Усилитель для генератора сигналов схема: DSpace at Saint Petersburg State University: Invalid Identifier

Погрешность установки частоты, % — ±10.

Содержание

Принципиальная схема

Генератор состоит из собственно генератора РЧ (транзистор V3), эмиттерного ловторителя (транзистор V4), выходного усилителя (транзистор V6) и амплитудного модулятора (транзистор V5).

Требуемый поддиапазон генерируемых частот выбирают переключателем S1, перестраивают генератор сдвоенным блоком конденсаторов переменной емкости С6 (обе секции включены параллельно).

Диод V1 в цепи затвора транзистора V3 выполняет функции ограничителя, повышающего стабильность амплитуды выходного сигнала при перестройке генератора (в пределах поддиапазона). Резисторы R1*—R4* ослабляют положительную обратную связь, улучшая форму колебаний. Напряжение питания этого каскада стабилизировано стабилитроном V2.

С истока транзистора V3 напряжение высокочастотных колебаний поступает на эмиттерный повторитель, обеспечивающий развязку между генератором и нагрузкой.

Напряжение, развиваемое генератором (транзистор V3), существенно больше требуемого для нормальной работы последующих каскадов.

Поэтому на выходной усилитель сигнал подается с делителя, образованного резисторами R9 и R10 в эмиттерной цепи транзистора V4.

Выходной’ широкополосный усилитель (транзистор V6) выполнен на схеме с общим эмиттером. Его нагрузкой служит переменный резистор R15, с движка которого сигнал поступает на выходной коаксиальный разъем Х2.

Рис. 1. Принципиальная схема транзисторного генератора прямоугольных импульсов с перестройкой.

Для того чтобы обеспечить достаточно широкую полосу выходного усилителя, сопротивление этого резистора должно быть не более 150 Ом. Тогда при емкостной нагрузке около 50 ПФ (емкость коаксиального кабеля длиной около 0,7 м) полоса пропускания усилителя 20…30 МГц.

При этом через транзисторы необходимо пропустить относительно большой ток (около 10 мА): падение напряжения на резисторе R15 должно быть примерно в 2 раза больше амплитуды выходного сигнала.

Амплитудная модуляция осуществляется в выходном каскаде. Транзистор V5 модулятора включен по постоянному току последовательно с транзистором V6, а модулирующее напряжение с разъема XI поступает одновременно на базы обоих транзисторов (на V6 — через резистор R13*). В результате получается смешанная (коллекторно-базовая) модуляция выходного сигнала.

Используя такую модуляцию, простым увеличением напряжения ЗЧ можно получить почти 100 %-ную модуляцию высокочастотного сигнала при малых нелинейных искажениях. Включают модуляцию выключателем S2.

Детали и конструкция

В генераторе использован малогабаритный сдвоенный блок (его секции при монтаже соединяют параллельно) конденсаторов переменной емкости с твердым диэлектриком КПТМ-4 (от транзисторных радиоприемников «Нейва», «Этюд», «Сигнал», «Орбита»). Ось блока удлинена отрезком латунного прутка диаметром 4 и длиной 18 мм.

С одного конца в нем просверлено осевое отверстие глубиной 8 мм, в котором затем нарезана резьба М2. Для соединения использована стальная шпилька М2 X 8, которую ввинчивают на клее БФ-2 в резьбовое отверстие в оси блока КПЕ, а на выступающий конец на том же клее до отказа навинчивают пруток-удлинитель.

Для регулировки выходного напряжения применен переменный проволочный резистор Г1ПБ-1В, однако можно использовать и другой резистор, сопротивление которого не превышало бы 150 Ом.

В генераторе применены конденсаторы КТ-1a (С1—С4), К50-6 (С13), КМ (С15) и КЛС (остальные). Все постоянные резисторы, кроме R10— ВС-0,125, (МЛТ-0,125, МЛТ-0,25 и т. п.). Резистор R10 — МОН-0,5, при необходимости его можно изготовить самостоятельно, намотав, например, отрезок провода ПЭВ-2 диаметром 0,06 мм на корпус резистора МЛТ-0,5 сопротивлением не менее 100 Ом.

Отрезок провода длиной 790 мм складывают вдвое и закрепляют петлю на резисторе каплей расплавленной канифоли. После намотки концы припаивают к выводам резисторов.

В приборе можно использовать любой полевой транзистор серии КП303 и любые маломощные кремниевые высокочастотные транзисторы.

Статический коэффициент передачи тока транзисторов V4 и V6 должен быть не менее 60, транзистора V5 — не менее 30. Диод V1 — любой кремниевый высокочастотный.

Катушки генератора L1 и L2 намотаны на ферритовых кольцах М1000НМ-А-К10 X 6 X 4,5 (внешний диаметр 10, внутренний — 6, высота 4,5 мм, феррит марки 1000НМ).

Первая из них содержит 25 + 50 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,15 мм, вторая — 7+14 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,41 мм.

Катушки L3 и L4 намотаны соответственно на ферритовых стержнях М600НН-2-СC3, 5 X 20 (диаметр 3,5, длина 20 мм) и М600НН-3-СС2,8 X 12 (диаметр 2,8, длина 12 мм). Катушка L8 состоит из 10+20 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,25 мм, L4 — 4 + 8 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,5 мм.

Источник: Борноволоков Э. П., Фролов В. В. — Радиолюбительские схемы.

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

Схема синусоидальных генераторов НЧ » Паятель.Ру

Обычно, генераторы низкочастотных синусоидальных сигналов строят на операционных усилителях. Но логические элементы тоже могут работать в аналоговом режиме, — в качестве усилителей. В литературе эта тема затрагивалась неоднократно, но в основном это были схемы усилителей аналоговых сигналов (усилители НЧ на КМОП-микросхемах, приемники прямого усиления и т.п.).

Но любой усилитель, даже сделанный из логических элементов, можно превратить в генератор, — все дело в обратной связи…

На рисунке 1 приводится схема синусоидального генератора НЧ фиксированной частоты, реализованного на двух логических инверторах микросхемы К561ЛН2. Инверторы переведены в аналоговый режим с помощью ООС на резисторах R1 и R3, каждый из которых включен между входом и выходом инвертора Полученные таким образом усилители включены последовательно (как два каскада), через резистор R4.

Причем, коэффициент передачи первого каскада зависит от соотношения сопротивлений R1 и R2. Так как эти резисторы одинаковы, — коэффициент передачи первого каскада равен единице. Коэффициент передачи второго каскада определяется соотношением сопротивлений R4 и R3, и его можно подстраивать резистором R4

Резисторы R1-R2 вместе с емкостями С1 и С2 образуют мост Винна, настроенный на некоторую частоту которая определяется по известной формуле

F = 1 /(RC), где R = R1 = R2, С = С1 = С2 Чтобы получить неограниченную и неискаженную синусоиду, нужно отрегулировать соответствующим образом коэффициент передачи усилителя подстроенным резистором R4. В данной схеме, при питании от источника напряжением 9V наилучшая форма синусоиды получается при её действующем значении около 1V.

Этот генератор, хотя и выполнен на логических элементах, является чисто аналоговым, и его выходной продукт не содержит каких-то импульсных составляющих или ступенчатого напряжения, нуждающихся в фильтрации.

На рисунке 2 показана схема цифрового кварцевого синусоидального генератора, вырабатывающего синусоидальное напряжение частотой 976,5625 кГц (при частоте кварцевого резонатора 500 кГц). Здесь синусоидальное напряжение формируется из прямоугольных импульсов с помощью ЦАП на элементах микросхемы D2 и резисторах. Период состоит из 32-х ступенек.

Окончательно выходной сигнал формируется операционным усилителем А1, и включенной на его вы ходе RC цепочкой, которая сглаживает ступеньки, образующие синусоиду. Частота выходной синусоиды будет в 512 раз ниже частоты кварцевого резонатора или входных импульсов, которые, при работе от внешнего источника импульсов, можно подавать на вывод 11 D1.

При этом, детали R1, R2, Q1, С1, С2 исключаются. Схема привлекательна тем. что позволяет получить синусоидальный низкочастотный сигнал кварцевой стабильности частоты.

Схема синосуидального RC-генератора » Схемы электронных устройств

Как известно, превратить усилитель звуковой частоты в генератор совсем не сложно, достаточно лишь ввести в него положительную обратную связь, то есть подать с выхода усилителя сигнал на его вход, да так, чтобы его фаза совпадала с фазой входного сигнала. В простейшем случае, если например имеется двухкаскадный усилитель на транзисторах, включенных с общим эмиттером, достаточно только добавить один конденсатор СХ (рис. 1), и усилитель станет генератором.
В этом случае, колебания напряжения, всегда возникающие в цепях усилителя при включении питания, уже не будут затухающими, как в обычном усилителе, а наоборот будут расти. Расти до тех пор, пока не установится режим ограничения, так называемый стационарный режим генератора. То есть до тех пор, пока амплитуда выходного сигнала не достигнет максимальной величины для этого усилителя.

В результате синусоида будет искажена, ограничена, урезана этим порогом и снизу и сверху, и по форме будет куда ближе к прямоугольным импульсам. Условие совпадения фаз будет выполняться в широком диапазоне частот и сигнал генератора будет иметь широкий спектр, что не всегда удобно при налаживании аппаратуры.

Если такой сигнал подать на вход УЗЧ или на динамик, можно услышать что сигнал не однотонный, его звучание не чистое.

Рисунок 2
Очевидно, что для получения на выходе сигнала только одной частоты (чистого синусоидального сигнала) цепь положительной обратной связи должна создавать необходимый (нулевой) сдвиг фазы выходного сигнала по отношению к входному только на одной частоте.

Этого можно добиться включением в цепь обратной связи, охватывающей усилитель 1 (рисунок 2) RC-цепи, состоящей из двух резисторов и двух конденсаторов.

На определенной частоте такая цепь создает нулевой сдвиг фаз. Эта частота определяется по формуле F = 1/27iRC (резисторы и конденсаторы должны быть одинаковыми). Изменяя сопротивления резисторов и емкости конденсаторов можно в широких пределах изменять частоту на которой будет нулевой сдвиг фаз, а следовательно изменять частоту генерируемого синусоидального сигнала.

Сопротивление в Омах, емкость в Фарадах. Коэффициент передачи такой цепи равен 1/3, то есть, сигнал пройдя через эту цепь ослабляется её в три раза.

Для того чтобы синусоидальный сигнал имел минимальные искажения, в усилитель, работающий генератором, необходимо ввести помимо положительно обратной связи, еще и отрицательную оhttp://makeshema.ru/engine/skins/bbcodes/images/b.gifбратную связь, которая будет снижать коэффициент усиления усилителя таким образом, чтобы поддерживалась устойчивая генерация, и при этом не возникало ограничение (урезание) синусоиды.

На рисунке 3 показана практическая схема простого генератора синусоидальных сигналов звуковой частоты.

На транзисторах VT1-VT3 собран двухкаскадный усилитель ЗЧ. Первый каскад на транзисторах VT1 и VT2, включенных по схеме составного транзистора, чтобы получить наибольшее усиление и входное сопротивление. Второй на транзисторе VT3. Вход усилителя — база VT1,выход — коллектор VT3.

Частотозадающая цепь состоит из сдвоенного переменного резистора R4, добавочных резисторов R2 и R3, и конденсаторов С1-С6, которые переключаются сдвоенным переключателем S1. Когда S1 находится в показанном на

схеме положении, диапазон частот (перекрывается переменным резистором R4) будет 20-200 Гц, если S1 поставить в среднее положение (на конденсаторы С2 и С5) диапазон частот будет 200-2000 Гц, и в нижнем положении S1 (на конденсаторы С3 и С6) диапазон будет 2000-20000Гц. Таким образом, вращением ручки резистора R4 и переключением S1 можно установить любую частоту от 20 Гц до 20 кГц.

Резистор R10 служит для регулировки выходного напряжения ЗЧ. Когда его движок в верхнем, по схеме, положении, амплитуда выходного напряжения ЗЧ будет 1,5 В, когда в нижнем — ноль.

Усилитель сигнала генератора сигналов

Если вы читали предыдущую статью «Как выбрать осциллограф», то уже знаете, что при исследовании и тестировании современных компонентов и радиосистем осциллограф идёт рука об руку с генератором сигналов.

На рынке представлено большое количество моделей генераторов сигналов, создающих – от простых синусоидальных и импульсных сигналов до мощных наносекундных импульсов и сложнейших сигналов произвольной формы. Сегодня в статье расскажем как выбрать среди многообразия моделей наиболее оптимальный для ваших целей генератор сигналов, сэкономив время и деньги.

Генератор сигналов, как для профессионального радиотехника, так и для радиолюбителя – прибор первой необходимости, который востребован наравне с осциллографом и мультиметром. По сути работы генератор сигналов представляет собой тестовый передатчик.

Сформированные сигналы отличаются различными типами модуляции – от аналоговых АМ, ЧМ и цифровых I/Q-видов модуляции до специальных сигналов стандартов мобильной связи: GSM, W-CDMA, HSPA, LTE, LTE Advanced, GPS и беспроводных сетей. Прибор подает тестовые сигналы на испытуемые компоненты, такие как фильтры, готовые модули или усилители. Поэтому, если не хотите работать кустарно, лепить радиоприбор на коленке, используйте генератор сигналов.

Что такое генератор сигналов

Генератор сигнала – прибор, применяемый для генерации сигналов различных частот, которые называются воздействующими или управляющими сигналами. По изменениям формы сигналов судят о поведении в работе диагностируемого оборудования. Генераторы сигналов необходимы при электроизмерениях, тестировании радио- и электронных устройств в процессе их разработки, диагностики или определения соответствия заявленным параметрам.

Принцип работы генератора сигналов

При разработке электронных модулей, компонентов схемы и прочих операциях генератор сигналов работает в качестве источника воздействующего сигнала.

Генератор формирует сигнал с изменяемой по времени амплитудой, который подается на тестируемый элемент или высокочастотный модуль, фильтр. Форма сигнала может быть произвольной, а может быть в виде любой периодической функции, например, синусоиды. Может представлять собой цифровой импульс или двоичную последовательность. Наиболее распространенные формы сигналов — синусоидальные сигналы, меандры и прямоугольные сигналы, пилообразные и треугольные сигналы.

Что представляет собой сигнал генератора?

Сигнал является биполярным истинным сигналом переменного тока с пиковыми значениями, которые колеблются относительно определенного уровня постоянного напряжения.

Также это могут быть сигналы со смещением, которые опускаются и поднимаются ниже или выше от расположения нулевого уровня (0 В). Под переменным током понимается любой изменяющий свое значение сигнал, независимо от привязки к нулю.

Таким образом, тестирование приборов заключается в подаче сигнала идеальной формы или с добавлением искажений, то есть ошибки, которая возможна в процессе работы диагностируемого прибора.

Главное достоинство генератора сигнала — это возможность имитации реальной ошибки, которую можно предсказать в определенном месте и в нужное время с помощью исследуемой схемы.

