Функціональний генератор, моделіст-конструктор

Хочу поділитися своїм варіантом функціонального генератора що хитається частоти для домашньої лабораторії. Споживаючи від джерела електроживлення лише 50 мА, це компактне, досить просте у виготовленні пристрій виробляє періодичні сигнали синусоїдальної, прямокутної, трикутної форм, а також прямокутні імпульси для перевірки і налаштування апаратури, виконаної на сучасній елементній базі.

Такі широкі можливості даної конструкції обумовлені використанням в ній мікросхеми К174ГФ2 (аналог XR2206), «спеціалізація» якої - служити в якості генератора, керованого напругою різної форми - амплітудного, частотного і фазового модулятора; а також виступати як складовий елемент стежать фільтрів, синхронних детекторів і низькочастотних систем фазового автопідстроювання частоти.

При подачі пилоподібного напруги з осцилографа на вхід 1 (див. Принципову електричну схему запропонованого пристрою) відбувається девіація частоти будь-який з форм. Сигнали генеруються в межах від 4 Гц до 30 кГц (для прямокутника) і до 490 кГц (для синусоїди і трикутника).

Вся ця смуга частот розділена на п'ять декад (діапазонів). Регулювання частоти в межах кожної з них-плавна. Девіація обраної частоти становить не менше ± 8%. Відповідними змінними резисторами встановлюється розмах сигналів: від 0 до 10 В - для прямокутної, до 4 В-для трикутної, до 1,8 В - для синусоїдальної форм. Передбачена ( «переменнік» на вих.З) і регулювання амплітуди прямокутних імпульсів, використовуваних при випробуваннях цифрових пристроїв на КМОП- і ТТЛ-мікросхемах. Встановлюються межі змін тут - від 0 до 10 В.

Схемне рішення даного функціонального генератора таке, що коефіцієнт гармонік сигналу синусоїдальної форми не перевищує 0,7%, коефіцієнт нелінійності сигналу трикутної форми -1,5%, а тривалість фронту і спаду прямокутних імпульсів-не більше 0,1 мкс. Вихідний опір на вих. 1 становить 25 Ом, на вих.2-300 і на вих.З-20 Ом.

Принципова електрична схема і топологія друкованої плати саморобного функціонального генератора що хитається частоти

Для поліпшення форми прямокутника в конструкцію введений тригер Шмітта, виконаний на мікросхемі DD1. Транзистори ж підключені так, що VT1 працює як вхідний підсилювач пилоподібного напруги, а VT2 - VT4 виконують функції емітерний повторювачів.

Форма сигналу на Вих.1 залежить від перемикача SA1. При замкнутих контактах останнього це - синусоїда, а при разомкнутих- суцільна низка трикутних імпульсів. SA2 служить для перемикання діапазонів. Плавне регулювання частоти здійснюється змінним резистором ЧАСТОТА, а девіація - іншим «переменніком» з відповідним написом.

Практично весь генератор (за винятком хіба що змінних резисторів, перемикачів з конденсаторами С5-С9 та гнізд входу-виходу сигналів) змонтований на друкованій платі з односторонньо фольгованого склотекстоліти 95x51x1,5 мм. Більшість з використовуваних при цьому радіодеталей - самі що ні на є поширені.

Так, в якості постійних резисторів підійдуть, наприклад, МЛТ-0,125; для «переменніков» RЗ, R8, R18, R20, R21 згодяться не менш відомі СПЗ-4а або СПЗ-9а; ну а в ролі «подстроечнік» R11, R13 і R14 цілком прийнятні СП5-3, СП5-16. Конденсатори С1 - С4, С10 - С12, С14 теж не з розряду дефіцитних. Зокрема, придатні тут «електроліти» К50-6. Решта конденсатори можуть бути будь-якого типу; проте бажано, щоб С5 - С9, що встановлюються безпосередньо на перемикачі діапазонів, мали до того ж термостабільні параметри.

Зазвичай генератор, зібраний правильно і зі свідомо справних радіодеталей, в особливій налаштуванні не потребує. Але іноді можна вважати виправданими і невеликі коректування. Зокрема, коли «подстроечніком» R13 добиваються практично ідеальної форми у синусоїдального сигналу. За допомогою R14 коригується симетричність, а R11 виставляється необхідна амплітуда по Вих.1 функціонального генератора.

Змайструєте собі такий пристрій для домашньої лабораторії - не пошкодуєте!

Електричні кола «прозванивают» зазвичай за допомогою тестера або пристрою зі звуковою індикацією. Пробник, про який ми розповідаємо сьогодні, оповіщає про справність електричного кола світловим сигналом. Він експонувався на 29-й Всесоюзній виставці творчості радіоаматорів-конструкторів. За допомогою такого приладу неважко виявити обірвані або короткозамкнені ділянки в джгутах і кабелях, перевірити реле, резистори, конденсатори, запобіжники, лампи розжарювання, визначити стан p-n переходів у діодів і транзисторів. Індикатором служить мініатюрна лампочка, наприклад, CMH10-50.

Запропоноване німецьким журналом «Функаматер» світлове реле спрацьовує при попаданні світла на фоторезистор R1 (див. Схему) - при цьому виникає гучний звук сирени. Транзистори VT1, VT2 - еквівалент одноперехідного транзистора, включеного за схемою генератора пилкоподібної напруги. Частота генератора визначається ємністю конденсатора С1, внутрішнім опором фоторезистора R1 і резистора R2. Транзистори VT3, VT4, включені за схемою Дарлінгтона, виконують функцію підсилювача ЗЧ. Можлива заміна. Фоторезистор - будь-який вітчизняний; транзистори: VТ1 - КТ3107, КТ361, КТ203; VТ2, VТ3 - КТ315, КТ312; VТ4 - КТ503, КТ603, КТ815 з будь-якими літерними індексами.

Вивченням схем з синусом на виході займаються не тільки народні умільці, але і цілком серйозні науково-дослідні центри, які пропонують виробникам впроваджувати технологію для створення нового промислового і побутового обладнання. Сучасні перетворювачі напруги з синусоїдальної формою вихідного напруги пройшли складний шлях від вивчення, розробки і до реалізації в життя. Перші зразки хоч і стали дивиною в світі радіотехніки, але все ж зуміли довести, що застосування синуса на виході обладнання дозволить отримати бажаний результат.