Кварцевые генераторы на биполярных и полевых транзисторах, а также

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.

Низкочастотный генератор на компараторе LM393

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: Генераторы НЧ

Опубликовано: 17.03.2017 14:29

Просмотров: 5259

А.Л. Бутов, с. Курба, Ярославской обл. PA 12’ 2009 Уже несколько десятилетий радиолюбители создают сотни видов различных генераторов звуковых и световых импульсов. Нередко с построения подобной конструкции человек начинает свои первые шаги в электронике. В настоящее время можно приобрести множество «мигалок» и «гуделок» в уже готовом промышленном исполнении — мигающие светодиоды и излучатели звука со встроенным генератором. К сожалению, их рабочие параметры обычно жестко заданы производителем, поэтому, например, нельзя произвольно изменить частоту вспышек мигающего светодиода. Пока в продаже отсутствуют «программируемые» мигающие светодиоды и излучатели звука, для реализации их функций можно собирать несложные модули, которые позволяют гибко изменять параметры их работы.

FC50 — Частотомер встраиваемый от 1 Гц до 50 МГц.

Частотомер собран, настроен, проверен. Готовое решение для Ваших конструкций, экспериментов.

Технические характеристики частотомера FC50:

параметр

Габариты печатной платы частотомера FC50: 45мм*46мм. Дисплей цветной TFT LCD с подсветкой (диагональ 1,44″ = 3,65 см). * Верхний предел входного сигнала ограничен мощностью рассеивания защитных диодов 1N4148WS (0,2 Вт*2шт).

Особенности частотомера FC50:

Принципиальная схема частотомера FC50:

Краткое описание частотомера FC50:

Измеряемый сигнал с входа X1, через RC цепочку R1C1 подаётся на инвертирующий вход высокоскоростного компаратора U1 (MAX999). Исходно, компаратор MAX999 имеет встроенный аппаратный гистерезис 3,5 мВ, недостаточный для стабильной работы этого узла. Поэтому, резистором R6 значение гистерезиса увеличено до 100…200 мВ, что обеспечивает оптимальную стабильность входного формирователя. Подстроечным резистором R2 осуществляется подстройка порога срабатывания компаратора для обеспечения максимальной чувствительности входа. Сформированный компаратором сигнал поступает на вход таймера/счётчика микроконтроллера U2.

В качестве опорного генератора, используется VC-TCXO (управляемый напряжением термо-компенсированный опорный генератор), обеспечивающий высокую стабильность опорной частоты (+/-2ppm или лучше), без применения дополнительных мер по термостабилизации. Транзистор VT1 усиливает амплитуду сигнала с опорного генератора (0,4 vpp) до уровня, необходимого для работы микроконтроллера U2. При необходимости, частотомер можно откалибровать самостоятельно, подключив ко входу эталон частоты и вращая движок резистора R9 «калибровка».

Резистор R7 устанавливает яркость свечения подсветки LCD-TFT дисплея, с расчётом, чтобы прямой ток не превышал 20 мА.

Узел питания частотомера FC50 состоит из двух ступеней линейных стабилизаторов. Входное напряжение +8…+15 В, через диод VD3 защиты от переполюсовки напряжения питания, подаётся на вход первого линейного стабилизатора напряжения U3, понижающего напряжение питания до безопасного уровня +5 В. Далее, напряжение +5 В, подаётся на вход прецизионного стабилизатора U4, понижающего напряжение до уровня +3,3 В. Все узлы частотомера (исключая светодиод подсветки дисплея LCD-TFT), питаются от напряжения +3,3 В. При необходимости, частотомер может питаться от напряжения +5 В, подаваемого в обход стабилизатора U3, непосредственно на вход X3. В этом случае, защита от переполюсовки питания осуществляется диодом VD4 и плавкой перемычкой «FUSE». При постоянном питании устройства от напряжения +5 В, через контакты X3, ток потребления частотомера можно несколько снизить, разрезав перемычку J1, и тем самым отключив выход стабилизатора U3.

Самодельные приборы

Можно сделать генератор 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.