В итоге, способность реагировать тестируемого устройства на искажение демонстрирует его готовность работать в неблагоприятных условиях аварийного режима.

Как вывод можно сказать, что сигнал на выходе модуля анализируется осциллографом или другим прибором, например, анализатором спектра или измерителем мощности. По результатам анализа судят о корректной работе проверяемого устройства. По необходимости генератором можно добавить шум на тестируемый сигнал или имитировать замирание входного сигнала.

Основные применения генератора сигналов

Вы спросите, а зачем он нужен. Например, такой прибор как генератор сигналов A96 DDS понадобится, чтобы получить в работе над радиопередатчиком и приемником требуемую форму сигналов, чтобы настраивать УМЗЧ и измерять искажения или фронты.

Даже простейший бюджетный прибор, такой как функциональный генератор сигналов на ICL8038 даст представление о кривой на выходе при подаче синуса, треугольника или меандра, позволит увидеть результат, который получается на выходе.

Подобные устройства используются в прикладных областях при формировании низкочастотных навигационных сигналов, применяются для мобильной сотовой связи, спутников и радиолокации с длинной волны от миллиметрового диапазона. Чтобы выполнять работу в любых условиях придуманы даже карманные генераторы синусоидальных сигналов, такие как Fg-100. Прибор используется вместе с осциллографом для тестирования и наладки электронных схем.

Устройства стабилизируют синтезированную частоту, поддерживают калиброванный выходной уровень сигнала и дают возможность дистанционного управления.

Иногда получается, что генератор сигналов востребован даже чаще, чем осциллограф. Например, он нужен:

Когда надо проверить часть схемы и сгенерировать ШИМ (широтно-импульсную модуляцию).
Когда нужно проверить ЦАП (цифровые-аналоговые преобразователи).
Для определения сигналов различной формы и для постоянного напряжения, например при подаче управляющего сигнала, а лабораторный блок питания уже задействован.
Когда нужно проверить нелинейность АЦП (аналого-цифрового преобразователя).
Чтобы определить коэффициент преобразования и частоты трансформатора.
Чтобы запитать микросхему или ее часть, когда не желателен большой ток.
Когда, благодаря невысокому сопротивлению до 50 Ом, нужно проверить динамик, зуммер или определить на какую частоту нужно настроить срез фильтра.
Когда надо проверить усилители, снять ампер-частотную характеристику фильтра, определиться с точностью мультиметра или частотомера, или токовых клещей.

Цифровой генератор сигналов или аналоговый, что лучше?

Аналоговые приборы формируют высококачественные ВЧ-сигналы, обеспечивают АМ/ЧМ, импульсную и ФМ-модуляцию. Аналоговые источники могут качать частоты в заданном диапазоне и даже формируют стандартные сигналы генератора, например, пилообразной и треугольной формы.

Аналоговые генераторы сигналов отличаются:

Высокой частотой спектра до 10 дБн и отсутствием гармоник.
Низким собственным широкополосным шумом до 160 дБн.
Низким однополосным фазовым шумом до 140 дБн/Гц с отстройкой от несущей 10 кГц, f = 1 ГГц, полоса измерений 1Гц.

Однако подавляющее большинство генераторов построены на цифровом принципе. Некоторые приборы универсальны и подходят под требования и аналоговых устройств, и цифровых. Принимать надо то решение, которое оптимально и отвечает выгоде.

Например, генераторы стандартных функций и произвольной формы, они работают с любыми сигналами и смешанными тоже. Для создания и изменения сигналов любой формы применяется метод дискретизации. Для синхронизации с другими приборами и цифровыми выводами генераторы дополнены выходами маркеров.

Для каких целей лучше всего использовать цифровые генераторы сигнала?

Это тестирование в предельных режимах шин компьютеров, телекоммуникационных устройств и прочих приборов цифрового типа.

Если подробнее, то векторные приборы бывают импульсные с потоком сигналов прямоугольной формы или с высокочастотными импульсами на небольшом числе выходов. Устройства формируют сигналы в пределах информационной пропускной способности системы с помощью встроенного I/Q модулятора.

Приборы обладают возможностью создавать комплексные виды модуляции QPSK и 1024QAM. Подобные устройства тестируют высокоскоростное цифровое оборудование.

Векторные генераторы сигналов, или как их еще называют генераторы данных цифровой последовательности, создают 8, 16 и более синхронных потоков импульсов.

Есть более сложные модели. Возьмем приборы, работа которых построена на прямом цифровом синтезе сигналов и отличается большей конструктивной сложностью и высокой функциональностью.

Прямой цифровой синтез сигналов (DDS) как основной метод генерации синусоидальных сигналов

Прямой цифровой, или когерентный синтез (Direct Digital Synthesis или DDS) – технология генерации сигналов специальной и произвольной формы. Прибор, основанный на такой технологии, синтезирует гармонические сигналы множественных частот с высокой точностью и стабильностью из одного или нескольких опорных колебаний.

Принцип работы устройств, работающих с синтезом синусоидальных сигналов построен без применения колебательных компонентов. Для работы используется функция с потоком цифровых данных, соответствующих нужной форме сигнала, закрепленная в памяти. Поток данных подается на вход цифро-аналогового преобразователя, где происходит их изменение в последовательность уровней напряжения, приближенных к сигналу требуемой формы.

Метод уникален цифровой определенностью, то есть частота, амплитуда и фаза сигнала точно известны и подконтрольны в любой момент времени. Устройства DDS стойкие перед температурным воздействием и не подвержены старению.

Достоинства метода DDS:

Цифровое управление частотой и фазой сигнала на выходе.
Высокое разрешение по частоте и фазе.
Переход на другую частоту или фазу, перестройка по частоте без разрыва фазы происходит быстро, без выбросов и прочих аномалий, связанных с переходными процессами.
Для архитектуры, основанной на ЦПС, не обязательно применять точную подстройку опорной частоты из-за ее малого шага перестройки, обеспечена возможностью параметрической температурной компенсации.
Способность организации с помощью цифрового интерфейса микроконтроллерного управления.

Синтезатор частоты, применяемый в аппаратуре связи, служит ядром настройки и определяет ее главные технические параметры. Благодаря высокой степени интеграции, программному управлению и небольшим размерам, синтезатор удовлетворяет экономическим и техническим показателям. Например, генератор сигналов произвольной формы MHS-5200A.

Устройства цифрового синтеза выпускаются в интегральном виде с применением субмикронной CMOS-технологии, 3-вольтовой логики и миниатюрного корпуса.

Типы генераторов сигналов

Генераторы синусоидальных сигналов модулированного или не модулированного типа – это усилитель с положительной обратной связью, применяется для тестирования радиоэлектронных устройств.
Генераторы смешанных сигналов/функциональные генераторы:
генераторы сигналов произвольной формы (AWG) – устройство с высокой скоростью выборки за счет применения технологий сверхбыстрых переключающих гетеропереходных приборов на германии и арсениде галлия. Прибор, кроме синусоидального сигнала, может генерировать стандартные сигналы, такие как: меандр (1 мкГц — 50 МГц), пилообразный (1 мкГц – 1 МГц), импульсный (1 мкГц – 25 МГц), шумовой (полоса 50 МГц) и пользовательские сигналы с диапазоном частот от 1 мкГц до 10 МГц с возрастанием и убыванием по экспоненциальному закону, Sin(x)/x и сигнал постоянного тока. Генераторы AWG легко формируют и сохраняют во внутреннюю память сигналы произвольной формы. Рисунок 3. Упрощенная функциональная схема генераторов класса AWG
генераторы сигналов произвольной формы и стандартных функций (AFG) – лучшее соотношение цена и качество в своем классе. Например, генератор сигналов JUNCE JDS2900 — 15M отличается стабильностью и быстрым откликом на изменение частоты. Имеет два канала с диапазоном частот до 25 МГц и амплитудой от 1 мВпик-пик до 10 Впик-пик во всем рабочем диапазоне. Генерирует все типы сигналов, нужные для проведения лабораторных работ. Может работать в нескольких режимах и обладает встроенным частотомером до 200 МГц. Рисунок 4. Функциональная схема генератора AFG
Источники логических сигналов. Приборы для тестирования цифровой аппаратуры с длинными непрерывными двоичными последовательностями со специальным содержимым и временными характеристиками.
генераторы импульсов или генераторы временных соотношений (DTG) создают двоичную информацию большого объема. Такие приборы также называются генераторами кодовых соотношений, тестирующими компьютерные шины, микропроцессоры, дисковые накопители, логические интегральные схемы и прочие цифровые элементы.
генераторы цифровых последовательностей (ARB) или генераторы импульсной последовательности выводят поток импульсов или меандр на небольшое число выводов с высокой частотой. Высокая частота и крутой фронт позволяют тестировать высокоскоростное цифровое оборудование.

Дополнительно, генераторы подразделяют по частотному диапазону на:

генераторы НЧ-сигналов (низкочастотные), которые строятся как RC-генераторы, работают от 20 Гц до 200 кГц, иногда от до 2 или 20 МГц. Например, низкочастотный генератор сигналов Longwei TAG-101 с полосой пропускания от 10 Гц до 1 МГц с минимальным искажением в пределах нормы ±5%.
генераторы ВЧ-сигналов (высокочастотные LC-генераторы) для работы в радиочастотном диапазоне с различными видами модуляции на частоты до 100 – 150 МГц. Работают на основе LC-генераторов, обладают высокой степенью экранирования, без чего точные измерения при малых уровнях ВЧ-сигналов невозможны. Отличаются низким уровнем шумности, подходят для измерений с высоким уровнем требований.

С разновидностями генераторов сигналов цифрового типа разобрались. Как видим, линейка приборов отличается большим разнообразием.

Поставку надежных генераторов сигналов доверьте Суперайс

Поэтому, чтобы не ошибиться, обсудим, какими характеристиками нужно руководствуются, чтобы правильно выбрать генератор для своей задачи.

Основные параметры генератора сигналов

Объем памяти (длина записи)

От объема памяти или числа ячеек памяти для хранения сигнальных последовательностей зависит достоверность воспроизведения сигнала.

Вывод: больший объем памяти позволит сохранить большое количество мелких элементов формы сигнала, т.е. больше периодов сигнала останутся зафиксированными.

Частота дискретизации

Частота дискретизации (тактовая частота, частота выборок) — это количество выборок за определенный интервал времени. Определяет максимальную частотную составляющую выходного сигнала.

Вывод: при выборе обращайте внимание на то, чтобы частота дискретизации превышала минимум вдвое частоту самой высокой спектральной составляющей генерируемого сигнала. От частоты дискретизации зависит минимальный интервал времени, который используют при создании сигналов.

Разрешение по вертикали (по амплитуде)

Вертикальное разрешение или динамический диапазон определяется разрядностью ЦАП: чем выше разрядность, тем четче разрешение. Показатель служит для определения выходного сигнала, показывает минимальное значение шага напряжения. Измеряется в децибел (дБ) по отношению к амплитуде, например генератор сигналов специальной формы UNI-T UTG1010A отличает высокое разрешение 14 бит вертикального разрешения и частотой дискретизации 125 Мвыб/сек, что обеспечивает быстрый отклик.

Вывод: разрешение по вертикали – это точность амплитуды и достоверное воспроизведение искажений сигнала. При выборе желательно принимать во внимание, что чем выше разрешение, тем ниже частота дискретизации.

Дополнительные параметры:

Полоса пропускания или скорость передачи данных — это диапазон частот выходного сигнала, который генератор может надёжно воспроизвести. Этот параметр быть достаточным для пропускания высших частотных составляющих сигнала без ухудшения его характеристик.
Число выходных каналов. Наличие независимых каналов повышает гибкость прибора в работе, за счет возможности генерации различных испытательных сигналов.
Функциональные возможности. Обращайте внимание на набор воспроизводимых стандартных сигналов, модуляцию, амплитуду на выходе и возможности редактирования сигнала.

Выбор генератора сигналов зависит от задач, которые вы преимущественно выполняете или от запросов, что вы ждете от прибора.

Если вам нужен портативный прибор для генерации сигналов самых различных форм, т.е. вам нужно воспроизводить интересующие сигналы и тестировать оборудование при том, что все эти операции нужно делать с незначительной амплитудой вектора ошибок и небольшим уровнем шума, то вам потребуется генератор с разрешением больше 10 бит и частотой дискретизации от 200 Мвыб/с до 50 Гвыб/с.

Такое устройство обеспечивает прямую генерацию сигналов с несущей до 18 ГГц или генерацию синфазных и квадратурных составляющих модулирующего сигнала. Например, генератор сигналов JUNCE JDS2900 — 50M.

Понадобилось выполнить несколько операций:

протестировать приборы;
подключить и синхронизировать несколько устройств;
проводить масштабные эксперименты и расширять настройки тестирования.

В этом случае вам понадобится прибор из серии AWG. Он обладает простыми настройками блока, а синхронизация для него занимает мало времени, освобождая время для основных операций. Как правило, у таких генераторов погрешность в синхронизации 10 пс, что говорит о высокой точности прибора. В комплекте предлагаются все кабели, разъемы и принадлежности, необходимые для работы.

Что такое генератор сигналов

Принцип работы генератора сигналов

Что представляет собой сигнал генератора?

Основные применения генератора сигналов

Иногда получается, что генератор сигналов востребован даже чаще, чем осциллограф. Например, он нужен:

Когда надо проверить часть схемы и сгенерировать ШИМ (широтно-импульсную модуляцию).
Когда нужно проверить ЦАП (цифровые-аналоговые преобразователи).
Для определения сигналов различной формы и для постоянного напряжения, например при подаче управляющего сигнала, а лабораторный блок питания уже задействован.
Когда нужно проверить нелинейность АЦП (аналого-цифрового преобразователя).
Чтобы определить коэффициент преобразования и частоты трансформатора.
Чтобы запитать микросхему или ее часть, когда не желателен большой ток.
Когда, благодаря невысокому сопротивлению до 50 Ом, нужно проверить динамик, зуммер или определить на какую частоту нужно настроить срез фильтра.
Когда надо проверить усилители, снять ампер-частотную характеристику фильтра, определиться с точностью мультиметра или частотомера, или токовых клещей.

Цифровой генератор сигналов или аналоговый, что лучше?

Аналоговые генераторы сигналов отличаются:

Высокой частотой спектра до 10 дБн и отсутствием гармоник.
Низким собственным широкополосным шумом до 160 дБн.
Низким однополосным фазовым шумом до 140 дБн/Гц с отстройкой от несущей 10 кГц, f = 1 ГГц, полоса измерений 1Гц.

Для каких целей лучше всего использовать цифровые генераторы сигнала?

Прямой цифровой синтез сигналов (DDS) как основной метод генерации синусоидальных сигналов

Достоинства метода DDS:

Цифровое управление частотой и фазой сигнала на выходе.
Высокое разрешение по частоте и фазе.
Переход на другую частоту или фазу, перестройка по частоте без разрыва фазы происходит быстро, без выбросов и прочих аномалий, связанных с переходными процессами.
Для архитектуры, основанной на ЦПС, не обязательно применять точную подстройку опорной частоты из-за ее малого шага перестройки, обеспечена возможностью параметрической температурной компенсации.
Способность организации с помощью цифрового интерфейса микроконтроллерного управления.

