NCH Tone Generator
Небольшое и удобное программное обеспечение для ПК, позволяющее создавать сигналы всевозможной формы в звуковом диапазоне.
NCH Tone Generator крайне проста в использовании и имеет компактный интерфейс. Она представляет собой обыкновенный цифровой генератор сигналов и в первую очередь предназначена для радиолюбителей, занимающихся настройкой и ремонтом звуковой усилительной техники. Приложение может использоваться для калибрования, тестирования и контроля качества звукового оборудования и колонок, настройки различных музыкальных инструментов, проверки функционирования звуковых карт, регулировки звукового сопровождения на радиостудиях, демонстрации всевозможных звуковых частот в лабораториях учебных заведений, создания сложных гармоник, и, наконец, в медицинской области для проверки слуха.
Программное обеспечение NCH Tone Generator может формировать довольно большое количество различных по форме сигналов: синусоидальных (sine) с коэффициентом гармоник в районе 0,01%, прямоугольных (square) с довольно хорошими фронтами, пилообразных (saw tooth), импульсных, треугольных (triangle) волн, а также все основные шумы (белый, фиолетовый, серый, голубой, розовый и коричневый). Данное приложение поддерживает частотный диапазон в границах от 1 Гц до 22 кГц. Однако многое зависит и от потенциала звуковой карты, поскольку обычные экземпляры могут создавать сигналы с частотой лишь около 20 кГц. Сигнал снимается с выходов Speakers или LINE-OUT с помощью обычного разъема. Его амплитуда может доходить до уровня 0,5 В.
Кроме этого в NCH Tone Generator одновременно может быть создано и воспроизведено от одного до шестнадцати различных тонов. Данная возможность может быть использована для формирования различных гармоник. В приложении присутствуют моно и стерео режимы, линейная и логарифмическая развертка. После предварительного задания времени звучания, полученные тестовые тональные сигналы могут быть сохранены в виде файла в WAV-формате и записаны на внешний носитель информации.
Программа NCH Tone Generator была создана компанией NCH Software, основанной в 1993 году в городе Канберра (Австралия). Организацией было разработано множество уникальных программных продуктов в области видео- и аудиотехнологий для различных операционных систем. Продукция NCH Software неоднократно была отмечена высокими наградами и пользуется в мире огромной популярностью.
Статус программы – условно-бесплатная. Всего существует два варианта: NCH Tone Generator Professional (неограниченное использование и цена около 28 долларов) и Lite (только для некоммерческих организации за 14 долларов). Во втором случае отключена возможность сохранять сигналы как файлы WAV.
Интерфейс программы NCH Tone Generator и справочное руководство на английском языке, русификатор отсутствует.
Дистрибутив занимает всего несколько сотен килобайт. Установка софта не вызывает сложностей. Данное приложение прекрасно работает на платформах Mac OS X 10.0 или выше, всех версиях Windows Mobile, Microsoft Windows 8, 7, Vista, XP. Также существуют отдельные версии программы для более ранних Windows: 95, 98, ME, NT и 2000. Для функционирования программы необходимо наличие звуковой карты и динамиков.
Распространение программы: условно-бесплатная (14$ и 28$)
Официальный сайт NCH Tone Generator: http://www.nch.com.au
Скачать NCH Tone Generator
Обсуждение программы на форуме
Генераторы звуковых частот для проверки звуковой аппаратуры
Выбор генератора звуковых частот
(ГЗЧ)
для проверки звуковой аппаратуры
Для проверки звуковоспроизводящих устройств и/или изготовления качественных звуковых колонок вам понадобится любой компьютер со звуковой картой и программа - генератор звуковых частот. В сети можно их найти множество, опишу четыре из них.
Первый — очень качественный профессиональный «Двухканальный многотоновый генератор звуковых частот» Шмелёва со множеством возможностей и «наворотов». Единственный его недостаток — он платный 🙂
Второй — простой в использовании, бесплатный, но довольно неплохой по характеристикам генератор звуковых частот (объём 35 Кб.) с сайта автора Phil Marchand.
Третий - генератор звуковых частот (объём 22 Кб.), мне показался наиболее удобным в использовании. Правда, у него есть серьезный недостаток — на частотах выше 4 килогерц (4 Кгц., 4000 Гц.) его шкала не соответствует генерируемым частотам (попросту говоря, врёт, и очень значительно).
Но на частотах ниже 1 Кгц. показания шкалы полностью совпадают с генерируемыми частотами. А так как меня в основном заботит правильное воспроизведение именно низких частот, то указанный выше недостаток не является для меня существенным и я пользуюсь именно этим генератором.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) этого генератора на частотах до 1килогерца (1кгц.), измеренная катодным вольтметром, имеет вид, показанный на графике. На частоте 20 герц завал составляет менее 1 децибела (коричневая кривая), что вполне достаточно для большинства наших задач.
Четвёртый - звуковой генератор радиолюбителя RN3QGA, не требует инсталляции, можно регулировать уровень громкости, частоту сигнала, форму (синусоида, треугольник, пила, меандр, шум).
Частоту и уровень сигнала можно задавать плавно, дискретно с клавиатуры и менять на «ходу». Возможен выбор по поддиапазонам (0-10, 10-100 и.тд) для более удобного выбора частоты.
Скриншот программы с расширенными настройками см. по ссылке.
Скачать архив RN3QGA_gen.exe можно со страницы www.qrz.ru/
Нравится
вернуться НАЗАД
ВЫЙТИ в оглавление
Copyright © Полубоярцев А.В.
Низкочастотные генераторы сигналов: принцип действия прибора
Низкочастотные генераторы сигналов: если посмотреть на то, что такое генератор сигналов, то увидим, что они бывают разных форм — существует много типов таких приборов, каждый из которых используется для предоставления различной формы сигнала. Некоторые обеспечивают РЧ-сигналы, другие — НЧ аудиосигналы, некоторые могут обеспечивать различные формы сигнала, а другие воспроизводят только импульсы.
