E. KUZNETSOV, Moskau
Radio, 2002, Nr. 5

Tonimpulse können zum Testen der dynamischen Parameter von Messgeräten und Autonivelliergeräten sowie von Geräten zur Geräuschreduzierung verwendet werden. Auch beim Studium von Verstärker- und Akustikgeräten ist ein Stativ mit Tonimpulsgenerator hilfreich.

Die Linearität des Frequenzgangs und die Genauigkeit der Messwerte von Pegelmessern lassen sich leicht mit einem herkömmlichen Audiosignalgenerator überprüfen, zur Überprüfung ihrer dynamischen Parameter ist jedoch ein Tonimpulsgenerator (TPU) erforderlich. Solche von Funkamateuren angebotenen Generatoren entsprechen oft nicht den Normen, bei denen zum Testen von Pegelmessern (IU) die Frequenz des sinusförmigen Signals in Impulsen mit 5 kHz angenommen wird und Anfang und Ende der Impulse mit der Frequenz übereinstimmen „Null“-Übergänge des Signals.

Ähnliche Probleme treten beim Einrichten von Auto-Controllern für Audiosignalpegel auf. Die Erholzeit von 0,3...2 s ist auf dem Bildschirm des Oszilloskops gut zu erkennen, die Reaktionszeit des Begrenzers oder Kompressors kann jedoch weniger als 1 ms betragen. Um transiente Prozesse in Audiogeräten zu messen und zu beobachten, ist es praktisch, GTI zu verwenden. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Pulsfüllfrequenz mithilfe eines externen abstimmbaren Generators zu ändern. Beispielsweise beträgt bei einer Füllfrequenz von 10 kHz die Dauer einer Periode 0,1 ms und bei der Beobachtung des Betätigungsvorgangs ist die Bestimmung der Betätigungszeit nicht schwierig. Schallimpulse vom Ausgang des GTI müssen einen Pegelunterschied von 10 dB aufweisen.

In der ausländischen Literatur wird üblicherweise vorgeschlagen, die Reaktionszeit bei einem abrupten Anstieg des Signalpegels um 6 dB über den normierten Wert zu messen, reale Signale weisen jedoch einen deutlich größeren Pegelunterschied auf. Der Einsatz dieser Technik erklärt oft das „Klicken“ importierter Autolevel-Regler. Darüber hinaus kann man bei fast jedem Schallgenerator den Pegel um 10 dB anheben; die Verwendung eines solchen Pegelunterschieds ist praktisch für die Beobachtung. Daher ist es in der häuslichen Praxis üblich, die dynamischen Parameter von Autoreglern zu messen, wenn sich die Pegel um 10 dB ändern.

Leider erzeugen die Signalpegelschalter vieler Generatoren im Moment des Umschaltens einen kurzzeitigen Spannungsstoß und können nicht zur Messung der Ansprechzeit verwendet werden, da der Autoregler „abschaltet“. In diesem Fall kann GTI sehr nützlich sein.

Die meisten Funkamateure müssen solche Messungen selten durchführen, und es empfiehlt sich, ein solches Gerät in einen Messstand mit größeren Möglichkeiten einzubauen. Auf der Frontplatte befinden sich Schaltelemente, die sich sehr gut zum Anschluss von Messgeräten und kundenspezifischen Geräten eignen. In Abb. Abbildung 1 zeigt die ungefähre Position der Anschlüsse (Klemmen oder Buchsen) und Schalter. Das Bankdiagramm (Abb. 2) zeigt diese Schaltkreise.

Gerätediagramm

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Die Eingangsbuchsen X1 („ВХ.1“) und Х2 („ВХ.2“) sind für den Anschluss von Eingängen konfigurierbarer Geräte vorgesehen. Mit den Kippschaltern SA1 und SA2 können Sie die Eingänge an die Anschlüsse X2 und X3 anschließen oder sie mit einem gemeinsamen Kabel kurzschließen, wenn Sie den Pegel des Integralrauschens messen. Im Vergleich zu Tasten bieten Kippschalter eine visuellere Darstellung der Eingangsverbindungen. Zur Überwachung der Eingangsspannung werden an den Zentralbuchsen X2 und XZ ein Tonfrequenzgenerator und ein Voltmeter angeschlossen. Die Anschlüsse X5 und X8 dienen zum Anschluss der Ausgänge konfigurierbarer Geräte. Einer der Ausgänge kann über den Kippschalter SA3 mit den Anschlüssen X6 und X7 für Messgeräte verbunden werden. Beim Einrichten von Audiogeräten ist es praktisch, ein nichtlineares Verzerrungsmessgerät und ein Oszilloskop zu verwenden.