Типы генераторов сигналов

Генераторы синусоидальных сигналов модулированного или не модулированного типа – это усилитель с положительной обратной связью, применяется для тестирования радиоэлектронных устройств.
Генераторы смешанных сигналов/функциональные генераторы:
генераторы сигналов произвольной формы (AWG) – устройство с высокой скоростью выборки за счет применения технологий сверхбыстрых переключающих гетеропереходных приборов на германии и арсениде галлия. Прибор, кроме синусоидального сигнала, может генерировать стандартные сигналы, такие как: меандр (1 мкГц — 50 МГц), пилообразный (1 мкГц – 1 МГц), импульсный (1 мкГц – 25 МГц), шумовой (полоса 50 МГц) и пользовательские сигналы с диапазоном частот от 1 мкГц до 10 МГц с возрастанием и убыванием по экспоненциальному закону, Sin(x)/x и сигнал постоянного тока. Генераторы AWG легко формируют и сохраняют во внутреннюю память сигналы произвольной формы. Рисунок 3. Упрощенная функциональная схема генераторов класса AWG
генераторы сигналов произвольной формы и стандартных функций (AFG) – лучшее соотношение цена и качество в своем классе. Например, генератор сигналов JUNCE JDS2900 — 15M отличается стабильностью и быстрым откликом на изменение частоты. Имеет два канала с диапазоном частот до 25 МГц и амплитудой от 1 мВпик-пик до 10 Впик-пик во всем рабочем диапазоне. Генерирует все типы сигналов, нужные для проведения лабораторных работ. Может работать в нескольких режимах и обладает встроенным частотомером до 200 МГц. Рисунок 4. Функциональная схема генератора AFG
Источники логических сигналов. Приборы для тестирования цифровой аппаратуры с длинными непрерывными двоичными последовательностями со специальным содержимым и временными характеристиками.
генераторы импульсов или генераторы временных соотношений (DTG) создают двоичную информацию большого объема. Такие приборы также называются генераторами кодовых соотношений, тестирующими компьютерные шины, микропроцессоры, дисковые накопители, логические интегральные схемы и прочие цифровые элементы.
генераторы цифровых последовательностей (ARB) или генераторы импульсной последовательности выводят поток импульсов или меандр на небольшое число выводов с высокой частотой. Высокая частота и крутой фронт позволяют тестировать высокоскоростное цифровое оборудование.

Дополнительно, генераторы подразделяют по частотному диапазону на:

генераторы НЧ-сигналов (низкочастотные), которые строятся как RC-генераторы, работают от 20 Гц до 200 кГц, иногда от до 2 или 20 МГц. Например, низкочастотный генератор сигналов Longwei TAG-101 с полосой пропускания от 10 Гц до 1 МГц с минимальным искажением в пределах нормы ±5%.
генераторы ВЧ-сигналов (высокочастотные LC-генераторы) для работы в радиочастотном диапазоне с различными видами модуляции на частоты до 100 – 150 МГц. Работают на основе LC-генераторов, обладают высокой степенью экранирования, без чего точные измерения при малых уровнях ВЧ-сигналов невозможны. Отличаются низким уровнем шумности, подходят для измерений с высоким уровнем требований.

Поставку надежных генераторов сигналов доверьте Суперайс

Основные параметры генератора сигналов

Объем памяти (длина записи)

Частота дискретизации

Разрешение по вертикали (по амплитуде)

Дополнительные параметры:

Полоса пропускания или скорость передачи данных — это диапазон частот выходного сигнала, который генератор может надёжно воспроизвести. Этот параметр быть достаточным для пропускания высших частотных составляющих сигнала без ухудшения его характеристик.
Число выходных каналов. Наличие независимых каналов повышает гибкость прибора в работе, за счет возможности генерации различных испытательных сигналов.
Функциональные возможности. Обращайте внимание на набор воспроизводимых стандартных сигналов, модуляцию, амплитуду на выходе и возможности редактирования сигнала.

Понадобилось выполнить несколько операций:

протестировать приборы;
подключить и синхронизировать несколько устройств;
проводить масштабные эксперименты и расширять настройки тестирования.

Усилитель мощности низкой частоты для генератора сигналов Г3-118

Усилители мощности низкой частоты (УНЧ) в разных вариантах были разработаны для повышения нагрузочной способности генератора сигналов низкочастотного Г3-118 и использовались при проведении опытов с магнитострикционными преобразователями различных типов, динамическими головками, низкочастотными и высокочастотными излучателями звука, соленоидами, трансформаторами и т. п. Помимо генератора Г3-118 совместно с усилителями могут использоваться и другие источники сигнала с подходящими параметрами.

1. Низкочастотный усилитель мощности 15 Вт

Параметры усилителя:

диапазон рабочих частот 20 Гц . 120 кГц при неравномерности АЧХ не более 10 %
максимальная выходная мощность 15 Вт на нагрузке сопротивлением 4 Ом при входном напряжении 0.7 В эфф. (1 В ампл.)
коэффициент гармоник при максимальной выходной мощности в диапазоне рабочих частот не более 1 %
входное сопротивление не менее 4.7 кОм
питание: сеть переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц
размеры 200 х 230 х 110 мм 3
масса не более 2 кг

Схема электрическая принципиальная усилителя мощности 15 Вт

Электрическая принципиальная схема усилителя мощности показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная низкочастотного усилителя мощности 15 Вт.

За основу усилителя взята схема простого высококачественного усилителя мощности звуковой частоты [2] с некоторыми корректировками. Операционный усилитель (ОУ) DA1 (КР544УД2) работает в малосигнальном режиме с малоомной нагрузкой R9. ОУ питается через резисторы R7, R8. Ток питания, зависящий от входного сигнала, создает на этих резисторах напряжение смещения транзисторов VT1, VT3 и VT2, VT4, включенных по схеме Дарлингтона. С выхода усилителя (коллекторы VT3, VT4) сигнал отрицательной обратной связи через резисторы R5, R6 поступает на инвертирующий вход ОУ. Соотношение сопротивлений R5 и R6 определяет уровень входного сигнала при максимальной мощности (0.7 В эфф.). Для балансировки ОУ по постоянному напряжению служит цепь R2R3R4. Конденсатор C2 служит фильтром нижних частот, а цепочка C4R9 — фильтром верхних частот. Для питания усилителя используется трансформатор T1 с выходным напряжением 24 В (действующее значение), ко вторичной обмотке которого подключен диодный мост VD1 — VD4 (4 шт. Д242). Конденсаторы C8, C9 фильтра блока питания создают искусственную среднюю точку, используемую в качестве общего провода. Для индикации работы усилителя используется светодиод HL 1 «СЕТЬ». Ниже на фотографиях рис. 2 — 4 показан вид усилителя спереди, сзади и со снятой верхней крышкой.

Рис. 2. Низкочастотный усилитель мощности 15 Вт. Вид спереди.

Рис. 3. Низкочастотный усилитель мощности 15 Вт. Вид сзади.

Рис. 4. Низкочастотный усилитель мощности 15 Вт. Вид сверху со снятой верхней крышкой.

2. Низкочастотный усилитель мощности 100 Вт

Параметры усилителя:

диапазон рабочих частот 10 Гц . 50 кГц при неравномерности АЧХ 0 Дб (0 %), 5 Гц . 100 кГц при неравномерности АЧХ не более 1.5 Дб (15 %), 2 Гц . 150 кГц при неравномерности АЧХ не более 6 Дб (50 %)
максимальная выходная мощность 100 Вт
нагрузка активно-индуктивная, сопротивление нагрузки лимитируется выходной мощностью, оптимальное сопротивление нагрузки 4 . 8 Ом
максимальное входное напряжение при коэффициенте усиления 100 % 0.7 В эфф. (1 В ампл.)
максимальная амплитуда выходного напряжения усилителя без нагрузки 40 В (28 В эфф.)
коэффициент гармоник при выходной мощности 50 Вт в диапазоне частот 5 Гц . 100 кГц не более 1 %
входное сопротивление не менее 10 кОм
питание: сеть переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц
размеры 200 х 230 х 110 мм 3
масса не более 4.5 кг

Схемы электрические принципиальные усилителя мощности 100 Вт

Электрические принципиальные схемы усилителя мощности показаны на рис. 5, 6.

Рис. 5. Схема электрическая принципиальная низкочастотного усилителя мощности 100 Вт.

Для питания усилителя от сети переменного тока 220 В 50 Гц используется силовой понижающий трансформатор T1 с выходным напряжением 2 х 32 В (действующее значение), ко вторичной обмотке которого подключен диодный мост VD1 — VD4 (4 шт. КД202В). Конденсаторы C1, C2, включенные на выходе диодного моста, выполняют роль фильтра блока питания. Для индикации работы усилителя используется светодиод HL 1 «СЕТЬ» (эскиз печатной платы приведен на рис. 7). С помощью потенциометра R1 » УСИЛЕНИЕ » можно линейно изменять уровень входного сигнала от 0 до 100 %.

Рис. 6. Схема электрическая принципиальная платы низкочастотного усилителя мощности 100 Вт.

Сам усилитель мощности построен по типовой схеме на микросхеме УНЧ TDA7294 (рис. 6). Чтобы расширить частотный диапазон в сторону более низких частот, использованы конденсаторы с емкостью больше рекомендованной ( C1, C2, C9 ). Эскиз печатной платы усилителя мощности представлен на рис. 8.

Рис. 7. Эскиз печатной платы индикатора усилителя мощности 100 Вт (размер платы 30 х 30 мм 2 ).

Рис. 8. Эскиз печатной платы низкочастотного усилителя мощности 100 Вт (размер платы 120 х 80 мм 2 ).

Ниже на фотографиях рис. 9 — 11 показан вид усилителя спереди, сзади и со снятой верхней крышкой:

Рис. 9. Низкочастотный усилитель мощности 100 Вт. Вид спереди.

Рис. 10. Низкочастотный усилитель мощности 100 Вт. Вид сзади.

Рис. 11. Низкочастотный усилитель мощности 100 Вт. Вид сверху со снятой верхней крышкой.

3. Низкочастотный двухканальный усилитель мощности 2 х 100 Вт

Параметры усилителя:

число каналов — два, характеристики каналов идентичные, источник входного сигнала каждого из каналов может быть выбран независимым переключателем
диапазон рабочих частот 10 Гц . 50 кГц при неравномерности АЧХ 0 Дб (0 %), 5 Гц . 100 кГц при неравномерности АЧХ не более 1.5 Дб (15 %), 2 Гц . 150 кГц при неравномерности АЧХ не более 6 Дб (50 %)
максимальная выходная мощность 100 Вт на канал
нагрузка активно-индуктивная, сопротивление нагрузки лимитируется выходной мощностью, оптимальное сопротивление нагрузки 4 . 8 Ом
максимальное входное напряжение при коэффициенте усиления 100 % 0.7 В эфф. (1 В ампл.)
максимальная амплитуда выходного напряжения каждого из каналов усилителя без нагрузки 40 В (28 В эфф.)
коэффициент гармоник при выходной мощности 50 Вт в диапазоне частот 5 Гц . 100 кГц не более 1 %
входное сопротивление не менее 10 кОм
питание: сеть переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц
размеры 400 х 360 х 160 мм 3 (без учета органов управления и подключения)
масса не более 17 кг

Схемы электрические принципиальные усилителя мощности 2 х 100 Вт

Электрические принципиальные схемы усилителя мощности показаны на рис. 12 — 14.

Рис. 12. Схема электрическая принципиальная двухканального низкочастотного усилителя мощности 2 х 100 Вт.

Напряжение питающей сети 220 В 50 Гц с разъема XP1 через предохранитель FU1 и выключатель S 1 поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора T1 . Его вторичная обмотка с выходным напряжением 2 х 32 В (действующее значение) используется для питания силовой части усилителя (через силовой выпрямитель), а обмотка с выходным напряжением 2 х 16 В — для питания сигнальных цепей (через стабилизатор напряжения). Напряжение с обмотки 2 х 32 В поступает на диодный мост VD1 — VD4 ( 4 шт. Д215А) силового выпрямителя. Конденсаторы C1 — C4, включенные на выходе диодного моста силового выпрямителя, выполняют роль фильтра блока питания. Для индикации работы усилителя используется светодиод HL 1 «СЕТЬ» (эскиз печатной платы на рис. 15). Двухполярный стабилизатор напряжения +15 В собран по схеме линейного параметрического стабилизатора на микросхеме DA1 ( КР142ЕН5) и транзисторе VT1 (КТ814). Он служит для питания сигнальных цепей усилителя, в частности, входного инвертора, а также вентилятора принудительного охлаждения радиаторов усилителей мощности. Эскиз печатной платы стабилизатора напряжения показан на рис. 16. С помощью потенциометров R1 » КАНАЛ A . УСИЛЕНИЕ , % » и R 2 » КАНАЛ B . УСИЛЕНИЕ , % » можно линейно изменять уровень входного сигнала с каждого из канальных входов от 0 до 100 % независимо друг от друга. С потенциометров R1 , R2 сигнал поступает на входной инвертор, позволяющий получать неинвертированное и инвертированное напряжение с каждого из канальных входов с примерно одинаковой амплитудой. Переключатели S2 » КАНАЛ A . ИСТОЧНИК » и S 3 » КАНАЛ B . ИСТОЧНИК » позволяют выбрать для каждого из каналов входной источник сигнала и его полярность. Далее сигналы выбранных источников поступают на соответствующие усилители мощности канала A и B . С выходов усилителей мощности усиленный сигнал поступает на выходные клеммы усилителя. Выходные клеммы усилителя при необходимости могут быть соединены параллельно для повышения тока в нагрузке (переключатели S 2 и S3 должны находиться в одинаковых положениях) или использоваться в последовательном соединении для повышения напряжения на нагрузке (переключатели S2 и S3 должны находиться в положении источника сигнала с одного и того же входа, но в разной полярности, например, A и -A или B и -B ).

Рис. 13. Схема электрическая принципиальная платы усилителя мощности одного канала низкочастотного усилителя мощности 2 х 100 Вт.

Усилители мощности обоих каналов построены по типовой схеме на микросхеме УНЧ TDA7294 (рис. 13). Чтобы расширить частотный диапазон в сторону более низких частот, использованы конденсаторы с емкостью больше рекомендованной ( C1, C2, C9 ). Эскиз печатной платы усилителя мощности каждого из каналов представлен на рис. 17. Для принудительного охлаждения плат усилителей мощности используется вентилятор, установленный в корпусе усилителя и подключенный к стабилизатору напряжения.

Рис. 14. Схема электрическая принципиальная платы входного инвертора низкочастотного усилителя мощности 2 х 100 Вт.