Применяются генераторы сигналов при проектировании электронных устройств. Они используются для тестирования радиопередатчиков, приемников, усилителей звуковой частоты. Генератор позволяет создать сигнал с необходимой амплитудой, частотой и периодом. Тем самым происходит имитация сигналов, которые будут поступать на устройство во время работы. Прибор является незаменимым, так как он позволяет протестировать работу любого устройства во всех режимах.
Как выглядят низкочастотные генераторы сигналов?
Стандартные низкочастотные генераторы сигналов синусоидальной формы представлены в виде небольшого короба, на передней панели имеется экран. С его помощью производится контроль колебаний и регулировки. В верхней части экрана имеется текстовое поле – это своеобразное меню, в котором присутствуют разные функции. Управление может производиться кнопками и переменными резисторами. На экране указывается вся информация, необходимая при работе.
Амплитуда и смещение сигнала регулируются при помощи кнопок. Новейшие образцы приборов оснащаются выходами, посредством которых можно произвести запись всех результатов на флеш-накопитель. Для изменения частоты дискретизации в генераторах синусоидального сигнала применяются специальные регуляторы. Благодаря им пользователь может очень быстро осуществить синхронизацию. Обычно внизу, под экраном, располагается кнопка включения, а рядом с ней выходы генератора.
Самодельные приборы
Можно сделать низкочастотные генераторы сигналов своими руками из подручных средств. Основная часть любого генератора – это селектор (англ. select – выбор). В любой конструкции он рассчитан на несколько каналов. В стандартных конструкциях применяется не более двух микросхем. Этого для реализации простейших приборов оказывается достаточно. Идеально подойдут для изготовления генераторов микросхемы из серии КН148. Что касается преобразователей, то они используются только аналоговые.
В некоторых случаях допускается использовать персональный компьютер в качестве генератора сигналов. Своими руками можно сделать небольшой переходник – он устанавливается на выходе звуковой карты. Сигнал снимается с выхода и используется для тестирования аппаратуры. На ПК устанавливается программа, которая будет управлять звуковой картой. Недостаток такой конструкции – слишком узкий диапазон частот, поэтому его нельзя использовать при тестировании некоторых приборов.
Генераторы синусоидального сигнала
Синус – это наиболее распространенная форма низкочастотного сигнала генераторов. Он необходим для тестирования большей части аппаратуры. В конструкции применяются самые простые микросхемы. Они вырабатывают сигнал, который преобразовывается операционным усилителем. Чтобы производить регулировку сигналов, необходимо в схему включить переменные или постоянные резисторы. От типа используемых сопротивлений зависит, ступенчато или плавно будет осуществляться регулировка.
Генераторы синусоидального сигнала широко применяются для настройки не только радиоаппаратуры, но и высокочастотной техники – инверторов, блоков питания, преобразователей частоты для асинхронных двигателей и т. д. Эта техника позволяет производить преобразование исходного синуса бытовой сети (частота 50 Гц). Причем частота увеличивается в десятки раз – до 100 МГц. Это необходимо для нормальной работы импульсного трансформатора.
Низкочастотные генераторы сигналов
Такие конструкции применяются для настройки и тестирования аудиоаппаратуры. Если обратить внимание на схему простейшего низкочастотного генератора сигналов, то можно увидеть, что в нем устанавливаются переменные резисторы – с их помощью производится корректировка формы и величины сигнала. Чтобы осуществить изменение величины импульса, можно использовать модулятор серии КК202. Сигнал в этом случае должен генерироваться через конденсаторы.
Низкочастотный генератор сигналов используется для настройки любой аудио аппаратуры – проигрывателей, усилителей звуковой частоты и т. д. В качестве такого генератора можно использовать персональный компьютер (даже старый ноутбук подойдет). Это бюджетный вариант, который не потребует больших затрат, если в наличии имеется старенький компьютер. Достаточно установить последнюю версию драйверов, программу для работы со звуковой картой и сделать переходник для подключения к аппаратуре.
Как работают генераторы звуковой частоты
Но если речь идет о стандартных конструкциях, выполненных на микросхемах, то в них напряжение подается на селектор. Происходит генерация сигнала одной или несколькими микросхемами.
Обычно схема состоит из одной микросхемы, которая задает частоту:
- К одному входу подключается кварцевый резонатор, настроенный на определенную частоту.
- К другому входу микросхемы подключается переменный резистор (номинал подбирается эмпирическим путем). С его помощью можно производить корректировку колебаний.
- Микросхема позволяет увеличить или уменьшить частоту, вырабатываемую кварцем, на любое значение.
- Производится прошивка микросхемы (при необходимости), чтобы при вращении ручки регулятора изменялась частота.
Максимальная частота, которую может сгенерировать прибор, зависит от используемой микросхемы и кварца. Значение в 3 ГГц является наибольшим для большинства конструкций. Для уменьшения погрешности устанавливаются ограничители.
Генераторы смешанного сигнала
В стандартной конструкции имеется многоканальный селектор. На передней панели генератора, вырабатывающего сигнал с минимальной частотой 70 Гц, расположено не меньше пяти выходов. Номиналы используемых в конструкции сопротивлений – 4 Ом, конденсаторов – 20 пФ. Генератор выходит на рабочий режим в течение 2,5 секунды.
Обратная частота прибора может регулироваться в более широком диапазоне – до 2000 кГц. При этом частота регулируется с помощью модуляционного устройства. Погрешность прибора (абсолютная) составляет не больше 2 дБ. Для стандартных генераторов сигналов используются преобразователи серии РР201.
Генератор импульсов произвольной формы
У этих приборов имеется одна особенность – у них очень маленькая погрешность. Также конструкция предусматривает тонкую регулировку выходного сигнала – для этого используется шестиканальный селектор. Минимальная частота, вырабатываемая генератором, составляет 70 Гц. Такими генераторами воспринимаются положительные импульсы. В схеме применяются конденсаторы, емкость не меньше 20 пФ. Сопротивление выхода устройства составляет не больше 5 Ом.
Все генераторы сигналов произвольной формы отличаются по параметрам синхронизации. Происходит это из-за типа установленного коннектора. По причине этого нарастание сигнала может происходить за время 15-40 нс. В зависимости от модели генератора в нем может быть два вида режимов – логарифмический и линейный. При помощи соответствующих переключателей их можно менять, что повлечет за собой коррекцию амплитуды. Суммарная погрешность частоты составляет не больше 3 %.