Schaltkreise erfordern keine Stromquellen, daher ist es mit einem solchen Schaltkreis sehr praktisch, verschiedene Geräte zu testen.

Befindet sich der Doppel-Kippschalter SA4 (Abb. 1) in der „POST“-Position, wird je nach Stellung der Kippschalter SA1 oder SA2 ein konstantes Pegelsignal an X2, X3 an die Anschlüsse X1, X4 gesendet Eingänge des zu testenden Geräts. Wenn Sie SA4 in die obere Position bringen, wird das Signal vom Generator über die GTI-Schaltkreise an die Eingänge 1 und 2 weitergeleitet. In diesem Fall muss der Ständer an ein 220-V-Wechselstromnetz angeschlossen werden.

Auf der Rückseite befindet sich der Netzschalter SA5, auf der Vorderseite befinden sich lediglich die LEDs HL1, HL2 (Anzeige „+“ und „-“), die das Vorhandensein einer bipolaren Versorgungsspannung von ╠15 V signalisieren.

Zur Erzeugung von Tonimpulsen wird ein elektronischer Schalter DA4 verwendet. An den Pins 16 und 4 ändert sich der Signalspannungswert vom normierten Wert auf Null, und an den Pins 6, 9 wird der Pegelunterschied beim Setup durch einen variablen Widerstand R15 eingestellt. Die Auswahl des Modus erfolgt über den Kippschalter SA9.

Das impulsfüllende Tonsignal gelangt vom Generator über den Puffer-Operationsverstärker DA1.1 zum elektronischen Schalter. Der zweite Operationsverstärker DA1.2 dient als Komparator und erzeugt ein Synchronisationssignal für den Start des Impulses, wenn das Füllsignal „Null“ durchläuft. Impulse vom Komparator werden dem Takteingang des D-Flip-Flops DD2 zugeführt. Am Eingang D (Pin 9) kommt ein Impuls von einem One-Shot-Gerät, das am zweiten Trigger DD2 montiert ist.

Die Impulsdauer wird mit dem Schalter SA8.2 geändert, der den Widerstand im Ladekreis C15 ändert, der an den R-Eingang (Pin 4) des Monostabils angeschlossen ist. Zur Einstellung der Pulsdauer genügt ein handelsübliches Oszilloskop. Das One-Shot-Gerät wird durch Signale vom Rechteckimpulsgenerator der Wechselrichter DD1.1 ≈ DD1.3 oder im manuellen Modus mit der SA6-Taste „START“ ausgelöst. Wenn der Kippschalter SA7 auf die Position „AUTO“ gestellt ist, wird das Tastverhältnis (Periode) der Impulse über den variablen Widerstand R11 „SCR“ eingestellt.

Bei einer Tonimpulsdauer von 3 ms und einem hohen Tastverhältnis ist es sehr schwierig, transiente Vorgänge auf dem Oszilloskopbildschirm zu beobachten. Bei Oszilloskopen, die während eines Standby-Sweeps über einen externen Trigger verfügen, wird die Aufgabe vereinfacht. Zur Synchronisierung befindet sich auf der Rückseite des Stativs die X9 „SYNC.“-Buchse. Der Auslöseimpuls wird dem elektronischen Schlüssel mit einer bestimmten Verzögerung gegenüber dem Synchronisierungsimpuls zugeführt, die durch die Wahl der Parameter R13, C13 bestimmt wird.

Der hohe Pegel, bei dem der elektronische Schalter DA4 das Tonsignal weiterleitet, erscheint bei einem positiven Spannungsabfall vom Komparator nach Erscheinen eines Impulses vom Monostabilen und endet nach dem Ende dieses Impulses (beim nächsten Signalabfall vom Komparator). Dadurch wird sichergestellt, dass der Beginn des Tonimpulses mit dem Übergang des Füllsignals durch „Null“ zusammenfällt und die Anforderung zur Erzeugung einer ganzzahligen Anzahl von Perioden erfüllt ist. Befindet sich der Schalter SA8 in der Stellung „U Out“, ist die Spannung am Steuereingang DA4 Null und die Generatorausgangsspannung kann entsprechend dem Nenneingangspegel eingestellt werden. In Schalterstellung SA8 „TACT.“ Der DA4-Chip wird durch eine Spannung gesteuert, die direkt vom Taktgenerator kommt. Seine Schaltfrequenz wird durch den variablen Widerstand R11 eingestellt.

