Gerador de funções com afinação eletrônica de frequência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Geradores de função são usados ​​por radioamadores para testar e ajustar uma variedade de equipamentos eletrônicos. O autor do artigo proposto descreve uma das variantes de tal gerador que gera sinais dente de serra e retangulares.

Como você sabe, os geradores de função são capazes de fornecer um sinal de saída triangular, dente de serra, retangular, senoidal e muitas outras formas. É verdade que esses dispositivos geralmente são usados ​​\u3b\uXNUMXbpor especialistas que desenvolvem equipamentos complexos profissionalmente. Na prática do rádio amador, na maioria dos casos, basta, por exemplo, poder receber um sinal triangular e retangular. O primeiro deles permitirá ajustar o equipamento analógico da faixa XNUMXH e detectar (claro, se você tiver um osciloscópio) distorções do tipo “step”, limitações de sinal “de cima” ou “de baixo”. Com a ajuda do segundo, você pode verificar e ajustar equipamentos digitais, além de controlar as características dinâmicas de equipamentos analógicos. O próprio gerador, que fornece esses sinais, é bastante simplificado.

O esquema do dispositivo é mostrado na fig. 1.

(clique para ampliar)

O próprio gerador é feito em um chip DA1 contendo dois amplificadores operacionais. Um integrador é montado em DA1.1 e um comparador é montado em DA1.2 (ver Horowitz P., Hill W. Art of circuitry. - M .: Mir, 1998, p. 257). A faixa de frequência do gerador de 20 Hz a 20 kHz é dividida em três subfaixas, que são definidas pela chave SA1, que conecta um dos capacitores C1 - C3 ao integrador. Em cada uma das subfaixas, a frequência do oscilador é alterada por um resistor variável R2.

Ao carregar o capacitor de ajuste de frequência, uma tensão crescente no tempo é formada na saída do op-amp DA1.1 (pino 9). Assim que atinge um determinado valor, o comparador muda a direção da integração. O capacitor de ajuste de frequência começa a descarregar, a tensão na saída indicada cai. O resultado é uma forma de onda triangular. Através do resistor R8 e do capacitor C6, ele vai para o resistor variável R9 e de seu motor para o conector de saída XS3. A tensão máxima que pode ser ajustada na saída com um resistor variável atinge 1 V.

Na saída do comparador (pino 13 do amplificador operacional DA1.2), são formadas oscilações retangulares, que são alimentadas ao shaper, feitas no chip DD1. Este chip permite aplicar tensão nas entradas,

uma tensão de alimentação mais alta, que permite conectar sua entrada 1 diretamente à saída do op-amp DA1.2. A tensão de alimentação é fornecida a ele através de um dos diodos zener VD1 - VD4, de modo que a saída dos elementos lógicos DD1.2 - DD1.6 serão pulsos retangulares com amplitude de 3, 5, 9, 12 V, dependendo a posição do contato móvel da chave SA2.

Devido ao uso de um chip CMOS K561LN2 relativamente poderoso, sua corrente de saída pode atingir 20...30 mA. Portanto, o dispositivo é adequado para configurar dispositivos montados em microcircuitos de várias séries: K155, K176, K530, KR531, K555, K564, KR1554 e muitos outros.

Com as classificações dos elementos indicados no diagrama, a frequência do sinal gerado em hertz é determinada pela fórmula: Fout \u40d (2 / C) (UR2 / Upit), onde C é a capacitância do ajuste de frequência conectado capacitor, µF; UR2 - tensão no motor do resistor variável RXNUMX, V; Upit - tensão de alimentação, V.

Como o amplificador operacional é alimentado por uma única fonte de tensão, o valor de UR2 será limitado por baixo. Para o amplificador operacional usado pelo autor, era de 1,45 V, em uma tensão mais baixa, o gerador não funcionou. Portanto, para obter uma sobreposição de dez vezes na frequência, foi escolhida uma tensão de alimentação estabilizada de 15 V. É verdade que o gerador funciona mesmo com uma tensão mais baixa, mas a sobreposição de frequência em cada subfaixa também será menor.

Qualquer transistor da série KT3102 pode ser usado no dispositivo. Capacitores C1 - C Z-PM-2, K71, mas em casos extremos, se não for necessária alta estabilidade térmica, - KD, KLS, K10-17; C4 - qualquer tipo, C5 - C7 - K50-16, K50-35 ou similar. Resistores variáveis ​​- SP, SPO, SP4, fixos - MLT, S2-33. Interruptores - qualquer tipo.

A maioria das peças é montada em uma placa de circuito impresso (Fig. 2) feita de fibra de vidro de folha unilateral.

A placa é instalada em um invólucro de dimensões adequadas, e interruptores, soquetes e resistores variáveis ​​são fixados no invólucro. É desejável fornecer uma escala ao resistor R2 e colocar nele os valores das frequências geradas para cada subbanda.

Ao configurar o dispositivo, primeiro selecione um resistor R1 de tal resistência que na posição esquerda (de acordo com o diagrama) do motor do resistor R2, a operação estável do gerador seja observada na frequência mais baixa - 20 Hz (o móvel contato da chave SA1 está na posição "20 ... 200 Hz"). As frequências das subbandas são definidas selecionando os capacitores C1 - C3 e a amplitude máxima da tensão triangular é definida selecionando o resistor R8.

A faixa de frequência operacional do gerador é limitada pela velocidade do amplificador operacional usado e é de 40 ... 50 kHz. Se for necessário obter tais frequências, adicione outro capacitor de ajuste de frequência, use uma chave de quatro posições e defina outras subfaixas, por exemplo, 4 ... 40 Hz, 40 ... 400 Hz, 0,4 ... 4 kHz, 4 ..40 kHz.

Autor: I.Nechaev

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