Генераторы сложных сигналов
DDS-генератор сигналов можно назвать конструкцией, которая позволяет получить импульсы сложной формы. В таких конструкциях применяются исключительно многоканальные типы селекторов. Вырабатываемый сигнал обязательно усиливается, а для смены режима работы применяются регуляторы.
Суммарное время нарастания сигнала составляет не больше 40 нс. Чтобы уменьшить время, используются конденсаторы емкостью не больше 15 пФ. Сопротивление выхода устройства составляет около 50 Ом (стандартное значение). При работе с частотой 40 кГц искажение не превышает 1 %. Широко используются такие конструкции генераторов для тестирования радиоприемников.
Встроенные редакторы
Все низко- и высокочастотные генераторы сигналов очень просты в настройке. У них имеется несколько четырех-позиционных регуляторов, позволяющих корректировать значение максимальной частоты. Время перехода на установившийся режим в большей части моделей составляет не больше 3 мс. Такое малое время можно достичь благодаря использованию микроконтроллеров.
Микроконтроллеры монтируются на основной плате, в некоторых конструкциях они съемные – буквально одним движением можно установить новый элемент. В конструкциях со встроенным редактором не устанавливаются ограничители. После селекторов по схеме расположены преобразователи. Иногда в схемах можно встретить синтезаторы. Максимальная частота генерируемого сигнала может составлять 2000 кГц, суммарная погрешность не более 2 %.
Генераторы цифрового сигнала
Вы рассмотрели, как работает генератор звуковых сигналов для тестирования усилителей НЧ. Но в наше время широкая популярность у цифровой техники – различные контроллеры, измерители, которые нуждаются в более тонкой настройке. Коннекторы, используемые в таких генераторах – КР300. В конструкции резисторы имеют сопротивление не меньше 4 Ом. Благодаря этому удается поддерживать большое внутреннее сопротивление всей конструкции.
В генераторах цифровых сигналов применяются трех- и четырехканальные типы селекторов, построенные на микросхеме КА345. В конструкциях происходит импульсная модуляция, так как коэффициент прохождения очень высокий. Широкополосный шум крайне низкое значение имеет – не больше 10 дБ. Данные конструкции позволяют генерировать сигналы прямоугольной формы. Они необходимы для тонкой настройки работы цифровых схем.
Высокочастотные конструкции
Внутреннее сопротивление высокочастотного генератора сигналов около 50 Ом. При этом устройство способно отдавать большую мощность. У высокочастотных конструкций полоса пропускания составляет около 2 ГГц. В схеме применяются постоянные конденсаторы емкостью свыше 7 пФ. Это позволяет поддерживать максимальный ток в цепи до 3 А. Искажения на уровне 1 %.
В высокочастотных генераторах применяются только операционные усилители. В начале и конце цепи монтируются ограничители сигналов. Для работы используются микроконтроллеры из серии РРК211 и шестиканальный селектор. При помощи регуляторов можно установить частоту выходного сигнала – минимальное значение 90 Гц.
Логические сигналы
В конструкции применяются постоянные резисторы, номинал которых не превышает 4 Ом. Благодаря этому выдерживается очень высокое внутреннее сопротивление. Чтобы уменьшить скорость, с которой передается сигнал, используется операционный усилитель. На передней панели в стандартных конструкциях присутствует три выхода, которые соединены с ограничителем полосы пропускания перемычками.
В схеме генератора сигналов применяются переключатели. Чаще используется поворотный тип, позволяющий выбрать один из двух режимов. Такие типы генераторов могут применяться для фазовой модуляции. Максимальный уровень шумов у большинства конструкций не превышает 5 дБ. Девиация (уход) частоты не более чем на 16 кГц. Среди недостатков конструкций такого типа можно выделить большое время нарастания сигнала, так как пропускная способность микроконтроллера очень низкая.
Отзывы о генераторах
Отзывы о простых конструкциях, которые продаются в магазинах, разнообразные. Одни покупатели отмечают, что в генераторах слишком заметны ступеньки (хотя кривая должна быть плавной). Из-за этого нет возможности нормально настроить звуковую технику. Другие покупатели отмечают, что генераторы не работают в одном или нескольких диапазонах. Если необходимо качество и надежность, то приобретите многофункциональный генератор.
Он позволит производить настройку любой аппаратуры – от усилителей звуковой частоты до радиопередатчиков сотовых телефонов. Дешевые конструкторы, которых в магазинах достаточно, позволяют производить только грубую настройку техники. Такой генератор сигнала частоту поддерживает хорошо, но вот форма кривой оставляет желать лучшего.
Источник: syl.ru
Схемы простых генераторов низкой частоты
Генераторы низкой частоты (ГНЧ) используют для получения незатухающих периодических колебаний электрического тока в диапазоне частот от долей Гц до десятков кГц. Такие генераторы, как правило, представляют собой усилители, охваченные положительной обратной связью (рис. 11.7,11.8) через фазосдви-гающие цепочки. Для осуществления этой связи и для возбуждения генератора необходимы следующие условия: сигнал с выхода усилителя должен поступать на вход со сдвигом по фазе 360 градусов (или кратном ему, т.е. О, 720, 1080 и т.д. градусов), а сам усилитель должен иметь некоторый запас коэффициента усиления, KycMIN. Поскольку условие оптимального сдвига фаз для возникновения генерации может выполняться только на одной частоте, именно на этой частоте и возбуждается усилитель с положительной обратной связью.
Рис. 11.1
Рис. 11.2
Для сдвига сигнала по фазе используют RC- и LC-цепи, кроме того, сам усилитель вносит в сигнал фазовый сдвиг. Для получения положительной обратной связи в генераторах (рис. 11.1, 11.7, 11.9) использован двойной Т-образный RC-мост; в генераторах (рис. 11.2, 11.8, 11.10) — мост Вина; в генераторах (рис. 11.3 — 11.6, 11.11 — 11.15) — фазосдвигающие RC-це-почки. В генераторах с RC-цепочками число звеньев может быть достаточно большим. На практике же для упрощения схемы число не превышает двух, трех.