Nach dem elektronischen Schalter werden über den Repeater DA1.3 und die Kippschalter SA1 und SA2 Tonimpulse an die Eingänge der konfigurierten Geräte geliefert. Das Gerät verfügt außerdem über einen Inverter DA1.4 und einen Schalter SA10, mit dem sich die Phase des Signals an einem der Eingänge relativ zum anderen ändern lässt. Ein solcher Wechselrichter wird beispielsweise benötigt, wenn der Gleichtakt von Signalen in Stereoanlagen oder in Lautsprechern überprüft wird. Möglicherweise ist es jedoch sinnvoller, an diesem Operationsverstärker einen eingebauten Tonsignalgenerator gemäß der in gezeigten Schaltung zu montieren Feige. 3. Mit einem solchen Generator lässt sich leicht ein Kg von weniger als 0,2 % erreichen und bei vielen Tests kann auf die Verwendung eines Generators außerhalb des Ständers verzichtet werden.

Um Pegelmesser zu testen, müssen Sie die Eingänge von zwei Kanälen (für Stereomesser) mit den entsprechenden Eingangsanschlüssen verbinden. Stellen Sie dann in der Stellung „U Ex“ des Schalters SA8 den normierten Wert des Signalpegels am Generatorausgang mit F = 5 kHz ein und überprüfen Sie die Messwerte beider Kanäle des Messgeräts. Beispielsweise sollten bei einem Pegelmesser die dem Wert „O dB“ entsprechenden LEDs gleichzeitig aufleuchten und der Skalenfehler sollte hier 0,3 dB nicht überschreiten. Der Kippschalter SA9 steht auf der Position „-80 dB“. Anschließend wird der Schalter SA8 abwechselnd in die Stellungen „10 ms“, „5 ms“ und „3 ms“ geschaltet und überprüft, ob die Messwerte des Prüflings den Normen entsprechen. Die „200 ms“-Position von SA8 wird beim Testen von Durchschnittspegelmessern verwendet, die leider in Haushaltsgeräten vorherrschen.

Um den Wert der Rückkehrzeit genau zu steuern, stellt der variable Widerstand R11 („SCR“) die Frequenz der Rechteckwellengeneratorsignale ein, bei der unmittelbar nach dem Ausschalten der LED ein Wert von -20 entspricht dB auf der DUT-Skala würde der nächste Impuls folgen. Dann ist die Bestimmung der Periode der Signale mit einem Oszilloskop nicht schwierig. Die LEDs in beiden Kanälen sollten synchron erlöschen.

Verwenden Sie zur Überprüfung der dynamischen Parameter von automatischen Signalpegelreglern die Position „-10 dB“ des Schalters SA9. Ein- und Ausgänge werden an die entsprechenden Anschlüsse angeschlossen. Die Kanalausgänge werden einzeln überwacht, obwohl Sie bei einem Zweikanal-Oszilloskop nichts daran hindern, beide Ausgänge gleichzeitig zu überwachen. Am Ausgang des Tonfrequenzgenerators wird in der Stellung „U Out“ des Schalters SA8 ein Signal mit einem um 10 dB höheren Pegel als dem normierten Wert eingestellt. Dann schalten Sie SA8 auf Impulse beliebiger Dauer und SA7 auf die Position „MANUAL“. Der Schlüssel bleibt ausgeschaltet und ermöglicht die Kontrolle der Spannung an den Anschlüssen X1 und X2, die dem normierten Wert entsprechen muss. Anschließend wird der GTI mit dem Schalter SA7 in den automatischen Betriebsmodus geschaltet und nach Auswahl der gewünschten Impulsdauer und des gewünschten Tastverhältnisses werden transiente Vorgänge am Ausgang des Autoreglers beobachtet. Wenn das Oszilloskop im taktgesteuerten Standby-Modus läuft, ist es einfach, die Triggerzeit und das Vorhandensein von Triggerrauschen oder Überschwingen zu bestimmen.

