Схема генератора нч с регулируемой частотой: Генераторы сигналов, схемы самодельных измерительных приборов

Содержание

Генераторы сигналов, схемы самодельных измерительных приборов

Как сделать генератор сигнала низкой частоты, схема и описание

Важной частью радиолюбительской лаборатории является низкочастотный генератор. С его помощью можно проверять, ремонтировать и налаживать самодельную или промышленную аудио-технику. Желательно использовать генератор НЧ совместно с частотомером (для точного определения частоты) и осциллографом …

1 4246 2

Простой генератор для настройки радиоприемной аппаратуры (100 кГц- 150 МГц)

Обычно при налаживании радиоприемной аппаратуры используют генератор ВЧ, а для модуляции генератор НЧ. И то и другое — синусоидальные генераторы, сделанные по достаточно сложным схемам. Однако, во многих случаях может быть вполне достаточно простого генератора -пробника, генерирующего …

1 5520 2

Генератор синусоидального сигнала со стабильной амплитудой

В статье рассмотрен разработанный автором генератор сину-соидальных колебаний фиксированной низкой частоты, имеющих высокую стабильность амплитуды. Он содержит всего один операционный усилитель, три параллельных стабилизатора напряжения и один полевой транзистор. собенность генераторов с мостом …

0 4433 0

Генератор ВЧ на 10-50МГц с индикацией частоты на мультиметре

Схема генератора высокой частоты, который вырабатывает сигналы в диапазоне от 10 до 50 МГц. Сигнал можно промодулировать по частоте подав НЧ напряжение от ГНЧ или микрофона. Девиация частоты зависит от величины этого напряжения ЗЧ. Если нужна девиация 50-100 кГц, то, при крайне верхнем …

0 3785 0

Схема генератора импульсов 1Hz — 10KHz (4011)

Принципиальная схема самодельного генератора логических импульсов с частотой от 1 Гц до 10КГц, собран на микросхеме 4011 (К561ЛА7). При ремонте и налаживании схем на цифровых микросхемах может быть очень полезен генератор логических импульсов. В общем, это генератор прямоугольных импульсов …

1 9578 11

Схема лабораторного генератора сигнала низкой частоты (10Гц-100КГц)

Низкочастотный генератор синусоидального сигнала — очень важный прибор в лаборатории любого радиолюбителя.Возможно, такой уже есть у всех. Но все же хочу познакомить читателей журнала со своим генератором. Генератор выполнен в виде самостоятельного прибора, питающегося от электросети. Но шкала …

2 9970 4

Схема очень простого генератора-пробника (100-10000 Гц)

Простой самодельный генератор-пробник, с регулировкой выходной частоты от 100 Гц до 10000 Гц, выполнен на микросхеме К561ЛА7. Если нужно экспромтом проверить прохождение сигнала по аудиотракту многие корифеи пользуются собственным пальцем как генератором НЧ (50 Гц сетевых наводок), регулируя …

1 5482 0

Генератор синусоидальных сигналов с широким диапазоном частот (MAX038)

Принципиальная схема самодельного широкодиапазонного генератора синусоидального сигнала для лабораторных целей, выполнен на микросхеме MAX038. Синусоидальный генератор является одним из важнейших приборов лаборатории радиолюбителя. Обычно делают два генератора, низкочастотный и высокочастотный …

5 9992 4

Схема генератора плавного диапазона до 50 MHz (HC4046)

Принципиальная схема простого генератора плавного диапазона на микросхеме HC4046, Частота до 50 MHz. Микросхема НС4046 (а так же аналогиMM74HC4046N, MJM74HC4046 и другие) представляет собой RC-генератор с ФАПЧ, способный генерировать стабильную частоту до 50 MHz, что позволяет сделать ГПД …

1 7380 0

Схема низкочастотного генератора на микросхеме КР140УД708 (20-20000Гц)

Приведена принципиальная схема низкочастотного генератора сигналов, который выполнен на ОУ КР140УД708. Низкочастотный генератор является одним из необходимейших приборов врадиолюбительской лаборатории. С его помощью можно налаживать различные усилители, снимать АЧХ, проводить эксперименты …

0 8179 0

Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:

⚡️Лабораторный генератор низкой частоты | radiochipi.ru

На чтение 4 мин Опубликовано 26.12.2017 Обновлено 07.07.2019

Низкочастотный генератор синусоидального сигнала – очень важный прибор в лаборатории любого радиолюбителя. Возможно, такой уже есть у всех. Но все же хочу познакомить читателей журнала со своим генератором.

Генератор выполнен в виде самостоятельного прибора, питающегося от электросети. Но шкала у него сделана лишь приблизительная – нарисована перманентным маркером прямо на корпусе прибора вокруг переменного резистора, которым частота регулируется.

Для точной установки частоты используется другой самостоятельный прибор – частотомер на основе платы ARDUINO UNO, кстати, выполненный в таком же корпусе. Что касается корпуса, еще в нулевых годах на нашем предприятии как-то раз обновляли компьютерное оборудование и тогда в утиль пошли четыре механических переключателей принтеров «Data transfer switch» (так на них написано). Они древние, еще с тех лет как была Windows 3.11.

В металлических корпусах размерами 150x60x10 см. В общем, очень удобный размер для самодельных приборов. Тогда мне досталось четыре таких. В одном сейчас частотомер на Arduino, в другом регулируемый блок питания, в третьем генератор ВЧ, в четвертом – этот самый генератор НЧ. Схема генератора НЧ показана на рисунке, здесь приводимом. Схема построена на операционном усилителе А1. Это генератор синусоидального сигнала, перестраиваемый по частоте сдвоенным переменным резистором R17 в четырех диапазонах генерации частоты 10-100 кГц, 1-10 кГц, 100-1000 Гц, 10-100 Гц.

Схема построена с мостом Винна в цепи положительной обратной связи операционного усилителя. Сдвоенный переменный резистор регулирует R-составляющую этого моста. С-составляющая состоит из восьми конденсаторов С1-С8, переключаемых галетным переключателем S1 при смене диапазона генерации. А стабилизация коэффициента передачи ОУ выполняется по цепи ООС усилителя с помощью встречно-параллельно включенных диодов VD1, VD2 и резистора R1. Подбором сопротивления этого резистора при налаживании генератора выставляется правильная синусоида на выходе генератора (с минимальными искажениями).

С выхода операционного усилителя генерируемый сигнал поступает на два выхода – разъемы Х1 и Х2. Основным выходом, с которого сигнал подают на исследуемую схему, является разъем Х1. Величину напряжения НЧ на нем можно регулировать переменным резистором R6. И, при необходимости, дополнить еще и делителем на резисторах. Но у меня делителя нет, когда мне нужно получить малый сигнал я на месте паяю делитель на двух резисторах с нужным в данном случае коэффициентом деления.

Второй выход на разъем Х2 служит для контроля частоты при помощи внешнего самостоятельного частотомера. Этот выход не регулируется по амплитуде сигнала. Операционный усилитель питается двух-полярным напряжением около 12V. Для получения этого напряжения используется маломощный силовой трансформатор Т1, предположительно китайского производства. Он при включении первичной обмотки в сеть 220V на вторичной выдает на холостом ходу переменное напряжение 9V.

Обмотка одна, и для получения двух одинаковых по модулю, но разных по значению напряжений используется схема выпрямителя на двух диодах VD3 и VD4 и двух конденсаторах С9 и СЮ. Фактически, это два разных однополупериодных выпрямителя, получающих переменное напряжение от одного источника, – вторичной обмотки трансформатора Т1. Диод VD3 выпрямляет положительную полуволну, а диод VD4 – отрицательную. Так как в электросети переменное напряжение синусоидальное и полуволны симметричные, то на конденсаторах С9 и СЮ выделяются равные по модулю напряжения, но противоположные по полярности.

Вот этим двухполярным напряжением и питается операционный усилитель. Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 16V. Операционный усилитель К140УД608 можно заменить практически любым операционным усилителем общего назначения, например, К140УД6, К140УД7, К140УД708 и др., включая импортные аналоги. Монтаж сделан без применения печатной платы, даже без макетной платы.

Хотя, сначала была мысль собрать на макетке. В передней панели выше указанного металлического корпуса были просверлены необходимые отверстия и установлены все переменные резисторы, разъемы, переключатель и выключатель питания. Трансформатор привинчен на нижней части корпуса. После монтажа конденсаторов прямо на контакты переключателя S1 стало ясно, что удобно будет все собрать «на весу», без каких- либо печатных или других плат.

ГЕНЕРАТОРЫ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

ПРОСТЕЙШИЕ RC-ГЕНЕРАТОРЫ

Применение генераторов с колебательными контурами для генерирования колебаний низких частот (ниже 10 кГц) затруднено из-за значительно увеличивающихся номиналов катушек индуктивности и конденсаторов, что влечет за собой увеличение размеров и стоимости генератора.

Поэтому в настоящее время для генерирования низких и инфранизких частот широко используются RC-генераторы, в которых вместо колебательного контура используются RC-фильтры.

RC-генераторы, работая в сравнительно широком диапазоне частот от долей герца до нескольких мегагерц, обеспечивают достаточную стабильность колебаний и имеют малые габариты и массу.

Применение полевых транзисторов в схемах RC-генераторов выгодно отличает их от биполярных транзисторов возможностью использования в цепи положительной обратной связи высокоомных резисторов, что в свою очередь позволяет использовать конденсаторы с меньшими номиналами, обладающие большей стабильностью.

Простейшие RC-генераторы на ПТ изображены на рис. 1. Как известно, условия возбуждения генератора требуют, чтобы цепь обратной связи изменяла на 180° (для однокаскадного генератора) фазу сигнала, поступающего со стоковой нагрузки в цепь затвора.

В схеме генератора, приведенной на рис. 1, а, это достигается выполнением цепи обратной связи из нескольких последовательно включенных простых RC-звеньев. Кроме того, ослабление сигнала при прохождении цепи обратной связи должно компенсироваться усилением каскада.

Для цепей с одинаковыми по значению элементами R и С условие баланса фаз на генерируемой частоте f₀ выполняется при следующих соотношениях [2]:

для трёхзвенных f₀=0,065/RC;

для четырёхзвенных f₀=0,133/RC

Рис. 1. Схемы простейших RC-генераторов.

а — с фазирующей RC-цепочкой; б — с истоковым повторителем; в — с Т-образным RC-мостом.

Для трёхзвенной RC-цепи обратной связи требуемый коэффициент усиления каскада должен быть больше 29 [2, 3], а в четырёхзвенной RC-цепи не менее 18,4.

Для повышения устойчивости работы генератора (из-за шунтирующего действия цепью обратной связи резистора нагрузки Rc) часто вводят дополнительный каскад — истоковый повторитель (рис. 1, б), имеющий высокое входное сопротивление.

Схема генератора с двойным Т-образным RC-фильтром (рис. 1, в), элементы которого выбраны следующим образом: С1=С2=С; С3=С/0,207; R1=R2=R; R3=0,207R — функционирует при условии, если коэффициент усиления каскада не менее 11. При этом частота колебаний

f₀=1/2RСπ.

Рассмотренные простейшие RC-генераторы на ПТ не нашли широкого применения из-за присущих им недостатков.

Первый недостаток — это необходимость получения большого коэффициента усиления каскада, который у генератора с трёхзвенной цепью обратной связи должен быть не менее 29, Практическая реализация такого коэффициента усиления затруднительна из-за малого значения крутизны ПТ. Если учесть, что для улучшения формы генерируемых колебаний вводится отрицательная обратная связь, то коэффициент усиления каскада должен быть еще больше.

Второй недостаток — невозможность перестройки в широком диапазоне частот генераторов, выполненных по схеме с RC-цепочка-ми и Т-образным мостом в цепи обратной связи.

ГЕНЕРАТОРЫ, ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЕ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ

Наиболее широкое применение среди RC-генераторов нашла схема с фазовым RC-мостом (генератор на мосте Вина), принципиальная схема которого изображена на рис. 2. К достоинствам подобной схемы следует отнести малое затухание и нулевой сдвиг фаз в цепи обратной связи на частоте генерации.

Таким образом, при включении фазового RC-моста для выполнения условия баланса фаз необходимо, чтобы усилитель генератора обеспечивал сдвиг фаз 360°.

Частота генерации при равенстве R1=R2=R и С1=С2=С определяется выражением

f₀=1/2RCπ (1)

На этой частоте затухание фазового RС-моста минимально и равно 3. (Затухание β — величина ослабления, которое вносит фазовый RC-мост в проходящий сигнал в зависимости от расстройки Δf — определяется по выражению β=(9+(2Δf)²/f₀)^1/2 ) Отсюда следует, что минимальный коэффициент усиления, при котором удовлетворяется условие баланса амплитуд, должно быть не менее 3. Благодаря малому значению требуемого усиления появляется возможность введения глубокой отрицательной обратной связи, что ведет к уменьшению уровня нелинейных искажений при работе в широком диапазоне частот.

В схеме рис. 2, а отрицательная обратная связь осуществляется за счет резистора в цепи истока транзистора T1 и введения цепочки R5C3. В качестве резистора R5 использовался малоинерционный термистор ТВД-4, резисторы R1, R2 — типа ПТМН, а конденсаторы С1 и С2 — типа КСО-Г. При указанных на схеме номиналах частота генерации f₀=1500 Гц. При изменении температуры в диапазоне от 10 до 50° С была получена относительная нестабильность частоты

Δf/f=0,05% на 10° С.

Фазовый RC-мост имеет в своем составе всего по два одноименных элемента; следовательно, его можно перестраивать в широком диапазоне частот, изменяя значение только двух элементов R1, R2 или С1, С2), что делает перестройку генераторов с такими мостами конструктивно удобной.

На рис. 2, б приведена схема перестраиваемого генератора низкой частоты с фазовым RC-мостом. Частота генерируемых колебаний плавно перестраивается с помощью сдвоенного потенциометра R2, R3. Усилитель генератора двухкаскадный с непосредственной связью. Для стабилизации амплитуды колебаний генератора и его режима работы введена глубокая отрицательная обратная связь как по постоянному, так и переменному току (цепочка R8, R6, R5) Для перекрытия всего звукового диапазона следует ввести переключатель, который одновременно изменял бы емкости конденсаторов RC и С2 в обоих плечах моста.

Рис. 2. Принципиальные схемы генераторов с фазовым RС-мостом.

а — с двухкаскадным усилителем и ёмкостной связью; б — с двухкаскадным усилителем и непосредственной связью.

Рис. 3. Генератор, перестраиваемый в широком диапазоне

а — принципиальная схема; б — структурная схема.

Более сложная схема RС-генератора с использованием полевых транзисторов, позволяющая перестраивать частоту в декадном диапазоне, изображена на рис. 3. Для параметров, указанных на схеме, частота генератора лежит в диапазоне 500 кГц — 5 мГц; однако, изменив ёмкости конденсаторов, можно получить частоты в других диапазонах [4].

Два фазовращателя, фазоинвертор, усилитель и аттенюатор соединяются таким образом, что образуют петлю обратной связи. Схема будет генерировать колебания с частотой, при которой полный фазовый сдвиг составляет 360°. На этой частоте каждый из двух идентичных фазовращателей обеспечивает фазовый сдвиг на 90°.

Управляемый напряжением фазовращатель состоит из конденсатора C1 и транзистора Т2.

Транзисторы Т3, Т4 и конденсатор С3 образуют второй фазовращатель, который работает аналогично первому. Благодаря высокому сопротивлению фазовращателей отпадает необходимость в буферных каскадах. Затворы транзисторов Т2 и Т4 заземлены по переменному току и, следовательно, могут быть соединены. Транзистор Т5 предназначен для усиления сигнала.

Транзистор Т7 и резистор R6 образуют управляемый напряжением аттенюатор, при этом транзистор Т7 используется в качестве управляемого резистора.

Амплитудный детектор состоит из усилителя на транзисторе Т6, диодного детектора Д1 и фильтра R5C5. Когда амплитуда входного сигнала увеличивается, напряжение на затворе транзистора Т7 становится более отрицательным, при этом возрастает динамическое сопротивление транзистора и уменьшается коэффициент усиления в петле обратной связи.

СТАБИЛИЗАЦИЯ АМПЛИТУДЫ КОЛЕБАНИЙ

Свойство полевого транзистора изменять сопротивление канала в зависимости от приложенного к затвору управляющего напряжения нашло достаточно широкое применение в генераторах для автоматической стабилизации уровня выходного сигнала.

На рис. 4, а приведена схема RC-генератора синусоидальных колебаний с регулируемой отрицательной обратной связью [5]. Двухкаскадный усилитель на полевых транзисторах Т1 и Т3 охвачен положительной обратной связью через элементы R1-R4, С1, С3. Отрицательная обратная связь осуществляется через делитель, состоящий из резистора R6 и управляемого сопротивления канала полевого транзистора Т2 Установление стационарной амплитуды происходит за счет воздействия UВых (через детектор Д1 и его элементов R7, С5) на глубину отрицательной обратной связи и на режим питания транзистора Т1. Инерционность АРУ определяется в основном ёмкостью конденсатора С5 и сопротивлением резистора R7 [5]. Такая автоматически регулируемая отрицательная обратная связь позволяет повысить стабильность характеристик генератора по сравнению с обычной схемой при изменении напряжений питания и температуры окружающей среды. При изменении питания от 18 до 10 В амплитуда выходного сигнала снижалась на 8%.