Рис. 11.3
Рис. 11.4
Рис. 11.5
Рис. 11.6
Расчетные формулы и соотношения для определения основных характеристик RC-генераторов сигналов синусоидальной формы приведены в таблице 11.1. Для простоты расчета и упрощения подбора деталей использованы элементы с одинаковыми номиналами. Для вычисления частоты генерации (в Гц) в формулы подставляют значения сопротивлений, выраженные в Омах, емкостей — в Фарадах. Для примера, определим частоту генерации RC-генератора с использованием трехзвенной RC-це-пи положительной обратной связи (рис. 11.5). При R=8,2 кОм; С=5100 пФ (5,1х1СГ9 Ф) рабочая частота генератора будет равна 9326 Гц.
Таблица 11.1
Для того чтобы соотношение резистивно-емкостных элементов генераторов соответствовало расчетным значениям, крайне желательно, чтобы входные и выходные цепи усилителя, охваченного петлей положительной обратной связи, не шунтировали эти элементы, не влияли на их величину. В этой связи для построения генераторных схем целесообразно использовать каскады усиления, имеющие высокое входное и низкое выходное сопротивления.
На рис. 11.7, 11.9 приведены «теоретическая» и несложная практическая схемы генераторов с использованием двойного Т-моста в цепи положительной обратной связи.
Генераторы с мостом Вина показаны на рис. 11.8, 11.10 [Р 1/88-34]. В качестве УНЧ использован двухкаскадный усилитель. Амплитуду выходного сигнала можно регулировать потенциометром R6. Если требуется создать генератор с мостом Вина, перестраиваемый по частоте, последовательно с резисторами R1, R2 (рис. 11.2, 11.8) включают сдвоенный потенциометр. Частотой такого генератора можно также управлять, заменив конденсаторы С1 и С2 (рис. 11.2, 11.8) на сдвоенный конденсатор переменной емкости. Поскольку максимальная емкость такого конденсатора редко превышает 500 пФ, удается перестраивать частоту генерации только в области достаточно высоких частот (десятки, сотни кГц). Стабильность частоты генерации в этом диапазоне невысока.
Рис. 11.7
Рис. 11.8
На практике для изменения частоты генерации подобных устройств часто используют переключаемые наборы конденсаторов или резисторов, а во входных цепях применяют полевые транзисторы. Во всех приводимых схемах отсутствуют элементы стабилизации выходного напряжения (для упрощения), хотя для генераторов, работающих на одной частоте или в узком диапазоне ее перестройки, их использование не обязательно.
Схемы генераторов синусоидальных сигналов с использованием трехзвенных фазосдвигающих RC-цепочек (рис. 11.3)
Рис. 11.9
Рис. 11.10
показаны на рис. 11.11, 11.12. Генератор (рис. 11.11) работает на частоте 400 Гц [Р 4/80-43]. Каждый из элементов трехзвен-ной фазосдвигающей RC-цепочки вносит фазовый сдвиг на 60 градусов, при четырехзвенной — 45 градусов. Однокаскадный усилитель (рис. 11.12), выполненный по схеме с общим эмиттером, вносит необходимый для возникновения генерации фазовый сдвиг на 180 градусов. Заметим, что генератор по схеме на рис. 11.12 работоспособен при использовании транзистора с высоким коэффициентом передачи по току (обычно свыше 45…60). При значительном снижении напряжения питания и неоптимальном выборе элементов для задания режима транзистора по постоянному току генерация сорвется.
Рис. 11.11
Рис. 11.12
Рис. 11.13
Звуковые генераторы (рис. 11.13 — 11.15) близки по построению к генераторам с фазосдвигающими RC-цепочками [Рл 10/96-27]. Однако за счет использования индуктивности (телефонный капсюль ТК-67 или ТМ-2В) вместо одного из ре-зистивных элементов фазосдвигающей цепочки, они работают с меньшим числом элементов и в большем диапазоне изменения напряжения питания.
Рис. 11.14
Рис. 11.15
Так, звуковой генератор (рис. 11.13) работоспособен при изменении напряжения питания в пределах 1…15 В (потребляемый ток 2…60 мА). При этом частота генерации изменяется от 1 кГц (ипит=1,5 В) до 1,3 кГц при 15 В.
Звуковой индикатор с внешним управлением (рис. 11.14) также работает при 1)пит=1…15 В; включение/выключение генератора производится подачей на его вход логических уровней единицы/нуля, которые также должны быть в пределах 1…15 В.
Звуковой генератор может быть выполнен и по другой схеме (рис. 11.15). Частота его генерации меняется от 740 Гц (ток потребления 1,2 мА, напряжение питания 1,5 В) до 3,3 кГц (6,2 мА и 15 В). Более стабильна частота генерации при изменении напряжения питания в пределах 3…11 В — она составляет 1,7 кГц± 1%. Фактически этот генератор выполнен уже не на RC-, а на LC-эле-ментах, причем, в качестве индуктивности используется обмотка телефонного капсюля.
Низкочастотный генератор синусоидальных колебаний (рис. 11.16) собран по характерной для LC-генераторов схеме «емкостной трехточки». Отличие заключается в том, что в качестве индуктивности использована катушка телефонного капсюля, а резонансная частота находится в диапазоне звуковых колебаний за счет подбора емкостных элементов схемы.
Рис. 11.16
Рис. 11.17
Другой низкочастотный LC-генератор, выполненный по каскодной схеме, показан на рис. 11.17 [Р 1/88-51]. В качестве индуктивности можно воспользоваться универсальной или стирающей головками от магнитофонов, обмотками дросселей или трансформаторов.
RC-генератор (рис. 11.18) реализован на полевых транзисторах [Рл 10/96-27]. Подобная схема используется обычно при построении высокостабильных LC-генераторов. Генерация возникает уже при напряжении питания, превышающем 1 В. При изменении напряжения с 2 до 10 6 частота генерации понижается с 1,1 кГц до 660 Гц, а потребляемый ток увеличивается, соответственно, с 4 до 11 мА. Импульсы частотой от единиц Гц до 70 кГц и выше могут быть получены изменением емкости конденсатора С1 (от 150 пФ до 10 мкФ) и сопротивления резистора R2.
