Приборы-помощники

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

01.08.2015
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОРХочу поделиться своим вариантом функционального генератора качающейся частоты для домашней лаборатории. Потребляя от источника электропитания лишь 50 мА, это компактное, достаточно простое в изготовлении устройство вырабатывает периодические сигналы синусоидальной, прямоугольной, треугольной форм, а также прямоугольные импульсы для проверки и настройки аппаратуры, выполненной на современной элементной базе.
 
Столь широкие возможности данной конструкции обусловлены использованием в ней микросхемы К174ГФ2 (аналог XR2206), «специализация» которой — служить в качестве генератора, управляемого напряжением различной формы — амплитудного, частотного и фазового модулятора; а также выступать как составной элемент следящих фильтров, синхронных детекторов и низкочастотных систем фазовой автоподстройки частоты.
 
При подаче пилообразного напряжения с осциллографа на вход 1 (см. принципиальную электрическую схему предлагаемого устройства) происходит девиация частоты любой из форм. Сигналы генерируются в пределах от 4 Гц до 30 кГц (для прямоугольника) и до 490 кГц (для синусоиды и треугольника).
 
Вся эта полоса частот разделена на пять декад (диапазонов). Регулировка частоты в пределах каждой из них— плавная. Девиация выбранной частоты составляет не менее ±8%. Соответствующими переменными резисторами устанавливается размах сигналов: от 0 до 10 В — для прямоугольной, до 4 В—для треугольной, до 1,8 В — для синусоидальной форм. Предусмотрена («переменник» на вых.З) и регулировка амплитуды прямоугольных импульсов, используемых при испытаниях цифровых устройств на КМОП- и ТТЛ-микросхемах. Устанавливаемые пределы изменений здесь — от 0 до 10 В.
 
Схемное решение данного функционального генератора таково, что коэффициент гармоник сигнала синусоидальной формы не превышает 0,7%, коэффициент нелинейности сигнала треугольной формы —1,5%, а длительность фронта и спада прямоугольных импульсов—не более 0,1 мкс. Выходное сопротивление на вых. 1 составляет 25 Ом, на вых.2—300 и на вых.З—20 Ом.
 
Принципиальная электрическая схема и топология печатной платы самодельного функционального генератора качающейся частоты
 
Принципиальная электрическая схема и топология печатной платы самодельного функционального генератора качающейся частоты
 
Для улучшения формы прямоугольника в конструкцию введен триггер Шмитта, выполненный на микросхеме DD1. Транзисторы же подключены так, что VT1 работает как входной усилитель пилообразного напряжения, а VT2 — VT4 выполняют функции эмиттерных повторителей.
 
Форма сигнала на вых.1 зависит от переключателя SA1. При замкнутых контактах последнего это — синусоида, а при разомкнутых— сплошная череда треугольных импульсов. SA2 служит для переключения диапазонов. Плавная регулировка частоты осуществляется переменным резистором ЧАСТОТА, а девиация — другим «переменником» с соответствующей надписью.
 
Практически весь генератор (за исключением разве что переменных резисторов, переключателей с конденсаторами С5-С9 да гнезд входа-выхода сигналов) смонтирован на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита 95x51x1,5 мм. Большинство из используемых при этом радиодеталей — самые что ни на есть распространенные.
 
Так, в качестве постоянных резисторов подойдут, например, МЛТ-0,125; для «переменников» RЗ, R8, R18, R20, R21 сгодятся не менее известные СПЗ-4а или СПЗ-9а; ну а в роли «подстроечников» R11, R13 и R14 вполне приемлемы СП5-3, СП5-16. Конденсаторы С1 — С4, С10 — С12, С14 тоже не из разряда дефицитных. В частности, пригодны здесь «электролиты» К50-6. Остальные конденсаторы могут быть любого типа; однако желательно, чтобы С5 — С9, устанавливаемые непосредственно на переключателе диапазонов, имели к тому же термостабильные параметры.
 
Обычно генератор, собранный правильно и из заведомо исправных радиодеталей, в особой настройке не нуждается. Но иной раз можно считать оправданными и небольшие корректировки. В частности, когда «подстроечником» R13 добиваются практически идеальной формы у синусоидального сигнала. С помощью R14 корректируется симметричность, а R11 выставляется требуемая амплитуда по вых.1 функционального генератора.
 
Смастерите себе такое устройство для домашней лаборатории — не пожалеете!
 
В. ГРИЧКО, г. Краснодар




Рекомендуем почитать
  • Простой ЭМИ
    Простой ЭМИОдноголосый электромузыкальный инструмент (см. схему) собран на одной микросхеме К176ЛА7, содержащей четыре двухвходовых вентиля «И—НЕ». На D1.1 выполнен генератор частотного вибрато. Частота колебаний на его выходе составляет 5—8 Гц. На вентилях D1.2 и D1.3 выполнен генератор тона, а на D1.4 — генератор высокочастотных колебаний. Благодаря последнему наш ЭМИ может быть использован как приставка к любому радиоприемнику, имеющему средневолновый диапазон.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.