Рис. 4. Генераторы со стабилизацией амплитуды генерируемых колебаний.

а — RС-генератор с регулируемой ООС; б — LC-генератор с аттенюатором на ПТ.

Несколько иначе осуществляется автоматическая стабилизация уровня выходного сигнала генератора, принципиальная схема которого изображена на рис. 4, б [6]. Напряжение сток — исток полевого транзистора Т1 регулируется переменным резистором R3, установленным в цепи затвора второго транзистора Т2. Часть выходного напряжения через трансформатор L1, L2 поступает на выпрямитель Д1 и фильтр R3C7. В зависимости от положения потенциометра R3 изменяется рабочая точка полевого транзистора, изменяется сопротивление его канала и соответственно амплитуда сигнала на выходе генератора. Потенциометром R3 устанавливают необходимую амплитуду выходного напряжения, которая в дальнейшем автоматически поддерживается на заданном уровне.

Как видно из приведённых выше примеров, использование полевых транзисторов в схемах автоматической стабилизации выходного напряжения генераторов позволяет значительно упростить подобные схемы и уменьшить необходимую мощность управления регулируемого элемента.

ЧМ ГЕНЕРАТОРЫ

В автоматике и телемеханике, измерительной технике возникает необходимость в широкополосной частотной модуляции при низкой несущей частоте. Так, например, в радиотелеметрии с частотным разделением каналов каждому- каналу отводится своя поднесущая частота. Генераторы поднесущих частот — это низкочастотные генераторы, частоты которых промодулированы сигналами от датчиков. Применение LC-генераторов в таких системах нежелательно из-за громоздкости выполнения в низкочастотном диапазоне. Поэтому в качестве задающего частотно-модулированного генератора поднесущей частоты используется RС-генератор.

Частота RС-генератора, как уже говорилось выше, определяется параметрами фазирующей RС-цепочки, изменяя которые определенным образом, осуществляют частотную модуляцию колебаний генератора. Для получения линейной модуляционной характеристики необходимо, чтобы одновременно по линейному закону изменялись отношения 1/R или 1/С фазирующей цепочки.

Рис. 5. ЧМ генератор на ПТ, а — принципиальная схема; б — модуляционная характеристика.

В качестве перестраиваемых напряжением ёмкостей применяются полупроводниковые диоды и транзисторы, используя зависимость ёмкости p-n перехода от обратного напряжения. Существенным недостатком подобного способа является большая нелинейность модуляционной характеристики ЧМ генератора из-за нелинейного изменения ёмкости от приложенного напряжения.

Полупроводниковые диоды и биполярные транзисторы можно использовать и в качестве переменных сопротивлений. Однако такому способу получения ЧМ свойственны следующие недостатки [11]: нелинейность модуляционной характеристики при больших девиациях частоты; большая амплитудная модуляция; плохая развязка источника модулирующего сигнала и автогенератора; значительная мощность, потребляемая управляющей цепью.

Перечисленных недостатков лишен способ осуществления ЧМ с помощью полевых транзисторов. Применение ПТ в качестве переменных сопротивлений в фазирующей цепи RС-генератора позволяет реализовать их важное достоинство — линейную зависимость проводимости канала от управляющего напряжения и высокое входное сопротивление частотного модулятора.

На рис. 5 изображена принципиальная схема ЧМ генератора с фазовым RС-мостом и его модуляционная характеристика для ПТ (Т{Г2) типа КП103Ж и КП103М, используемых в качестве переменных резисторов.

Резисторы R1 и R2 включены для уменьшения глубины девиации до необходимой; кроме того, используя резисторы с отрицательным ТКС, можно уменьшить влияние температурных изменений сопротивления канала ПТ на стабильность частоты генератора. С помощью источника смещения Eсм устанавливают необходимое значение сопротивления каналов ПТ при управляющем (модулирующем) сигнале UBX=0.

МУЛЬТИВИБРАТОРЫ

Релаксационные генераторы низких частот имеют большую постоянную времени. В мультивибраторах, выполненных на биполярных транзисторах, для получения большой постоянной времени используются электролитические конденсаторы с большой ёмкостью, обладающие невысокой стабильностью. Высокое же входное сопротивление полевых транзисторов позволяет получать необходимую постоянную времени в релаксационных схемах без использования конденсаторов с большой ёмкостью. Поэтому в тех случаях, когда требуется реализовать постоянные времени примерно несколько секунд или минут, целесообразно использовать полевые транзисторы.

В схеме, изображенной на рис. 6, а, два полевых транзистора включены по схеме истоковых повторителей, а два биполярных транзистора являются переключателями. Принцип работы схемы аналогичен принципу работы обычного мультивибратора, причём комбинацию биполярного и полевого транзистора следует рассматривать как некоторый активный элемент. Таким образом, в схему вносится высокое входное сопротивление полевых транзисторов и одновременно обеспечивается большое полное усиление. Биполярные транзисторы не входят в состояние насыщения, так как напряжение их коллекторов питает стоки полевых транзисторов. В результате такого соединения мультивибратор устойчиво самовозбуждается; поскольку рабочие точки транзисторов смещены в линейную область, любое изменение входного тока вызывает изменение коллекторного напряжения. Эта схема хорошо работает и на высоких частотах.

Рис. 6. Схемы мультивибраторов на ПТ.

а — с ненасыщенными биполярными транзисторами; б — с насыщенными биполярными транзисторами.

Длительность пребывания мультивибратора в каждом из состояний определяется разрядом конденсатора С1 или С2 через резистор цепи затвора. Когда напряжение достигает значения, равного напряжению отсечки полевого транзистора, изменение тока истока заставляет схему перейти в другое состояние. Если ёмкость каждого конденсатора С1 и С2 равна 4 мкФ, то, изменяя R1 и R2 в сторону увеличения, можно повысить длительность периода мультивибратора от 8 мс до 6 мин. Если ёмкость каждого из конденсаторов выбрать равной 100 пФ, то частоту можно изменить от 100 Гц до 3 мГц [7]

Несколько иначе выполнен мультивибратор, схема которого изображена на рис. 6, б [1]. Рассмотрим принцип действия этой схемы. Допустим, что транзистор Т1 переходит в состояние насыщения, тогда на затворе Т4 появляется положительный потенциал и транзисторы Т4 и Т2 закрываются. Скачок напряжения на коллекторе Т2 приводит к надежному открыванию транзисторов Т1 и Т3. Ток смещения, текущий к затвору Т3 через резистор R2, поддерживает его в этом состоянии. Конденсатор С1 разряжаясь через резистор уменьшает напряжение смещения на затворе Т4. Когда напряжение Uзи транзистора Т4 уменьшается до напряжения отсечки, транзисторы Т4 и Т2 начинают проводить и быстро открываются, в то время как Т1 и Т3 закрываются. Длительность импульса мультивибратора определяется по формуле [1]

(2)

где Ес — напряжение источника питания.

При номиналах деталей, указанных на схеме рис. 8, б, получена длительность импульса примерно 25 с.

ГЕНЕРАТОРЫ ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Используя источник неизменного тока на полевом транзисторе в генераторе пилообразного напряжения, можно получить пилу, линейность и наклон которой почти не зависят от случайных изменений управляющего напряжения. Кроме того, полевые транзисторы позволяют реализовать схемы генераторов развертки с такими значениями линейности и длительности, которых трудно достигнуть при использовании биполярных транзисторов.

Генератор пилообразного напряжения, изображенный на рис. 7, состоит из источника постоянного тока на полевом транзисторе T1, конденсатора переменной ёмкости С1 и однопереходного транзистора Т2. С помощью потенциометра R2 устанавливается значение постоянного тока стока полевого транзистора Т1, соответствующее термостабильной точке ПТ. Отрицательная обратная связь, создаваемая включенными в цепь истока резисторами R1 и R2 с большим сопротивлением, обеспечивает стабильный ток стока несмотря на наличие изменений напряжения питания. Этот ток линейно заряжает конденсатор переменной емкости С1 до напряжения запуска однопереходного транзистора Т2. Время заряда является функцией ёмкости конденсатора С1 [8].

Рис. 7. Схема генератора пилообразного напряжения.

Изменяя ёмкость конденсатора С1, можно регулировать частоту повторения выходного сигнала генератора в диапазоне от 500 Гц до 50 кГц. Накопительный конденсатор быстро разряжается через проводящий переключатель на транзисторе Т2. Пилообразное напряжение с конденсатора С1 подается на выход через эмиттерный повторитель на транзисторе Т3. Амплитуда выходного сигнала определяется положением движка потенциометра R4 и может регулироваться в пределах от 0 до 8 В [8]. Во всём диапазоне частот нелинейность пилообразного напряжения в данной схеме не превышает 1%.

КВАРЦЕВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Одним из самых важных параметров генераторов является стабильность частоты генерируемых колебаний. Жёсткие требования к стабильности и воспроизводимости частоты в современных радиотехнических устройствах удается удовлетворить при использовании кварцевых генераторов.

Рис. 8. Схема кварцевого генератора.

Ламповые кварцевые генераторы в большинстве практических случаев являются неприемлемыми ввиду таких недостатков, как большая потребляемая мощность, большие габариты и масса. Кроме того, сама лампа является источником тепла, что затрудняет термостатирование генератора.

Ввиду малого входного сопротивления биполярных транзисторов кварцевый резонатор в автогенераторах включают только между базой и коллектором.

Полевые транзисторы, в которых отсутствуют перечисленные выше недостатки электронных ламп и биполярных транзисторов, в настоящее время достаточно часто используются в схемах кварцевых генераторов.

Наиболее широкое применение нашли кварцевые генераторы на ПТ, выполненные по схеме ёмкостной трёхточки (рис. 8). Достоинствами такой схемы являются простота выполнения, отсутствие паразитных колебаний, малая рассеиваемая мощность, простота регулировки режима и наладки. Высокая стабильность генерируемой частоты при изменении питающего напряжения в схеме достигнута применением автоматического смещения (резистора в цепи истока) и использованием больших ёмкостей постоянных конденсаторов в цепях затвора и стока генераторного каскада (чем больше эти ёмкости, тем меньшее влияние на частоту колебаний будут оказывать нестабильные межэлектродные ёмкости транзистора). При вариации питающего напряжения от 3 до 9 В частота генератора изменяется не более чем на 1 Гц при номинальном значении 1МГц [10].

А.Г. Милехин

Литература:

Гозлинг В. Применение полевых транзисторов. М., «Энергия», 1970.
Барсуков Ф. И. Генераторы и селективные усилители низкой частоты. М., «Энергия», 1964.
Гоноровский И. С Радиотехнические цепи и сигналы. М., «Советское радио», 1971.
Ван дер Гиир. Перестройка RC-генератора в декадном диапазоне с помощью полевых транзисторов. — «Электроника», № 4, 1969.
Крисилов Ю. Д. Автоматическая регулировка и стабилизация усиления транзисторных схем. М., «Советское радио», 1972.
Проссер Л. Стабильные генераторы на полевых транзисторах. — «Электроника», 1966, № 20.
Ханус, Мартинес. Стабильный НЧ мультивибратор с двумя ПТ. — «Электроника», 1967, №1.
Илэд Л. Использование полевого транзистора для получения стабильного пилообразного напряжения. — «Электроника», 1966, № 16.
Экспресс-информация «ПЭА и ВТ», 1973, № 47.
Кинг Л. Стабильный кварцевый генератор на полевом транзисторе. — «Электроника», 1973, №13.
Игнатов А.Н. Применение полевых транзисторов типа КП103 в аппаратуре связи. — В книге: Тенденции развития активных радиокомпонентов малой мощности. Новосибирск, «Наука», 1971.

BACK MAIN PAGE

Генератор с независимой регулировкой ширины и частоты импульсов

Принцип построения импульсных генераторов на ОУ

В предыдущих статьях я рассказывал об импульсных генераторах с различной формой импульсов, выполненных на транзисторах. Для простых устройств их, возможно, применять, но для создания сложных устройств с регулировкой различных параметров их схемы оказываются неоправданно трудоёмкими в настройке и разработке. Поэтому для упрощения схемотехнической реализации применяют генераторы импульсов в основе, которых лежат операционные усилители.

В общем случае для получения импульсов различной формы требуется замкнутая система, которая состоит из трёх основных частей: интегратора, компаратора и логической схемы.

Блок-схема генератора колебаний различной формы.

Хотя схема состоит из трех частей, но довольно часто в простых генераторах применяют один-два операционных усилителя. Для повышения гибкости и универсальности схем генераторов можно добавлять дополнительные ОУ.

Первой рассматриваемым генератором будет мультивибратор, то есть генератор прямоугольных импульсов.

Простой функциональный генератор сигналов генератор сигналов DDS ZK-CLOCK (TL082)

Низкочастотный генератор синусоидального сигнала шагом регуляции 1-10000 Гц поставляется в собранном виде. Синусоида — не единственный тип сигнала, генерируемый схемой. Усилитель имеет на выходе сигнал в виде меандра, треугольника, пилы, белого шума и ЭКГ. ОУ вносит минимальные искажения.

DDS генератор имеет два выхода: низкочастотный, работающий для частот от 1 до 65,534 кГц и высокочастотный. Диапазон — от 1 до 8 МГц.

На выходе DDS амплитуду можно регулировать от 0,5 мВ до 14 В, а постоянное напряжение смещения — от 0,5 до 5 В. На высокочастотном выходе всегда фиксированная амплитуда сигнала — 5 В и отсутствует возможность задавать смещение.

Выходное сопротивление ZK-CLOCK практически не нагружает входные цепи УНЧ, так как равно 20-200 Ом. При прекращении работы все предварительные настройки сохраняются. Блок питания имеется в комплекте, вместе с кабелем BNC-Alligator.

Простота управления TL082

Функциональный генератор на ОУ «прямой» регулировки частоты не имеет. Надо остановить его, подобрать частоту и снова запустить. Во избежание лишних нажатий, при выборе режимов, амплитуд и частот в приборе используется 5 кнопок и два регулятора. Напряжение питания — 7 — 9 В.

Печатная плата устройства выполнена из гетинакса достаточной толщины и позволяет избежать разрыва дорожек при ее случайном изгибании или монтаже. Дорожки покрыты прочным, непрозрачным лаком. Центральное размещение кнопок на передней панели генератора исключает его наклоны во время работы.

Высокочастотный и низкочастотный выходы расположены рядом, на углу модели. Этот момент также способствует удобству эксплуатации. В комплект устройсва входит корпус, адаптер и шнур для соединения выходов с тестируемым устройством.

Комментарии по пользованию

Прибор предназначен для работы с низкочастотными сигналами, не превышающими 20 кГц. На этой частоте становятся заметными небольшие, пилообразные колебания, вдоль линии синусоиды. При настройке высококачественных усилителей низкой частоты может случиться так, что они будут восприняты за искажения, вносимые усилителем. Следует учесть, что на частотах больших 14 кГц, прямоугольные импульсы имеют значительные «выбросы», как на фронте, так и на спаде. Их величина составляет 1,5 от амплитуды.

На высокочастотном входе имеется 4 фиксированные частоты: 1, 2, 4 и 8 МГц. С увеличением частоты происходит большее искажение формы прямоугольных импульсов и величина выбросов.

Оверклокинг

Особый интерес тактовый генератор процессора представляет для оверклокеров. К оверклокерам относят специалистов в области компьютерных технологий и просто любителей, стремящихся повысить производительность своей техники. В настоящее время оверклокинг доступен даже простым пользователям. Для изменения настроек компонентов компьютера иногда достаточно просто зайти в BIOS.

Прежде всего необходимо ответить на вопрос: за счет чего будет повышаться производительность? Здесь все очень просто. Производители компьютерных комплектующих для повышения надежности своих компонентов закладывают в них технологический запас. Именно этот запас и привлекает любителей выжать максимум из своего компьютера.

Одним из способов разгона компьютера будет замена кварцевого резонатора на кристалл, имеющий более высокую частоту. Или, например, можно убрать дополнительные элементы в виде делителей частоты из схемы генератора.

В современных компьютерах генераторы, как правило, реализуются на одной интегральной схеме. Значения тактовой частоты и множителя процессора, как уже было отмечено выше, можно изменить непосредственно из BIOS.

Начинающие оверклокеры нередко задаются вопросом, как определить модель тактового генератора. Программными средствами это сделать невозможно. Остается только открывать системный блок и искать генератор визуально.

С другой стороны, программным способом определяется модель материнской платы (AIDA64, Everest и другие). Затем для данной модели ищется подробная инструкция, а в ней вполне возможно будет найти информацию о названии генератора. А как узнать для тактового генератора значение тактовой частоты, установленное по умолчанию, и значение после разгона? Эти сведения также можно почерпнуть из инструкции для материнской платы.

Генератор с триггером

Триггером называют устройство, которое отвечает за передачу сигнала. На сегодняшний день они продаются однонаправленные или двухнаправленные. Для генератора подходит только первый вариант. Устанавливается вышеуказанный элемент возле адаптера. При этом пайку необходимо проделывать только после тщательной зачистки всех контактов.

Непосредственно адаптер можно выбрать даже аналогового типа. Нагрузка в данном случае будет небольшой, а уровень отрицательного сопротивления при удачной сборке не превысит 5 Ом. Параметр возбуждения колебаний с триггером в среднем составляет 5 мс. Основную проблему генератор импульсов имеет такую: повышенная чувствительность. В результате с блоком питания выше 20 В указанные устройства работать не способны.