Рис. 11.18
Представленные выше звуковые генераторы могут быть использованы в качестве экономичных индикаторов состояния (включено/выключено) узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры, в частности, светоизлучающих диодов, для замены или дублирования световой индикации, для аварийной и тревожной индикации и т.д.
Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год
РадиоКот :: Простой аналоговый функциональный генератор (0,1 Гц
РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Генераторы >Простой аналоговый функциональный генератор (0,1 Гц — 8 МГц)
Лет 10-15 назад у радиолюбителей заслуженной популярностью пользовалась микросхема MAX038, на основе которой можно было собрать несложный функциональный генератор, перекрывающий полосу частот 0,1 Гц – 20 МГц. Правда цена микросхемы сильно кусалась, а в последнее время достать MAX038 стало практически невозможно. Такая вот странная политика у производителя. Появившиеся клоны MAX038 имеют по сравнению с ней весьма скромные параметры. Так, у ICL8038 максимальная рабочая частота составляет 300 кГц, а у XR2206 – 1 МГц. Встречающиеся в радиолюбительской литературе схемы простых аналоговых функциональных генераторов также имеют максимальную частоту в несколько десятков, и очень редко, сотен кГц.
Поэтому в своё время автором для настройки разнообразных схем был разработан и изготовлен аналоговый функциональный генератор, формирующий сигналы синусоидальной, прямоугольной, треугольной формы и работающий в диапазоне частот от 0,1 Гц до 8 МГц.
Вид спереди:
Вид сзади:
Генератор имеет следующие параметры:
амплитуда выходных сигналов:
синусоидальный……………………………1,4 В;
прямоугольный……………………………..2,0 В;
треугольный…………………………………2,0 В;
диапазоны 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;
напряжение питание………………………….220 В, 50 Гц.
За основу разработанной схемы функционального генератора, приведенной ниже, была взята схема из [1]:
Генератор выполнен по классической схеме: интегратор + компаратор, только собран на высокочастотных компонентах.
Интегратор собран на ОУ DA1 AD8038AR, имеющем полосу пропускания 350 МГц и скорость нарастания выходного напряжения 425 В/мкс. На DD1.1, DD1.2 выполнен компаратор. Прямоугольные импульсы с выхода компаратора (выв. 6 DD1.2) поступают на инвертирующий вход интегратора. На VT1 выполнен эмиттерный повторитель, с которого снимаются импульсы треугольной формы, управляющие компаратором. Переключателем SA1 выбирают требуемый диапазон частот, потенциометр R1 служит для плавной регулировки частоты. Подстроечным резистором R15 устанавливается режим работы генератора и регулируется амплитуда треугольного напряжения. Подстроечным резистором R17 регулируется постоянная составляющая треугольного напряжения. С эмиттера VT1 напряжение треугольной формы поступает на переключатель SA2 и на формирователь синусоидального напряжения, выполненный на VT2, VD1, VD2. Подстроечным резистором R6 выставляются минимальные искажения синусоиды, а подстроечным резистором R12 регулируется симметрия синусоидального напряжения. С целью уменьшения коэффициента гармоник верхушки треугольного сигнала ограничиваются цепями VD3, R9, C14, C16 и VD4, R10, C15, C17. С буфера DD1.4 снимаются импульсы прямоугольной формы. Сигнал, выбранный переключателем SA2, подаётся на потенциометр R19 (амплитуда), а с него — на выходной усилитель DA5, выполненный на AD8038AR. На элементах R24, R25, SA3 выполнен выходной аттенюатор напряжения 1:1 / 1:10.
Для питания генератора использован классический трансформаторный источник с линейными стабилизаторами, формирующими напряжения +5В, ±6В и ±3 В.
Для индикации частоты генератора была использована часть схемы от уже готового частотомера, взятая из [2]:
На транзисторе VT3 выполнен усилитель-формирователь прямоугольных импульсов, с выхода которого сигнал поступает на вход микроконтроллера DD2 PIC16F84A. МК тактируется от кварцевого резонатора ZQ1 на 4 МГц. Кнопкой SB1 выбирается по кольцу цена младшего разряда 10, 1 или 0.1 Гц и соответствующее время измерения 0.1, 1 и 10 сек. В качестве индикатора использован Wh2602D-TMI-CT с белыми символами на синем фоне. Правда угол обзора у этого индикатора оказался 6:00, что не соответствовало его установке в корпус с углом обзора 12:00. Но эта неприятность была устранена, как будет описано ниже. Резистор R31 задаёт ток подсветки, а резистором R28 регулируется оптимальная контрастность. Следует отметить, что программа для МК была написана автором [2] для индикаторов типа DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 фирмы DataVision, у которых процедура начальной инициализации по-видимому не подходит к индикаторам Wh2602 фирмы WinStar. В результате после сборки частотомера на индикатор ничего не выводилось. Других малогабаритных индикаторов в продаже на тот момент не было, поэтому пришлось вносить изменения в исходник программы частотомера. Попутно в ходе экспериментов была выявлена такая комбинация в процедуре инициализации, при которой двухстрочный дисплей с углом обзора 6:00 становился однострочным, причём достаточно комфортно читаемым при угле обзора 12:00. Выводимые в нижней строке надписи-подсказки о режиме работы частотомера стали не видны, но они особо и не нужны, т.к. дополнительные функции этого частотомера не использованы.
Конструктивно функциональный генератор выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 110х133 мм, разработанной под стандартный пластиковый корпус Z4. Индикатор установлен на палате вертикально на двух уголках. С основной платой он соединён при помощи шлейфа с разъёмом под IDC-16. Для соединения высокочастотных цепей в схеме использован тонкий экранированный кабель. Вот фото генератора со снятой верхней крышкой корпуса:
Перечень элементов и чертёж платы в Layout5 прилагаются.