ГЕНЕРАТОР НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

Генератор НЧ собран на транзисторах VT1 и VT3. Положительная обратная связь, необходимая для возникновения генерации снимается с резистора R10 и подается в цепь базы транзистора VT1 через конденсатор С1 и соответствующую фазосдвигающую цепочку, выбранную переключателем В1 (например С2,С3,С12.). Один их резисторов в цепочке – подстроечный (R13), с помощью которого можно подстраивать частоту генерации низкочастотного сигнала. Резистором R6 устанавливается начальное смещение на базе транзистора VT1. На транзисторе VT2 собрана схема стабилизации амплитуды генерируемых колебаний. Выходное напряжение синусоидальной формы через С1 и R1 подается на переменный резистор R8, который является регуляторов выходного сигнала НЧ генератора и регулятором глубины амплитудной модуляции ВЧ генератора.

ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

ВЧ генератор реализован на транзисторах VT5 и VT6. С выхода генератора через С26 сигнал подается на усилитель собранный на транзисторах VT7 и VT8. На транзисторах VT4 и VT9 собран модулятор ВЧ сигнала. Эти же транзисторы используются в схеме стабилизации амплитуды выходного сигнала. Не плохо бы для этого генератора изготовить аттенюатор, или Т, или П типа. Рассчитать такие аттенюаторы можно с помощью соответствующих калькуляторов для расчета Т-аттенюаторов и П-аттенюаторов. Вот вроде и все. До свидания. К.В.Ю.

Скачать схему.

Функциональный транзисторный генератор

Стабилизатор напряжения на транзисторе

Функциональные генераторы на транзисторах автоколебания изобретены для производства методично повторяющихся сигналов-импульсов заданной формы. Форма их задаётся функцией (название всей группы подобных генераторов появилось вследствие этого).

Различают три основных вида импульсов:

• прямоугольные;
• треугольные;
• пилообразные.

Как пример простейшего нч производителя прямоугольных сигналов зачастую приводится мультивибратор. У него самая простая схема для сборки своими руками. Часто с её реализации начинают радио электронщики. Главная особенность – отсутствие строгих требований к номиналам и форме транзисторов

Это происходит из-за того, что скважность в мультивибраторе определяется емкостями и сопротивлениями в электрической цепи транзисторов. Частота на мультивибраторе находится в диапазоне от 1 Гц до нескольких десятков кГц

Высокочастотные колебания здесь организовать невозможно.

Получение пилообразных и треугольных сигналов происходит путём добавления в типовую схему с прямоугольными импульсами на выходе дополнительной цепочки. В зависимости от характеристик этой дополнительной цепочки, прямоугольные импульсы преобразуются в треугольные или пилообразные.

Как подобрать резисторы «на глаз»

В принципе можно оставить и подстроечный резистор. Все зависит от требуемой точности и генерируемой частоты синусоидального сигнала.

Для самостоятельного подбора следует, в первую очередь, установить подстроечный резистор номиналом 200-500 Ом. Подав выходной сигнал генератора на осциллограф и вращая подстроечный резистор дойти до момента когда начнется ограничение.

Затем понижая амплитуду найти положение, в котором форма синусоиды будет наилучшей.Теперь можно выпаять подстроечник, замерить получившиеся величины сопротивлений и впаять максимально близкие значения.

Если вам требуется генератор синусоидального сигнала звуковой частоты, то можно обойтись и без осциллографа. Для этого, опять таки, лучше дойти до момента когда сигнал, на слух, начнет искажаться из-за подрезания, а затем убавить амплитуду. Убавлять следует до тех пор пока искажения не пропадут, а затем еще немного. Это необходимо т.к. на слух не всегда можно уловить искажения и в 10%.

Генератор НЧ радиолюбителя-конструктора

Генератор НЧ является одним из самых необходимых приборов в радиолюбительской лаборатории. С его помощью можно налаживать различные усилители, снимать АЧХ, проводить эксперименты. Генератор НЧ может быть источником НЧ сигнала, необходимого для работы других приборов ( измерительных мостов, модуляторов и др. )

Желательно чтобы генератор вырабатывал не только синусоидальное, но и прямоугольное напряжение, логического уровня, скважность и амплитуду которого можно регулировать.Принципиальная схема генератора показана на Рис.1. Схема состоит из низкочастотного синусоидального генератора на операционном усилителе А1 и формирователя прямоугольных импульсов на микросхеме D1