Модели с конденсаторами РР5

Генератор высоковольтных импульсов с указанными конденсаторами можно встретить довольно часто. При этом использоваться он способен даже с блоками питания на 15 В. Пропускная способность его зависит от типа адаптера

В данном случае важно определиться с резисторами. Если подбирать полевые модели, то адаптер целесообразнее устанавливать именно бесконденсаторного типа

В том случае параметр отрицательного сопротивления будет находиться в районе 3 Ом.

Стабилитроны в данном случае используются довольно часто. Связано это с резким понижением уровня предельной частоты. Для того чтобы ее выровнять, стабилитроны подходят идеально. Устанавливаются они, как правило, возле выходного порта. В свою очередь, резисторы лучше всего припаивать возле адаптера. Показатель колебательного возбуждения зависит от емкости конденсаторов. Рассматривая модели на 3 пФ, отметим, что вышеуказанный параметр никогда не превысит 6 мс.

Перейдем от теории к практике

Собирал генератор Тесла в корпус от АТХ. Конденсатор по питанию 1000 мкф 400в. Диодный мост из того же АТХ на 8А 600В. Перед мостом поставил резистор 10 Вт 4,7 Ом. Это обеспечивает плавный заряд конденсатора. Для питания драйвера поставил трансформатор 220-12В и еще стабилизатор с конденсатором 1800 мкФ.

Диодные мосты прикрутил на радиатор для удобства и для отвода тепла, хотя они почти не греются.

Прерыватель собрал почти навесом, взял кусок текстолита и канцелярским ножом вырезал дорожки.

Силовая была собрана на небольшом радиаторе с вентилятором, позже выяснилось, что этого радиатора вполне достаточно для охлаждения. Драйвер смонтировал над силовой через толстый кусок картона. Ниже фото почти собранной конструкции генератора Тесла, но находящейся на проверке, измерял температуру силовой при различных режимах (видно обычный комнатный термометр, прилепленный к силовой на термопласту).

Тороид катушки собран из гофрированной пластиковой трубы диаметром 50 мм и обклеенным алюминиевым скотчем. Сама вторичная обмотка намотана на 110 мм трубе высотой 20 см проводом 0,22 мм около 1000 витков. Первичная обмотка содержит аж 12 витков, сделал с запасом, дабы уменьшить ток через силовую часть. Делал с 6 витками в начале, результат почти одинаков, но думаю не стОит рисковать транзисторами ради пары лишних сантиметров разряда. Каркасом первички служит обычный цветочный горшок. С начала думал что не будет пробивать если вторичку обмотать скотчем, а первичку поверх скотча. Но увы, пробивало… В горшке конечно тоже пробивало, но здесь скотч помог решить проблему. В общем готовая конструкция выглядит так:

Ну и несколько фоток с разрядом

Теперь вроде бы все.

Как выглядят низкочастотные генераторы сигналов?

Стандартные низкочастотные генераторы сигналов синусоидальной формы представлены в виде небольшого короба, на передней панели имеется экран. С его помощью производится контроль колебаний и регулировки. В верхней части экрана имеется текстовое поле – это своеобразное меню, в котором присутствуют разные функции. Управление может производиться кнопками и переменными резисторами. На экране указывается вся информация, необходимая при работе.

Амплитуда и смещение сигнала регулируются при помощи кнопок. Новейшие образцы приборов оснащаются выходами, посредством которых можно произвести запись всех результатов на флеш-накопитель. Для изменения частоты дискретизации в генераторах синусоидального сигнала применяются специальные регуляторы. Благодаря им пользователь может очень быстро осуществить синхронизацию. Обычно внизу, под экраном, располагается кнопка включения, а рядом с ней выходы генератора.

Самодельные приборы

Можно сделать низкочастотные генераторы сигналов своими руками из подручных средств. Основная часть любого генератора – это селектор (англ. select – выбор). В любой конструкции он рассчитан на несколько каналов. В стандартных конструкциях применяется не более двух микросхем. Этого для реализации простейших приборов оказывается достаточно. Идеально подойдут для изготовления генераторов микросхемы из серии КН148. Что касается преобразователей, то они используются только аналоговые.

В некоторых случаях допускается использовать персональный компьютер в качестве генератора сигналов. Своими руками можно сделать небольшой переходник – он устанавливается на выходе звуковой карты. Сигнал снимается с выхода и используется для тестирования аппаратуры. На ПК устанавливается программа, которая будет управлять звуковой картой. Недостаток такой конструкции – слишком узкий диапазон частот, поэтому его нельзя использовать при тестировании некоторых приборов.

Генераторы синусоидального сигнала

Синус – это наиболее распространенная форма низкочастотного сигнала генераторов. Он необходим для тестирования большей части аппаратуры. В конструкции применяются самые простые микросхемы. Они вырабатывают сигнал, который преобразовывается операционным усилителем. Чтобы производить регулировку сигналов, необходимо в схему включить переменные или постоянные резисторы. От типа используемых сопротивлений зависит, ступенчато или плавно будет осуществляться регулировка.

Генераторы синусоидального сигнала широко применяются для настройки не только радиоаппаратуры, но и высокочастотной техники – инверторов, блоков питания, преобразователей частоты для асинхронных двигателей и т. д. Эта техника позволяет производить преобразование исходного синуса бытовой сети (частота 50 Гц). Причем частота увеличивается в десятки раз – до 100 МГц. Это необходимо для нормальной работы импульсного трансформатора.

Низкочастотные генераторы сигналов

Такие конструкции применяются для настройки и тестирования аудиоаппаратуры

Если обратить внимание на схему простейшего низкочастотного генератора сигналов, то можно увидеть, что в нем устанавливаются переменные резисторы – с их помощью производится корректировка формы и величины сигнала. Чтобы осуществить изменение величины импульса, можно использовать модулятор серии КК202

Сигнал в этом случае должен генерироваться через конденсаторы.

Низкочастотный генератор сигналов используется для настройки любой аудио аппаратуры – проигрывателей, усилителей звуковой частоты и т. д. В качестве такого генератора можно использовать персональный компьютер (даже старый ноутбук подойдет). Это бюджетный вариант, который не потребует больших затрат, если в наличии имеется старенький компьютер. Достаточно установить последнюю версию драйверов, программу для работы со звуковой картой и сделать переходник для подключения к аппаратуре.

Генератор релаксационных колебаний

На рис. 11 показан достаточно оригинальный генератор релаксационных колебаний, выполненный на биполярном лавинном транзисторе.

Генератор содержит в качестве активного элемента транзистор микросхемы К101КТ1А с инверсным включением в режиме с «оборванной» базой. Лавинный транзистор может быть заменен его аналогом (см. рис. 1).

Устройства (рис. 11) часто используют для преобразования измеряемого параметра (интенсивности светового потока, температуры, давления, влажности и т.д.) в частоту при помощи резистивных или емкостных датчиков.

Рис. 11. Генератор релаксационных колебаний — схема.

При работе генератора конденсатор, подключенный параллельно активному элементу, заряжается от источника питания через резистор. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения пробоя активного элемента (лавинного транзистора, динистора или т.п. элемента), происходит разряд конденсатора на сопротивление нагрузки, после чего процесс повторяется с частотой, определяемой постоянной RC-цепи.

Резистор R1 ограничивает максимальный ток через транзистор, препятствуя его тепловому пробою. Времязадающая цепь генератора (R1C1) определяет рабочую область частот генерации.

В качестве индикатора звуковых колебаний при качественном контроле работы генератора используют головные телефоны. Для количественной оценки частоты к выходу генератора может быть подключен частотомер или счетчик импульсов.

Устройство работоспособно в широком интервале изменения параметров: R1 от 10 до 100 кОм (и даже до 10 МОм), С1 — от 100 пФ до 1000 мкФ, напряжения питания от 8 до 300 В. Потребляемый устройством ток обычно не превышает одного мА.

Возможна работа генератора в ждущем режиме: при замыкании базы транзистора на землю (общую шину) генерация срывается. Преобразователь-генератор (рис. 11) может быть использован и в режиме сенсорного ключа, простейшего Rx-и Сх-метра, перестраиваемого широкодиапазонного генератора импульсов и т.д.

Устройство с симметричными импульсами

Сделать простой генератор импульсов такого типа можно только с использованием инверторов. Адаптер в такой ситуации лучше всего подбирать аналогового типа. Стоит он на рынке намного меньше, чем бесконденсаторная модификация

Дополнительно важно обращать внимание на тип резисторов. Многие специалисты для генератора советуют подбирать кварцевые модели. Однако пропускная способность у них довольно низкая

В результате параметр возбуждения колебаний никогда не превысит 4 мс. Плюс к этому добавляется риск перегрева адаптера

Однако пропускная способность у них довольно низкая. В результате параметр возбуждения колебаний никогда не превысит 4 мс. Плюс к этому добавляется риск перегрева адаптера.

Учитывая все вышесказанное, целесообразнее использовать полевые резисторы. Пропускная способность в данном случае будет зависеть от их расположения на плате. Если выбирать вариант, когда они устанавливаются перед адаптером, в этом случае показатель возбуждения колебаний может дойти до 5 мс. В противной ситуации на хорошие результаты можно не рассчитывать. Проверить генератор импульсов на работоспособность можно просто подсоединив блок питания на 20 В. В результате уровень отрицательного сопротивления обязан находиться в районе 3 Ом.

Чтобы риск перегрева был минимальным, дополнительно важно использовать только емкостные конденсаторы. Регулятор в такое устройство устанавливать можно

Если рассматривать поворотные модификации, то как вариант подойдет модулятор серии ППР2. По своим характеристикам он на сегодняшний день является довольно надежным.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ JUNTEK MHS-5200A

Характеристики генератора сигналов
Количество каналов	2
Диапазон частот	0,01 Гц — 25 МГц
Частота дискретизации	200 МВыб / с
Глубина записи	2048 точек
Форма сигналов	синусоидальная, прямоугольная, треугольная, пилообразная, TTL, произвольные сигналы
Синусоидальный сигнал	до 25 МГц
Прямоугольный сигнал	до 6 МГц
Треугольный сигнал	до 6 МГц
Пилообразный сигнал	до 6 МГц
TTL цифровой сигнал	до 6 МГц
Амплитуда выходного сигнала	5 мВ — 20 В
Ток выходного сигнала	до 50 мА
Амплитуда выходного сигнала	± 10 В
Выходное сопротивление	50 Ом (± 10%)
Характеристики частотомера и счетчика
Диапазон частоты	0,1 Гц — 60 МГц
Период	20 нс — 20 с
Длительность положительного/отрицательного импульса	10 нс — 10 с
Рабочий цикл	0,1% — 99,9%
Диапазон измерения	0 — 4294967295
Диапазон входного напряжения	0,5 — 20 В
Диапазон измерения	вход Ext. IN (AC сигнал), вход TTL IN (цифровой сигнал)
Общие характеристики
Дисплей	LCD 1602
Интерфейс	USB, скорость 57600, протокол — командная строка
Питание	DC 5 В, 2 А
Габариты	240 х 240 х 120 мм
Вес нетто	542 г
Комплектация	генератор сигналов JUNTEK MHS-5200A — 1 шт
	USB кабель — 1 шт блок питания — 1 шт BNC кабель — 2 шт TTL плата расширения — 1 шт диск с ПО — 1 шт
Совместимость	Двухканальный усилитель мощности сигнала JUNTEK DPA-1698 Усилитель мощности сигнала генератора JUNTEK DPA-2698

Генератор сигналов произвольной формы MHS-5200A работает с помощью DDS technology- технологии прямого цифрового синтеза, которая производит высокоточный сигнал. Генератор используется для моделирования электронных схем, симуляции сигналов и датчиков. Оснащен высокоскоростным микропроцессором и имеет высокую производительность. Двухканальный генератор имеет интуитивно понятный интерфейс: вам не придется долго разбираться в настройках и схемах, можно сразу приступать к работе. Стабильный, многофункциональный генератор отличается удобством и надежностью. Заслуженно пользуется высоким спросом среди профессионалов и любителей.

Обзорная таблица

Модель	MHS-5200A (25 МГц)	MHS-5200P+ (25 МГц) с усилителем 300мА (0-5МГц)	MHS-5200P (25 МГц) с усилителем 1А (0-80КГц)	MHS-5200P (6 МГц) с усилителем 1А (0-80КГц)
Количество каналов	2
Полоса пропускания (синус)	25 МГц	6 МГц
Частота дискретизации	200 МВыб/с
Вертикальное разрешение	12 бит
Длина записи	2048 точек
Амплитуда выходного сигнала	5 мВ — 20 В	15 мВ — 15 В
Сила тока выходного сигнала	до 50 мА
Выходное сопротивление	50 Ом (+/-10%)
Формы сигнала	синусоидальная, прямоугольная, треугольная, пилообразная, TTL, произвольные сигналы
Диапазон частот:
Синусоидальная	от 0 Гц до 25 МГц	от 0 Гц до 6 МГц
Прямоугольная	от 0 Гц до 6 МГц
Треугольная	от 0 Гц до 6 МГц
Пилообразная	от 0 Гц до 6 МГц
TTL цифровой сигнал	от 0 Гц до 6 МГц
Интерфейсы передачи данных	USB, скорость 57600, протокол — командная строка
Встроенный частотомер и счетчик	+	+	+	+
Усилитель	—	+	+	+
Полоса пропускания (усилитель)		до 5 МГц	до 80 КГц
Максимальный выходной ток		300 мА	1 А	1 А
Максимальная выходная мощность		4,5 Вт * 2	15 Вт * 2
Питание	DC 5 В 2 А
Дисплей	двухстрочный текстовый ЖК
Габариты	180 мм x 190 мм x 72 мм

Статьи:Инструкция по эксплуатации MHS-5200A двухканальный DDS генератор (рус.)
Видеообзоры:
Видеообзор генератора сигналов MHS 5200A 25 МГц от магазина Суперайс

Видеообзор генератора сигналов MHS-5200A от наших друзей из Паяльник TV

Где применяется генератор частоты на Ардуино

Роль частотного генератора в мире электроники – настройка и определение технической характеристики тактов сигнальных волн. Другое применение – для регулировки узлов и элементов приемников, передающих радио-колебания.

Кроме того, генератор импульсов, построенный на Ардуино, используют как модулятор или источник питания для устройств, которые обладают измерительными свойствами.

Частотные измерители могут изменять выходные сигналы с определенным скачком.

Поэтому устройства с такими свойствами играют немаловажную роль в конструировании электронных приборов. Перечислим другие значительные функции Ардуино-генератора:

Поиск расположения мест, где можно проложить кабели и трубопроводы. Причем поисковая работа проводится на дальних расстояниях.
Поисковые работы для находки мультичастотной технологии с помощью процесса излучения сразу нескольких частотных волн.
Создание аналоговых синтезаторов. Синтезирующие устройства применяются для сборки электронных устройств без использования множества блоков. Все сигнальные волны мелькают между разными блоками строго по стандартам.

Принцип действия «классического» двухтранзисторного мультивибратора

Схема может находиться в одном из двух нестабильных состояний и периодически переходит из одного в другое и обратно. Фаза перехода очень короткая относительно длительности нахождения в состояниях благодаря глубокой положительной обратной связи, охватывающей два каскада усиления.

Пусть в состоянии 1 Q1 закрыт, Q2 открыт и насыщен, при этом C1 быстро заряжается током открытого базового перехода Q2 через R1 и Q2 почти до напряжения питания, после чего при полностью заряженном C1 через R1 ток прекращается, напряжение на C1 равно (ток базы Q2)·R2, а на коллекторе Q1 — напряжению питания.

При этом напряжение на коллекторе Q2 невелико (равно падению напряжения на насыщенном транзисторе).

C2, заряженный ранее в предыдущем состоянии 2 (полярность по схеме), медленно разряжается через открытый Q2 и R3. При этом напряжение на базе Q1 отрицательно и этим напряжением он удерживается в закрытом состоянии. Запертое состояние Q1 сохраняется до того, пока C2 не перезарядится через R3 и напряжение на базе Q1 не достигнет порога его отпирания (около +0,6 В). При этом Q1 начинает приоткрываться, напряжение его коллектора снижается, что вызывает начало запирания Q2, напряжение коллектора Q2 начинает увеличиваться, что через конденсатор C2 ещё больше открывает Q1. В результате в схеме развивается лавинообразный регенеративный процесс, приводящий к тому, что Q1 переходит в открытое насыщенное состояние, а Q2 наоборот полностью запирается.

Далее колебательные процессы в схеме периодически повторяются.

Длительности нахождения транзисторов в закрытом состоянии определяются постоянными времени для Q2 — T₂ = С1·R2, для Q1 — T₁ = C2·R3.

Номиналы R1 и R4 выбираются намного меньшие, чем R3 и R2, чтобы зарядка конденсаторов через R1 и R4 была быстрее, чем разрядка через R3 и R2. Чем больше будет время зарядки конденсаторов, тем положительней окажутся фронты импульсов. Но отношения R3/R1 и R2/R4 не должны быть больше, чем коэффициенты усиления соответствующих транзисторов, иначе транзисторы не будут открываться полностью.