После первого включения генератора необходимо проконтролировать питающие напряжения, а также установить подстроечным резистором R29 напряжение -3В на выходе DA7 LM337L. Резистором R28 устанавливается оптимальная контрастность индикатора. Для настройки генератора необходимо подключить осциллограф к его выходу, переключатель SA3 установить в положение 1:1, SA2 — в положение, соответствующее напряжению треугольной формы, SA1 – в положение 100…1000 Гц. Резистором R15 добиваются устойчивой генерации сигнала. Переместив движок резистора R1 в нижнее по схеме положение, подстроечным резистором R17 добиваются симметричности треугольного сигнала относительно нуля. Далее переключатель SA2 необходимо перевести в положение, соответствующее синусоидальной форме выходного сигнала, и подстроечными резисторами R12 и R6 добиться соответственно симметричности и минимальных искажений синусоиды.
Вот что получилось в итоге:
Меандр 1 Мгц:
Меандр 4 Мгц:
Треугольник 1 Мгц:
Треугольник 4 Мгц:
Синус 8 Мгц:
Следует отметить, что на частотах свыше 4 Мгц на треугольном и прямоугольном сигналах начинают наблюдаться искажения, связанные с недостаточной полосой пропускания выходного усилителя. При желании этот недостаток можно легко устранить, если перенести усилитель выходного каскада DA5 в цепь от истока VT2 к SA2, т.е. использовать его как усилитель синусоидального сигнала, а вместо выходного усилителя применить повторитель на ещё одном ОУ AD8038AR, пересчитав соответственно сопротивления делителей треугольного (R18, R36) и прямоугольного (R21, R35) сигналов на меньший коэффициент деления.
Литература:
1) Широкодиапазонный функциональный генератор. А.Ишутинов. Радио №1/1987г.
2) Экономичный многофункциональный частотомер. А.Шарыпов. Радио №10-2002.
Файлы:
Плата в Layout, перечень элементов, прошивка, исходник, наклейки
Все вопросы в Форум.
|
Как вам эта статья? |
Заработало ли это устройство у вас? |
Генераторы звуковых частот для проверки звуковой аппаратуры
Выбор генератора звуковых частот
(ГЗЧ)
для проверки звуковой аппаратуры
Для проверки звуковоспроизводящих устройств и / или изготовления качественных звуковых колонок вам любой компьютер со звуковой картой и программа — генератор звуковых частот. В сети можно найти их множество, опишу четыре из них.
Первый — очень качественный профессиональный «Двухканальный многотоновый генератор звуковых частот» Шмелёва со множеством возможностей и «наворотов». Единственный его недостаток — он платный 🙂
Второй — простой в использовании, бесплатный, но довольно неплохой по характеристикам генератор звуковых частот (объём 35 Кб.) с сайта автора Phil Маршан.
Третий — генератор звуковых частот (объём 22 Кб.), мне показался часто в сообщениях использование. Правда, у него есть серьезный недостаток — на частотах выше 4 килогерц (4 Кгц., 4000 Гц.) его шкала не соответствует генерируемому частотам (попросту говоря, врёт, и очень значительно).
Но на частотах ниже 1 Кгц.показания шкалы полностью совпадают с генерируемыми частотами. А так как меня в основном заботит правильное именно низких частот, то выше недостаток не является для меня существенным и я пользуюсь именно этим генератором.
Амп амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) этого генератора на частотах до 1килогерца (1кгц.), измеренная катодным вольтметром, имеет вид, показанный на графике .На частоте 20 герц завал составляет менее 1 децибела (коричневая кривая), что вполне достаточно для Наши наших задач.
Четвёртый — звуковой генератор радиолюбителя RN3QGA, не требует инсталляции, можно регулировать уровень громкости, частоту сигнала, форму (синусоида, треугольник, пила, меандр, шум).
Частоту и уровень сигнала можно зад плавно, дискретно савать клавиатуру и менять на «ходу».Возможен выбор по поддиапазонам (0-10, 10-100 и.тд) для более удобного выбора частоты.
Скриншот программы с расширенными настройками см. по ссылке.
Скачать архив RN3QGA_gen.exe можно со страницы www.qrz.ru/
Нравится
вернуться НАЗАД
ВЫЙТИ в оглавление
Copyright © Полубоярцев А.В.
.Тональный генераторNCH
Небольшое и удобное программное обеспечение для ПК, позволяющее создавать сигналы всевозможной формы в звуковом диапазоне.
NCH Tone Generator очень проста в использовании и имеет компактный интерфейс. Она представляет собой обыкновенный цифровой генератор сигналов и в первую очередь предназначена для радиолюбителей, занимающихся настройкой и ремонтом звуковой усилительной техники. Приложение может быть для калибрования, тестирования и контроля качества звукового оборудования и колонок, настройки различных инструментов, проверки функционирования звуковых карт, регулировки звукового сопровождения на радиостудиях, демонстрации всевозможных звуковых частот в лабораториях учебных заведений, создания сложных гармоник, и, наконец, в медицинской области для проверки слуха.
Программное обеспечение NCH Tone Generator может формировать довольно большое количество различных по форме сигналов: синусоидальных (синусоидальных) с коэффициентом гармоник в районе 0,01%, прямоугольных (квадрат) с довольно хорошими фронтами, пилообразных (пилообразных), импульсных, треугольных (треугольник) ) волн, а также все основные шумы (белый, фиолетовый, серый, голубой, розовый и коричневый). Данное приложение поддерживает частотный диапазон в границах от 1 Гц до 22 кГц. Однако многое зависит и от звуковой карты, поскольку обычные экземпляры могут создавать сигналы с частотой лишь около 20 кГц.Сигнал снимается с выходов Динамики или LINE-OUT с помощью обычного разъема. Его амплитуда может доходить до уровня 0,5 В.
Кроме этого тонального генератора NCH одновременно может быть создано и воспроизведено от одного до шестнадцати различных тонов. Данная возможность может быть использована для формирования различных гармоник. В приложении присутствуют моно и стерео режимы, линейная и логарифмическая развертка. После предварительного задания времени звучания, данные тестовые тональные сигналы могут быть сохранены в виде файла в формате WAV и записаны на внешний носитель информации.