Der GTI verwendet vier Mikroschaltungen und der Stromverbrauch ist sehr gering. Dies ermöglicht den Einsatz einfacher parametrischer Spannungsstabilisatoren mit Zenerdioden anstelle integrierter Stabilisatoren. Andererseits können durch den Einbau leistungsstärkerer integrierter Stabilisatoren DA2, DA3 der Serien dA7815 und dA7915 Prototypen kundenspezifischer Geräte mit Strom versorgt werden, indem ein zusätzlicher Anschluss auf der Rückseite angebracht wird (im Diagramm nicht dargestellt). Die Mikroschaltungen bieten Schutz vor Kurzschlüssen, die bei Experimenten häufig vorkommen.

Die Frontplatte des Ständers hat die Abmessungen 195x65 mm. Der Ständerkörper besteht aus Stahl.

Für den Anschluss des Prüflings eignen sich Buchsenklemmen vom Typ ZMP. Darüber hinaus können je nach zu prüfendem Gerät Steckverbinder entsprechender Bauart an der Standplatte verbaut werden, zum Beispiel Tulpen-, Klinken-, ONTs-VG-Buchsen oder andere.

Doppelkippschalter SA4 ≈ PT8-7, P2T-1-1 oder ähnlich. Schalter SA2 ≈ Kekse PG2-8-6P2NTK. Die Taste SA6 „START“ kann von beliebiger Art ohne Verriegelung sein, zum Beispiel KM1-1.

Die Mikroschaltung DA2 K590KN7 kann durch eine ähnliche Funktionalität ersetzt werden. Als DA1 können Sie eine Mikroschaltung mit vier Operationsverstärkern der Typen LF444, TL084, TL074 oder K1401UD4 verwenden.

Die Montage der Geräteplatine erfolgt gedruckt oder auf einem Steckbrett montiert.

Der GTI-Ständer kann zum Testen von Kompander-Rauschunterdrückungssystemen, dynamischen Filtern und anderen Audiogeräten verwendet werden.

LITERATUR
1. Kuznetsov E. Schallsignalpegelmesser. – Radio, 2001, Nr. 2, S. 16, 17.
2. Mikroschaltungen für Haushaltsfunkgeräte. Verzeichnis. - M.: Radio und Kommunikation, 1989.
3. Turuta J. Operationsverstärker. Verzeichnis. - M.: Patriot, 1996.

Guten Tag, liebe Funkamateure! Willkommen auf der Website „“

Wir bauen einen Signalgenerator – einen Funktionsgenerator – zusammen. Teil 1.

In dieser Lektion Schulen für Anfänger-Funkamateure Wir werden unser Funklabor weiterhin mit den notwendigen Messgeräten füllen. Heute beginnen wir mit dem Sammeln Funktionsgenerator. Dieses Gerät wird in der Praxis eines Funkamateurs zum Einrichten diverser Geräte benötigt Amateurfunkschaltungen– Verstärker, digitale Geräte, verschiedene Filter und viele andere Geräte. Nachdem wir beispielsweise diesen Generator zusammengebaut haben, machen wir eine kurze Pause, in der wir ein einfaches Unterhaltungsmusikgerät bauen. Um also die Frequenzfilter der Schaltung richtig zu konfigurieren, wird uns dieses Gerät sehr nützlich sein.

Warum wird dieses Gerät als Funktionsgenerator bezeichnet und nicht nur als Generator (Niederfrequenzgenerator, Hochfrequenzgenerator)? Das Gerät, das wir herstellen werden, erzeugt an seinen Ausgängen drei verschiedene Signale: Sinus, Rechteck und Sägezahn. Als Grundlage für den Entwurf nehmen wir das Diagramm von S. Andreev, das auf der Website in der Rubrik veröffentlicht ist: Stromkreise – Generatoren.

Zuerst müssen wir die Schaltung sorgfältig studieren, das Funktionsprinzip verstehen und die notwendigen Teile zusammenstellen. Dank der Verwendung einer speziellen Mikroschaltung im Stromkreis ICL8038 das genau für den Aufbau eines Funktionsgenerators gedacht ist, fällt der Aufbau recht einfach aus.

Natürlich hängt der Preis des Produkts vom Hersteller, von den Möglichkeiten des Ladens und von vielen anderen Faktoren ab, aber in diesem Fall verfolgen wir ein Ziel: die notwendige Funkkomponente zu finden, die von akzeptabler Qualität ist und , was am wichtigsten ist, erschwinglich. Sie haben wahrscheinlich bemerkt, dass der Preis einer Mikroschaltung stark von ihrer Kennzeichnung (AC, BC und SS) abhängt. Je billiger der Chip, desto schlechter ist seine Leistung. Ich würde empfehlen, den „BC“-Chip zu wählen. Seine Eigenschaften unterscheiden sich nicht sehr von „AS“, sind aber deutlich besser als die von „SS“. Aber im Prinzip funktioniert diese Mikroschaltung natürlich auch.

