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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Gerador de pulsos de tom no suporte de controle. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Os pulsos de tom podem ser usados para verificar o desempenho dinâmico de medidores e niveladores, bem como dispositivos de supressão de ruído. Um suporte com gerador de pulsos de tom também será útil no estudo de equipamentos amplificadores e acústicos. A linearidade da resposta de frequência e a precisão das leituras dos medidores de nível são fáceis de verificar usando um gerador de sinal de áudio convencional, mas para verificar seus parâmetros dinâmicos, é necessário um gerador de pulso de tom (TPG). Esses geradores oferecidos por rádios amadores geralmente não atendem aos padrões, onde a frequência do sinal senoidal em pulsos é considerada 5 kHz para verificação de medidores de nível (DUT), e o início e o fim dos pulsos coincidem com as transições do sinal através de "zero". Problemas semelhantes surgem ao ajustar auto-reguladores de nível de sinal de áudio. O tempo de liberação de 0,3...2 s é fácil de ver na tela do osciloscópio, mas o tempo de resposta do limitador (limitador) ou compressor pode ser inferior a 1 ms. Para medir e observar transientes em equipamentos de áudio, é conveniente usar o GTI. Nesse caso, é desejável alterar a frequência de preenchimento do pulso usando um gerador sintonizável externo. Por exemplo, em um ciclo de trabalho de 10 kHz, a duração de um período é de 0,1 ms e, ao observar o processo de operação, não é difícil determinar o tempo de operação. Os pulsos de som da saída do GTI devem ter uma diferença de nível de 10 dB. Na literatura estrangeira, geralmente é proposto medir o tempo de resposta com um aumento abrupto no nível do sinal em 6 dB acima do valor normalizado, mas os sinais reais têm uma diferença de nível significativamente maior. O uso dessa técnica geralmente explica o "clique" dos controles de nível automáticos importados. Além disso, em quase qualquer gerador de som, você pode pular o nível em 10 dB, usar essa diferença de nível é conveniente para observação. Portanto, na prática doméstica, costuma-se medir os parâmetros dinâmicos dos autorreguladores quando os níveis mudam em 10 dB. Infelizmente, os interruptores de nível de sinal de muitos geradores no momento da comutação dão um surto de tensão de curto prazo, e não é possível usá-los para medir o tempo de resposta, pois o autorregulador "desliga". Nesse caso, o GTI pode ser muito útil. A maioria dos radioamadores raramente precisa fazer essas medições e é aconselhável incluir esse dispositivo em um suporte de medição com mais recursos. Seu painel frontal contém elementos de comutação, que são muito convenientes para conectar instrumentos de medição e equipamentos personalizáveis. Na fig. 1 mostra a localização aproximada dos conectores (terminais ou soquetes) e interruptores.
O diagrama de bancada (Fig. 2) mostra esses circuitos de comutação.