Двухканальный входной инвертор (рис. 14) построен по схеме инвертирующего усилителя с коэффициентом усиления, равным 1, на быстродействующих операционных усилителях DA1DA2 (КР574УД1). Точное значение коэффициента усиления подбирается с помощью подстроечных резисторов R4 или R9 независимо для каждого канала инвертора. Эскиз печатной платы входного инвертора представлен на рис. 18.

Рис. 15. Эскиз печатной платы индикатора усилителя мощности 2 х 100 Вт (размер платы 30 х 30 мм 2 ).

Рис. 16. Эскиз печатной платы стабилизатора напряжения +15 В усилителя мощности 2 х 100 Вт (размер платы 90 х 60 мм 2 ).

Рис. 17. Эскиз печатной платы одного канала низкочастотного усилителя мощности 2 х 100 Вт (размер платы 120 х 80 мм 2 ).

Рис. 18. Эскиз печатной платы входного инвертора низкочастотного усилителя мощности 2 х 100 Вт (размер платы 70 х 45 мм 2 ).

Ниже на фотографиях рис. 19 — 21 показан вид усилителя спереди, сзади и со снятой верхней крышкой:

Рис. 19. Низкочастотный двухканальный усилитель мощности 2 х 100 Вт. Вид спереди.

Рис. 20. Низкочастотный двухканальный усилитель мощности 2 х 100 Вт. Вид сзади.

Рис. 21. Низкочастотный двухканальный усилитель мощности 2 х 100 Вт. Вид сверху со снятой верхней крышкой.

4. Состояние разработки

Усилители мощности изготовлены в одном экземпляре каждый и используются в лабораторных условиях для проведения различных экспериментов. В частности, с помощью усилителя в комплекте с генератором сигнала и осциллографом можно оценивать свойства различных магнитомягких материалов в широком диапазоне частот. Одна из измерительных схем показана на рис. 22.

Рис. 22. Измерительная схема для снятия петель гистерезиса магнитных материалов.

На испытуемый образец наматываются две обмотки. L1 — обмотка возбуждения, с ее помощью внутри образца создается переменное магнитное поле. Обмотка L2 — сигнальная. Напряжение с ее выхода, прямо пропорциональное скорости изменения магнитной индукции внутри образца, подается на интегратор, а с него — на вход Y осциллографа. Резистор R1 выполняет роль датчика тока. Напряжение с него, прямо пропорциональное напряженности магнитного поля внутри образца, подается на вход X осциллографа. Роль интегратора в самом простом исполнении может выполнять RC цепь, включенная по схеме фильтра нижних частот (ФНЧ). Выбор частоты среза ФНЧ определяется частотой измерений.

На рис. 23 показан пример петли гистерезиса для ферритового кольца марки М1500НМ3-Б типоразмера К20х10х5, снятой на частоте 500 Гц для определения коэрцитивной силы. Одно большое деление по горизонтали составляет примерно 27 А/м. Коэрцитивная сила по индукции равна примерно 11 А/м, что соответствует литературным данным [ 3 , 4 ] .

Рис. 23. Петля гистерезиса ферритового кольца марки М1500НМ3-Б типоразмера К20х10х5 на частоте 500 Гц.

С использованием УНЧ 100 Вт проводились эксперименты по изучению воздействия на различные биообъекты и биоматериалы магнитного поля катушек Гельмгольца [ 5 ] , промодулированного музыкальными, шумовыми и кодированными сигналами, которые подавались на вход усилителя с выхода звуковой карты компьютера. Схема эксперимента представлена на рис. 24. Усилитель мощности подключается к стереовыходу звуковой карты компьютера через резисторную цепь R1R2 , выполняющую роль сумматора сигналов левого и правого звукового канала, а катушки Гельмгольца — к выходу усилителя. Для звуковой индикации переменного магнитного поля в зоне объекта может использоваться специальный аудиоконтроллер [1] .

Рис. 24. Схема эксперимента по изучению воздействия магнитного поля на биообъекты и биоматериалы.

Ссылки:

Аудиоконтроллер переменного магнитного поля звуковой частоты
Гумеля Е. Простой высококачественный УМЗЧ. — Радио, 1989, № 1, с. 44 — 48.
Мишин Д. Д. Магнитные материалы: Учеб. пособие. — М.: Высш. школа, 1981 — 335 с., ил.
Преображенский А. А., Бишард Е. Г. Магнитные материалы и элементы: Учебник для студ. вузов по спец. «Полупроводники и диэлектрики». — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1986. — 352 с.: ил.
Системы колец Гельмгольца (катушки Гельмгольца)

Катушки Гельмгольца — система из двух одинаковых последовательно включенных цилиндрических соленоидов, расположенных соосно, причем расстояние между центрами соленоидов приблизительно равно их среднему радиусу. В центре системы имеется зона однородного магнитного поля.
Коэрцитивная сила по магнитной индукции — напряженность размагничивающего поля, которое должно быть приложено к предварительно намагниченному образцу, чтобы магнитная индукция в нем стала равна нулю.
Усилитель мощности — устройство, выходной сигнал которого повторяет по форме и превосходит по мощности сигнал на входе.

23.09.2003
17.06.2010
26.04.2013
13.11.2013

Генераторы синусоидальных сигналов высокой частоты и СВЧ генераторы

В зависимости от требований к метрологическим характеристикам различают две группы ГВЧ: прецизионные и общего применения. Для ГВЧ первой группы характерно:

— погрешность установки и кратковременная нестабильность частоты 10.

— должны обеспечивать возможность модуляции сигналами различного вида, а также однополосную модуляцию и многочастотную структуру выходного сигнала.

При их создании используются методы диапазонно-кварцевой стабилизации и синтеза частот. Применяются при испытании устройств магистральной и радиотелефонной связи.

Основные характеристики ГВЧ общего применения.

— Погрешность установки частоты (0,01÷1,5)% при кратковременной нестабильности от 10-4
до 10-6

— Как правило, предусматривают следующие режимы работы:

1) максимального сигнала.

2) непрерывной генерации немодулированного сигнала

3) внешней амплитудной (реже частотной) модуляции

4) внутренней амплитудной модуляции.

В зависимости от величины стабильности выходной мощности принято различать генераторы сигналов (ГС) и генераторы стабильных сигналов (ГСС). Генераторы сигналов имеют входную мощность до 3 Вт и используются для питания передающих антенн и других мощных устройств.

ГСС – маломощные источники с низким уровнем выходного калиброванного напряжения (от 0,1 до 1,0) В. Применяются при испытании и настройке радиоаппаратуры, измерениях чувствительности и избирательности приемников, частотных характеристик фильтров и т.п.

Рисунок 9.7. Обобщенная структурная схема генератора высокой частоты общего применения

На приведенной схеме обозначены:

— ЗГ — задающий генератор. Выполняется на базе генератора типа LC (трехточечная схема с емкостной положительной ОС). Частота формируемого сигнала . Переключение поддиапазонов частоты, как правило, производится за счет коммутации катушек индуктивности. Плавная перестройка “внутри” поддиапазона осуществляется с помощью конденсаторов переменной емкости. Коэффициент перекрытия по частоте, в большинстве случаев, кп . К выходу ЗГ подключается основной и вспомогательный каналы преобразования.

— Вспомогательный канал содержит: дополнительный усилитель высокой частоты и электронно-счетный частотомер (ЭСЧ). Служит для формирования сигнала обеспечивающего возможность контроля значения и нестабильности частоты формируемого сигнала.

— Основной канал преобразования включает себя: модулятор (М), основной усилитель высокой частоты (УВЧ), систему автоматической регулировки уровня (АРУ), аттенюатор, внутренней генератор низкочастотных, как правило гармонических, сигналов.

— Модулятор представляет собой нелинейный электронный блок, коэффициент передачи которого, зависит от величины поданного управляющего напряжения.

— УВЧ — предназначен для усиления сформированного сигнала по напряжению и мощности, а также для “развязки” входа ЗГ от нагрузки, подключаемой к выходу прибора.

— Система АРУ включается в цепь ОС ГВЧ с целью стабилизации уровня напряжения на входе аттенюатора. Она содержит детектор (как правило среднеквадратических значений), источник опорного напряжения (ИОН) и дифференциальный усилитель.

С выхода дифференциального усилителя сигнал “рассогласования” подается на вход модулятора, коэффициент передачи которого устанавливается такой величины, чтобы разность напряжений на выходе детектора и ИОН оказалось равной нулю.

— Аттенюатор предназначен для внесения известного затухания (ослабления) в уровень выходного сигнала. Последовательно с входом АТТ как правило, включается сопротивление 50 Ом для согласования выхода УВЧ с нагрузкой в случае если аттенюатор установлен в положение “0”дБ.

— Внутренний генератор низкой частоты предназначен для обеспечения амплитудной модуляции выходного сигнала гармоническим сигналом частотой 1000 Гц (реже 400 Гц) в режиме внутренней амплитудной регуляции.

В современных измерительных комплексах ГВЧ используются в качестве источника калиброванного сигнала. В этом случае в ЗГ перестройка по частоте производится не механической коммутацией индуктивностей LC контуров, а за счет деления частоты. Это позволяет увеличить стабильность частоты формируемого сигнала, а также производить без инерционное переключение поддиапазонов.

Рисунок 9.8. Структурная схема задающего генератора с формированием поддиапазонов

за счет деления частоты

На схеме обозначены:

ЗГ – задающий генератор типа LC.

ПФ – полосовой фильтр

Генераторы СВЧ предназначены для работы в диапазоне частот(0,340) ГГц. Они применяются для настройки радиоприемных устройств, радиолокационных и радионавигационных станций, систем космической связи и спутникового вещания, измерения параметров антенн, ретрансляторов, радиорелейных линий и т.п. в схему генераторов входит задающий генератор, модулятор, измеритель мощности, частотомер и аттенюатор. В зависимости от диапазона частот в качестве активного элемента схемы задающего генератора используют СВЧ – транзисторы, отражательные клистроны с внешним или внутренним объемным резонатором (810) ГГц. В более коротковолновой части спектра находят применение диоды имеющие участок вольт-апмерной характеристики с отрицательным сопротивлением (туннельные диоды, лавинно-пролетные диоды, диоды Ганна). Кратковременная нестабильность частоты 10 при использовании коаксиальных или объемных резонаторов из латуни. Для сферических ферритовых объемных резонаторов из ферромагнитного кристалла железоиттриевого граната (ЖИГ-резонатор), кратковременная нестабильность частоты 10.

За счет изменения напряженности внешнего магнитного поля ЖИГ-резонаторы можно перестраивать по частоте (кп2) , а также осуществлять ЧМ – модуляцию.

Генераторы СВЧ должны обеспечивать работу с различными видами модуляции и отвечать повышенным требованиям по экранированию СВЧ излучения.

Генератор синусоидального сигнала. Схема и описание

Данная схема генератора низкой частоты гармонического синусоидального сигнала предназначена для настройки и ремонта усилителей звуковой частоты.

Паяльный фен YIHUA 8858

Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…

Генератор синусоидального сигнала совместно с милливольтметром, осциллографом или измерителя искажений создает ценный комплекс для настройки и ремонта всех каскадов усилителя звуковой частоты.

Основные характеристики:

Генерируемые частоты: 300 Гц, 1 кГц, 3 кГц.
Максимальное гармоническое искажение (THD): 0,11% — 1 кГц, 0,23% — 300Гц, 0,05% — 3 кГц
Ток потребления: 4,5 мА
Выбор выходного напряжения: 0 — 77,5 мВ, 0 — 0,775 В.

Схема синусоидального генератора достаточно проста и построена на двух транзисторах, которые обеспечивают высокую частоту и амплитудную стабильность. Конструкция генератора не требует никаких элементов стабилизации, таких как лампы, термисторы, или других специальных компонентов для ограничения амплитуды.

Каждая из трех частот (300 Гц, 1 кГц и 3 кГц) устанавливается переключателем S1. Амплитуда выходного сигнала может быть плавно изменена посредством переменного резистора R15 в двух диапазонах, которые устанавливаются переключателем S2. Доступные амплитудные диапазоны: 0 — 77,5 мВ (219,7 мВ от пика до пика) и 0 — 0,775 В (2,191 В от пика до пика).

На следующих рисунках приведена разводка печатной платы и расположение элементов на ней.

Перечень необходимых радиодеталей:

R1 — 12k
R2 — 2k2
R3, R4, R5, R15 — 1k переменный
R6, R7 — 1K5
R8 — 1k
R9 — 4k7
R10 — 3k3
R11 — 2k7
R12 — 300
R13 — 100k
С1 — 22n
С2 — 3u3
С3 — 330n
С4 — 56n
С5 — 330n
С6, С7 — 100n
D1, D2 — 1N4148
T1, T2, T3 — BC337
IO1 — 78L05

Если все детали установлены правильно и в монтаже нет никаких ошибок, генератор синусоидального сигнала должен заработать при первом же включении.

Напряжение питания схемы может быть в диапазоне 8-15 вольт. Чтобы поддержать стабильную амплитуду напряжения выходного сигнала, линия питания дополнительно стабилизирована микросхемой 78L05 и диодами D1, D2 в результате на выходе стабилизатора около 6,2 вольт.

Перед первым включением необходимо подключить выход генератора к частотомеру или осциллографу и с помощью подстроичных резисторов R3, R4 и R5 установить точную выходную частоту для каждого из диапазонов: 300 Гц, 1 кГц и 3 кГц. При необходимости, если не совсем удается подстроить частоты, то можно дополнительно подобрать сопротивления постоянных резисторов R6-R8.

http://pandatron.cz/?1134&sinusovy_generator_s_nizkym_zkreslenim

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Конструкция мощного выходного каскада генератора сигналов

Генераторы сигналов вырабатывают определенные электрические сигналы с характерной прогрессией во времени. Если эти сигналы имеют простую периодическую форму волны, такую как синусоидальные, квадратные или треугольные, генераторы называются генераторами функций. Их часто используют для проверки работы электрических цепей или узлов. На вход подается определенный сигнал, а на выходе он подключается к соответствующему измерительному устройству (например, осциллографу).Затем он может быть оценен пользователем. В прошлом задача обычно заключалась в разработке выходного каскада. Описание того, как спроектировать небольшой и недорогой выходной каскад с усилителем усиления по напряжению (VGA) и усилителем с обратной связью по току (CFA), описано в этой статье.

Типичные генераторы сигналов предлагают выходное напряжение в диапазоне от 25 мВ до 5 В. Для управления нагрузками 50 Ом и выше на выходной стороне обычно используются мощные дискретные компоненты, несколько компонентов параллельно или дорогие ASIC.Внутри часто есть реле, которые позволяют устройствам переключаться между различными уровнями усиления или ослабления и, таким образом, регулировать выходной уровень. Из-за необходимого переключения реле для различных коэффициентов усиления в определенной степени возникает прерывистая работа. Упрощенная блок-схема показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Упрощенная блок-схема выходного каскада классического генератора сигналов.

С более новыми микросхемами усилителя нагрузка также может управляться напрямую без какого-либо внутреннего реле.Таким образом, конструкция выхода генератора упрощается, а сложность и затраты снижаются. Двумя основными компонентами такого выхода являются мощный выходной каскад, обеспечивающий высокие скорости, высокие напряжения и токи, и регулируемый усилитель с возможностью непрерывной линейной точной настройки.