Wir bauen einen einfachen Funktionsgenerator für das Labor eines unerfahrenen Funkamateurs zusammen

Guten Tag, liebe Funkamateure! Heute werden wir weiterhin unsere sammeln Funktionsgenerator. Damit Sie nicht durch die Seiten der Website springen, werde ich es noch einmal veröffentlichen Schaltplan eines Funktionsgenerators, die wir zusammenstellen:

Ich veröffentliche auch ein Datenblatt (technische Beschreibung) der Mikroschaltungen ICL8038 und KR140UD806:

(151,5 KiB, 5.946 Treffer)

(130,7 KiB, 3.441 Treffer)

Ich habe bereits die notwendigen Teile für den Zusammenbau des Generators gesammelt (ich hatte einige – konstante Widerstände und Polarkondensatoren, der Rest wurde in einem Radioteileladen gekauft):

Die teuersten Teile waren die Mikroschaltung ICL8038 – 145 Rubel und Schalter für 5 und 3 Positionen – 150 Rubel. Insgesamt müssen Sie für dieses Programm etwa 500 Rubel ausgeben. Wie Sie auf dem Foto sehen können, ist der Schalter mit fünf Positionen zweiteilig (es gab keinen einteiligen), aber das ist nicht beängstigend, mehr ist besser als weniger, insbesondere da wir möglicherweise den zweiten Abschnitt benötigen. Diese Schalter sind übrigens absolut identisch und die Anzahl der Positionen wird durch einen speziellen Stopper bestimmt, den Sie selbst auf die gewünschte Anzahl von Positionen einstellen können. Auf dem Foto habe ich zwei Ausgangsanschlüsse, obwohl es theoretisch drei sein sollten: gemeinsam, 1:1 und 1:10. Sie können jedoch einen kleinen Schalter (ein Ausgang, zwei Eingänge) installieren und den gewünschten Ausgang auf einen Anschluss schalten. Außerdem möchte ich auf den Konstantwiderstand R6 aufmerksam machen. In der Reihe der Megaohm-Widerstände gibt es keinen Nennwert von 7,72 MOhm; der nächstgelegene Wert liegt bei 7,5 MOhm. Um den gewünschten Wert zu erhalten, müssen Sie einen zweiten 220-kOhm-Widerstand verwenden und diese in Reihe schalten.

Ich möchte Sie auch darauf aufmerksam machen, dass wir den Zusammenbau und die Anpassung dieser Schaltung zum Aufbau eines Funktionsgenerators noch nicht abschließen werden. Um bequem mit dem Generator arbeiten zu können, müssen wir wissen, welche Frequenz im Moment des Betriebs erzeugt wird, oder wir müssen möglicherweise eine bestimmte Frequenz einstellen. Um für diese Zwecke keine zusätzlichen Geräte zu verwenden, statten wir unseren Generator mit einem einfachen Frequenzmesser aus.

Im zweiten Teil der Lektion werden wir uns mit einer anderen Methode zur Herstellung von Leiterplatten befassen – der LUT-Methode (Laser-Eisen-Methode). Wir werden die Platine selbst in einem beliebten Amateurfunkgerät erstellen Programm zum Erstellen von Leiterplatten – SPRINT-LAYOUT.

Ich werde Ihnen noch nicht erklären, wie Sie mit diesem Programm arbeiten. In der nächsten Lektion zeige ich Ihnen in einer Videodatei, wie Sie in diesem Programm unsere Leiterplatte erstellen, sowie den gesamten Prozess der Herstellung einer Platine mit der LUT-Methode.

Dieser Artikel beschreibt einen einfachen Tonfrequenzgenerator, also einen Hochtöner. Die Schaltung ist einfach und besteht aus nur 5 Elementen, Batterie und Knopf nicht mitgerechnet.

Beschreibung des Schemas:
R1 legt den Offset zur Basis von VT1 fest. Und mit Hilfe von C1 wird Feedback gegeben. Der Lautsprecher ist die Last von VT2.