Os soquetes de entrada Х1 ("ВХ.1") e Х2 ("ВХ.2") destinam-se à conexão de entradas de equipamentos ajustáveis. Os interruptores SA1 e SA2 permitem conectar as entradas aos conectores X2 e X3 ou fechá-los a um fio comum ao medir o nível de ruído integrado. Em comparação com os botões, os interruptores fornecem uma representação mais visual de como as entradas são conectadas. Um gerador de frequência de áudio e um voltímetro são conectados às tomadas centrais X2 e X3 para controlar a tensão de entrada. Os conectores X5 e X8 são projetados para conectar saídas de equipamentos ajustáveis. Uma das saídas pode ser conectada com a chave seletora SA3 aos conectores X6 e X7 para instrumentos de medição. Ao configurar equipamentos de áudio, é conveniente usar um medidor de distorção não linear e um osciloscópio. Não são necessárias fontes de alimentação para circuitos de comutação, portanto, com essa comutação, é muito conveniente verificar vários equipamentos. Se a chave dupla SA4 (Fig. 1) estiver na posição "POST", o sinal com nível constante fornecido para X2, X1, é fornecido, dependendo da posição das chaves SA2 ou SA1, para os conectores X4 , X4 às entradas do equipamento em teste. Se você mover SA1 para a posição superior, o sinal do gerador irá para as entradas 2 e 220 através dos circuitos GTI. Neste caso, o suporte deve ser conectado a uma rede elétrica de XNUMX V CA. A chave liga/desliga SA5 está localizada no painel traseiro, e apenas os LEDs HL1, HL2 (indicação "+" e "-") são exibidos no painel frontal, sinalizando a presença de uma tensão de alimentação bipolar de ±15 V. Um interruptor eletrônico DA4 é usado para formar pulsos de tom. Nos pinos 16 e 4, o valor da tensão do sinal muda do valor normalizado para zero, e nos pinos 6, 9, a diferença de nível durante o ajuste é definida por um resistor variável R15. O modo é selecionado usando a chave seletora SA9. O sinal de tom de enchimento de pulso vem do gerador para o interruptor eletrônico através do buffer op-amp DA1.1. O segundo op-amp DA1.2 é usado como comparador, emitindo um sinal de sincronização para o início do pulso quando o sinal de enchimento passa por "zero". Os pulsos do comparador são enviados para a entrada de clock do D-flip-flop DD2. A entrada D (pino 9) recebe um pulso de um único vibrador montado no segundo gatilho DD2. A duração do pulso é alterada usando a chave SA8.2, que altera a resistência no circuito de carga C15 conectado à entrada R (pino 4) do one-shot. Para definir a duração do pulso, um osciloscópio convencional é suficiente. O vibrador único é iniciado por sinais vindos de um gerador de pulso retangular nos inversores DD1.1 - DD1.3, ou no modo manual com o botão SA6 "START". Se a chave seletora SA7 estiver na posição "AUTO", o ciclo de trabalho (período) dos pulsos é definido usando o resistor variável R11 "SLE". É muito difícil observar processos transitórios na tela do osciloscópio com duração de pulso de tom de 3 ms e um ciclo de trabalho grande. A tarefa é simplificada para osciloscópios que possuem um disparo externo em uma varredura de espera. Para sua sincronização no painel traseiro do suporte, o soquete X9 "SYNCHR." é exibido. O pulso de disparo é aplicado à chave eletrônica com algum atraso em relação ao pulso de sincronização, determinado pela escolha dos parâmetros R13, C13. O nível alto em que o interruptor eletrônico DA4 passa o sinal de tom aparece com uma queda de tensão positiva do comparador após o aparecimento de um pulso do one-shot e termina após o final desse pulso (com a próxima queda de sinal do comparador ). Assim, o início do pulso de tom coincide com a transição do sinal de enchimento para "zero" e o requisito para gerar um número inteiro de períodos é satisfeito. Quando a chave SA8 é ajustada para "Uout", a tensão na entrada de controle DA4 é zero e a tensão de saída do gerador pode ser ajustada para corresponder ao nível de entrada nominal. Na posição do interruptor SA8 "STROKE." o chip DA4 é controlado pela voltagem vinda diretamente do gerador de clock. Sua frequência de comutação é definida por um resistor variável R11. Após a chave eletrônica, através do repetidor DA1.3 e das chaves SA1 e SA2, os pulsos tonais são alimentados nas entradas do equipamento sintonizável. O dispositivo também possui um inversor DA1.4 e uma chave SA10, que pode ser usada para mudar a fase do sinal em uma das entradas em relação à outra. Esse inversor é necessário, por exemplo, ao verificar os sinais de modo comum em sistemas estéreo, em alto-falantes, mas pode ser mais útil montar um gerador de tom embutido neste amplificador operacional de acordo com o circuito mostrado na Fig. . 3. Num gerador deste tipo é fácil obter Kg inferior a 0,2%, sendo que para muitos testes é possível dispensar o uso de gerador externo para a bancada.