Частота мультивибратора

Длительность одной из двух частей периода равна

t=ln⁡2⋅RC{\displaystyle t=\ln 2\cdot RC}

Длительность периода из двух частей равна:

T=t1+t2=ln⁡2⋅R2C1+ln⁡2⋅R3C2{\displaystyle T=t_{1}+t_{2}=\ln 2\cdot R_{2}C_{1}+\ln 2\cdot R_{3}C_{2}}

f=1T=1ln⁡2⋅(R2C1+R3C2)≈10.693⋅(R2C1+R3C2){\displaystyle f={\frac {1}{T}}={\frac {1}{\ln 2\cdot (R_{2}C_{1}+R_{3}C_{2})}}\approx {\frac {1}{0.693\cdot (R_{2}C_{1}+R_{3}C_{2})}}},

где

f — частота в Гц,
R₂ и R₃ — величины резисторов в омах,
C₁ и C₂ — величины конденсаторов в фарадах,
T — длительность периода (в данном случае, сумма двух частей периода).

В особом случае, когда

t₁ = t₂ (50 % цикл),
R₂ = R₃,
C₁ = C₂,

f=1T=1ln⁡2⋅2RC≈0.721RC{\displaystyle f={\frac {1}{T}}={\frac {1}{\ln 2\cdot 2RC}}\approx {\frac {0.721}{RC}}}

Схемы генераторов световых и звуковых импульсов

На рис. 8, 9 показаны типовые схемы генераторов световых и звуковых импульсов, выполненные на транзисторах различного типа проводимости. Генераторы работоспособны в широком диапазоне питающих напряжений.

Рис. 8. Схема генератора световых импульсов, собранного на транзисторах.

Первый из них вырабатывает короткие вспышки света частотой единицы Гц, второй — импульсы звуковой частоты. Соответственно, первый генератор может быть использован в качестве маячка, светового метронома, второй — в качестве звукового генератора, частота колебаний которого зависит от положения ручки потенциометра R1. Эти генераторы можно объединить в единое целое.

Рис. 9. Схема генератора звуковых импульсов собранного на транзисторах.

Для этого достаточно один из генераторов включить в качестве нагрузки другого, либо параллельно ей. Например, вместо цепочки из светодиода HL1, R2 или параллельно ей (рис. 8) можно включить генератор по схеме на рис. 9. В итоге получится устройство периодической звуковой или светозвуковой сигнализации.

Texas Instruments CD4070B CD4077B CD40106B

Михаил Шустов, г. Томск

Приведена схема генератора прямоугольных импульсов с независимой регулировкой частоты от 1 до 10 кГц и коэффициента заполнения от 0 до 100%

Проблема создания генераторов импульсов с независимым регулированием частоты следования импульсов и их скважности (или коэффициента заполнения), несмотря на ее актуальность, до последнего времени оставалась трудно разрешимой. На Рисунке 1 приведен один из вариантов генератора с независимой регулировкой частоты и скважности, работающего в диапазоне частот от 1 до 10 кГц

Сам генератор выполнен на элементе DD1.1 КМОП микросхемы CD40106. Его частотные характеристики задаются RC-элементами: конденсатором С1 и совокупностью резисторов и потенциометров R1–R5. При помощи потенциометра R5 можно плавно менять частоту генерации. Резистор R4 ограничивает ее верхнее значение

На Рисунке 1 приведен один из вариантов генератора с независимой регулировкой частоты и скважности, работающего в диапазоне частот от 1 до 10 кГц. Сам генератор выполнен на элементе DD1.1 КМОП микросхемы CD40106

Его частотные характеристики задаются RC-элементами: конденсатором С1 и совокупностью резисторов и потенциометров R1–R5. При помощи потенциометра R5 можно плавно менять частоту генерации. Резистор R4 ограничивает ее верхнее значение.

Рисунок 1.
Генератор с независимой регулировкой частоты и скважности.

Цепочка R1–R3 подключена параллельно цепочке R4, R5, но не влияет на частоту генерации. С движка потенциометра R2 сигнал пилообразной формы, снимаемый с конденсатора С1, поступает на вход порогового элемента DD1.2, формируя регулируемый по длительности сигнал на его выходе. С выходов элементов DD1.1 и DD1.2 сигналы поступают на входы элемента «Исключающее ИЛИ» DD2.1 микросхемы CD4070 (или «Исключающее ИЛИ-НЕ») микросхемы CD4077. В итоге на выходе устройства коэффициент заполнения можно регулировать в пределах от 0 до 100% вне зависимости от частоты. Пределы регулировки этого коэффициента задаются ограничивающими резисторами R1 (нижняя граница) и R3 (верхняя граница диапазона).

Материалы по теме

Datasheet Texas Instruments CD4070B
Datasheet Texas Instruments CD4077B
Datasheet Texas Instruments CD40106B

На английском языке: Rectangular Pulse Generator with Independent Frequency and Duty Cycle Control

5 предложений от 5 поставщиков
CMOS Quad Exclusive-OR and Exclusive-NOR Gate

ВартаРоссия	CD4070BTexas Instruments	16,75 ₽	Купить
МосЧипРоссия	CD4070B/Harris	по запросу	Купить
TradeElectronicsРоссия	CD4070B—-CALLREPHarris	по запросу	Купить
T-electronРоссия и страны СНГ	CD4070BTexas Instruments	по запросу	Купить

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.

Публикации по теме

Схемы Генератор с независимой регулировкой ширины и частоты биполярных импульсов
Форум Обсуждение: Генератор с независимой регулировкой ширины и частоты импульсов
Схемы Генератор с независимой регулировкой ширины и частоты импульсов
Схемы Генератор импульсов с независимой регулировкой фазы
Форум Обсуждение: Генератор импульсов с независимой регулировкой фазы

Модель прямоугольных импульсов с регулятором

На сегодняшний день генератор прямоугольных импульсов с регуляторами является довольно распространенным. Для того чтобы у пользователя была возможность настраивать предельную частоту устройства, необходимо использовать модулятор. На рынке производителями они представлены поворотного и кнопочного типа. В данном случае лучше всего остановиться на первом варианте. Все это позволит более тонко проводить настройку и не бояться за сбой в системе.

Устанавливается модулятор в генератор прямоугольных импульсов непосредственно на адаптер. При этом пайку необходимо производить очень аккуратно. В первую очередь следует хорошо прочистить все контакты. Если рассматривать бесконденсаторные адаптеры, то у них выходы находятся с верхней стороны. Дополнительно существуют аналоговые адаптеры, которые часто выпускаются с защитной крышкой. В этой ситуации ее необходимо удалить.

Для того чтобы у устройства была высокая пропускная способность, необходимо резисторы устанавливать попарно. Параметр возбуждения колебаний в данном случае обязан находиться на уровне 4 мс. Как основную проблему генератор прямоугольных импульсов (схема показана ниже) имеет резкое повышение рабочей температуры. В данном случае следует проверить отрицательное сопротивление бесконденсаторного адаптера.

Генераторы с конденсаторами РР2

Складывается генератор высоковольтных импульсов с конденсаторами данного типа довольно просто. На рынке найти элементы для таких устройств не составляет никаких проблем

Однако важно подобрать качественную микросхему. Многие с этой целью приобретают многоканальные модификации

Однако стоят они в магазине довольно дорого по сравнению с обычными типами.

Транзисторы для генераторов подходят больше всего однопереходные. В данном случае параметр отрицательного сопротивления не должен превышать 7 Ом. В такой ситуации можно надеяться на стабильность работы системы. Чтобы повысить чувствительность устройства, многие советуют применять стабилитроны. При этом триггеры используются крайне редко. Связано это с тем, что пропускная способность модели значительно снижается. Основной проблемой конденсаторов принято считать усиление предельной частоты.

В результате смена фазы происходит с большим отрывом. Чтобы наладить процесс должным образом, необходимо вначале работы настроить адаптер. Если уровень отрицательного сопротивления находится на отметке 5 Ом, то предельная частота устройства должна составлять примерно 40 Гц. В результате нагрузка с резисторов снимается.

Оцените статью:

В. Марьясов. Журнал «В помощь радиолюбителю», №54, 1976 г.

Генераторы низкочастотных синусоидальных сигналов на транзисторах обычно строят по общеизвестной мостовой схеме с фазоинвертирующей RC цепочкой. В качестве регулирующего элемента используется сдвоенный блок переменных конденсаторов большой емкости (до 750—1000 пФ) или сдвоенный переменный резистор.

Применение сдвоенного блока конденсаторов возможно лишь в случае высокоомного входа первого каскада генератора, а это обычно требует применения полевого транзистора. Кроме того, сдвоенный блок переменных конденсаторов большой емкости имеет относительно большие размеры, и применять его в малогабаритной транзисторной аппаратуре нецелесообразно. Во втором случае необходим сдвоенный переменный резистор с одинаковым законом изменения сопротивления от угла поворота оси.

Не каждый радиолюбитель имеет возможность приобрести полевые транзисторы или специальный приборный высокоточный сдвоенный переменный резистор. Предлагаемая схема генератора низкой частоты позволяет использовать сдвоенный переменный резистор с большим разбросом параметров сопротивлений и получить при этом хорошие характеристики прибора.

Основными параметрами генераторов синусоидального напряжения низкой частоты является коэффициент нелинейных искажений генерируемых колебаний и стабильность их амплитуды. Нестабильность амплитуды выходного напряжения RC генератора вызывается прежде всего изменением коэффициента передачи моста Вина при изменении частоты генератора. Как правило, коэффициент передачи К у моста Вина равен 1/3, но при перестройке частоты очень трудно обеспечить его постоянство, так как параметры регулируемых элементов моста изменяются неидентично; именно поэтому коэффициент передачи может несколько увеличиваться или уменьшаться. Необходимым условием возникновения в генераторе устойчивых колебаний является равенство KS = 1, где S — коэффициент усиления усилителя генератора. Отсюда следует, что коэффициент усиления должен быть равен 3.

При увеличении коэффициента передачи амплитуда колебаний увеличивается и могут появиться большие нелинейные искажения формы синусоидального колебания, а при уменьшении — амплитуда колебаний уменьшается и может произойти даже их срыв. Поэтому необходимо обеспечить изменение коэффициента усиления усилителя таким образом, чтобы рассмотренное равенство выполнялось на любой частоте. Для этого в усилитель вводят автоматическую регулировку усиления. Обычно используют термистор, включенный в цепь отрицательной обратной связи усилителя. Однако компенсировать таким образом довольно большие изменения коэффициента усиления удается не всегда. К тому же не каждый радиолюбитель имеет возможность найти подходящий термистор. В предлагаемой схеме генератора низкой частоты применена система глубокой АРУ, работающая от выходного сигнала генератора. Это позволило регулировать коэффициент усиления усилителя в широких пределах.

Диапазон генератора составляет 10 Гц—135 кГц. Он разбит на пять поддиапазонов (10—70, 70—490, 450—3100 Гц, 3—20, 20—135 кГц). Выходное напряжение генератора — 1 В, нестабильность амплитуды не превышает 5%. Коэффициент нелинейных искажений во всем диапазоне частот — не более 0,5%. Выходное сопротивление генератора — 300 Ом. Время установления колебаний на частотах 10—20 Гц — не более 5 с. Генератор питается от источника постоянного тока напряжением 12 В. Потребляемый ток — около 20 мА.

Принципиальная схема генератора характерна тем, что собственно генератор собран на четырех транзисторах Т1—Т4 с непосредственными связями между ними. Это позволило получить хорошие фазовые характеристики усилителя генератора, начиная с 5 Гц. Для получения высокого входного сопротивления, а также для повышения температурной стабильности первого каскада (и всего усилителя в целом) он выполнен на составном транзисторе Т1Т2.

Второй каскад собран на транзисторе Т3, который работает в режиме апериодического усилителя. Выход генератора включен через эмиттерный повторитель на транзисторе Т4. Этот повторитель нужен для уменьшения влияния последующих каскадов и цепей обратной связи на коэффициент усиления предыдущего каскада на транзисторе Т3.

Непосредственная связь между транзисторами позволила исключить громоздкие переходные электролитические конденсаторы и получить линейную амплитудную характеристику генератора на низких частотах. Первый и второй каскады усилителя охвачены глубокой отрицательной обратной связью по току (через резисторы R9 и R11) и по напряжению (через цепочку R10C12).

Рабочий режим всего усилителя генератора зависит от выбора рабочей точки первого транзистора, которая определяется делителем R6R7 в цепи его базы. Коэффициент усиления очень чувствителен к изменению напряжения смещения первого транзистора. Поэтому регулируется этот коэффициент изменением положительного напряжения, подаваемого на резистор R6 с усилителя АРУ, выполненного на транзисторе T7. Режим генератора выбран таким, что генератор работает в начальном участке характеристики возбуждения, где еще нет заметных искажений формы колебаний. Амплитуда генерируемого напряжения на выходе генератора — всего 100 мВ. Именно поэтому удалось получить очень малые нелинейные искажения сигнала, а благодаря глубокой АРУ генератор устойчиво работает на очень низких частотах.

Коэффициент усиления усилителя напряжения (Т5) равен 10. Это позволяет увеличить выходное напряжение генератора до 1 В. Усилитель охвачен местной отрицательной обратной связью по току через резистор R17, а по напряжению через резистор R15. Нагрузкой служат резистор R16 и входное сопротивление эмиттерного повторителя (на транзисторе Т6). Этот повторитель необходим для усиления сигнала по мощности и уменьшения влияния нагрузки на коэффициент усиления предыдущего каскада.

Напряжение на выходе генератора регулируют переменным резистором R18. С него сигнал через разделительный конденсатор С17 поступает на выходной усилитель мощности (транзистор Т8).

Система АРУ выполнена на диодах Д1 и Д2 и транзисторе T7. На базу этого транзистора с делителя R20R21 поступает выпрямленное диодами Д1 и Д2 напряжение, снимаемое с выхода эмиттерного повторителя (транзистор Т6) через резистор R19. Конденсатор С16 нужен для сглаживания пульсаций. При отсутствии напряжения на выходе генератора транзистор T7 закрыт. Напряжение на его коллекторе максимально и равно напряжению питания. Через резистор R6 оно подается на базу транзистора Т1. В этом случае усиление наибольшее и генератор возбуждается. На выходе транзистора Т6 появляется генерируемое напряжение. Когда оно достигнет 0,5—0,6 В, начинает работать система АРУ. На выходе детектора появляется положительное смещение, открывающее транзистор Т7. Напряжение смещения с коллектора этого транзистора на базу транзистора Т1 уменьшается, уменьшая и коэффициент усиления усилителя генератора. Этот процесс длится до тех пор, пока не установится режим равновесия, то есть пока амплитуда напряжения на выходе транзистора Т6 не станет равной 1В. Резистором R20 можно регулировать амплитуду установившихся колебаний, но увеличивать ее больше 1 В нежелательно, так как это вызовет увеличение нелинейных искажений сигнала.

Напряжение питания генератора стабилизировано стабилитроном Д3.

Налаживание генератора следует начинать с подбора резистора R6. Для этого систему АРУ выключают (отсоединяют резистор R20). Резистор R6 должен быть таким, чтобы можно было получить устойчивое возбуждение генератора на всех поддиапазонах. Если генерация не возникает, то следует увеличить сопротивление резистора R10. Если же генерация отсутствует на каком-либо поддиапазоне, нужно поменять местами конденсаторы фазосдвигающей цепи этого поддиапазона.

Затем налаживают систему АРУ. Резистор R20 подбирают так, чтобы амплитуда напряжения на эмиттере транзистора Т4 была равна 100 мВ. Требуемый коэффициент усиления каскада на транзисторе Т5 устанавливают подбором резистора R17.

При работе системы АРУ может возникнуть апериодический затухающий и даже незатухающий процесс установления амплитуды колебаний. Чтобы устранить это явление, необходимо выбрать постоянную времени системы АРУ много больше, чем время установления колебаний генератора без АРУ. На низких частотах первого поддиапазона время установления колебаний особенно велико. Для его уменьшения можно несколько увеличить емкость фазосдвигающего конденсатора С1 в цепи положительной обратной связи.

Градуировку шкалы генератора производят с помощью образцового генератора и осциллографа (по фигурам Лиссажу) или с помощью электронного частотомера.

Конструкция и детали. Генератор смонтирован на печатной плате размером 110×50 мм. Электролитические конденсаторы — К50-6. Конденсатор С16 (1000,0 мкФ) состоит из двух параллельно включенных конденсаторов К50-6 емкостью 500 мкФ. Все резисторы — МЛТ-0,25 или УЛМ. В качестве сдвоенного переменного резистора можно использовать любой с сопротивлением 20 кОм. Для уменьшения габаритов применяют самодельный сдвоенный переменный резистор, изготовленный из обычного переменного резистора типа СП сопротивлением 10 кОм, путем разрезания графитовой дорожки вдоль на две части. Делается это с помощью острозаточенного отрезка стальной проволоки, которую припаивают к оси вышедшего из строя переменного резистора, вставленной вместо вынутой оси в изготавливаемом резисторе. Для того чтобы сопротивления дорожек были примерно одинаковы, наружную делают несколько шире, так как она имеет большую длину, чем внутренняя. Таким же образом (резанием) отделяют обе дорожки от правой заклепки (вывода). Левую заклепку удаляют, и рядом с ней на каждой дорожке сверлят сквозное отверстие диаметром 0,8 мм, куда вставляют новые, изготовленные из медной проволоки, заклепки для выводов. Под шляпки заклепок необходимо подложить прямоугольные шайбы из латуни для лучшего контакта с графитовыми дорожками. Подвижный контакт у обоих сопротивлений общий. В качестве него используется тот же ползунок после соответствующей переделки. В гетинаксовой плате ползунка сверлится дополнительное отверстие диаметром 0,8 мм. Ползунок, состоящий из пяти пружинных контактов, разделяется на две части. Два проводка отгибаются ближе к оси и закрепляются в просверленном отверстии, а оставшиеся три отгибаются немного наружу таким образом, чтобы каждый ползунок находился на середине своей дорожки.