Рисунок 2. Упрощенная блок-схема выходного каскада генератора сигналов с VGA.

Во-первых, исходный входной сигнал должен быть усилен или ослаблен через VGA.Выходной сигнал VGA может быть настроен на желаемую амплитуду независимо от входного сигнала. Например, для выходной амплитуды V _OUT, равной 2 В при коэффициенте усиления 10, выходная амплитуда VGA должна быть установлена на 0,2 В. К сожалению, многие VGA представляют собой узкое место из-за их ограниченного диапазона усиления. Диапазоны усиления более 45 дБ встречаются довольно редко.

Благодаря маломощному VGA AD8338 компания Analog Devices обеспечивает программируемый диапазон усиления от 0 дБ до 80 дБ. Таким образом, в идеальных условиях амплитуда выходного сигнала находится между 0.5 мВ и 5 В могут быть запрограммированы непрерывно для генераторов сигналов без необходимости в дополнительных реле или коммутируемых сетях. Отсутствие этих механических компонентов позволяет избежать разрывов. Поскольку цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) и компоненты прямого цифрового синтеза (DDS) часто имеют дифференциальные выходы, AD8338 предлагает полностью дифференциальный интерфейс. Кроме того, с помощью гибкого входного каскада любую асимметрию входных токов можно компенсировать с помощью внутреннего контура обратной связи.В то же время на внутренних узлах поддерживается напряжение 1,5 В. В нормальных условиях максимальный входной сигнал 1,5 В генерирует ток 3 мА при входном сопротивлении 500 Ом. При более высоких входных амплитудах, например 15 В, потребуется более высокое сопротивление непосредственно на входных контактах. Это сопротивление рассчитано таким образом, чтобы получился тот же ток 3 мА.

Многие коммерческие генераторы сигналов обеспечивают максимальную эффективную выходную мощность 250 мВт (24 дБмВт) при нагрузке 50 Ом (синусоидальная волна).Однако этого часто недостаточно для приложений с более высокой выходной мощностью, которые требуются, например, для тестирования ВЧ-усилителей или генерации ультразвуковых импульсов. По этой причине также используются усилители с обратной связью по току. ADA4870 обеспечивает управляющий ток 1 А при амплитуде 17 В на выходной стороне при напряжении питания ± 20 В. Синусоидальные волны могут генерироваться при полной нагрузке до 23 МГц, что делает их идеальными интерфейсными драйверами для универсальные генераторы сигналов произвольной формы.Для оптимизации размаха выходного сигнала ADA4870 настроен с коэффициентом усиления 10, таким образом, требуемая входная амплитуда равна 1.6 В. Однако, поскольку ADA4870 имеет вход с привязкой к земле, а входящий в сеть AD8338 имеет дифференциальный выход, между обеими частями должен быть подключен дифференциальный усилитель приемника для преобразования дифференциального сигнала с заземлением. AD8130 предлагает произведение коэффициента усиления и ширины полосы (GBWP) 270 МГц и скорость нарастания 1090 В / мкс, что очень хорошо подходит для этого приложения. Выход AD8338 ограничен значением ± 1 В, поэтому промежуточное усиление AD8130 должно быть рассчитано на 1,6 В / В. Общая конфигурация схемы показана на рисунке 3.Он предлагает полосу пропускания 20 МГц при амплитуде 22,4 В (39 дБмВт) и нагрузке 50 Ом.

Рис. 3. Упрощенная схема дискретно спроектированного выходного каскада генератора сигналов.

Комбинация мощного VGA (AD8338), мощного CFA (ADA4870) и дифференциального усилителя приемника (AD8130) позволяет относительно легко построить компактный выходной каскад генератора сигналов высокой мощности. Он превосходит традиционные выходные каскады за счет более высокой надежности системы, более длительного срока службы и более низких затрат.

использованная литература

Хантер, Дэвид. «Два новых устройства помогают заново изобрести генератор сигналов». Analog Dialogue, октябрь 2014 г.

LM324 Function Generator: Circuit Simulation and Test

I Introduction

1,1 Что такое LM324?

LM324 — недорогой четырехканальный операционный усилитель.

Генератор низкочастотных сигналов, разработанный с использованием его в качестве основного устройства, имеет преимущества простой схемы, стабильной формы сигнала, экономичности и практичности, а также простоты использования.Он может выводить синусоидальные, прямоугольные и треугольные сигналы, обычно используемые в экспериментальных испытаниях. А частоту и амплитуду сигнала можно регулировать.

Рисунок 1. Четырехоперационные усилители LM324

1.2 Что такое Wave G enerator ?

Генератор сигналов относится к прибору, который генерирует электрические тестовые сигналы с требуемыми параметрами. Схема может состоять из операционных усилителей и дискретных компонентов или одночипового интегрированного функционального генератора.Он широко применяется в производственной практике и технике. Некоторые стандартные продукты, которые широко используются в настоящее время, хотя и имеют полные функции и высокопроизводительные индикаторы, более дороги и имеют много функций, которые недоступны.

1.3 Генератор волн с использованием LM324

В этом блоге четырехоперационные усилители с дифференциальным входом LM324 используются в качестве основного устройства, синусоидальная волна генерируется колебательной схемой RC-моста, затем прямоугольная волна генерируется компаратор перехода через нуль, и треугольная волна генерируется интегрирующей схемой.

Благодаря программному моделированию и эксперименту по моделированию Proteus была получена идеальная форма волны 20 Гц ~ 20 кГц, а также можно регулировать частоту и амплитуду сигнала.

Каталог

II Как сгенерировать и преобразовать волну

Существует множество схем генерации и преобразования сигналов. Здесь используется схема синусоида → прямоугольная волна → треугольник волна , показанная на рисунке 2. Среди них синусоидальная волна генерируется колебательным контуром RC-моста, который характеризуется стабильной амплитудой и частотой, простой настройкой и может генерировать синусоидальный сигнал с очень низкой частотой; затем используется компаратор перехода через нуль для генерации прямоугольной волны, а затем RC-интегральная схема используется для генерации треугольной волны.Этот сигнал имеет ту же частоту.

Эта схема имеет простую структуру и может генерировать хорошие синусоидальные и прямоугольные сигналы, но сгенерировать синхронизированный сигнал треугольной формы с помощью интегральной схемы сложно. Причина в том, что если постоянная времени схемы интегрирования не изменяется, амплитуда выходной треугольной волны изменяется одновременно с изменением частоты прямоугольного сигнала. Для сохранения неизменной выходной амплитуды треугольной волны и хорошей линейности необходимо одновременно изменять постоянную времени интегрирования.

Рисунок 2. Генерация и преобразование волн

Частота сигнала определяется RC схемой выбора частоты синусоидального колебательного контура. Из-за большого диапазона частот в сети выбора частоты используются три набора конденсаторов с разной емкостью для формирования трех частотных диапазонов, которые выбираются переключателем диапазонов, а затем коаксиальный потенциометр регулирует частоту колебаний. Три вида сигналов можно выбрать с помощью переключателя передач, а затем независимо выводить через потенциометр регулировки амплитуды для достижения цели выбора сигнала и регулировки амплитуды.

III Конструкция U nit C ir circuit

3.1 Sine W av. Синусоидальная волна Генерирующая схема должна не только генерировать синусоидальный сигнал требуемого выхода, но также и входной сигнал следующей схемы. В этой части схемы используется типичный RC-мостовой синусоидальный колебательный контур, как показано на рисунке 3, он состоит из двух частей: цепи усиления и схемы выбора частоты.Операционный усилитель — это ядро, образующее звено усиления. Сеть, состоящая из последовательно включенных резистора R ₁ и конденсатора C ₁, резистора R ₂ и конденсатора C ₂, включенных параллельно, представляет собой RC-цепочку последовательно-параллельной выборки частоты. Схема выбора частоты также представляет собой цепь положительной обратной связи, обеспечивающую нулевой фазовый сдвиг и образующую синфазный усилитель. R ₃ и R ₄ — это глубокая отрицательная обратная связь для получения хорошей формы выходного сигнала.Если R ₁ = R ₂ = R, C ₁ = C ₂ = C, то центральная частота сети выбора частоты равна f ₀ = 1 / (2π RC). Когда схема работает на этой частоте, коэффициент обратной связи наибольший и составляет | F | _макс = 1/3. Согласно условиям генерации коэффициент усиления по напряжению схемы усилителя должен быть не менее 3А | (₄ рэндов + ₃ рэндов) / ₄ рэнд |. Следовательно, чтобы обеспечить колебание контура, требуется R ₃> 2R ₄.

Рисунок 3. Цепь колебаний RC-моста

В практических приложениях для регулировки частоты и усиления усилителя можно использовать схему, показанную на рисунке 4. Среди них: R ₃ ~ R ₅ и диоды D ₁, D ₂ образуют цепь отрицательной обратной связи и звено стабилизации амплитуды. Регулировка RV ₃ может изменить коэффициент обратной связи отрицательной обратной связи, тем самым регулируя усиление напряжения схемы усилителя, чтобы соответствовать условиям репликации колебаний.

Рисунок 4. Цепь моделирования колебаний RC

Ввиду большого диапазона частот сигнала от 20 Гц до 20 кГц для регулировки используются две группы по три конденсатора каждая с разной емкостью в 10 раз и два коаксиальных потенциометра. Выберите разные конденсаторы для грубой настройки частоты колебаний f ₀ и используйте коаксиальный потенциометр для точной настройки f ₀. Значения сопротивления, соответствующие разным емкостям и частотам колебаний f ₀, показаны в таблице 1.

Таблица 1. Соответствие между частотой колебаний f ₀ и сопротивлением и емкостью

Из таблицы 1 видно, что каждая комбинация емкости и сопротивления может регулировать определенный диапазон частот, и эти три диапазона пересекаются, поэтому частоту можно непрерывно регулировать. Если вы хотите сгенерировать сигнал от 200 Гц до 2 кГц, вы можете установить конденсатор на 33 нФ, а затем отрегулировать RV ₁ и RV ₂, чтобы сопротивление было последовательно с R ₁ и R ₂. измените значение между 24 кОм и 2.4 кОм.

3,2 Квадрат W средний G ввод C схема
Генерирующая схема прямоугольной формы относительно проста. Инвертирующий вход операционного усилителя LM324 заземлен. Неинвертирующий вход подключен к выходу схемы генерации синусоидальной волны для формирования компаратора перехода через ноль, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5.Схема генерации прямоугольной волны

Когда входной синусоидальный сигнал sin изменяется между положительным и отрицательным полупериодами, на выходе получается прямоугольный сигнал squ с фиксированной амплитудой, синфазный с синусоидальной волной.

3,3 Треугольник W средний G Включение C Схема
В схеме генерации треугольной волны используется интегрирующая RC-схема, показанная на рисунке 6, которая состоит из операционный усилитель U _{1: C}, C ₃ / C ₃ ′ / C ₃ ″, R ₇ и RV ₄ _.

Рисунок 6. Схема генерации треугольных волн

Прямоугольный сигнал squ подключен к инвертирующей входной клемме усилителя через R ₇ и RV ₄, а выходной сигнал представляет собой треугольную волну trii, генерируемую интегральным преобразованием RC-цепи, состоящей из R _7., RV ₄ и C ₃ / C ₃ ′ / C ₃ ″. C ₃, C ₃ ‘, C ₃ ″ выбираются переключателем диапазона (этот переключатель должен быть синхронизирован с переключателем диапазона выбранной частотной сети) для изменения интегральной постоянной времени схемы на другой частоте. группы.Потенциометр RV ₄ позволяет регулировать амплитуду выходного сигнала. Чтобы получить треугольную волну с хорошей линейностью, для ограничения отрицательной обратной связи используется резистор R ₈, а при выборе параметров компонентов постоянная времени интегрирующей цепи τ = RC должна быть больше половины периода квадрата волновой сигнал (ширина прямоугольной волны). Если частота сигнала составляет 100 Гц, ширина прямоугольной волны составляет 0,005 с. Если C = 1 мкФ, то R> 5 кОм.

IV Моделирование и тестирование схемы
Нарисуйте каждую часть схемы, показанной на рисунках 4–6 в Proteus. Три части схемы подключаются в соответствии с соотношением, показанным на рисунке 2. Затем подключите выход каждой части схемы к виртуальному осциллографу и запустите моделирование. Вы можете наблюдать форму сигнала моделирования на рисунке 7. В процессе моделирования необходимо отметить несколько проблем: Согласно теоретическим расчетам, схема генерации синусоидальной волны может начать вибрировать, когда коэффициент усиления усилителя больше 3, но иногда В реальном процессе моделирования возникает явление отсутствия вибрации.

Помехи добавлены для решения этой проблемы, как показано на Рисунке 4, источник питания -9 В, подробности см. В литературе. Для изменения полосы частот используются три группы конденсаторов C ₁ / C ₁ ′ / C ₁ ″, C ₂ / C ₂ ′ / C ₂ ″, C ₃ / C ₃ ′ / C ₃ ″ необходимо изменить одновременно, иначе не будет вибрации или форма волны будет искажена. Потенциометры RV ₁ и RV ₂ должны быть настроены на одинаковое сопротивление.Отрегулируйте RV ₃, чтобы амплитуда выходной синусоидальной волны достигала максимального неискаженного состояния. RV ₄ может регулировать амплитуду выходной треугольной волны. Путем экспериментального тестирования схемы на осциллографе можно наблюдать три идеальных формы сигнала. Следует отметить, что: переключатели SW ₁, SW ₂ и SW ₃ должны использовать трехпозиционный переключатель с более чем 3 группами. RV ₁, RV ₂ используйте для настройки коаксиальные потенциометры.Выходной сигнал может выводиться параллельно в одно и то же время, или он может выводиться отдельно через потенциометр (для регулировки амплитуды сигнала) через переключатель выбора. Кроме того, во время тестирования не требуется отключать питание.

Рис. 7. Форма волны моделирования, полученная в Proteus
.

FAQ

LM324 — это микросхема Quad op-amp , интегрированная с четырьмя операционными усилителями, питаемыми от общего источника питания.Диапазон дифференциального входного напряжения может быть равен диапазону напряжения источника питания. … Как правило, операционные усилители могут выполнять математические операции.

В чем разница между lm324 и lm339?

LM324 имеет дополнительный выход, а LM339 — открытый коллектор. В дополнительном выходе ток может течь в любом направлении по мере необходимости (источник или сток), в то время как выход с открытым коллектором может только принимать ток.

Операционные усилители — это линейные устройства, которые обладают всеми свойствами, необходимыми для почти идеального усиления постоянного тока, и поэтому широко используются для преобразования сигналов, фильтрации или для выполнения математических операций, таких как сложение, вычитание, интегрирование и дифференцирование.

LM324 IC Applications

Приложения IC LM324 включают следующее.Используя эту ИС, можно очень просто реализовать обычные приложения для операционных усилителей. Эта ИС может использоваться как генераторы, выпрямители, усилители, компараторы и т. Д.