Para testar os medidores de nível, você precisa conectar as entradas de dois canais (para medidores estéreo) aos conectores de entrada correspondentes. Em seguida, na posição "UByx" da chave SA8, defina o valor normalizado do nível do sinal com F = 5 kHz na saída do gerador e verifique as leituras de ambos os canais do medidor. Por exemplo, em um medidor de nível [1], os LEDs correspondentes ao valor "0,3 dB" devem acender simultaneamente e o erro de escala aqui não deve exceder 9 dB. A chave seletora SA80 está configurada para "-8 dB". Em seguida, a chave SA10 é alternada para as posições "5 ms", "3 ms" e "200 ms" e verifique a conformidade com as leituras do DUT. A configuração "8 ms" do SAXNUMX é usada para testar medidores de nível médio, que infelizmente predominam em equipamentos domésticos. Para controlar com precisão o valor do tempo de retorno, o resistor variável R11 ("RMS") define a frequência dos sinais do gerador de pulso retangular, na qual, imediatamente após a extinção do LED, corresponde ao valor de -20 dB na escala DUT , o próximo pulso seguiria. Então não é difícil determinar o período dos sinais usando um osciloscópio. A extinção dos LEDs em ambos os canais deve ocorrer de forma síncrona. Ao verificar os parâmetros dinâmicos dos autorreguladores do nível do sinal, é usada a posição "-10 dB" da chave SA9. As entradas e saídas são conectadas aos conectores apropriados. As saídas dos canais são monitoradas sucessivamente, embora com um osciloscópio de dois canais, nada impeça que ambas as saídas sejam monitoradas simultaneamente. Na saída do gerador de frequência de áudio, quando a chave SA8 está na posição "UByx", um sinal é definido com um nível 10 dB acima do valor normalizado. Em seguida, mude o SA8 para pulsos de qualquer duração e mude o SA7 para a posição "MANUAL". A tecla permanece apagada e permite controlar a tensão nos conectores X1 e X2, que deve corresponder ao valor normalizado. Em seguida, usando a chave SA7, o GTI é alternado para o modo de operação automático e, tendo selecionado a duração do pulso e o ciclo de trabalho desejados, são observados processos transitórios na saída do autorregulador. Se o osciloscópio estiver funcionando no modo de hibernação acionado por relógio, é fácil determinar o tempo de disparo e a presença de ruído de disparo ou overshoot. O GTI usa quatro chips e o consumo de corrente é muito baixo. Isso permite, em vez de estabilizadores integrados, usar estabilizadores de tensão paramétricos simples em diodos zener. Por outro lado, ao instalar estabilizadores integrados mais potentes DA2, DA3 das séries DA7815 e DA7915, eles podem ser usados para alimentar breadboards de dispositivos personalizados colocando um conector adicional no painel traseiro (não mostrado no diagrama). Os microcircuitos fornecem proteção contra curtos-circuitos, que não são incomuns durante os experimentos. O painel frontal do estande tem dimensões de 195x65 mm. O corpo do suporte é feito de aço. Para conectar o equipamento em teste, os terminais de soquete do tipo ZMP são convenientes. Além deles, dependendo do equipamento testado, é possível instalar conectores de design apropriado no painel da bancada de teste, por exemplo, tulipa, jack, ONTS-VG ou outros soquetes. Chave seletora dupla SA4 - PT8-7, P2T-1-1 ou similar. Interruptor SA2 - galetny PG2-8-6P2NTK. O botão SA6 "START" pode ser de qualquer tipo sem fixação, por exemplo, KM1-1. Chip DA2 K590KN7 [2] pode ser substituído por um propósito funcional semelhante. Como DA1, você pode usar um chip com quatro amplificadores operacionais dos tipos LF444, TL084, TL074 [3] ou K1401UD4. Montagem da placa do dispositivo - impressa ou articulada em uma placa de ensaio. O suporte com GTI pode ser usado para testar sistemas de redução de ruído do compander, filtros dinâmicos e outros equipamentos de som. Literatura
Autor: E.Kuznetsov, Moscou
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