Конденсаторы в фазосдвигающей цепи (С1—С10) особого подбора не требуют. Транзисторы серии КT315 можно заменить на КТ312 с любым буквенным индексом.

Генератор устойчиво работает при температуре окружающей среды до +45°С.

<<<

Генератор синусоидального сигнала. Схема и описание

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

HILDA — электрическая дрель

Многофункциональный электрический инструмент способн…

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

Паяльный фен YIHUA 8858

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

Генератор низкой частоты на 1 кгц. Генераторы низких частот на микросхемах

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.

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

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

Генератор различных стабильных частот является необходимым лабораторным оборудованием. В интернете есть немало схем, но они либо морально устарели, либо не обеспечивают достаточно широкого перекрытия частот. Устройство, описываемое здесь, основано на высоком качестве работы специализированной микросхемы XR2206 . Диапазон перекрываемых генератором частот впечатляет: 1 Гц — 1 МГц! XR2206 способна генерировать качественные синусоидальные, прямоугольные и треугольные формы сигналов высокой точности и стабильности. У выходных сигналов может быть как амплитудная и частотная модуляция.

Параметры генератора

Синусоидальный сигнал:

Амплитуда: 0 — 3В при питании 9В
— Искажения: менее 1% (1 кГц)
— Неравномерность: +0,05 дБ 1 Гц — 100 кГц

Прямоугольный сигнал:

Амплитуда: 8В при питании 9В
— Время нарастания: менее 50 нс (при 1 кГц)
— Время спада: менее 30 нс (на 1 кГц)
— Рассимметрия: менее 5% (1 кГц)

Треугольный сигнал:

Амплитуда: 0 — 3 В при питании 9 В
— Нелинейность: менее 1% (до 100 кГц)

Схемы и ПП

Рисунки печатных плат

Грубая регулировка частоты осуществляется с помощью 4-х позиционного переключателя для частотных диапазонов; (1) 1 Гц-100 Гц, (2) 100 Гц-20 кГц, (3) 20 кГц-1 МГц (4) 150 кГц-1 МГц. Несмотря на то, что в схеме указан верхний предел 3 мегагерца, гарантированная предельная частота составляет именно 1 Мгц, далее генерируемый сигнал может быть менее стабильным.

Генератор синусоидальных сигналов частотой от 1 Гц до 40 МГц с регулировкой уровня выходного сигнала и встроенным измерителем уровня выходного сигнала (Up/p), а также с режимом генератора качающейся частоты (ГКЧ) с произвольным выбором границ в диапазоне от 1 Гц до 40 МГц

Предлагаю наборы для сборки генератора (GEN) синусоидальных сигналов 1 Гц — 40 МГц с режимом генераторы качающейся частоты (ГКЧ/WOB), дополнительным выходом пилообразного напряжения для синхронизации осциллографа, а также выходом 0/5 В прямоугольных импульсов с частотой качания генератора. Данное устройство разработал польский радиолюбитель Adam Sobczyk (SQ5RWQ). Данная конструкция была опубликована в журнале ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA .

Устройство собрано с применением готового модуля DDS синтезатора AD9850, что значительно упрощает монтаж. Причём использоваться могут оба существующих в продаже модуля DDS AD9850. Конструктивно устройство состоит из двух печатных плат — основной и контроллера. На основной плате установлены разъёмы для платы контроллера, разъёмы для модулей синтезаторов (одновременно может использоваться только одна плата синтезатора), контактные штыри для внешних подключений, винтовой клеммник подачи питания, собраны стабилизаторы питающих напряжений +5В и +9В, в также широкополосный усилитель ВЧ сигнала. На плате контроллера установлен двухстрочный ЖКИ дисплей, энкодер выбора режимов работы и настройки, переменный резистор регулировки уровня выходного сигнала.

Выбор режима работы GEN — генератор или WOB — Wobbulator/ГКЧ выбирается при включении прибора нажатием и удержанием кнопки энкодера. При появлении приветственного меню нужно нажать кнопку энкодера и дождаться появления меню в котором вращением энкодера нужно выбрать режим GEN или WOB и затем подтвержить выбор нажатием на кнопку энкодера. В следующем меню аналогично выбирается режим работы цифрового выхода прямоугольных импульсов 0-5 В, т.е. вращением энкодера выбирается режим ON или OFF и нажатием на кнопку энкодера подтверждается выбор. Выбранные режимы будут сохраняться в энергонезависимой памяти при последующих включениях. Чтобы выбрать другой режим работы нужно обесточить прибор и снова подать напряжение, войти в меню выбора режимов работы и выбрать нужный режим. В режиме генератора шаг перестройки изменяется по кругу нажатием на кнопку энкодера. В режиме ГКЧ нажатием на кнопку энкодера выбирается активный пункт меню — напротив активного (который можно изменять в данный момент) в данный момент параметра светится звёздочка «*». При вращении энкодера значение выбранного параметра будет изменяться. Переключение между параметрами подлежащим изменению происходит по кругу. Прибор находится в режиме генерации колебаний когда на экране нет звёздочки, т.е. все параметры выбраны.

Схема принципиальная платы управления/индикации приведена ниже, а также

Принципиальная схема основной платы приведена ниже, а также

Прибор работает в двух режимах:
1) Генератор синусоидальных сигналов частотой 1 Гц — 40 МГц
2) Генератор качающейся частоты с диапазоном качания синусоидального сигнала от 1 Гц — 40 МГц.

В первом режиме на дисплее отображается частота выходного сигнала с точностью до 1 Гц, выбранный шаг перестройки частоты (выбирается нажатием на кнопку встроенную в энкодер, т.е. нажатием на ручку энкодера) и уровень выходного напряжения в Вольтах от пика до пика — Up/p. Шаг перестройки выбирается по кругу из сетки частот 1 Гц, 10 Гц, 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц, 1 МГц нажатием на кнопку энкодера. Уровень выходного напряжения практически совпадает с показаниями осциллографа, частота выходного сигнала соответствует точно. Уровень выходного сигнала с повышением частоты уменьшается, это обусловлено особенностью работы самой AD9850. На низких частотах выходное напряжение для различных модулей DDS составляет порядка 4 Вольт и уменьшается до 1 Вольта на частоте 40 МГц. Точнее, с чистой синусоидой на выходе, у меня получилось так:
40 МГц — Up/p=0,89 В
35 МГц — Up/p=1,18 В
30 МГц — Up/p=1,67 В
25 МГц — Up/p=2,09 В
20 МГц — Up/p=2,38 В
15 МГц — Up/p=2,62 В
10 МГц — Up/p=2,99 В
5 МГц — Up/p=3,37 В
1 МГц — Up/p=3,66 В
Затем практически без изменений до 30 Гц и потом с плавным снижением до Up/p=2,08 В на частоте 5 Гц и до Up/p=0,86 В на частоте 1 Гц.

Во втором режиме на дисплее отображается частота колебаний, шаг перестройки частоты, нижняя и верхняя границы колебания частоты генератора. Выбор и изменение параметров выполняется энкодером по аналогии с первым режимом работы — нажатием и вращением ручки энкодера. Частота колебаний выбирается от 1 Гц до 40 МГц с шагом 1 Гц, шаг перестройки по кругу из сетки частот 1 Гц, 10 Гц, 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц, 1 МГц, верхняя и нижняя частота колебаний от 1 Гц до 40 МГц, при этом сначала выставляется верхняя граница, а затем нижняя, поскольку есть программное ограничение — нижняя частота всегда меньше либо равна верхней.

Правильно собранное устройство из исправных:) деталей начинает работать сразу. До установки платы индикации/контроллера и модуля AD9850, подайте питающее напряжение на основную плату и проверьте наличие питающих напряжений +9 В и +5 В после стабилизаторов 7809 и 7805 соответственно. Затем проверьте уровни напряжений на выводах транзисторов широкополосного усилителя мощности. Напряжения должны быть такими: Q1 (коллектор — 6,65 В; эмиттер — 1,4 В; база — 2,1 В), Q2 (эмиттер — 7,37 В; коллектор — 2,5 В), Q3 (коллектор — 5,47 В; эмиттер — 1,74 В). При необходимости, подстроечным резистором на плате модуля AD9850 необходимо выставить скважность прямоугольных импульсов на выходе генератора равной 2 (коэффициент заполнения 0,5), т.е. меандр.

Платы разработаны для возможности установки в стандартный пластиковый корпус КМ-60, но в идеале, конечно же, применить металлический корпус:)

Стоимости печатных плат и наборов для сборки такие:

Стоимость комплекта из двух печатных плат (основная 140х90 мм и индикации 115х45 мм) с маской и маркировкой — 300 грн.

Если кому то нужен, отдельно запрограммированный микроконтроллер — 85 грн.

Стоимость набора для сборки генератора (запограммированный микроконтроллер с панелькой, печатные платы и все компоненты для них, включая стойки, винты, шайбы, гайки, радиаторы, энкодер, переменный резистор, ручки регуляторов, ЖКИ дисплей 16х2) без учёта модуля AD9850 — 830 грн.

Стоимость собранных и проверенных плат генератора (основная и плата контроллера/индикации) без учёта модуля AD9850 — 1200 грн.

Модуль генератора-синтезатора частоты AD9850 — 650 грн. (кладу в комплект такой, какой есть в наличии, если тип принципиален, то оговаривайте заранее, я разницы в работе плат разных типов не увидел). Данный генератор выполнен на базе микросхемы AD9850 фирмы Analog Devices, представляющей собой полный DDS (Direct Digital Synthesis) синтезатор частоты с встроенным компаратором. Такие синтезаторы уникальны своей точностью, практически не подвержены температурному дрейфу и старению.

Обнаружен небольшой «глюк», скорее всего программный — подтормаживает энкодер при вращении. Мне не мешает, но лучше от этого избавиться. Думаю, всё разрешится:) Плюсы прибора перекрывают его минусы:) Я сколько искал, не нашёл настолько простого и адекватного прибора…

Генераторы импульсов используют во многих радиотехнических устройствах (электронных счетчиках, реле времени), применяют при настройке цифровой техники. Диапазон частот таких генераторов может быть от единиц герц до многих мегагерц. Здесь приводятся простые схемы генераторов, в том числе на элементах цифровой «логики», которые широко используются в более сложных схемах как частотозадающие узлы, переключатели, источники образцовых сигналов и звуков.

На рис. 1 приведена схема генератора, который формирует одиночные импульсы прямоугольной формы при нажатии кнопки S1 (то есть он не является автогенератором, схемы которых приводятся далее). На логических элементах DD1.1 и DD1.2 собран RS-триггер, предотвращающий проникновение импульсов дребезга контактов кнопки на пересчетное устройство. В положении контактов кнопки S1, показанном на схеме, на выходе 1 будет напряжение высокого уровня, на выходе 2 — напряжение низкого уровня; при нажатой кнопке — наоборот. Этот генератор удобно использовать при проверке работоспособности различных счетчиков.

На рис. 2 показана схема простейшего генератора импульсов на электромагнитном реле. При подаче питания конденсатор С1 заряжается через резистор R1 и реле срабатывает, отключая источник питания контактами К 1.1. Но реле отпускает не сразу, поскольку некоторое время через его обмотку будет протекать ток за счет энергии, накопленной конденсатором С1. Когда контакты К 1.1 опять замкнутся, снова начнет заряжаться конденсатор — цикл повторяется.

Частота переключении электромагнитного реле зависит от его параметров, а также номиналов конденсатора С1 и резистора R1. При использовании реле РЭС-15 (паспорт РС4.591.004) переключение происходит примерно один раз в секунду. Такой генератор можно использовать, например, для коммутации гирлянд на новогодней елке, для получения других световых эффектов. Его недостаток — необходимость использования конденсатора значительной емкости.

На рис. 3 приведена схема еще одного генератора на электромагнитном реле, принцип работы которого аналогичен предыдущему генератору, но обеспечивает частоту импульсов 1 Гц при емкости конденсатора в 10 раз меньшей. При подаче питания конденсатор С1 заряжается через резистор R1. Спустя некоторое время откроется стабилитрон VD1 и сработает реле К1. Конденсатор начнет разряжаться через резистор R2 и входное сопротивление составного транзистора VT1VT2. Вскоре реле отпустит и начнется новый цикл работы генератора. Включение транзисторов VT1 и VT2 по схеме составного транзистора повышает входное сопротивление каскада. Реле К 1 может быть таким же, как и в предыдущем устройстве. Но можно использовать РЭС-9 (паспорт РС4.524.201) или любое другое реле, срабатывающее при напряжении 15…17 В и токе 20…50 мА.

В генераторе импульсов, схема которого приведена на рис. 4, использованы логические элементы микросхемы DD1 и полевой транзистор VT1. При изменении номиналов конденсатора С1 и резисторов R2 и R3 генерируются импульсы частотой от 0,1 Гц до 1 МГц. Такой широкий диапазон получен благодаря использованию полевого транзистора, что позволило применить резисторы R2 и R3 сопротивлением в несколько мегаом. С помощью этих резисторов можно изменять скважность импульсов: резистор R2 задает длительность напряжения высокого уровня на выходе генератора, а резистор R3 — длительность напряжения низкого уровня. Максимальная емкость конденсатора С1 зависит от его собственного тока утечки. В данном случае она составляет 1…2 мкФ. Сопротивления резисторов R2, R3 — 10…15 МОм. Транзистор VT1 может быть любым из серий КП302, КП303. Микросхема — К155ЛА3, ее питание составляет 5В стабилизированного напряжения. Можно использовать КМОП микросхемы серий К561, К564, К176, питание которых лежит в пределах 3 … 12 В, цоколевка таких микросхем другая и показана в конце статьи.

При наличии микросхемы КМОП (серия К176, К561) можно собрать широкодиапазонный генератор импульсов без применения полевого транзистора. Схема приведена на рис. 5. Для удобства установки частоты емкость конденсатора времязадающей цепи изменяют переключателем S1. Диапазон частот, формируемых генератором, составляет 1…10 000 Гц. Микросхема — К561ЛН2.

Если нужна высокая стабильность генерируемой частоты, то такой генератор можно сделать «кварцованным» — включить кварцевый резонатор на нужную частоту. Ниже показан пример кварцованного генератора на частоту 4,3 МГц:

На рис. 6 представлена схема генератора импульсов с регулируемой скважностью.

Скважность – отношение периода следования импульсов (Т) к их длительности (t):

Скважность импульсов высокого уровня на выходе логического элемента DD1.3, резистором R1 может изменяться от 1 до нескольких тысяч. При этом частота импульсов также незначительно изменяется. Транзистор VT1, работающий в ключевом режиме, усиливает импульсы по мощности.

Генератор, схема которого приведена на рисунке ниже, вырабатывает импульсы как прямоугольной, так и пилообразной формы. Задающий генератор выполнен на логических элементах DD 1.1-DD1.3. На конденсаторе С2 и резисторе R2 собрана дифференцирующая цепь, благодаря которой на выходе логического элемента DD1.5 формируются короткие положительные импульсы (длительностью около 1 мкс). На полевом транзисторе VT2 и переменном резисторе R4 выполнен регулируемый стабилизатор тока. Этот ток заряжает конденсатор С3, и напряжение на нем линейно возрастает. В момент поступления на базу транзистора VT1 короткого положительного импульса транзистор VT1 открывается, разряжая конденсатор СЗ. На его обкладках таким образом формируется пилообразное напряжение. Резистором R4 регулируют ток зарядки конденсатора и, следовательно, крутизну нарастания пилообразного напряжения и его амплитуду. Конденсаторы С1 и СЗ подбирают исходя из требуемой частоты импульсов. Микросхема — К561ЛН2.

Цифровые микросхемы в генераторах взаимозаменяемы в большинстве случаев и можно использовать в одной и той же схеме как микросхемы с элементами «И-НЕ», так и «ИЛИ-НЕ», или же просто инверторы. Вариант таких замен показан на примере рисунка 5, где была использована микросхема с инверторами К561ЛН2. Точно такую схему с сохранением всех параметров можно собрать и на К561ЛА7, и на К561ЛЕ5 (или серий К176, К564, К164), как показано ниже. Нужно только соблюдать цоколевку микросхем, которая во многих случаях даже совпадает.