К недостаткам рассматриваемой программы можно отнести отсутствие регулятора ослабления амплитуды. Для этого использовать стандартный микшер Windows, что приемлемо, но не очень удобно. Кроме этого нет возможности настроить форму заданного сигнала по ряду каких-либо параметров, например, по скважности.
Программа NCH Tone Generator была создана компанией NCH Software, основанной в 1993 году в городе Канберра (Австралия). Организацией было разработано множество уникальных программных продуктов в области видео- и аудиотехнологий для различных операционных систем.Продукция NCH Software неоднократно была высокими высокими наградами и пользуется в мире огромной популярностью.
Статус программы — условно-бесплатная. Всего существует два варианта: NCH Tone Generator Professional (неограниченное использование и цена около 28 долларов) и Lite (только для некоммерческих организаций за 14). Во втором случае отключена установка сигналов как файлы WAV.
Программное обеспечение регулярно обновляется. 14-дневную ознакомительную версию можно скачать со страницы официального сайта.
Интерфейс программы Тональный генератор NCH и справочное руководство на английском языке, русификатор отсутствует.
Дистрибутив занимает всего несколько сотен килобайт. Установка софта не вызывает сложностей. Это приложение прекрасно работает на платформе Mac OS X 10.0 или выше, всех версий Windows Mobile, Microsoft Windows 8, 7, Vista, XP. Также существуют версии программы для более ранних Windows: 95, 98, ME, NT и 2000. Для функционирования отдельных программ необходимо наличие звуковой карты и динамиков.
Распространение программы: условно-бесплатная (14 $ и 28 $)
Официальный сайт Тональный генератор NCH: http://www.nch.com.au
Скачать Тональный генератор NCH
Обсуждение программы на форуме
.Генератор тестового тона
Программное обеспечение, способное создавать разнообразные звуковые сигналы в широком частотном диапазоне.
Софт Генератор тестовых тональных сигналов поддерживает множество звуковых карт и превращает персональный компьютер в полнофункциональный генератор звуковых сигналов, необходимых для или демонстрации работы различных аудиосистем и динамиков, создания требуемых звуков и всевозможных аудиоэффектов.
В режиме реального времени программа может формировать сигналы синусоидальной, прямоугольной, треугольной и пилообразной формы, белые и розовые шумы, цифровую тишину, синусоидальный импульс и импульс Дирака, а также некоторые другие сигналы заданной амплитуды и частоты.Кроме наличия возможности генерирования более сложных разверток сигналов — колебания с однотонно возрастающей постоянной амплитуды. Также в приложении реализована амплитудная модуляция модуля, позволяющая настраивать форму, период, глубину и фазу звуковой волны.
ПО Test Tone Generator расширяет возможности по изменению сигнала — предлагается выбор модуляции, амплитуды, волны формы; определение моно- или стереорежима и т.д. Все необходимые регуляторы находятся на главной панели программы.Что-либо менять в режиме генерации сигнала нельзя (за исключением изменения частоты).
Создаваемые при помощи данного приложения звуки можно записать и сохранить в виде файла с расширением * .wav. Программное обеспечение сохранение предустановок или пресетов (до четырех штук) — снимков уже настроенных сценариев постоянных или изменя тестовых сигналов. В Test Tone Generator включен редактор скриптов, позволяющий создавать собственные макросы. Интересной особенностью является возможность синхронизировать между собой одновременно несколько запущенных экземпляров программы.
Программа Test Tone Generator была предоставлена компанией Esser Audio, находящейся на территории Германии в местечке Вальденбух. Руководителем компании является Тимо Эссер. Его организация создает целый ряд программных продуктов для тестирования звуковых устройств и генерации аудиосигналов, в частности, генератор ШИМ, генератор фильтрованного шума, анализатор реального времени, многотональный генератор, генератор Райфа и некоторые другие.
Приложение Test Tone Generator является условно-бесплатным.Стоимость продукта колеблется от 20 евро (за персональную лицензию) до 300 евро (за профессиональную многопользовательскую версию). Бесплатная версия будет функционировать в течение тридцати дней, после чего потребует лицензионный ключ.
Представленное приложение на английском и немецком языках, русификатора к нему не существует. Для работы ПО требуется звуковая карта. В том случае, если звуковых плат в системе несколько, то для каждого открытого экземпляра программы необходимо вручную установить карту, используемую для вывода сигнала.Размер дистрибутива приложения составляет около 1 МБ.
Программное обеспечение Генератор тестовых тонов функционирует на компьютере с операционной системой Microsoft Windows версий 98, ME, NT, 2000, 2003, XP, Vista, 7 (32- или 64-битных).
Распространение программы: платная от 20 евро. Есть бесплатная версия с 30-ти дневным ограничением.
Официальный сайт Генератор тестовых сигналов: http://www.esseraudio.com/
Скачать Генератор тестовых тонов
Обсуждение программы на форуме
.РадиоКот :: аналоговый аналоговый функциональный генератор (0,1 Гц
РадиоКот> Схемы> Аналоговые схемы> Генераторы>Простой аналоговый функциональный генератор (0,1 Гц — 8 МГц)
Лет 10-15 назад у радиобителей заслуженной популярностью пользовалась микросхема MAX038, на основе которой можно было собрать несложный функциональный генератор, перекрывающий полосу частот 0,1 Гц — 20 МГц. Правда цена микросхемы сильно кусалась, а в последнее время достать MAX038 стало практически невозможно.Такая вот странная политика у производителя. Появившиеся клоны MAX038 имеют по сравнению с ней весьма скромные параметры. Так, у ICL8038 максимальная рабочая частота составляет 300 кГц, а у XR2206 — 1 МГц. Встречающиеся в радиолюбительской литературе схемы простых аналоговых функциональных генераторов также имеют максимальную частоту в несколько десятков, и очень редко, сотен кГц.
Разработан аналоговый генератор, формирующий сигналы синусоидальной, прямоугольной, треугольной и работающей формы в диапазоне частот от 0,1 Гц до 8 МГц.
Вид спереди:
Вид сзади:
Генератор имеет следующие параметры:
амплитуда выходных сигналов:
синусоидальный …………………………… 1,4 В;
прямоугольный …………………………… .,2,0 В;
треугольный ……………………………… … 2,0 В;
диапазоны 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;
напряжение питание ………………………….220 В, 50 Гц.