Прочитав этот блог, вы лучше понимаете LM324? Если у вас есть какие-либо мысли о LM324, не стесняйтесь сообщить нам об этом в разделе комментариев!
Принципиальная схема
с использованием микросхемы LM324 и ее спецификации
Функциональный генератор
— это тип прибора, который используется для генерации сигналов различных типов, таких как синусоидальные, треугольные, прямоугольные, квадратные.Различные типы сигналов имеют разные частоты, которые могут быть сгенерированы при использовании прибора в качестве генератора функций. Этот генератор генерирует пять типов сигналов: синусоидальный, квадратный, зубчатый, треугольный и прямоугольный. Есть два типа генераторов функций: аналоговые и цифровые. Частоты, обеспечиваемые этим генератором, составляют до 20 МГц. Краткое объяснение этого генератора обсуждается в этой статье вместе со схемой и блок-схемой.

Что такое генератор функций?

Определение: Функциональный генератор определяется как тип устройства, которое выдает различные типы сигналов в качестве выходных сигналов.Общие формы сигналов, генерируемые этим генератором, — это синусоидальная волна, прямоугольная волна, треугольная волна и пилообразные волны. Формы сигналов этих частот можно регулировать от герц до ста кГц. Этот генератор считается наиболее универсальным прибором в лаборатории электротехники и электроники, поскольку сигналы, генерируемые этим генератором, могут применяться в различных областях.

Аналоговый функциональный генератор и цифровой функциональный генератор являются типами функциональных генераторов. Преимущества аналогового генератора: экономичность, простота использования, гибкость, регулировка амплитуды и частоты.Преимущества цифровых генераторов — высокая точность и стабильность. Основные недостатки этого цифрового генератора — сложность и дороговизна.

Блок-схема функционального генератора

Блок-схема функционального генератора содержит различные компоненты, такие как сеть управления частотой, источник постоянного тока 1, источник питания постоянного тока 2, интегратор, мультивибратор компаратора напряжения, конденсатор, цепь формирования резистивного диода, и два выходных усилителя.Блок-схема этого генератора показана на рисунке ниже. Блок-схема функционального генератора

Частоты можно контролировать, изменяя величину тока. Два источника постоянного тока изменяют частоту выходного сигнала. Формы выходных сигналов, генерируемых этим генератором, являются синусоидальными, треугольными и квадратными. Частотный диапазон этих сигналов колеблется от 0,01 Гц до 100 кГц. Сеть управления частотой контролирует частоту на передней панели этого генератора, и есть ручка, называемая регулятором частоты.Частоту сигналов o / p можно изменить, используя эту ручку и изменяя частоту.

Сеть управления частотой обеспечивает напряжение, и это напряжение используется для регулирования двух источников постоянного тока, таких как верхний и нижний. Первое выходное напряжение источника постоянного тока может линейно увеличиваться со временем, тогда как источник более низкого тока обеспечивает напряжение для изменения выходного напряжения интегратора, которое будет линейно уменьшаться со временем. Выражается выходное напряжение интегратора от верхнего источника тока.

Когда крутизна опорного напряжения увеличивается или уменьшается, тогда источник постоянного тока 1 будет увеличиваться или уменьшаться. Второй источник постоянного тока нижнего уровня обеспечивает обратное управление интегратору, и из-за этого обратного тока выходное напряжение интегратора линейно уменьшается со временем. На выходе компаратора выдается прямоугольный сигнал, частота которого совпадает с частотой выходного напряжения. Схема резистивных диодов изменяет наклон треугольной формы волны по мере того, как ее амплитуда создает, и изменяет синусоидальную форму волны с искажением <1%.Формы выходных сигналов этого генератора показаны ниже.
Формы выходных сигналов функционального генератора
Таким образом, этот генератор генерирует три типа сигналов, которые имеют разные частоты. Источник синхросигнала, проверка запаса по времени, проверка источника питания постоянного тока, проверка звукового ЦАП — вот некоторые из применений функционального генератора.

Продукты генератора функций

Различные типы продуктов генераторов функций показаны в таблице ниже
200 9036 9036 Metravi FG-5000

S.НЕТ Номер модели Частота Марка Номер модели Формы сигналов

1 MetroQ MTQ 201T 2 MTQ 201T Синус, квадрат и треугольник

2 Генератор функции звуковой частоты от 0,2 Гц до 200 кГц ASICO AE 512 Синус, квадрат, треугольник 64

1 Гц — 5 МГц Metravi FG-5000 Синус, треугольник, квадрат, пилообразный, импульсные волны

4 MetroQ MTQ 1001 0.От 1 Гц до 1 МГц MetroQ MTQ 1001 Синус, квадрат, треугольник и выход TTL

5 HTTC FG-2002 0,2 Гц ~ 2 МГц NAAFIE 9 FG Прямоугольная волна и треугольная волна

Принципиальная схема функционального генератора с операционным усилителем LM324

LM324 представляет собой 14-контактную интегральную схему, принципиальная схема функционального генератора с LM324 показана ниже. Компонентами, необходимыми для этой схемы, являются микросхема операционного усилителя LM324, два резистора 10 кОм, четыре резистора 100 кОм, резистор 22 кОм, резистор 220 кОм, керамический конденсатор 1 мкФ, керамический конденсатор 33 нФ, конденсатор 10 нФ и потенциометр 100 кОм.Схема содержит три операционных усилителя, первый операционный усилитель генерирует прямоугольную волну, второй операционный усилитель генерирует выходной сигнал треугольной формы, а третий операционный усилитель генерирует выходной сигнал синусоидальной волны. Схема функционального генератора
с операционным усилителем LM324
Схема выводов микросхемы LM324 показана ниже.
Схема выводов микросхемы LM324
LM324 — это интегрированная микросхема, состоящая из 14 контактов. Контакты 1, 7, 8, 14 — выходные контакты, контакты 2, 6, 9, 4 — инвертирующие входные контакты, а контакты 3,5, 10, 12 — неинвертирующие входные контакты, контакт 4 — это Vcc. (питание), а вывод 11 — земля.

Технические характеристики

Технические характеристики функционального генератора общего назначения показаны ниже

Этот генератор выдает пять типов сигналов

Широкий диапазон частот генерируется этим генератором

Для аналогового генератора стабильность частоты составляет 0,1% в час

Максимальное искажение синусоидальной волны для аналоговых генераторов составляет около 1%

Поддерживаются модуляции AM (амплитудная модуляция), FM (частотная модуляция) или PM (фазовая модуляция).

Меры предосторожности

Некоторые меры безопасности функционального генератора:

Используйте правильную настройку напряжения

Обеспечьте надлежащую вентиляцию

Не работайте при высокой частоте и давлении

Часто задаваемые вопросы

1).В чем разница между генератором сигналов и генератором функций?

Функциональный генератор генерирует несколько форм сигналов, таких как синусоидальная волна, пилообразная волна, треугольные волны, прямоугольные волны и прямоугольные волны, но в случае генераторов сигналов генерируются только синусоидальные волны.

2). Что такое генератор логических функций?

Генератор логических функций — это один из типов генератора, который генерирует двоичные сигналы.

3). Как работают генераторы?

Генератор преобразует энергию из механической в электрическую и работает по принципу электромагнитной индукции.

4). Где используется генератор функций?

Функциональные генераторы, используемые для генерации сигналов различной формы, например синусоидальной, зубчатой и т. Д.

5). Какие бывают типы генераторов функций?

Есть два типа генераторов: аналоговые и цифровые функциональные генераторы.

В этой статье рассматриваются обзор работы генератора функций, принципиальная схема с операционным усилителем LM324, блок-схема, схема выводов операционного усилителя LM324, формы выходных сигналов генераторов функций.Вот вам вопрос, каков частотный диапазон функционального генератора?
Схема генератора прямоугольных импульсов
с микросхемой операционного усилителя 741

В этом руководстве мы узнаем о схеме генератора прямоугольной волны с операционным усилителем IC 741. Операционный усилитель можно настроить для генерации треугольной формы волны.

Обзор
Операционный усилитель 741 IC — один из самых популярных и универсальных операционных усилителей, который может использоваться во многих приложениях, включая компаратор, усилитель генератора сигналов и т. Д.

Генератор прямоугольной волны — это электронная схема, которая генерирует прямоугольную волну. Генератор прямоугольных сигналов на основе операционного усилителя представляет собой простую схему, которая широко используется в генераторах функций. Схема для генератора прямоугольных импульсов разработана на ОУ 741.

Спецификация
Ниже приведены компоненты, необходимые для практического изучения этого руководства.

S.N. Компоненты Описание Количество

1 Резистор 10 кОм 2

2 Резистор 12 кОм 1

3 Конденсатор 1 мкФ, 16 В (электролитический конденсатор) 1

4 ИС операционного усилителя LM741
1

Микросхема операционного усилителя LM741
LM741 — это ИС операционного усилителя, обладающая множеством функций.Микросхема доступна во многих различных упаковках. Количество транзисторов, используемых во внутренней схеме ИС, равно 20. ИС может использоваться в широком диапазоне аналоговых проектов.

Такие характеристики, как высокий коэффициент усиления, низкое потребление тока и широкое напряжение питания, делают его идеальным для использования в цепях с батарейным питанием. Кроме того, ИС также защищена от перегрузки с обеих сторон, то есть входа и выхода, эта функция защищает внутреннюю схему ИС от повреждения перегрузкой.

Проверьте спецификации IC LM741

Принципиальная схема генератора прямоугольных импульсов
Схема генератора прямоугольных импульсов на ОУ показана на рисунке ниже.Один конденсатор подключен к инвертирующему выводу операционного усилителя, а один вывод подключен к земле, резистор для зарядки и разрядки конденсатора также подключен к инвертирующему выводу для вывода.

Один делитель напряжения сконструирован с использованием двух резисторов и подключен к выходу и заземлению на неинвертирующем контакте.

Работа генератора прямоугольных сигналов с использованием операционного усилителя 741
Предположим, что напряжение на инвертирующем выводе равно V2, что равно напряжению на конденсаторе.Также предположим, что напряжение на неинвертирующем выводе равно V1. Разность напряжений между неинвертирующим и инвертирующим терминалами называется дифференциальным входным напряжением и выражается посредством Vin.

В исходном состоянии, когда конденсатор полностью разряжен, напряжение на инвертирующем выводе будет равно нулю, то есть V2 = 0 В

Следовательно, входное дифференциальное напряжение (Vin) = V1-V2 = V1-0 = V1

Когда Vin положительный, выход также положительный, в этом случае конденсатор начинает заряжаться через резистор R2 в направлении положительного напряжения насыщения, пока V1 = V2.

Когда напряжение на конденсаторе увеличивается немного больше, чем дифференциальное напряжение V1.
Отрицательный Vin = V1-V2 (V2> V1)

Затем выход переключится с положительного напряжения насыщения на отрицательное напряжение насыщения. В этом случае конденсатор начинает разряжаться через резистор R2, потому что V2 становится больше, чем Vout. Опять же, после достижения V2 немного меньше, чем V1, выход снова переключится на положительное напряжение насыщения. Этот процесс повторяется снова и снова, в результате чего возникает прямоугольная волна.

Моделирование схем
Схема может быть смоделирована с помощью Proteus Software. Смоделированная ниже схема дает идеальный выходной сигнал на осциллографе. Вы можете изменить номинал резисторов, чтобы наблюдать за изменением формы сигнала.

Вы также можете проверить этот пост: Схема генератора треугольных волн с микросхемой операционного усилителя 741

Генераторы сигналов для генерации сигналов синхронизации

В предыдущих руководствах мы подробно рассмотрели три различных типа базовых схем транзисторного мультивибратора, которые можно использовать в качестве релаксационных генераторов для создания на их выходах прямоугольной или прямоугольной волны для использования в качестве тактовых и синхронизирующих сигналов.

Но также возможно сконструировать базовые схемы генератора сигналов из простых интегральных схем или операционных усилителей, подключенных к цепи резистора-конденсатора (RC) или к кварцевому кристаллу, чтобы сформировать требуемую двоичную или прямоугольную форму выходного сигнала с желаемой частота.

Это руководство по генерации сигналов было бы неполным без некоторых примеров схем цифрового регенеративного переключения, поскольку оно иллюстрирует как действие переключения, так и работу генераторов сигналов, используемых для генерации прямоугольных сигналов для использования в качестве временных или последовательных сигналов.

Мы знаем, что схемы рекуперативного переключения, такие как Astable Multivibrators , являются наиболее часто используемым типом релаксационного генератора, поскольку они производят постоянную прямоугольную волну на выходе, что делает их идеальными в качестве цифрового генератора сигналов .

Астабильные мультивибраторы — отличные генераторы, потому что они непрерывно переключаются между двумя нестабильными состояниями с постоянной частотой повторения, тем самым создавая непрерывный прямоугольный сигнал на выходе с соотношением метки и промежутка 1: 1 («ВКЛ» и «ВЫКЛ», умноженные на то же самое). вывод, и в этом руководстве мы рассмотрим некоторые из различных способов создания генераторов сигналов, используя только стандартные логические схемы TTL и CMOS вместе с некоторыми дополнительными дискретными компонентами синхронизации.

Генераторы сигналов Шмитта

Простые генераторы сигналов могут быть сконструированы с использованием базовых инверторов с триггером Шмитта, таких как TTL 74LS14. Этот метод, безусловно, является самым простым способом сделать базовый генератор нестабильной формы сигнала. При использовании для генерации тактовых или временных сигналов нестабильный мультивибратор должен генерировать стабильную форму волны, которая быстро переключается между его «ВЫСОКИМ» и «НИЗКИМ» состояниями без каких-либо искажений или шумов, и инверторы Шмитта именно это и делают.

Мы знаем, что выходное состояние инвертора Шмитта является противоположным или обратным состоянию его входного состояния (НЕ принципы затвора) и что он может изменять состояние на разных уровнях напряжения, давая ему «гистерезис».
Инверторы Шмитта
используют действие триггера Шмитта, которое изменяет состояние между верхним и нижним пороговым уровнем, когда сигнал входного напряжения увеличивается и уменьшается относительно входной клеммы. Этот верхний пороговый уровень «устанавливает» выход, а нижний пороговый уровень «сбрасывает» выход, что соответствует логическому «0» и логической «1» соответственно для инвертора. Рассмотрим схему ниже.

Инверторный генератор сигналов Шмитта

Эта простая схема генератора сигналов состоит из одного логического элемента инвертора Шмитта TTL 74LS14 с конденсатором C, подключенным между его входным выводом и землей (0 В), и положительной обратной связью, необходимой для колебания схемы, обеспечиваемой резистором обратной связи, R .

Так как же это работает ?. Предположим, что заряд на обкладках конденсатора ниже нижнего порогового уровня Шмитта 0,8 В (значение из таблицы). Таким образом, входной сигнал инвертора устанавливается на уровне логического «0», что приводит к выходному уровню логической «1» (принципы инвертора).