Схема генератора звуковой частоты

Бесплатный онлайн-генератор частотной развертки. У нас также есть поворотный энкодер, который поможет нам установить частоту. Получите лучшую цену и прочитайте о компании. Мой радиочастотный генератор был действительно странным — я мог регулировать частоту примерно до 80 МГц, а затем ручка начала очень быстро менять частоту. Как вы уже догадались, мне удалось вместо этого запаять логарифмические звуковые потенциометры 10K. Это такое устройство, которое может генерировать требуемые частоты, которые затем могут быть применены непосредственно к целевому устройству для его тестирования.Покупка одного из них может вернуть вам большую сумму денег, поэтому в этой серии статей о взломах «Сделай сам» я покажу вам, как создать собственный генератор сигналов, который может выводить сигнал. На приведенной выше принципиальной схеме показан генератор переменной звуковой частоты с использованием ICL8038. Мой генератор выдает усиленный сигнал, а также неусиленный высококачественный сигнал. Эти 4,5 В поступают на контакты 8 и 4. Частота звука — Nehmen Sie unserem Gewinner. Давайте посмотрим, как 8083 можно использовать в качестве генератора звуковых функций. Ambala Electronics Instruments — предлагает генератор звуковых частот от 1 Гц до 100 кГц (AE 511), для лаборатории, сеть переменного тока в Амбале, Харьяна.Моя схема предназначена для генерации сигналов до 100 килогерц. Для этого проекта аналоговый выход детектора звукового модуля отправляет обнаруженный аналоговый аудиосигнал на A0 Arduino Uno. В этой схеме звукового генератора используется микросхема таймера 555 для создания монотонного звука с частотой 800 Гц, который можно использовать в качестве основы для системы сигнализации. Генератор прямоугольных сигналов своими руками с широтно-импульсной модуляцией. Два потенциометра (переменные резисторы) позволяют независимо изменять частоту и ширину импульса, не влияя друг на друга, как в сверхпростом генераторе сигналов.Im Audio frequency Test Sollte der Testsieger in den Faktoren punkten. подробнее Таймер 555 находится в нестабильном режиме. 99 15,99 долларов США 15,99 долларов США. Если вы решите, что вам нравится какое-то конкретное устройство, вы можете припаять его и сделать постоянной частью вашего тон-генератора… просто «поворот руки». Он также имеет разрешение по частоте 0,01 мкГц с минимальным разрешением по амплитуде до 1 мВ. В этой схеме мы используем микросхему 555 IC в нестабильной конфигурации для создания последовательности быстро меняющихся прямоугольных волн. 1 показана схема генератора звуковой частоты, построенного на однопереходном транзисторе 2N2646 (T1).Ну, вы помните, как я сказал выше, что вам нужны «линейные горшки 10K»? 4.5 из 5 звезд 27. Осталось 17 штук — скоро закажи. Отличительной особенностью этого генератора сигналов является то, что он использует крупномасштабную интегральную схему FPGA и высокоскоростной микропроцессор MCU. Такие конденсаторы изменяются в диапазоне емкости примерно 10: 1, обычно от 40 пФ до 450 пФ. 14,99 долларов 14 долларов. Вы можете использовать его для проверки внутренней работы усилителей звука, определения характеристик операционных усилителей и диодов, создания необычных шумов — список приложений можно продолжить.Генератор белого шума — это всего лишь схема, производящая белый шум. Контакт 1 заземлен. Итак, во-первых, для требований к питанию этой схемы мы используем 4,5 В для микросхемы таймера 555. Например, можно генерировать синусоидальный сигнал на частоте 60 Гц. Он должен быть в состоянии покрыть все частоты, которые могут потребоваться. Эта схема построена на основе функционального генератора сигналов IC 8038, способного генерировать частоты до 300 кГц. Генератор сигналов Koolertron обеспечивает высокую точность частоты до 20 ppm x 10-6 порядков.. Другой широко используемый звуковой осциллятор — это генератор частоты биений (BFO). Здесь мы обсудим эти три звуковых генератора. Генератор частоты импульсов ШИМ, 3,3–30 В постоянного тока, 5–30 мА, 1 канал, 1 Гц – 150 кГц, регулируемый рабочий цикл генератора выходных сигналов Модуль генератора сигналов с функцией прямоугольной волны. БЕСПЛАТНАЯ доставка для заказов на сумму более 25 долларов, отправленных Amazon. Генераторы сигналов звуковой частоты генерируют сигналы в диапазоне звуковых частот и выше. Полная принципиальная схема этого генератора функций Arduino показана ниже.Они позволяют вводить сигналы различной формы в узлы схемы с определенной амплитудой и частотой. Этот инструмент частотной развертки позволяет вам ввести любые две частоты и продолжительность в три поля ниже. Белый шум — это, по сути, просто искажение, амплитуда которого постоянна в широком диапазоне частот. Журнал Общества инженеров звука. Частота развертки звука. Автор Х. ТУМИН * Оптимальное представление данных частотной характеристики на экране осциллографа требует специальной формы генератора сигналов a-f.Векторный генератор сигналов. Сегодня существует несколько конструкций звуковых частот, в которых не используются операционные усилители (операционные усилители или просто операционные усилители). Этот проект Arduino отображает приблизительную частоту самого громкого звука, обнаруженного модулем обнаружения звука. Эти частоты находятся в диапазоне от 100 до 15000 Гц. Um der schwankenden Qualität der Produkte gerecht zu werden, testen wir in der Redaktion eine Vielzahl von Kriterien. Схема сигнала в этой цепи аналогична птичьему писку. Генераторы сигналов — ценный инструмент при создании прототипов и отладке схем.Для создания колебаний в цепи генератора нам нужна положительная обратная связь, что означает, что обратная связь по сигналу напряжения должна совпадать по фазе с входным сигналом. Частоту можно вводить с помощью устройств ввода, таких как мышь и клавиатура, а также можно управлять уровнями. Генератор или генератор синусоидальной волны с фазовым сдвигом на операционном усилителе — отличная схема для генерации синусоидального сигнала на звуковых частотах и выше. На протяжении многих лет плохой операционный усилитель подвергался большой критике, в основном с ложными заявлениями о «слышимости», искажениях и других так называемых дефектах.Схема генератора синусоидальной волны, которую мы построим, показана ниже. Частотный выход можно точно настроить с помощью потенциометров P1 и P2. Частотный диапазон: Естественно, частотный диапазон генератора радиочастотных сигналов имеет первостепенное значение. Программное обеспечение генератора звуковой частоты — это программное обеспечение, которое использует звуковую карту ПК для генерации звуковых частот. POT R6 можно использовать для регулировки частоты, а POT R9 можно использовать для регулировки искажений. Диапазон измерения частоты от 1 Гц до 100 МГц. Вместо фиксированного сопротивления был сохранен LDR для получения переменного сопротивления для работы таймера 555 в нестабильном режиме.Изменяя сопротивление входного устройства, вы изменяете величину сопротивления, замыкающего цепь, и при этом изменяете частоту или высоту тона осциллятора. Следовательно, согласно уравнению (1), становится возможным изменять частоту в диапазоне 10: 1. Du fest bei uns eine Selektion von getesteten Аудиочастота также как и все марки Merkmale die man benötigt. . Ширина импульса сигнала активации должна составлять миллисекунды. Основные принципы работы осцилляторов R-C. Для этой конструкции используется разновидность дискретного операционного усилителя с использованием обычных биполярных транзисторов.Такая схема очень полезна при тестировании проектов, связанных со звуком. 8 мая 2017 г. — Схема прецизионного генератора звуковой частоты — схема, приведенная ниже, настроена на нестабильный режим работы. Ранним примером был … Искажение 0,0001% может быть достигнуто генератором аудиосигнала с относительно простой схемой. Получите контактные данные и адрес | ID: 2800065830 Он часто создается генератором случайного шума, в котором все частоты равновероятны, так же как белый свет состоит из всех цветов видимого спектра.В комплект генератора функций XR2206 с частотой 1 Гц — 2 МГц входят компоненты высшего качества, в том числе золотые конденсаторы аудиосистемы, позолоченный разъем RCA, конденсаторы WIMA, 1% -ные металлопленочные резисторы и высококачественная печатная плата с красным цветом… Подробные сведения о схемах такого прибора изложены автором. На рисунке 1-1 показан функциональный генератор, который генерирует синусоидальную, прямоугольную и треугольную волну и имеет частотный диапазон от менее 20 Гц до более 100 кГц. Преимущество использования однопереходного транзистора состоит в том, что звуковую частоту можно изменять в широком диапазоне […] Моя схема разработана для генерации сигналов до 100 килогерц.Давайте узнаем, как создать генератор грубых сигналов с переменной частотой, амплитудой и рабочим циклом. В 1902 году датские физики Вальдемар Поульсен и П.О. Педерсон смогли увеличить частоту, производимую в радиодиапазоне, управляя дугой в атмосфере водорода с помощью магнитного поля, изобрели дуговой радиопередатчик Поульсена, первый радиопередатчик непрерывной волны, который использовался. через 1920-е гг. Что ж, не смотрите дальше, потому что генератор звуковой частоты, описанный в этой статье, обладает всеми вышеупомянутыми желательными качествами и некоторыми другими.Всякий раз, когда на вход схемы подается положительный импульс, на выходе выходит модулированный сигнал звуковой частоты. Frequency Generator включает в себя десять высококачественных и удобных инструментов генерации сигналов: • Одночастотный • Многочастотный • Музыкальные ноты • Бинауральные ритмы • Генератор частотной развертки • Генератор шума • Тест низких частот / сабвуферов • Очиститель динамика • Тональные сигналы DTMF • Генератор звуковых эффектов Общие сценарии использования • Проведите собственные эксперименты со звуком. Эта схема очень проста и имеет фантастический диапазон потенциальных применений.Ниже приводится описание схемы AIJDIO S \ + — ELP FREQUENCY GICN- формация для частот ниже 40–50 гц, а также описание схемы и рабочий генератор звуковых функций. Частотный диапазон этой схемы составляет от 20 Гц до 20 кГц. Для генерации различных звуковых частот в цепи с фазовым сдвигом используются переменные воздушные конденсаторы в качестве элементов схемы C. Как и в случае с аудиомилливольтметром, который является естественным спутником генератора, невозможно использовать стандартный операционный усилитель для генератора из-за необходимой частотной характеристики.Он работает с частотой дискретизации 65536 Гц и может создавать любую (целочисленную) частоту от 1 Гц до 30 кГц в синусоидальной, пилообразной, треугольной и различных пропорциях прямоугольной волны. Векторный генератор сигналов. Получите его как можно скорее в пятницу, 12 февраля. Существуют генераторы частоты, которые могут генерировать необходимую форму волны, такую как синусоидальная волна, зубчатая волна и т. Д. Как вы можете видеть, у нас есть Arduino Nano, который действует как мозг нашего проекта и ЖК-дисплей 16×2 для отображения текущего значения частоты.«Поющая дуга» Дадделла не генерировала частот выше звукового диапазона. Принципиальная электрическая схема. Генератор частоты — очень удобное устройство при проектировании, разработке, тестировании и устранении неисправностей электроники. После нажатия кнопки воспроизведения частотный преобразователь будет воспроизводить тональный сигнал, который начинается с первой частоты и переходит на вторую частоту в течение предоставленной длительности. Генератор звуковой частоты — это один из видов генератора частоты и активированный генератор сигналов. Макетная схема вышеуказанной схемы показана ниже.Во-первых, функциональный генератор (также называемый тональным генератором) — это электронное устройство, которое может выводить сигнал определенной формы с заданной частотой. Audio Tone Generator — еще одно простое и бесплатное программное обеспечение для генерации сигналов для Windows. Используя этот инструмент, вы можете генерировать аудиосигналы с частотным диапазоном от 100 Гц до 15 кГц. Вы можете вводить частоту с виртуальной цифровой клавиатуры или прямо с клавиатуры. Генератор звуковых частот Herek ah с цифровым считыванием частоты, который легко построить, настроить и использовать, но при этом достаточно точен для обслуживания современного сложного аудиооборудования.Это мой генератор сигналов на базе Arduino, использующий 8-битный резистивный лестничный ЦАП. Этот генератор сигналов радио- и звуковой частоты может также использоваться в качестве генератора биений частоты (BFO) для непрерывных и однополосных сигналов. Рис. Аналоговый сигнал дискретизируется и квантуется (оцифровывается). Купон 5% применяется при оформлении заказа Сэкономьте 5% с купоном. Теперь, когда сопротивление увеличивается или уменьшается в зависимости от света, падающего на LDR, мы слышим звук разных частот.

Толстая настенная плитка на гипсокартоне, Pokeball Plus Зарядка, Ларри Кинг Чистая стоимость 2020, Автомат Калашникова 74 Аус-8, Spyderco Lil ‘Native Exclusive, У Креста Гимн Тексты и аккорды, Инструмент для удаления жимолости, Шэрон Грин Вехаген,

5 контуров из 555 Звуковой сигнал и тональный генератор

Если вам нужна схема тонального генератора.У нас есть для вас много трасс. Раньше вы могли использовать транзисторы. Но теперь схема тон-генератора 555 может оказаться для вас хорошим выходом.

У нас 5 контуров простой 555 Звук будильника. Таймер IC-555 популярен вечно. Для новичка это просто как звучит зуммер. Или 555 тон-генератор 8 Ом динамик.

1. Простой 555 звуковой генератор сигнализации

IC-555 — генератор импульсов высокой частоты. Затем транзистор PNP увеличивает ток до выходного динамика 8 Ом.

Как это работает

Схема цепи звуковой сигнализации 555

В схеме, во-первых, подключите источник питания, батарею 9 В. IC1 работает в режиме стабильного мультивибратора. Он создает высокую частоту на контакте 3.

Какая выходная частота определяется значением R1, R2, C2.

Особенно C2, если это высокое значение, на выходе будет низкая частота, басовый звук.
Звук от контакта 3 поступает на R3, чтобы ограничить ток для Q1.Q1 — это усилитель для работы динамиков с сопротивлением от 8 до 32 Ом.

Детали, которые вам понадобятся

IC1: таймер IC-555
Q1: BD136, BD140 PNP-транзистор
C1: 100 мкФ 16 В электролитические конденсаторы
C2: 0,01 мкФ керамические конденсаторы 50 В
C3: 0,1 мкФ керамические конденсаторы 50 В
R1: Резисторы 100 кОм 0,5 Вт
R2: резисторы 4,7 кОм 0,5 Вт
R3: резисторы 100 Ом 0,5 Вт
R4: резисторы 33 Ом 0,5 Вт
Динамик 8-32 Ом

У нас есть много способов построить звуковую цепь зуммера.Раньше мы строили их на транзисторах.

Но сейчас нам больше нравится использовать таймер IC-555. Потому что это просто, небольшая сумма и дешево. У нас есть 3 примера схемы ниже.

2. Схема звукового сигнала опасности

Это Схема звукового сигнала опасности . В нем используется 555 интегральных схем, которые представляют собой стабильный мувибратор, обеспечивающий полезный рабочий цикл 5% -ный динамик мощностью 8 Ом 0,25 Вт. При замене транзистора BD136 будет слышен сигнал опасности, использование которого заставит человека проникнуть в дыру или испугаться, или вызвать интерес у соседа и попросить о помощи.

Из-за того, что часть использования немного, то она малогабаритная и потребляет ток всего 50 мА с места, включающего источник питания только 9 вольт.

3. Tone Burst Generator

Друзья поинтересуются попробуйте построить Tone Burst Generator быть простым. Обязательно попробуйте эту схему, потому что используйте IC 7555 , снова очень популярную. Убедиться, что не сложно нажать на секретариат сената S1, и громкоговоритель издаст звук немедленно.

Когда уже освободите S1, звук может снова стать громким через несколько секунд.C2 и R4 управляют перетаскиванием времени. C1 контролирует частоту. (Используйте интегральную схему IC 7555, используйте источник питания немного больше IC 555) Подробности см. В запросе схемы, получайте удовольствие Tone Burst Generator , пожалуйста, сэр.

4. Генератор раздражающего шума высокой частоты

Это простая схема генератора шума высокой частоты. Он имеет генератор таймера с переменной частотой от 15 кГц до 30 кГц.

Схема может быть установлена в пластиковом ящике, как это сделал я.Высокочастотные звуки хороши тем, что очень трудно определить, откуда они исходят. Кроме того, очень раздражает и раздражает шум. Кристаллический динамик — это кремовая штука внизу фото слева.

5. Схема двухтонального генератора с использованием 555

Это простая схема генератора шума. Таймер IC IC 555 — это одно из основных устройств. Малая схема. Подходит для различных испытательных схем.

Работа схемы — это при подаче питания на схему.Это даст рождение высокой частоте за счет использования схемы IC1 в многоуровневых устройствах Билла Бретта Фостера.

Частота, с которой R1, C1 и C2. Частота будет в трех ногах. И будет расширена распиновкой выхода IC2 на 5, чтобы управлять динамиками. Высокочастотный звук. Но при переключении S1 конденсатор.

C1, которые продолжают цикл параллельно значению C2 более высокой плотности. IC1 порождает низкочастотный сигнал с вывода 3 на IC2, а затем управляет динамиками.Эта схема может привести к тому, что источник звука будет иметь две частоты.

«Продолжайте читать: генератор звука сирены 555» »

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Схема: разделитель басов

Это в основном схема нижних частот , которая используется для отделения низкочастотных звуков от аудиосигналов на устройствах воспроизведения звука. Простой громкоговоритель не способен воспроизводить все частоты слышимого диапазона.Доступны различные типы громкоговорителей, которые могут воспроизводить звук в определенном диапазоне частот. Твитеры — это тип громкоговорителей, которые используются для воспроизведения высокочастотных звуков, а вуферы — это общий термин для громкоговорителей, которые используются только для воспроизведения низкочастотных звуков. В устройстве воспроизведения звука, по крайней мере, низкочастотные сигналы требуются для фильтрации, усиления и подачи на низкочастотный динамик, и такая схема называется схемой разделения низких частот.