Montage:
Wir benötigen also:
1) Ein komplementäres Paar aus 2 Transistoren, also einem NPN und einem PNP. Fast alle Modelle mit geringem Stromverbrauch reichen aus, zum Beispiel KT315 und KT361. Ich habe das verwendet, was ich zur Hand hatte – BC33740 und BC32740.
2) Kondensator 10-100 nF, ich habe 47 nF verwendet (gekennzeichnet mit 473).
3) Trimmerwiderstand ca. 100-200 kOhm
4) Jeder Lautsprecher mit geringer Leistung. Sie können Kopfhörer verwenden.
5) Batterie. Fast alles ist möglich. Finger oder Krone, der Unterschied besteht nur in der Erzeugungsfrequenz und -leistung.
6) Ein kleines Stück Glasfaserfolie, wenn Sie vorhaben, alles auf dem Brett zu machen.
7) Knopf oder Kippschalter. Ich habe einen Knopf eines chinesischen Laserpointers verwendet.

Also. Alle Teile wurden eingesammelt. Beginnen wir mit der Herstellung des Boards. Ich habe eine einfache oberflächenmontierte Platine mechanisch hergestellt (das heißt mit einem Cutter).

Somit ist alles zur Montage bereit.

Zuerst installieren wir die Hauptkomponenten.

Dann löten wir die Stromkabel, eine Batterie mit Knopf und einen Lautsprecher ein.

Das Video zeigt den Betrieb der Schaltung mit einer 1,5-V-Batterie. Der Abstimmwiderstand verändert die Erzeugungsfrequenz

Liste der Radioelemente

Bezeichnung	Typ	Konfession	Menge	Notiz	Geschäft	Mein Notizblock
VT1	Bipolartransistor	KT315B	1			Zum Notizblock
VT2	Bipolartransistor	KT361B	1			Zum Notizblock
C1	Kondensator	10–100 nF	1			Zum Notizblock
R1	Widerstand	1-200 kOhm	1

Niederfrequenzgeneratoren (LFO) werden verwendet, um ungedämpfte periodische Schwingungen elektrischen Stroms im Frequenzbereich von Bruchteilen von Hz bis zu mehreren zehn kHz zu erzeugen. Solche Generatoren sind in der Regel Verstärker mit positiver Rückkopplung (Abb. 11.7, 11.8) durch Phasenverschiebungsketten. Um diese Verbindung zu realisieren und den Generator anzuregen, sind folgende Bedingungen notwendig: Das Signal vom Ausgang des Verstärkers muss mit einer Phasenverschiebung von 360 Grad (oder einem Vielfachen davon, also 0, 720) am Eingang ankommen. 1080 usw. Grad) und der Verstärker muss einen gewissen Verstärkungsspielraum haben, KycMIN. Da die Bedingung für die optimale Phasenverschiebung für die Erzeugung nur bei einer Frequenz erfüllt sein kann, wird der Verstärker mit positiver Rückkopplung bei dieser Frequenz angeregt.

Um das Signal in der Phase zu verschieben, werden RC- und LC-Schaltungen verwendet, außerdem führt der Verstärker selbst eine Phasenverschiebung in das Signal ein. Um eine positive Rückkopplung in den Generatoren zu erhalten (Abb. 11.1, 11.7, 11.9), wird eine doppelte T-förmige RC-Brücke verwendet; in Generatoren (Abb. 11.2, 11.8, 11.10) - Wienbrücke; in Generatoren (Abb. 11.3 - 11.6, 11.11 - 11.15) - phasenverschiebende RC-Schaltungen. Bei Generatoren mit RC-Schaltungen kann die Anzahl der Verbindungen recht groß sein. Um das Schema zu vereinfachen, überschreitet die Zahl in der Praxis zwei oder drei nicht.

Berechnungsformeln und Beziehungen zur Bestimmung der Haupteigenschaften von RC-Sinussignalgeneratoren sind in Tabelle 11.1 aufgeführt. Um die Berechnungen zu vereinfachen und die Teileauswahl zu vereinfachen, wurden Elemente mit den gleichen Nennwerten verwendet. Zur Berechnung der Erzeugungsfrequenz (in Hz) werden in die Formeln Widerstandswerte in Ohm und Kapazitäten in Farad eingesetzt. Lassen Sie uns beispielsweise die Erzeugungsfrequenz eines RC-Oszillators mithilfe einer RC-Mitkopplungsschaltung mit drei Verbindungen bestimmen (Abb. 11.5). Bei R=8,2 kOhm; C = 5100 pF (5,1x1SG9 F), die Betriebsfrequenz des Generators beträgt 9326 Hz.

