ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Хочу 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

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