В этой статье обсуждается, как разработать простейшую схему активного разделителя низких частот с деталями конструкции.Сама по себе схема разделения басов реализуется с помощью широко распространенных микросхем операционных усилителей. Для демонстрации работы в мобильном телефоне воспроизводится басовый ритм, который улавливается, усиливается и смешивается с высокочастотным музыкальным сигналом, а затем снова выделяется с помощью схемы разделения басов и воспроизводится в громкоговорителе.

ОПИСАНИЕ

В этой схеме используются два каскадных усилителя с микрофоном для захвата и усиления басовых ударов, воспроизводимых на внешнем устройстве, так что оно должно иметь достаточную громкость при смешивании с другими звуками.Микросхема музыкального генератора используется для создания высокочастотного музыкального звука, который затем смешивается со схемой микширования звука. Сама по себе схема микширования звука представляет собой очень простой суммирующий усилитель, сделанный на операционном усилителе. Затем смешанный сигнал подается на фильтр нижних частот Баттерворта, чтобы отделить низкочастотные компоненты, и они усиливаются с помощью другой схемы на базе операционного усилителя, прежде чем подавать их в громкоговоритель.

Рис.1: Блок-схема активного басового сепаратора

МИКРОФОННАЯ МУФТА

Микрофонный соединитель — это схема, которая помогает разделить слабые аудиосигналы, генерируемые микрофоном.Это изменяющееся напряжение отделяется от постоянного напряжения с помощью разделительного конденсатора и подается на следующие схемы усилителя.

С конденсаторным микрофоном в большинстве схем используются резистор 10 кОм и конденсатор связи 0,1 мкФ.

Рис.2: Принципиальная схема микрофонного соединителя

ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Здесь схема усилителя на основе одного транзистора используется в качестве усилителя первого каскада для аудиосигналов, выводимых из микрофона.Эта схема разработана с очень высоким коэффициентом усиления, так что аудиосигналы усиливаются достаточно сильно. Транзистор подключен по схеме с общим эмиттером, и для смещения транзистора используется метод фиксированного смещения.

Рис. 3: Принципиальная схема усилителя первого каскада

Усилитель второй ступени по конструкции полностью аналогичен усилителю первой ступени. Этот усилитель просто еще больше усиливает сигнал, и на выходе этого каскада можно получить достаточно хороший усиленный по напряжению сигнал, готовый для усиления тока следующей схемой усилителя тока.

Рис. 4: Принципиальная схема усилителя второго каскада

Рис.5: Схема активного разделителя низких частот на макетной плате

МУЗЫКАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Музыка генерируется в этой схеме с помощью универсальной музыкальной микросхемы UM66. Эта ИС может работать в диапазоне напряжений от 1,5 В до 4,5 В. ИС имеет три контакта, и на первый вывод подается напряжение питания, второй вывод соединен с землей, а третий вывод выдает музыкальный выходной сигнал.

Поскольку максимальное номинальное напряжение ИС составляет всего 4,5 В, резистор 100 Ом подключается между первым контактом и источником питания 5 В, который вызывает падение напряжения, когда через него протекает ток, и, следовательно, поддерживает напряжение на первом контакте. контакт менее 4,5 В.

Рис. 6: Принципиальная схема музыкального генератора с микросхемой UM66.

Рис. 7: Музыкальная микросхема UM66 на макетной плате Усилители, используемые в схеме

СУММИРОВАТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Суммирующий усилитель здесь представляет собой инвертирующий усилитель на базе операционного усилителя, рассчитанный на единичное усиление.Эта схема усилителя имеет особенность суммирования различных напряжений, приложенных к инвертирующему выводу, через отдельные равные входные сопротивления, подключенные к инвертирующему выводу. Обычный операционный усилитель 741 используется здесь как суммирующий усилитель с единичным усилением.

Рис. 8: Схема Схема суммирования Усилитель

Рис.9: Схема суммирующего усилителя на макетной плате

Предположим, что если S1 и S2 являются двумя сигналами, подаваемыми на вход вышеупомянутой схемы, то выход схемы будет;

S1 + S2

АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР НИЗКОГО ПРОХОДА

Активный фильтр нижних частот, используемый для разделения низкочастотного сигнала, представляет собой фильтр Баттерворта.Фильтр Баттерворта — это своего рода фильтр, который обеспечивает равное усиление для всех сигналов, попадающих в полосу пропускания фильтра. Обычный операционный усилитель 741 используется здесь также для реализации фильтра нижних частот Баттерворта.

Рис.10: Принципиальная схема фильтра нижних частот Баттерворта

Компоненты R1, R2, C1 и C2 схемы определяют диапазон частот полосы пропускания с помощью следующих уравнений;

Где F — частота среза и, R = R1 = R2 и C2 = C1 / 2

Частота среза принята равной 500 Гц, а R выбран равным 2.2К. Значения соответствующих конденсаторов рассчитываются по приведенному выше уравнению как 0,2 мкФ и 0,1 мкФ для C1 и C2 соответственно.

Цепи фильтров фактически ослабляют всю частоту, и, следовательно, выходной отфильтрованный низкочастотный сигнал должен быть усилен следующей схемой усилителя.

УСИЛИТЕЛЬ

Это простой инвертирующий усилитель, использующий операционный усилитель, используемый для усиления фильтрованных сигналов с низкой амплитудой от фильтра Баттерворта. В качестве инвертирующего усилителя используется обычный операционный усилитель 741 с коэффициентом усиления около 10 дБ.

Рис.11: Принципиальная схема инвертирующего усилителя

Рис.12: Схема инвертирующего усилителя на макетной плате

Коэффициент усиления схемы зависит от номинала резисторов Rf и Ri согласно следующему уравнению;

G = — Rf / Ri

Чтобы получить усиление 10 дБ, значение Ri было выбрано равным 1K, а Rf — равным 10K.

Операционный усилитель 741 имеет встроенную схему усиления тока, которая помогает управлять громкоговорителем напрямую низкочастотными сигналами низких частот.

Рис. 13: Схема Схема НЧ Разделитель с усилителем, активным фильтром нижних частот и громкоговорителем .

Рис.14: Схема разделения басов на макете

Из архива: Circuit Design

Создайте отличный звуковой усилитель звука (с усилением низких частот) из LM386

В этом уроке я покажу вам, как создать отличный звуковой усилитель звука с помощью низковольтного усилителя мощности звука LM386.Я построил около дюжины различных схем аудиоусилителей с LM386, но в большинстве из них было слишком много шума, щелчков и других помех. Наконец я нашел ту, которая звучит великолепно, поэтому я покажу вам, как ее создать.

Это не аудиоусилитель с минимальным набором компонентов. Я добавил кучу дополнительных конденсаторов, чтобы уменьшить шум, а также добавил регулятор усиления низких частот, чтобы он звучал еще лучше. Но прежде чем мы начнем строить, может быть полезно сначала получить небольшую справочную информацию…

БОНУС: Загрузите мой список запчастей для усилителя LM386 со схемой усиления низких частот, чтобы увидеть, какие компоненты использовать для хорошего качества звука.

LM386 Основы

LM386 — довольно универсальный чип. Только пара резисторов и конденсаторов необходима, чтобы сделать рабочий усилитель звука. Чип имеет опции для регулировки усиления и усиления низких частот, а также его можно превратить в генератор, способный выдавать синусоидальные или прямоугольные волны.

Существует три разновидности LM386, каждая с разной выходной мощностью:

LM386N-1: 0,325 Вт
LM386N-3: 0,700 Вт
ЛМ386Н-4: 1.00 Вт

Фактическая выходная мощность будет зависеть от напряжения питания и импеданса динамика. В таблице есть графики, которые вам расскажут. Я использовал батарею на 9 В для источника питания, и она отлично работает, но вы можете снизить ее до 4 или до 12 В.

Распиновка показана на схеме ниже:

Загрузите техническое описание для получения дополнительной информации о выходной мощности, характеристиках искажений и минимальных / максимальных номиналах:

LM386 Лист данных

LM386 — это операционный усилитель (операционный усилитель).У операционных усилителей есть основная задача. Они принимают входной потенциал (напряжение) и создают выходной потенциал, который в десятки, сотни или тысячи раз превышает величину входного потенциала. В схеме усилителя LM386 принимает входной аудиосигнал и увеличивает его потенциал от 20 до 200 раз. Это усиление называется усилением напряжения.

Прирост по сравнению с объемом

После того, как вы соберете этот усилитель и поиграете с регуляторами громкости и усиления, вы заметите, что оба этих параметра увеличивают или уменьшают интенсивность звука, выходящего из динамика.Так в чем же тогда разница? Усиление — это усиление входного потенциала и характеристика усилителя. Громкость позволяет регулировать уровень звука в пределах диапазона усиления, установленного коэффициентом усиления. Усиление устанавливает диапазон возможных уровней громкости. Например, если для усиления установлено значение 20, диапазон громкости составляет от 0 до 20. Если для усиления установлено значение 200, диапазон громкости составляет от 0 до 200.

Регулировка усиления может быть достигнута путем подключения конденсатора 10 мкФ между контактами 1 и 8.Без конденсатора между контактами 1 и 8 коэффициент усиления будет установлен на 20. С конденсатором 10 мкФ коэффициент усиления будет установлен на 200. Коэффициент усиления можно изменить на любое значение от 20 до 200, поместив резистор (или потенциометр). ) последовательно с конденсатором.

A Минимальный усилитель звука LM386

Теперь, когда у нас есть небольшая справочная информация о LM386, давайте начнем с создания простого усилителя LM386 с минимальным количеством компонентов, необходимых для его работы. Таким образом, вы сможете сравнить его с более звучащим вариантом, который мы создадим позже.

Вот схема:

Вот как подключить его, если вы используете макетную плату:

На схеме выше, заземление аудиовхода проходит по тому же пути, что и земля аудиовыхода. Выходное заземление «зашумлено» и вызовет искажение входного сигнала, если оно подключено таким образом. Заземление аудиовхода чувствительно к любым помехам, и любой уловленный шум будет усиливаться через усилитель.

Поставьте перед собой цель максимально отделить входное заземление от других путей заземления.Например, вы можете подключить заземление для источника питания, входа и выхода непосредственно к контакту заземления (контакт 4) LM386 следующим образом:

Это уменьшит расстояние, на которое входная земля проходит через выходную землю. Такое подключение должно звучать лучше, чем первая схема, но вы, вероятно, все равно заметите некоторый шум, помехи и щелчки. Мы исправим это в следующей схеме, добавив разделительные конденсаторы и пару RC-фильтров.

Усилитель звука LM386 с отличным звучанием

Теперь, когда вы увидели минимум того, что нужно для создания аудиоусилителя с LM386, давайте создадим более точную версию с регулируемым регулятором усиления.

Примечание. Большинство значений компонентов в этой цепи не являются критическими. Если у вас нет конкретной ценности, попробуйте заменить что-нибудь близкое, и это, вероятно, сработает.

Вот схема:

Несколько вещей в этой схеме улучшают звучание:

Конденсатор емкостью 470 пФ между положительным входным сигналом и землей, который фильтрует радиопомехи, принимаемые проводами аудиовхода.
Конденсаторы емкостью 100 мкФ и 0,1 мкФ между положительной и отрицательной шинами питания для развязки источника питания.Конденсатор 100 мкФ будет фильтровать низкочастотный шум, а конденсатор 0,1 мкФ будет фильтровать высокочастотный шум.
Конденсатор 0,1 мкФ между контактами 4 и 6 для дополнительной развязки источника питания микросхемы.
Резистор 10 кОм и конденсатор 10 мкФ, включенные последовательно между контактом 7 и землей для развязки входного аудиосигнала.

На этой схеме показано, как все подключить, если вы используете макетную плату:

При подключении любого аудиоусилителя следует помнить о том, что наиболее чистый звук будет получен, если все провода и компоненты расположены как можно ближе к микросхеме.Сделайте провода как можно короче.

Усилитель звука LM386 с усилением низких частот

Замечательная особенность LM386 — возможность добавить к усилителю регулируемое усиление низких частот. Вы, вероятно, обнаружите, что это лучшая звуковая схема. Усиление низких частот — это, по сути, просто фильтр нижних частот, который удаляет большую часть шума, не подаваемого разделительными конденсаторами. Все, что вам нужно для схемы усиления низких частот, — это конденсатор 0,033 мкФ и потенциометр 10 кОм, включенные последовательно между контактами 1 и 5:

Вот схема подключения:

Самый простой способ подключить аудиовход в этих схемах — отрезать 3.5-миллиметровый аудиоразъем от старого набора наушников и подключение к контактам на макетной плате. Прочтите статью «Как взломать разъем для наушников», чтобы узнать, как это сделать с некоторыми распространенными типами наушников.

Вот видео-версия этого руководства, если вы хотите посмотреть, как я создаю усилители и послушать их:

Спасибо за чтение! Надеюсь, вам так же понравилось экспериментировать с этими усилителями, как и мне. Если вы готовы создать еще более звучащие и более мощные усилители, у нас есть руководства по нескольким другим:

LM3886 — безусловно, лучший по звучанию усилитель, но это довольно сложный проект.Если вы только начинаете создавать усилители звука, я бы порекомендовал заняться этим, начав с TDA2003, а затем перейдя к TDA2050.

Не забудьте подписаться, чтобы быть в курсе наших сообщений, как только они будут опубликованы. И не стесняйтесь оставлять комментарии, если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь с чем-либо в этой статье.

ВЧ-ГЕНЕРАТОР

с использованием 68HCx11 под RF-Transmitter Circuits -7385-: Next.gr

GHF1 — это небольшой генератор, работающий в диапазоне ВЧ и НЧ от 30 Гц до 30 МГц в 6 диапазонах.Полученный синусоидальный сигнал может быть амплитудно-модулированным (AM) или частотным (FM). GHF1 также имеет функцию развертки. ЖК-дисплей 2 x 16 символов позволяет выбрать частоту, режим и выбранную для каждого из них, частоту модуляции, значение развертки отключения. GHF1 претендует на замену генераторов прошлого (часто называемых в то время «гетеродинами») на значительно лучшую производительность. В отличие от этих старых генераторов которые были типа LC, переключаемыми катушками и линиями для переменного конденсатора для регулировки частоты, GHF1 относится к типу RC, что позволяет превосходно использовать MAX038 от MAXIM.

Щелкните здесь, чтобы загрузить полный размер схемы выше.
Щелкните здесь, чтобы загрузить изображение в полном размере.
Щелкните здесь, чтобы загрузить изображение в полном размере.

В основе схемы MAXO38. Эта схема подает на свой вывод 19 сигнал идеально постоянной амплитуды 2 В (размах). Синусоидальная форма выбирается A1 (вывод 4) до +5 В и A0 (Вывод 3) на 0. Частота определяется конденсатором, подключенным к выводу 5. Либо C11, либо C15 Caj выбирается из 6 переключателем диапазонов Sw1.В каждом диапазоне частота определяется током, подаваемым на шпильку 10 (Iin). Этот ток равен U P1 / R3. Следовательно, он определяется мульти-P1 и повторителем напряжения iC3b. Коэффициент покрытия составляет около 10. Добавлена частота Вернье. Это достигается изменением напряжения, подаваемого на вывод 8 (FADJI). Это напряжение определяется вторым мульти-P2 и напряжением, подаваемым на + -вход iC3b. Эта запись служит нам для FM и развертки. В первом случае мы подаем синусоидальное напряжение от 400 до 1000 Гц, амплитудой 100 мВпик около.Во втором случае пила вниз примерно 1,75 В постоянного тока. Точные уровни этих противоречий будут определены при окончательной доработке AJ2 (VOBU) или AJ3 (FM). Сигналы модуляции генерируются XR2206, который идеально подходит для этой миссии. Они получаются на штыре 2. Уровень регулируется от 0 до максимального для P3a. При переключении Sw2 синус переходит в пилообразный. Частота синусоидальной волны регулируется от 400 до 1000 Гц с помощью P4. Это линейное изменение составляет приблизительно от 8 до 50 Гц, P5.Выходной уровень этих сигналов калибруется AJ1. XR2206 …

Как установить частоту кроссовера для динамиков

Кроссоверы

являются неотъемлемой частью любой стереосистемы или домашнего кинотеатра, которая отлично звучит. К сожалению, понимание того, как они работают, и точная установка частоты кроссовера для различных динамиков может сбивать с толку.

Чтобы установить частоту кроссовера для динамиков, вам необходимо сначала узнать точный тип динамика. Если вы знаете, какой у вас тип динамика, вы можете работать с рекомендованным диапазоном кроссовера.Например, для сабвуферов рекомендуемая частота кроссовера составляет 80 Гц.

Прочтите мою статью «Означают ли низкие частоты больше басов? Связь басов и частоты » содержит полезные базовые знания, которые помогут лучше понять предмет.

Также прочтите мое руководство по настройкам кроссовера сабвуфера

В качестве аффилированного лица я могу получать часть продаж или другую компенсацию за ссылки на этой странице.

В оставшейся части статьи мы подробно рассмотрим частоту кроссовера и ее суть.Следите за рекомендуемой частотой кроссовера для других типов динамиков, кроме сабвуферов.