За основу разработанной схемы функционального генератора, приведенной ниже, была взята схема из [1]:
Генератор выполнен по классической схеме: интегратор + компаратор, только собран на высокочастотных компонентах.
Интегратор собран на ОУ DA1 AD8038AR, имеющем ширину полосы пропускания 350 МГц и скорость нарастания выходного напряжения 425 В / мкс.На DD1.1, DD1.2 выполнен компаратор. Прямоугольные импульсы с выхода компаратора (выв. 6 DD1.2) поступают на инвертирующий вход интегратора. На VT1 выполнен эмиттерный повторитель, с которого снимаются импульсы треугольной формы, управляющие компаратором. Переключателем SA1 выбирают требуемый диапазон частот, потенциометр R1 служит для плавной частоты частоты. Подстроечным резистором R15 устанавливается режим работы генератора и регулируется амплитуда треугольного напряжения. Подстроечным резистором R17 регулируется постоянная составляющая треугольного напряжения.С эмиттера VT1 напряжение треугольной формы поступает на переключатель SA2 и формирователь синусоидального напряжения, выполненный на VT2, VD1, VD2. Подстроечным резистором R6 выставляются минимальные искажения синусоиды, подстроечным резистором R12 регулируется симметрия синусоидального. С целью коэффициента гармоник верхушки треугольного сигнала ограничиваются цепями VD3, R9, C14, C16 и VD4, R10, C15, C17. С буфера DD1.4 снимаются импульсы прямоугольной формы. Сигнал, выбранный переключатель SA2, подаётся на потенциометр R19 (амплитуда), а с ним — на выходной усилитель DA5, выполненный на AD8038AR.На элементах R24, R25, SA3 выполнен выходной аттенюатор напряжения 1: 1 / 1:10.
Для питания генератора используется классический трансформаторный источник с линейными стабилизаторами, формирующими напряжения + 5В, ± 6В и ± 3 В.
Для индикации частоты генератора была часть схемы от уже готового частотомера, взятая из [2]:
На транзисторе VT3 выполнен усилитель-формирователь прямоугольных импульсов, с выходом которого сигнал поступает на входроконтроллера DD2 PIC16F84A.МК тактируется от кварцевого резонатора ZQ1 на 4 МГц. Кнопкой SB1 выбирается по кольцу цена младшего разряда 10, 1 или 0,1 Гц и соответствующее время измерения 0,1, 1 и 10 сек. В качестве индикатора использован Wh2602D-TMI-CT с белыми символами на синем фоне. Правда угол обзора у этого индикатора оказался 6:00, что не соответствовало его установка в корпусе с углом обзора 12:00. Но эта неприятность была устранена, как будет описана ниже. Резистор R31 задаёт ток подсветки, резистором R28 регулируется оптимальная контрастность.Следует отметить, что программа для МК была написана автором [2] для индикаторов типа DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 фирмы DataVision, у процедуры начальной инициализации по-кажущейся не подходит к ихм Wh2602 фирмы WinStar. В результате после сборки частотомера на индикатор не выводилось. Других малогабаритных индикаторов в продаже на тот момент не было, поэтому пришлось вносить изменения в исходник программы частотомера. Попутно в ходе экспериментов была выявлена такая комбинация в процедуре инициализации, при которой двухстрочный дисплей с углом обзора 6:00 становился однострочным, причём достаточно комфортно читаемым при угле обзора 12:00.Выводимые в нижней строке надписи-подсказки в режиме работы частотомера стали не видны, но они особо и не нужны, т.к. дополнительные функции этого частотомера не использованы.
Конструктивно функциональный генератор выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 110х133 мм, разработанной под стандартный пластиковый корпус Z4. Индикатор установлен на палате вертикально на двух углах. С основной платой он соединён при помощи шлейфа с разъёмом под IDC-16.Для соединения высокочастотных цепей используется тонкий экранированный кабель. Вот фото генератора со снятой верхней крышкой корпуса:
Перечень элементов и чертёж платы в Layout5 прилагаются.
После первого включения генератора необходимо проконтролировать питающее напряжение, а также установить подстроечный резистор R29 -3В на выходе DA7 LM337L. Резистором R28 устанавливается оптимальная контрастность индикатора.Для настройки генератора необходимо подключить осциллограф к его выходу, переключатель SA3 установить в положение 1: 1, SA2 — в положение, соответствующее напряжению треугольной, SA1 — в положение формы 100… 1000 Гц. Резистором R15 добиваются устойчивой генерации сигнала. Переместив движок резистора R1 в нижнее положение схемы, подстроечным резистором R17 добиваются симметричности треугольного сигнала относительно нуля. Далее переключатель SA2 необходимо перевести в положение, соответствующее синусоидальной форме выходного сигнала, и подстроечными резисторами R12 и R6 добиться соответственно симметричности и минимальных искажений синусоиды.
Вот что получилось в итоге:
Меандр 1 Мгц:
Меандр 4 Мгц:
Треугольник 1 Мгц:
Треугольник 4 Мгц:
Синус 8 Мгц:
Следует отметить, что на частотах сверх 4 Мгц на треугольном и прямоугольном сигнале начинаются искажения, связанные с недостаточной полосой пропускания выходного усилителя.При желании этот недостаток можно легко устранить, если перенести усилитель выходного каскада DA5 в цепь от истока VT2 к SA2, т.е. использовать его как усилитель синусоидального сигнала, а вместо выходного усилителя применить повторитель на одном ОУ AD8038AR, пересчитав сопротивление соответственно делителей треугольного (R18, R36) и прямоугольного (R21, R35) сигналов на меньший деления.
Литература:
1) Широкодиапазонный функциональный генератор.А.Ишутинов. Радио №1 / 1987г.
2) Экономичный многофункциональный частотомер. А.Шарыпов. Радио №10-2002.
Файлы:
Плата в Layout, перечень элементов, прошивка, исходник, наклейки
Все вопросы в Форум.
|
Как вам эта статья? |
Заработало ли это устройство у вас? |