Tabelle 11.1

Damit das Verhältnis der widerstands-kapazitiven Elemente der Generatoren den berechneten Werten entspricht, ist es äußerst wünschenswert, dass die Eingangs- und Ausgangskreise des Verstärkers, die von einer positiven Rückkopplungsschleife abgedeckt werden, diese Elemente nicht überbrücken und dies auch nicht tun beeinflussen ihren Wert. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich zum Aufbau von Generatorschaltungen, Verstärkerstufen zu verwenden, die einen hohen Eingangs- und einen niedrigen Ausgangswiderstand aufweisen.

In Abb. 11.7, 11.9 zeigen „theoretische“ und einfache praktische Schaltungen von Generatoren mit einer Doppel-T-Brücke in einer positiven Rückkopplungsschaltung.

Generatoren mit einer Wien-Brücke sind in Abb. dargestellt. 11.8, 11.10 [R 1/88-34]. Als ULF wurde ein zweistufiger Verstärker verwendet. Die Amplitude des Ausgangssignals kann mit Potentiometer R6 eingestellt werden. Wenn Sie einen Generator mit Wien-Brücke erstellen möchten, der in der Frequenz abstimmbar ist, wird ein Doppelpotentiometer in Reihe mit den Widerständen R1, R2 geschaltet (Abb. 11.2, 11.8). Die Frequenz eines solchen Generators kann auch gesteuert werden, indem die Kondensatoren C1 und C2 (Abb. 11.2, 11.8) durch einen doppelten variablen Kondensator ersetzt werden. Da die maximale Kapazität eines solchen Kondensators selten 500 pF überschreitet, ist es möglich, die Erzeugungsfrequenz nur im Bereich ausreichend hoher Frequenzen (zehn, hundert kHz) abzustimmen. Die Stabilität der Erzeugungsfrequenz in diesem Bereich ist gering.

In der Praxis werden häufig umschaltbare Kondensatoren oder Widerstände verwendet, um die Erzeugungsfrequenz solcher Geräte zu ändern, und in den Eingangskreisen werden Feldeffekttransistoren verwendet. In allen angegebenen Schaltungen gibt es (der Einfachheit halber) keine Elemente zur Stabilisierung der Ausgangsspannung, obwohl deren Verwendung für Generatoren, die mit der gleichen Frequenz oder in einem engen Abstimmbereich arbeiten, nicht erforderlich ist.

Schaltungen von Sinussignalgeneratoren mit dreigliedrigen phasenverschiebenden RC-Ketten (Abb. 11.3)

in Abb. dargestellt. 11.11, 11.12. Der Generator (Abb. 11.11) arbeitet mit einer Frequenz von 400 Hz [P 4/80-43]. Jedes der Elemente einer dreigliedrigen phasenverschiebenden RC-Kette führt zu einer Phasenverschiebung von 60 Grad, bei einer viergliedrigen Kette von 45 Grad. Ein einstufiger Verstärker (Abb. 11.12), der nach einer Schaltung mit gemeinsamem Emitter aufgebaut ist, führt eine Phasenverschiebung von 180 Grad ein, die für die Erzeugung erforderlich ist. Beachten Sie, dass der Generator gemäß der Schaltung in Abb. 11.12 ist betriebsbereit, wenn ein Transistor mit einem hohen Stromübertragungsverhältnis (normalerweise über 45...60) verwendet wird. Wenn die Versorgungsspannung deutlich reduziert wird und die Elemente zur Einstellung des DC-Modus des Transistors nicht optimal ausgewählt sind, fällt die Erzeugung aus.

Schallgeneratoren (Abb. 11.13 - 11.15) ähneln im Aufbau Generatoren mit phasenverschiebenden RC-Gliedern [Рл 10/96-27]. Aufgrund der Verwendung einer Induktivität (Telefonkapsel TK-67 oder TM-2V) anstelle eines der Widerstandselemente der Phasenverschiebungskette arbeiten sie jedoch mit einer geringeren Anzahl von Elementen und über einen größeren Bereich von Versorgungsspannungsänderungen .

Somit ist der Schallgenerator (Abb. 11.13) betriebsbereit, wenn sich die Versorgungsspannung innerhalb von 1...15 V ändert (Stromaufnahme 2...60 mA). In diesem Fall ändert sich die Erzeugungsfrequenz von 1 kHz (ipit = 1,5 V) auf 1,3 kHz bei 15 V.