Одна сторона резистора R теперь подключена к выходу уровня логической «1» (+ 5 В), а другая сторона резистора подключена к конденсатору C, который находится на уровне логического «0» (0,8 В или ниже. ).Конденсатор теперь начинает заряжаться в положительном направлении через резистор со скоростью, определяемой постоянной времени RC комбинации.

Когда заряд на конденсаторе достигает верхнего порогового уровня 1,6 В триггера Шмитта (значение из таблицы данных), выходной сигнал инвертора Шмитта быстро изменяется с логического уровня «1» на логический уровень «0», и ток, протекающий через резистор меняет направление.

Это изменение теперь приводит к тому, что конденсатор, который изначально заряжался через резистор, R начинает разряжаться обратно через тот же резистор, пока заряд на пластинах конденсатора не достигнет нижнего порогового уровня 0.8 вольт, и выход инвертора переключается в состояние снова, цикл повторяется снова и снова, пока присутствует напряжение питания.

Таким образом, конденсатор C постоянно заряжается и разряжается в течение каждого цикла между входными верхним и нижним пороговыми уровнями инвертора Шмитта, создавая логический уровень «1» или логический уровень «0» на выходе инвертора. Однако форма выходного сигнала не является симметричной, обеспечивая рабочий цикл около 33% или 1/3, так как отношение метки к промежутку между «HIGH» и «LOW» составляет 1: 2 соответственно из-за характеристик входного затвора TTL. инвертор.

Сопротивление резистора обратной связи (R) ДОЛЖНО также поддерживаться на низком уровне ниже 1 кОм для правильной генерации схемы, от 220R до 470R — в порядке, и путем изменения номинала конденсатора C для изменения частоты. Также на высоких частотах форма выходного сигнала меняет форму с прямоугольной формы на трапециевидную, поскольку на входные характеристики затвора TTL влияет быстрая зарядка и разрядка конденсатора. Частота колебаний для генератора сигналов Шмитта , следовательно, задается как:

Частота сигнала Шмитта

Со значением резистора от 100R до 1 кОм и емкостью конденсатора от 1 нФ до 1000 мкФ.Это даст частотный диапазон от 1 Гц до 1 МГц (высокие частоты вызывают искажение формы сигнала).

Как правило, стандартные логические вентили TTL не работают слишком хорошо в качестве генераторов сигналов из-за их средних входных и выходных характеристик, искажения формы выходного сигнала и низкого сопротивления резистора обратной связи, что приводит к использованию конденсатора большой емкости для работы на низких частотах.

Также генераторы TTL могут не генерировать колебания, если емкость конденсатора обратной связи слишком мала.Однако мы также можем сделать нестабильные мультивибраторы, используя улучшенную логическую технологию CMOS, которая работает от источника питания от 3 до 15 В, например, CMOS 40106B Schmitt Inverter.

CMOS 40106 — это инвертор с одним входом, с тем же действием триггера Шмитта, что и TTL 74LS14, но с очень хорошей помехоустойчивостью, широкой полосой пропускания, высоким коэффициентом усиления и отличными характеристиками ввода / вывода для получения более «квадратной» формы выходного сигнала, как показано ниже. .

КМОП-генератор сигналов Шмитта

Схема генераторов сигналов Шмитта для CMOS 40106 в основном такая же, как и для предыдущего инвертора TTL 74LS14, за исключением добавления резистора 10 кОм, который используется для предотвращения повреждения конденсатором чувствительных входных транзисторов MOSFET, поскольку он быстро разряжается на более высокие частоты.

Отношение метки к пространству согласовано более равномерно и составляет примерно 1: 1, при этом сопротивление резистора обратной связи увеличивается до менее 100 кОм, что приводит к меньшему и более дешевому синхронизирующему конденсатору C. Частота колебаний может отличаться от: (1 / 1,2 RC), поскольку входные характеристики CMOS отличаются от TTL. При сопротивлении резистора от 1 кОм до 100 кОм и емкости конденсатора от 1 пФ до 100 мкФ. Это даст частотный диапазон от 0,1 Гц до 100 кГц.

Инверторные генераторы сигналов Шмитта также могут состоять из множества различных логических вентилей, соединенных для формирования инверторной схемы.Базовая схема нестабильного мультивибратора Шмитта может быть легко модифицирована с помощью некоторых дополнительных компонентов для получения различных выходных сигналов или частот. Например, два инверсных сигнала или несколько частот и заменой постоянного резистора обратной связи на потенциометр выходная частота может быть изменена, как показано ниже.

Генераторы тактовых сигналов

В первой схеме, приведенной выше, дополнительный инвертор Шмитта был добавлен к выходу генератора сигналов Шмитта, чтобы создать вторую форму волны, которая является обратным или зеркальным отображением первой, создавая две дополнительные выходные формы волны, поэтому, когда один выход имеет «ВЫСОКИЙ» Другой — «НИЗКИЙ».Этот второй инвертор Шмитта также улучшает форму обратной формы выходного сигнала, но добавляет к нему небольшую «задержку затвора», поэтому он не точно синхронизирован с первым.

Кроме того, выходная частота схемы генератора может быть изменена путем замены постоянного резистора R на потенциометр, но все же требуется резистор обратной связи меньшего размера, чтобы предотвратить короткое замыкание потенциометра инвертора при его минимальном значении 0 Ом.

Мы также можем использовать два дополнительных выхода, Q и Q первой схемы, чтобы альтернативно мигать двумя наборами лампочек или светодиодов, подключив их выходы непосредственно к базам двух переключающих транзисторов, как показано.

Таким образом, один или несколько светодиодов соединены последовательно с коллектором переключающих транзисторов, что приводит к чередованию вспышек каждого набора светодиодов, когда каждый транзистор включается по очереди.

Также при использовании этого типа схемы не забудьте рассчитать подходящий последовательный резистор R, чтобы ограничить ток светодиода ниже 20 мА (красные светодиоды) для используемого напряжения.

Чтобы генерировать очень низкочастотный выходной сигнал в несколько герц для мигания светодиодов, генераторы сигналов Шмитта используют высокоэффективные синхронизирующие конденсаторы, которые сами по себе могут быть физически большими и дорогими.

Одним из альтернативных решений является также использование конденсатора меньшего номинала для генерации гораздо более высокой частоты, скажем 1 кГц или 10 кГц, а затем деление этой основной тактовой частоты на отдельные меньшие, пока не будет достигнуто требуемое значение низкой частоты, и вторая схема выше сделает это. только то.

Нижняя схема выше показывает генератор, используемый для управления тактовым входом счетчика пульсаций. Счетчики пульсаций — это, по сути, несколько триггеров D-типа деления на 2, соединенных каскадом вместе, чтобы сформировать единый счетчик деления на N, где N равно количеству битов счетчика, например 7-битный CMOS 4024 Счетчик пульсаций или 12-разрядный счетчик пульсаций CMOS 4040.

Фиксированная тактовая частота, создаваемая схемой нестабильных тактовых импульсов Шмитта, делится на ряд различных подчастот, таких как ÷ 2, ƒ ÷ 4, ƒ ÷ 8, ƒ ÷ 256 и т. Д., Вплоть до максимального значения «Divide -by-n ”значение используемого счетчика пульсаций. Этот процесс использования «триггеров», «двоичных счетчиков» или «счетчиков пульсаций» для разделения основной фиксированной тактовой частоты на разные подчастоты известен как частотное деление, и мы можем использовать его для получения ряда значений частоты из генератор одиночных сигналов.

Генераторы сигналов логического элемента NAND

Генераторы сигналов Шмитта также могут быть изготовлены с использованием стандартных логических логических элементов КМОП И-НЕ, подключенных для создания схемы инвертора. Здесь два логических элемента И-НЕ соединены вместе для создания схемы RC-релаксационного генератора другого типа, которая будет генерировать выходной сигнал прямоугольной формы, как показано ниже.

Генератор сигналов NAND Gate

В схеме генератора сигналов этого типа RC-цепь формируется из резистора R1 и конденсатора C, причем RC-цепь управляется выходом первого логического элемента И-НЕ.Выход из этой сети R1C подается обратно на вход первого затвора И-НЕ через резистор R2, и когда напряжение зарядки на конденсаторе достигает верхнего порогового уровня первого затвора И-НЕ, затвор И-НЕ меняет состояние, вызывая второй затвор И-НЕ. следовать за ним, тем самым изменяя состояние и производя изменение выходного уровня.

Напряжение в сети R1C теперь реверсируется, и конденсатор начинает разряжаться через резистор, пока не достигнет нижнего порогового уровня первого затвора И-НЕ, заставляя два затвора снова менять состояние.Как и в предыдущей схеме генераторов сигналов Шмитта, приведенной выше, частота колебаний определяется постоянной времени R1C, которая задается как: 1 / 2.2R1C. Обычно R2 имеет значение, которое в 10 раз превышает сопротивление резистора R1.

Когда требуется высокая стабильность или гарантированный самозапуск, генераторы сигналов CMOS могут быть изготовлены с использованием трех инвертирующих вентилей NAND или любых трех логических инверторов, если на то пошло, соединенных вместе, как показано ниже, создавая схему, которую иногда называют «кольцом из трехдюймовый генератор сигналов.Частота колебаний снова определяется постоянной времени R1C, такой же, как и для генератора с двумя затворами выше, и которая задается как: 1 / 2.2R1C, когда R2 имеет значение, которое в 10 раз превышает значение резистора R1.

Генератор стабильных сигналов NAND Gate

Добавление дополнительного логического элемента NAND гарантирует, что генератор будет запускаться даже при очень низких значениях емкости конденсатора. Кроме того, значительно улучшена стабильность генератора сигналов, поскольку он менее подвержен колебаниям источника питания из-за того, что его пороговый уровень срабатывания составляет почти половину напряжения питания.

Степень стабильности в основном определяется частотой колебаний, и, вообще говоря, чем ниже частота, тем стабильнее становится генератор.

Поскольку этот тип генератора сигналов работает почти на половину или 50% напряжения питания, результирующая форма выходного сигнала имеет коэффициент заполнения почти 50%, соотношение между метками и пространством 1: 1. Генератор сигналов с тремя затворами имеет много преимуществ по сравнению с предыдущими генераторами с двумя затворами, описанными выше, но его одним большим недостатком является то, что он использует дополнительный логический элемент.

Генератор сигналов кольцевого типа

Выше мы видели, что генераторы сигналов могут быть изготовлены с использованием как TTL, так и более совершенной логической технологии CMOS с RC-цепью, создающей временную задержку внутри схемы при подключении через один, два или даже три логических элемента, чтобы сформировать простой RC. Осциллятор релаксации. Но мы также можем изготавливать генераторы сигналов, используя только логические НЕ вентили или, другими словами, инверторы без каких-либо дополнительных пассивных компонентов, подключенных к ним.

Соединяя вместе любой номер ODD (3, 5, 7, 9 и т. Д.) Вентилей НЕ, чтобы сформировать «кольцевую» схему, так, чтобы выход кольца был подключен прямо обратно к входу кольца, схема будет продолжают колебаться, поскольку логический уровень «1» постоянно вращается вокруг сети, создавая выходную частоту, которая определяется задержками распространения используемых инверторов.

Генератор кольцевых сигналов

Частота колебаний определяется общей задержкой распространения инверторов, используемых в кольце, и сама определяется типом технологии затвора, TTL, CMOS, BiCMOS, из которой изготовлен инвертор.Задержка распространения или время распространения — это полное время, необходимое (обычно в наносекундах) для прохождения сигнала через инвертор от логического «0», поступающего на вход, к нему, создавая логическую «1» на его выходе.

Также для этого типа генератора кольцевых сигналов изменения напряжения питания, температуры и емкости нагрузки влияют на задержку распространения логических вентилей. Как правило, среднее время задержки распространения будет указано в таблицах данных производителя для типа используемых цифровых логических вентилей с частотой колебаний, указанной как:

Где: ƒ — частота колебаний, n — количество используемых стробов, а Tp — задержка распространения для каждого строба.

Например, предположим, что схема простого генератора сигналов имеет 5 отдельных инверторов, соединенных вместе последовательно для формирования кольцевого генератора , задержка распространения для каждого инвертора задается как 8 нс. Тогда частота колебаний будет равна:
.

Конечно, это не совсем практичный генератор, в основном из-за его нестабильности и очень высокой частоты колебаний, десятки мегагерц в зависимости от типа используемой технологии логического элемента, а в нашем простом примере он был рассчитан как 12.5 МГц !!. Выходную частоту кольцевого генератора можно немного «настроить» путем изменения количества инверторов, используемых в кольце, но гораздо лучше использовать более стабильный RC-генератор сигналов, подобный тем, которые мы обсуждали выше.

Тем не менее, он показывает, что логические вентили могут быть соединены вместе для создания генераторов сигналов на основе логики, и известно, что плохо спроектированные цифровые схемы с множеством вентилей, сигнальных трактов и контуров обратной связи могут непреднамеренно генерировать колебания.

Используя RC-цепь в цепи инвертора, можно точно контролировать частоту колебаний, создавая более практичную схему нестабильного релаксационного генератора для использования во многих общих электронных приложениях.

В следующем уроке о волновых формах и генерации сигналов мы рассмотрим таймер 555, который является одной из самых популярных и универсальных интегральных схем, когда-либо созданных, которая может генерировать широкий спектр различных форм и сигналов синхронизации от моностабильных до нестабильных мультивибраторов.
Усилитель формы волны
удобно тестирует множество случаев
Усилитель
Waveform — это новый вид оборудования, и это ценное оборудование для стендовых испытаний, которое можно иметь в лаборатории.Выходное напряжение большинства функциональных генераторов или генераторов сигналов ограничено примерно +/- 5 В при нагрузке 50 Ом. Выходное сопротивление таких генераторов обычно составляет 50 Ом, что делает их непригодными для управления нагрузками с низким сопротивлением (сильноточными). Для приложений, требующих более высокого тока или более высокого напряжения или более высокой мощности, требуется усилитель формы сигнала. Идеально подходит для усилителя функционального генератора.

Общие сведения об ограничениях генератора функций
Генераторы сигналов
, такие как генератор функций, генератор сигналов произвольной формы и генератор сигналов, выдают 5 В на нагрузку 50 Ом.Если сопротивление нагрузки ниже, ее выходное напряжение еще больше понижается. Выходной ток генератора этих функций составляет около 100 мА. На рисунке 1 показана упрощенная схема для выхода генератора функций / сигналов. Эти генераторы предназначены для передачи сигналов и оконечной нагрузки 50 Ом. Соединение между коаксиальным кабелем и нагрузкой должно быть 50 Ом, чтобы сигналы передавались должным образом без отражения. Импеданс источника 50 Ом сильно ограничивает его выходное напряжение и ток. Как правило, генераторам не рекомендуется управлять нагрузкой менее 50 Ом.При более высоком напряжении или токе или при сопротивлении нагрузки ниже 50 Ом необходим усилитель функционального генератора.

Рисунок 1. Схема, показывающая внутреннее сопротивление источника 50 Ом функционального генератора.

