak sa svojim prijateljima na društvenoj mreži "klikom" na odgovarajuću ikonu u nastavku.

Dodatak (listopad 2017.) Pronašao sam ga na internetu: http://www.linear.com/solutions/1623. Izveo sam dva zaključka:

1. Nema ništa novo pod suncem.
2. Ne jurite za jeftinim cijenama, svećeniče! Da sam tada uzeo normalno op-amp, dobio bih uzorno nizak Kg.

Ovaj unos je objavio u , autor . Označite .

Komentari na VKontakte

254 mišljenja o “ Generator ispitnog signala niske harmonije na Bečkom mostu”

Ova stranica koristi Akismet za smanjenje spama.