Что такое частота кроссовера

Кроссовер — это электронная или электрическая система, предназначенная для разделения звуков от музыкального источника и затем обеспечения наилучшего вывода для конкретного динамика. Большинство акустических систем, которые отлично звучат, имеют по крайней мере один встроенный кроссовер.

Частота кроссовера, с другой стороны, относится к точке звуковой частоты, после которой определенные звуки будут уменьшаться или эффективно блокироваться.Частота кроссовера используется в качестве контрольной точки, в которой выходной сигнал динамика или вход усилителя срезается на 3 децибела (-3 дБ).

Итак, кроссовер отфильтровывает диапазон звука, который вы хотите предотвратить до определенного динамика, но фильтрация начнется только с указанной частоты кроссовера.

Какие типы кроссоверов?

Кроссоверы делятся на пассивные (акустические) и активные (электронные) кроссоверы. С пассивными кроссоверами вам не нужно питание, чтобы блокировать звуки.

С другой стороны, активные кроссоверы

требуют питания, а также заземления, но они обеспечивают большую гибкость, когда дело доходит до управления мельчайшими деталями вывода звука. Ниже мы подробно рассмотрим их обоих.

1. Активные кроссоверы

При активном кроссовере каждый звуковой драйвер получает собственное усиление канала. Если предоставить сабвуферу, вуферу и высокочастотному динамику их собственные каналы, доступная мощность и динамический диапазон — от самого тихого до самого громкого — значительно увеличиваются.Это дает вам лучший контроль над всем звуковым спектром, а также тональной характеристикой вашей системы.

Активный кроссовер обычно подключается между ресивером и усилителем, отсекая ненужные частоты и гарантируя, что усилитель не тратит энергию на их усиление. Это гарантирует, что усилитель может сосредоточиться исключительно на передаче частот, которые вы хотите слышать из определенного динамика.

Активные кроссоверы также поставляются с регуляторами громкости на каналах, что позволяет поддерживать звуковой баланс всех драйверов.Некоторые конструкции активных кроссоверов поставляются с другими функциями обработки звука, такими как эквализация, что позволяет дополнительно настраивать генерируемый звук до тех пор, пока вы не будете удовлетворены.

Обратной стороной активных кроссоверов, однако, является то, что они требуют +12 В, заземления и включения для работы. Это усложняет их установку и настройку.

Однако если у вас есть немного времени, вы сможете справиться с этой проблемой. Преимущества намного перевешивают сложность настройки, поэтому большинство людей, серьезно относящихся к своей музыке, выбирают системы с активными кроссоверами.Это идеальный способ, чтобы ваши динамики воспроизводили четкие и чистые звуки на всех частотах.

2. Пассивные кроссоверы

Пассивным кроссоверам

для работы не требуется подключение к источнику питания. Существует два варианта этих типов кроссоверов: линейные кроссоверы и компонентные кроссоверы. Последний находится посередине усилителя и динамиков, а первый — между усилителем и ресивером.

3. Кроссоверы для пассивных компонентов

Эти кроссоверы подходят для прохождения сигнала вне усилителя.Они имеют небольшую сеть конденсаторов и катушек и устанавливаются рядом с динамиками. Акустические системы с компонентными кроссоверами спроектированы так, чтобы обеспечить максимально возможную производительность сразу после покупки с небольшими внешними настройками или без них. Они также просты в установке и настройке.

При пассивном компонентном кроссовере полнодиапазонный сигнал сначала выходит из усилителя, а затем попадает в кроссовер, где сигнал разделяется на две части.

Высокие ноты отправляются на высокочастотный динамик, а средние и низкие ноты — на низкочастотный динамик.В большинстве пассивных компонентных кроссоверных систем вы можете немного уменьшить звук высокочастотного динамика, если считаете, что он слишком громкий для низкочастотного динамика.

Кроссовер пассивных компонентов будет растрачивать энергию, потому что он фильтрует уже усиленный сигнал. Нежелательные звуки выделяются в виде тепла.

Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что динамики не поддерживают фиксированный импеданс при воспроизведении звуков. Это может изменить точку кроссовера или частотную характеристику кроссовера пассивного компонента.Это может вызвать некоторые несоответствия с определением звука.

4. Рядные кроссоверы

В то время как компонентные кроссоверы в основном работают с сигналами уровня громкоговорителей, линейные кроссоверы подключаются перед усилителем. Эти кроссоверы имеют цилиндрический вид с разъемами RCA на обоих концах. Они подключаются непосредственно к входам вашего усилителя.

Линейные кроссоверы

решают проблему потерь энергии, когда усилитель обрабатывает ненужный сигнал. Это означает, что вам не нужно беспокоиться о таких сценариях, как обработка высоких частот усилителем сабвуфера.

Установив линейный кроссовер, вы можете значительно улучшить звучание вашей системы, особенно если у вас есть компонентная акустическая система.

Однако вы должны знать, что линейные кроссоверы обычно устанавливаются на определенную частоту и не могут быть отрегулированы. Кроме того, линейные кроссоверы по-разному взаимодействуют с разными усилителями. Это означает, что точки кроссовера могут быть затронуты непредсказуемо.

Какие типы кроссоверов самые лучшие?

Теперь, когда вы увидели все возможные типы кроссоверов, вы, вероятно, задаетесь вопросом, какой из них выбрать.Ваше решение должно сводиться к тому, насколько серьезно вы хотите отнестись к настройке звука. Если вы планируете регулярно обновлять или расширять свою систему в будущем, вы не ошибетесь, выбрав отдельный подвесной кроссовер.

Использование кроссоверов, встроенных в усилитель и ресивер, в данном случае не лучшая идея. Это связано с тем, что, хотя они работают достаточно хорошо, у вас не будет такого же уровня контроля, который обеспечивается внешним или подвесным агрегатом.

Кроме того, вам не придется беспокоиться о потере кроссовера после обновления усилителя.

Что такое крутизна кроссовера?

Крутизна кроссовера означает глубину фильтрующей способности кроссовера. По сути, это то, насколько крутая фильтрация кроссовера может выходить за границу частоты кроссовера. Как и в случае с частотой кроссовера, крутизна также определяется в децибелах.

С кроссоверными спусками чем больше, тем лучше. Большая крутизна или больший наклон означает, что кроссовер очень эффективен при фильтрации определенной звуковой частоты перед передачей ее из акустической системы.

Что такое хорошая частота кроссовера?

Хорошая частота кроссовера — это диапазон, в котором кроссовер способен идеально фильтровать нежелательные звуки. Трудно выбрать единую частоту кроссовера для каждой колонки, потому что при ее настройке играет роль множество факторов. Однако есть общие частотные диапазоны, которые во многих случаях подойдут.

Для сабвуферов: рекомендуемая частота кроссовера составляет 80 Гц (нижний проход). Это хорошая частота нижних частот, которая обеспечивает приоритет басов сабвуфера без включения каких-либо среднечастотных звуков.Лучше всего подходит для низких частот.
Для основных динамиков: рекомендуемая частота кроссовера 56-60 Гц (верхний проход). На этой частоте низкочастотные басы, которые могут вызывать искажения, отфильтровываются. Этот кроссовер представляет собой идеальную середину между среднечастотными басами и полнодиапазонными звуками.
Для высокочастотных динамиков и 2-полосных динамиков: рекомендуемая частота кроссовера составляет 3,5 кГц (верхний проход или верхний / нижний проход). Все, что ниже этого диапазона для этих динамиков, приведет к неоптимальным характеристикам.
Для среднечастотных динамиков и низкочастотных динамиков: рекомендуемая частота кроссовера составляет 1-3,5 кГц (нижний проход). Большинство низкочастотных и среднечастотных динамиков не воспроизводят качественный звук выше этого диапазона. Вот почему они должны быть дополнены высокочастотными динамиками, чтобы избежать плохой передачи высоких частот.
Для 3-полосных динамиков: рекомендуемая частота кроссовера составляет 500 Гц и 3,5 кГц. СЧ-драйверы в 3-полосной системе, скорее всего, не будут воспроизводить качественный звук ниже 500 Гц или 250 Гц.

Как определить частоту кроссовера динамика

Вы видели несколько рекомендуемых диапазонов для работы с кроссовером динамика.Чтобы определить частоту кроссовера динамика, вам, прежде всего, необходимо понять, с каким типом динамика вы имеете дело.

Если вы можете различать 2-полосные и 3-полосные динамики или низкочастотные динамики и сабвуферы, вы можете применить к ним рекомендуемые частоты кроссовера.

Однако вот что вам следует сделать для более конкретной настройки.

Посмотрите на лист технических характеристик вашего динамика только для того, чтобы найти подробную информацию о частотной характеристике. Это будет выглядеть как «32–10 000 Гц» или другие числа в этом диапазоне.

Зайдите в меню настройки ресивера с помощью пульта ДУ, чтобы найти ту часть меню, которая выделяет размер вашего динамика и точку кроссовера. Процесс поиска этого меню будет отличаться от одного продукта к другому, поэтому вам, возможно, придется использовать руководство по вашему продукту.

Находясь в меню приемника, посмотрите на лист технических характеристик динамика и обратите внимание на самую низкую частоту. В большинстве 2/3-полосных динамиков это будет 30, 40 или 55 Гц, но для сабвуферов оно может составлять всего 20 Гц.

Обратите внимание на параметры, доступные в меню регулировки кроссовера вашего ресивера. Теперь умножьте наименьшее значение в спецификации вашего динамика на два.

Это означает, что если значение равно 30 Гц, точка кроссовера в меню ресивера должна быть 80 Гц. Это ожидается со стандартным кроссовером высоких частот 12 дБ / октаву, который есть в большинстве приемников.

Точка кроссовера высоких частот — это частота, на которой ваш полочный динамик уступает место сабвуферу (например, при такой конфигурации).Точка кроссовера низких частот — это диапазон, в котором сабвуфер начнет сужаться, чтобы избежать воспроизведения большого количества среднечастотных звуков.

В результате будет ровный отклик от точки кроссовера до того момента, когда динамики естественным образом начнут спадать.

Точка «спада» обычно ниже назначенной самой низкой частоты динамика, после чего он прекращает воспроизводить любой звук. Это означает, что динамик с самой низкой частотой 40 Гц будет иметь спад около 32 Гц.

Как установить фазу и частоту кроссовера на сабвуфере?

Чтобы установить фазу и частоту кроссовера на сабвуфере, вам нужно сделать следующее.

Как установить фазу

Первое, что вам нужно сделать на этом этапе, — это настроить все динамики таким образом, чтобы они были обращены в одном направлении. При таком подходе вы сможете лучше судить о качестве звука.

Возможно, вы получите сабвуферы, которые не синхронизированы друг с другом по фазе.Когда это происходит, качество низких частот каждого динамика в конечном итоге компенсирует друг друга, что приводит к ухудшению качества звука в целом.

Если у вас есть кабели RCA на динамиках, вы не можете переключать провода. В этой ситуации лучше всего установить переключатель фаз. Вы можете сделать это, настроив динамики таким образом, чтобы их можно было слушать, не устанавливая их полностью в корпус или стену.

Как только вы это сделаете, прислушайтесь к качеству звука.Если вас не впечатляют басы, вы можете установить фазу 0 или 180, чтобы получить желаемое качество.

Как установить кроссовер

Как вы видели выше, неспособность установить частоту кроссовера означает, что сабвуфер может быть не в состоянии сосредоточиться исключительно на воспроизведении низкочастотных нот или глубоких басов.

Если вы купили интегрированную систему с функцией эквалайзера, кроссовер мог быть установлен автоматически на сабвуфере и остальных динамиках.Если это не ваш случай, вы можете установить кроссовер вручную. Вот как это сделать:

Найдите нижнюю часть диапазона частот сабвуфера в руководстве пользователя или на веб-сайте производителя.
Установите точку кроссовера на 10 Гц выше этого диапазона для достижения наилучшего результата (или используйте рекомендуемые 80 Гц).
Прислушайтесь к плавному переходу между сабвуфером и остальными динамиками, чтобы звук был четким.
Если вы слышите басы на частоте кроссовера, отрегулируйте громкость сабвуфера, чтобы он точно соответствовал звуку из других динамиков вашей линейки.

Некоторые примеры подвесных кроссоверов, которые можно купить

Некоторые из лучших активных кроссоверов для подвесных моторов, которые вы можете найти на рынке сегодня, включают:

Planet Audio EC20B 3-полосный (ссылка на Amazon)

Трехполосный кроссовер Planet Audio EC20B предлагает три схемы фильтров для широкого диапазона вариантов настройки. Его регулируемый диапазон низких частот составляет от 32 Гц до 250 Гц, а диапазон высоких частот — от 40 Гц до 400 Гц. Он также имеет басовый генератор с частотной характеристикой от 10 Гц до 20 кГц.

Кроме того, он предлагает дистанционное и независимое управление передним, задним уровнями и сабвуфером.

Behringer Super-X Pro CX2310 (ссылка на Amazon)

Behringer Super-X Pro CX2310 — это профессиональный двухполосный стереофонический / трехполосный моно кроссовер, известный своими фильтрами Linkwitz-Riley и 24 дБ на октаву. Он обеспечивает плоскую суммарную амплитудную характеристику, которая гарантирует нулевую разность фаз.

Также имеется дополнительный выход на сабвуфер с независимой регулировкой частоты. Индивидуальные регуляторы усиления выходного сигнала и переключатели отключения звука дают вам большую гибкость при настройке вашей системы.

XV-6-V15 6-ходовой (ссылка на Amazon)

XV-6-V15 6-Way предлагает плавно регулируемую частоту кроссовера с отдельными входами для ваших динамиков и сабвуферов. Он поставляется с переключателем множителя и обеспечивает выход низких частот без затухания, а также выходы передних и задних высоких частот. Функция усиления низких частот также поможет воспроизводить плавные и герметичные басы из вашего сабвуфера.

SoundStorm SX310 (ссылка на Amazon)

SoundStorm SX310 — многофункциональный кроссовер.Он имеет систему параллельного ввода и выбираемую крутизну кроссовера. Функция усиления низких частот позволяет настроить центральную частоту для получения самых жестких басов с минимальными искажениями или без них.

Вызывает ли положение вашего сабвуфера шумоподавление в результате наложения звуковых волн? Селектор сдвига фазы Sound Storm SX310 разработан для решения всех проблем, связанных с «рассогласованием по фазе».

С помощью независимых регуляторов уровня выходного канала системы вы можете легко улучшить пространственность вашей звуковой настройки.Трехлетняя гарантия, предлагаемая брендом, является одной из самых щедрых в отрасли.

Стоит ли устанавливать частоту кроссовера самостоятельно?

Если у вас есть полное представление обо всех концепциях, которые обсуждались в этой статье, вы наверняка сможете завершить установку внешнего активного кроссовера. Руководство пользователя любой из приобретенных вами систем должно направить вас.

С другой стороны, если все это звучит слишком технически для вас, вам лучше придерживаться встроенных кроссоверов или, по крайней мере, автоматических вариантов.Однако, если активная частота кроссовера может улучшить качество вашей настройки звука, вам следует пригласить профессионального звукорежиссера, который завершит процесс за вас.

Заключительные слова

Частота кроссовера звучит как техническая мелочь, которая должна оставаться в тени. Для большинства людей это правда. Однако для аудиофилов важно каждое улучшение, которое может улучшить общий звук.

Что может быть лучше для улучшения звука, чем обеспечение того, чтобы все ваши динамики воспроизводили только те частоты, для которых они были созданы? С помощью приведенного выше руководства вы можете установить частоту кроссовера для всех динамиков в любой аудиосистеме.

Источники

Тональный генератор

Online — бесплатный, простой и легкий в использовании.

Бесплатно, просто и удобно.

Просто введите желаемую частоту и нажмите кнопку воспроизведения. Вы услышите синусоидальную волну чистого тона с частотой дискретизации 44,1 кГц. Звуковой сигнал будет продолжаться, пока не будет нажата кнопка остановки.

Тональный генератор может воспроизводить четыре различных сигнала: синусоидальный, квадратный, пилообразный и треугольный. Нажмите на кнопки, чтобы выбрать какую форму волны вы хотите сгенерировать.

Всегда устанавливайте низкий уровень громкости наушников / динамиков, чтобы не повредить слух или оборудование.

Ваш файл будет готов через несколько секунд …

Онлайн-генератор тональных сигналов совместим с последними версиями Chrome, Firefox, Safari и Microsoft Edge, поэтому, если вы не слышите звука, обновите браузер и повторите попытку. В качестве альтернативы, если это невозможно, вы можете загрузить и сохранить 10-секундный файл WAV, который можно воспроизводить в любое время и который универсально совместим со всеми браузерами и программным обеспечением.

Вы можете плавно увеличивать частоту, щелкнув поле ввода генератора и нажав и удерживая стрелку вверх или вниз на клавиатуре. Это будет увеличивать / уменьшать частоту на 1 Гц за раз. Если одновременно удерживать клавишу Shift, частота будет изменяться на плюс или минус 10 Гц за раз.

Знаете ли вы, что теперь вы можете легко делиться определенными тонами с другими с помощью простых ссылок? Например, если вы хотите поделиться ссылкой для частоты 432 Гц, просто введите в адресную строку следующее: http: // onlinetonegenerator.

Схем