Искажение формы сигнала

Чтобы дополнительно проиллюстрировать недостатки импеданса источника 50 Ом генератора сигналов, рассмотрим следующие случаи. При работе с большими нагрузками или низким импедансом высокое выходное сопротивление функционального генератора значительно искажает сигнал или форму волны.На рисунках 2–4 показаны эффекты искажения и затухания сигнала. Генератор формы сигнала выдает прямоугольный сигнал, но форма сигнала искажается нагрузкой (резистором, конденсатором или катушкой индуктивности). Как показано на рисунке 2, выходное сопротивление 50 Ом и резистивная нагрузка 5 Ом образуют делитель напряжения, который ослабляет сигнал напряжения в 11 раз. Если нагрузка представляет собой конденсатор, выходное сопротивление генератора сигналов и емкость нагрузки образуют RC-фильтр нижних частот. RC-фильтр искажает форму выходного сигнала, как показано на рисунке 3.Генератор сигналов с сопротивлением источника 50 Ом также снижает максимальную частоту для емкостной нагрузки. Функциональные генераторы, как правило, не могут управлять большой емкостной нагрузкой. В аналогичных условиях индуктивных нагрузок, таких как реле или электромагнитные катушки, сигнал также искажается, как показано на Рисунке 4. Чтобы преодолеть эти искажения, функциональный генератор должен усилить или «буферизовать» драйвер с очень низким импедансом источника (т. Е. 50 мОм) и способен выдавать достаточный ток (например, до 6 А).

Рисунок 2.Выходное сопротивление 50 Ом ослабляет сигнал.

Рис. 3. Импеданс источника 50 Ом функционального генератора искажает сигнал при емкостной нагрузке, вызывая медленный нарастающий фронт.

Рис. 4. Сигнал искажается комбинацией индуктивной нагрузки и выходного сопротивления 50 Ом генератора сигналов.

Привод высоковольтных устройств

Для многих приложений тестирования и измерения требуется более высокое напряжение, чем может обеспечить функциональный генератор.Примерами являются пьезоэлектрические преобразователи (от 10 В до 150 В и более), электромеханические реле (> 28 В), шум источников питания (> 48 В) и многое другое. Поскольку большинство сигналов напряжения от генераторов может выводить только около 5 В или меньше. Для повышения напряжения необходим усилитель напряжения. Как показано на рисунке 5, усилитель в сочетании с функциональным генератором действует как функциональный генератор высокого напряжения. Он усиливает низкое выходное напряжение функционального генератора до более высоких напряжений. Типичный такой усилитель имеет коэффициент усиления 20 дБ (коэффициент усиления 10 В / В), некоторые имеют более высокий коэффициент усиления 50 для более высокого выходного напряжения (> 50 В).

Рис. 5. Объединение двух устройств образует функциональный генератор высокого напряжения, приводящий в действие пьезопреобразователь высокого напряжения.

Сильноточная нагрузка

В некоторых приложениях нагрузка или DUT (тестируемое устройство) требует большого тока, но не обязательно высокого напряжения. Такие применения включают пропускание сильного тока через магнитную катушку для создания сильного магнитного поля для научных экспериментов. В этом случае напряжение не имеет значения. В некоторых других случаях требуется как высокий ток, так и высокое напряжение.К таким примерам относятся испытание переходных процессов напряжения источника питания и импульсные тепловые переходные процессы. Большинство лабораторных генераторов сигналов или источников сигналов не могут производить ни большой ток, ни высокое напряжение. Функциональный генераторный усилитель лабораторного уровня общего назначения может обеспечивать высокий ток, и высокое напряжение необходимо для многих из этих приложений. Пример показан на рисунке 6, где усилитель управляет двигателем, используя сигнал ШИМ для управления скоростью. Двигатель требует как высокого тока, так и высокого напряжения.

Рис. 6. Усилитель формы сигнала идеален для тестирования двигателя с ШИМ.

Источники слабого сигнала

Помимо функциональных генераторов, существуют другие очень слабые источники тестовых сигналов. Примером такого слабого источника сигнала являются выходы DAQ (системы сбора данных). В отличие от генератора сигналов, выходное сопротивление которого составляет 50 Ом, выходное сопротивление DAQ обычно имеет низкое сопротивление порядка 1 Ом или около того, но их сила возбуждения обычно невелика 1 мА, по сравнению с генератором сигналов, который может работать до 100 мА.Эти аналоговые выходы DAQ обычно ожидают нагрузки в 1 кОм или более. Во многих приложениях для лабораторных испытаний испытуемые устройства (ИУ) или нагрузка намного ниже 1 кОм. Примером этих ИУ с низким сопротивлением являются катушки Гельмгольца (~ 50 Ом), соленоидные клапаны, тепловые нагревательные элементы и т.д.
Рис. 7. Усилитель формы сигнала отлично подходит для буферизации DAQ для вывода высокого тока на управляющую катушку.

Лабораторный усилитель сигналов

В предыдущих разделах обсуждался ряд лабораторных стендов для испытаний и измерений, где необходим лабораторный усилитель. Несколько примеров того, как драйвер усилителя преодолевает многие ограничения функционального генератора. Давайте возьмем усилитель формы волны TS250 в качестве примера, чтобы обсудить необходимые функции. TS250 и его функциональная эквивалентная схема показаны на Рисунках 8 и 9.

Рис. 8. Усилитель сигналов TS250 для лабораторных испытаний.

Рис. 9. Упрощенная функциональная эквивалентная схема настольного усилителя сигнала.

Повышающее напряжение

Для тестовых случаев, когда требуется высокое напряжение (> 10 В), усилитель формы сигнала должен быть в состоянии усилить входное напряжение. Рассмотрим большинство генераторов сигналов и выход DAQ +/- 5 В, усилитель должен иметь достаточный коэффициент усиления для вывода максимального заданного напряжения. Обычно достаточно коэффициента усиления 10 В / В (20 дБ). Если выходной сигнал лабораторного усилителя находится в диапазоне 100 В, необходим коэффициент усиления 50 В / В.Некоторые события усилителя генератора функций предлагают переменное усиление.

Буфер для высокого выходного тока

Некоторые случаи измерения, когда усиление напряжения не требуется, но требуется высокий выходной ток (например, 3 В и 6 А). Усилитель генератора сигналов требует настройки единичного усиления (коэффициент усиления 1 В / В). Для этих тестовых случаев усилитель должен выдавать большой ток. Кроме того, выходное сопротивление усилителя формы волны (резистивное + индуктивное) должно быть небольшим (например, 50 мОм + 50 нГн или меньше).См. Подробности на Рисунке 8.

Входное сопротивление

Большинство настольных генераторов сигналов имеют выходное сопротивление 50 Ом. Импеданс источника 50 Ом необходим для работы с кабелем 50 Ом для поддержания хорошей целостности сигнала путем его прерывания. Сигнальная система с сопротивлением 50 Ом важна для высокочастотных сигналов или сигналов с высокой скоростью нарастания, поскольку правильное согласование снижает или устраняет отражение. Поэтому лабораторный усилитель сигнала должен иметь входное сопротивление 50 Ом.Таким образом, выход функционального генератора подключается к входу усилителя формы сигнала (Рисунок 5) с помощью коаксиального кабеля с сопротивлением 50 Ом для поддержания целостности сигнала.

С другой стороны, аналоговый выход большинства систем сбора данных не может управлять нагрузкой 50 Ом. Эти аналоговые выходы могут управлять сопротивлением 1 кОм или выше (Рисунок 6). Поэтому настольный усилитель сигналов должен иметь режим входа с высоким импедансом, а также режим 50 Ом. Пользователь может выбрать входной импеданс, который лучше всего соответствует его источнику сигнала.

Входная муфта

Чтобы приспособить переменный источник сигнала и сценарии тестирования, хорошо иметь две дополнительные функции.Первая особенность — входная связь. Полезен выбираемый вход по переменному току или по постоянному току. Хотя в большинстве случаев используется связь по постоянному току, вход со связью по переменному току может использоваться в случае, когда сигнал переменного тока должен быть усилен, при этом сигнал постоянного тока блокируется.

Смещение постоянного тока

Еще одна хорошая особенность — смещение постоянного тока. Эта функция имитирует настройку смещения постоянного тока функционального генератора. Эта функция хороша для тестовых случаев, требующих выхода постоянного напряжения, а также сигнала переменного тока. Другой пример — простое использование усилителя формы сигнала в качестве четырехквадрантного источника питания с использованием смещения постоянного тока для управления напряжением.

Как использовать генератор функций

Вот как использовать генератор функций для проверки поведения схемы:

Включите генератор и выберите желаемый выходной сигнал: прямоугольный, синусоидальный или треугольный.

Подключите выходные выводы к осциллографу для визуализации выходного сигнала и установите его параметры с помощью регуляторов амплитуды и частоты.

Подключите выходные выводы функционального генератора ко входу цепи, которую вы хотите проверить.

Подключите выход вашей схемы к измерителю или осциллографу, чтобы визуализировать результирующее изменение сигнала.

Функциональный генератор, который используется для тестирования реакции схем на обычные входные сигналы, выдает различные шаблоны напряжения с разными частотами и амплитудами. Вы подключаете электрические провода функционального генератора к земле, а клеммы входных сигналов — к тестируемому устройству (DUT).

Большинство функциональных генераторов позволяют выбрать форму выходного сигнала из нескольких вариантов, включая прямоугольную волну, при которой сигнал немедленно переходит от высокого к низкому напряжению; синусоида, в которой сигнал изгибается от высокого к низкому напряжению, как синусоида; и треугольная волна, в которой сигнал переходит от высокого к низкому напряжению с фиксированной скоростью.
Генераторы сигналов
Advanced, известные как генераторы сигналов произвольной формы, используют методы прямого цифрового синтеза для генерации сигналов любой формы, которые можно описать таблицей амплитуд. Некоторые генераторы сигналов произвольной формы также могут работать как обычные генераторы функций и часто включают в себя формы сигналов, такие как квадрат, синус, пилообразный, треугольник, шум и импульс, а также формы сигналов, такие как экспоненциальное время нарастания и спада, sinx / x и сердечные.

Регулировка амплитуды функционального генератора изменяет разность напряжений между высоким и низким напряжением выходного сигнала.Его регулятор смещения постоянного тока (DC) изменяет среднее напряжение сигнала относительно земли. Рабочий цикл функционального генератора — это соотношение времени высокого и низкого напряжения, когда речь идет о прямоугольных сигналах.

Регулировка частоты функционального генератора используется для управления частотой колебаний выходного сигнала. В некоторых генераторах функций регулятор частоты сочетает в себе несколько различных элементов управления: один набор элементов управления устанавливает частотный диапазон или порядок величины, а другой выбирает точную частоту.Это позволяет функциональному генератору обрабатывать резкие изменения шкалы частот, необходимой для сигналов.

Вы используете функциональный генератор, включив его и настроив выходной сигнал в соответствии с желаемой формой. Это влечет за собой подключение заземления и сигнальных проводов к осциллографу для проверки элементов управления.

No related posts.

S.НЕТ	Номер модели	Частота	Марка	Номер модели	Формы сигналов
1	MetroQ MTQ 201T	2 MTQ 201T	Синус, квадрат и треугольник
2	Генератор функции звуковой частоты	от 0,2 Гц до 200 кГц	ASICO	AE 512	Синус, квадрат, треугольник 64
1 Гц — 5 МГц	Metravi	FG-5000	Синус, треугольник, квадрат, пилообразный, импульсные волны
4	MetroQ MTQ 1001	0.От 1 Гц до 1 МГц	MetroQ	MTQ 1001	Синус, квадрат, треугольник и выход TTL
5	HTTC FG-2002	0,2 Гц ~ 2 МГц	NAAFIE	9 FG Прямоугольная волна и треугольная волна

S.N.	Компоненты	Описание	Количество
1	Резистор	10 кОм	2
2	Резистор	12 кОм	1
3	Конденсатор	1 мкФ, 16 В (электролитический конденсатор)	1
4	ИС операционного усилителя	LM741	1

Принципиальная схема

Детали и конструкция

Схемы простых генераторов низкой частоты

Схема синусоидальных генераторов НЧ » Паятель.Ру

Схема синосуидального RC-генератора » Схемы электронных устройств

Усилитель сигнала генератора сигналов

Что такое генератор сигналов

Принцип работы генератора сигналов

Что представляет собой сигнал генератора?

Основные применения генератора сигналов

Иногда получается, что генератор сигналов востребован даже чаще, чем осциллограф. Например, он нужен:

Цифровой генератор сигналов или аналоговый, что лучше?

Аналоговые генераторы сигналов отличаются:

Для каких целей лучше всего использовать цифровые генераторы сигнала?

Прямой цифровой синтез сигналов (DDS) как основной метод генерации синусоидальных сигналов

Достоинства метода DDS:

Типы генераторов сигналов

Дополнительно, генераторы подразделяют по частотному диапазону на:

Основные параметры генератора сигналов

Объем памяти (длина записи)

Частота дискретизации

Разрешение по вертикали (по амплитуде)

Дополнительные параметры:

Что такое генератор сигналов

Принцип работы генератора сигналов

Что представляет собой сигнал генератора?

Основные применения генератора сигналов

Иногда получается, что генератор сигналов востребован даже чаще, чем осциллограф. Например, он нужен:

Цифровой генератор сигналов или аналоговый, что лучше?

Аналоговые генераторы сигналов отличаются:

Для каких целей лучше всего использовать цифровые генераторы сигнала?

Прямой цифровой синтез сигналов (DDS) как основной метод генерации синусоидальных сигналов

Достоинства метода DDS:

Типы генераторов сигналов

Дополнительно, генераторы подразделяют по частотному диапазону на:

Основные параметры генератора сигналов

Объем памяти (длина записи)

Частота дискретизации

Разрешение по вертикали (по амплитуде)

Дополнительные параметры:

Генераторы синусоидальных сигналов высокой частоты и СВЧ генераторы

Похожие материалы:

Генератор синусоидального сигнала. Схема и описание

Основные характеристики:

Перечень необходимых радиодеталей:

Конструкция мощного выходного каскада генератора сигналов

использованная литература

LM324 Function Generator: Circuit Simulation and Test

FAQ

с использованием микросхемы LM324 и ее спецификации

Что такое генератор функций?

Блок-схема функционального генератора

Продукты генератора функций

Принципиальная схема функционального генератора с операционным усилителем LM324

Технические характеристики

Меры предосторожности

Часто задаваемые вопросы

с микросхемой операционного усилителя 741

Генераторы сигналов для генерации сигналов синхронизации

Генераторы сигналов Шмитта

Инверторный генератор сигналов Шмитта

Частота сигнала Шмитта

КМОП-генератор сигналов Шмитта

Генераторы тактовых сигналов

Генераторы сигналов логического элемента NAND

Генератор сигналов NAND Gate

Генератор стабильных сигналов NAND Gate

Генератор сигналов кольцевого типа

Генератор кольцевых сигналов

удобно тестирует множество случаев

Как использовать генератор функций

Оставить комментарийОтменить комментарий