Eine extern gesteuerte Tonanzeige (Abb. 11.14) funktioniert auch bei 1) Stromversorgung = 1...15 V; Der Generator wird ein-/ausgeschaltet, indem an seinen Eingang logische Pegel von Eins/Null angelegt werden, die ebenfalls im Bereich von 1 bis 15 V liegen sollten.

Der Schallgenerator kann nach einem anderen Schema aufgebaut sein (Abb. 11.15). Seine Erzeugungsfrequenz variiert von 740 Hz (Stromverbrauch 1,2 mA, Versorgungsspannung 1,5 V) bis 3,3 kHz (6,2 mA und 15 V). Die Erzeugungsfrequenz ist stabiler, wenn sich die Versorgungsspannung im Bereich von 3 bis 11 V ändert – sie beträgt 1,7 kHz ± 1 %. Tatsächlich besteht dieser Generator nicht mehr aus RC-, sondern aus LC-Elementen, und als Induktivität wird die Wicklung einer Telefonkapsel verwendet.

Der niederfrequente Sinusschwingungsgenerator (Abb. 11.16) ist nach der „kapazitiven Dreipunkt“-Schaltungscharakteristik von LC-Generatoren aufgebaut. Der Unterschied besteht darin, dass als Induktivität eine Telefonkapselspule verwendet wird und die Resonanzfrequenz aufgrund der Auswahl kapazitiver Elemente der Schaltung im Bereich von Schallschwingungen liegt.

Ein weiterer Niederfrequenz-LC-Oszillator, der mithilfe einer Kaskodenschaltung hergestellt wurde, ist in Abb. dargestellt. 11.17 [R 1/88-51]. Als Induktivität können Universal- oder Löschköpfe von Tonbandgeräten, Wicklungen von Drosseln oder Transformatoren verwendet werden.

Der RC-Generator (Abb. 11.18) ist auf Feldeffekttransistoren implementiert [Рл 10/96-27]. Eine ähnliche Schaltung wird üblicherweise beim Aufbau hochstabiler LC-Oszillatoren verwendet. Die Erzeugung erfolgt bereits bei einer Versorgungsspannung über 1 V. Bei einer Spannungsänderung von 2 auf 10 6 sinkt die Erzeugungsfrequenz von 1,1 kHz auf 660 Hz und der Stromverbrauch steigt entsprechend von 4 auf 11 mA. Impulse mit einer Frequenz von einigen Hz bis 70 kHz und höher können durch Ändern der Kapazität des Kondensators C1 (von 150 pF auf 10 μF) und des Widerstandswerts des Widerstands R2 erhalten werden.

Die oben vorgestellten Tongeneratoren können als kostengünstige Statusanzeigen (Ein/Aus) von Komponenten und Blöcken elektronischer Geräte, insbesondere Leuchtdioden, zum Ersetzen oder Duplizieren von Lichtanzeigen, für Notfall- und Alarmanzeigen usw. verwendet werden.

Literatur: Shustov M.A. Praktisches Schaltungsdesign (Buch 1), 2003

Abbildung 1 zeigt eine einfache Generatorschaltung, die hauptsächlich zum Testen von Niederfrequenzgeräten und zum Erkennen von Fehlern darin konzipiert ist.

Der Generator hat eine feste Frequenz von 1000 Hz, deren Wert durch den Widerstand R1 eingestellt wird. Der Ausgangssignalpegel wird durch die Position des Schiebers des Widerstands R13 bestimmt. Die Schaltung verfügt über ein System zur Unterstützung des Ausgangssignals auf einem bestimmten Pegel, bestehend aus den Elementen VT1, VD2, R10, R11, C6. Der Ansprechpegel der automatischen Ausgangsspannungserhaltung wird über den Widerstand R11 eingestellt. Der harmonische Koeffizient dieses Generators ist relativ hoch, so dass er zur Messung nichtlinearer Verzerrungen von Niederfrequenzgeräten verwendet werden kann. Daher müssen Sie am Ausgang dieses Generators einen Tiefpassfilter (LPF) installieren. So ein Filter. Komplett mit einem Tiefpassfilter erzeugt dieser Generator ein sehr sauberes Tonsignal mit einem nichtlinearen Verzerrungsgrad von Tausendstel Prozent. Der Generator muss von einer stabilisierten Gleichstromquelle mit einer Spannung von 5 ... 12 V gespeist werden. Den Schaltplan und die Zeichnung der Leiterplatte können Sie hier herunterladen.