Схема синусоидального генератора традиционная. Операционный усилитель, при помощи положительной обратной связи ( С1-С3, R3, R4, R5, C4-C6 ) выполненной по схеме моста Винна, приведён в режим генерации. Избыточная глубина положительной обратной связи, приводящая к искажению выходного синусоидального сигнала, компенсируется отрицательной ОС R1-R2. Причём R1 подстроечный, чтобы с его помощью можно было установить величину ОС такой, при которой на выходе операционного усилителя неискажённый синусоидальный сигнал наибольшей амплитуды. Лампа накаливания включена на выходе ОУ в его цепи обратной связи. Вместе с резистором R16 лампа образует делитель напряжения, коэффициент деления которого зависит от протекающего через него тока ( лампа Н1 выполняет функции терморезистора, увеличивая своё сопротивление от нагрева, вызванного протекающим током ). Частота устанавливается двумя органами управления, – переключателем S1 выбирают один из трёх поддиапазонов «20-200 Гц», «200-2000 Гц» и «2000-20000 Гц». Реально диапазоны немного шире и частично перекрывают друг друга. Плавная настройка частоты производится сдвоенным переменным резистором R5. Желательно чтобы резистор был с линейным законом изменения сопротивления. Сопротивления и законы изменения составных частей R5 должны быть строго одинаковыми, поэтому применение самодельных сдвоенных резисторов ( сделанных из двух одиночных ) недопустимо. От точности равенства сопротивлений R5 сильно зависит коэффициент нелинейных искажений синусоидального сигнала. На оси переменного резистора закреплена ручка со стрелкой и простая шкала для установки частоты. Для точной установки частоты используют цифровой частотомер. Выходное напряжение плавно регулируют переменным резистором R6. С этого резистора поступает НЧ напряжение на милливольтметр, чтобы можно было установить необходимое выходное напряжение. Понизить установленное значение в 10 и 100 раз можно при помощи аттенюатора на резисторах R12-R14. Максимальное выходное напряжение НЧ генератора 1,0V. Для формирования импульсов служит ключ на транзисторе VT2 и три логических элемента на микросхеме D1. Выходной уровень КМОП логики. Транзистор VT2 включён по схеме ключа. Это значит, что при достижении на эго базе напряжения определённого уровня он лавинообразно открывается. На базу транзистора переменное напряжение с выхода генератора подаётся через делитель R9-R10. При помощи R9 можно установить величину минимального напряжения, при котором открывается VT2. Благодаря диоду VD1, который создаёт на эмиттере транзистора небольшое отрицательное напряжение смещения, этот порог можно устанавливать от 0,1 до 1V. То есть, до максимального значения выходного напряжения генератора. В зависимости от того, как установлен этот порок, транзистор VT2 будет открываться и закрываться на определённых участках положительной полуволны низкочастотного напряжения. И от этого будет зависеть ширина импульсов, возникающих на коллекторе транзистора. Окончательно прямоугольную форму импульсам предают элементы микросхемы D1. С гнёзд Х4 и Х5 можно снимать противофазные импульсы. Регулируют амплитуду выходных прямоугольных импульсов изменяя напряжение питания микросхемы D1 в пределах от 9,5 до 3,5V. Регулятор напряжения выполнен на транзисторе VT1. Выключают генератор тумблером на два положения S2, отключающим генератор от источника двуполярного напряжения ±10V.

Источник

Сообщества › Электронные Поделки › Блог › Как сделать звуковой генератор на 330 Гц?

Подскажите, пожалуйста, схему простого генератора звука на 330Гц с питанием от 12В!

В инете полно схем, но они все принципиальные. Мне желательно с номиналами, т.к. в полевых условиях нет возможности отладки устройства!

заранее большое спасибо!

Комментарии 24

Есть ещё Adobe Audition. Лично мне нравится версия 1.5 — более стабильная и простая — основные функции выпоняет на все 100%

записать звук не катит, т.к. генератор является частью устройства

Ну дык сразу надо писать, а то мы уж понасоветовали телефон юзать)))

а форма сигнала какая? если прямругольник катит то на ne555 запросто соберешь, в инете есть калькуляторы под нее

Для каких целей интересно?

Есть куча прог — генераторов звука под любую мобильную ось, и не надо ничего придумывать, паять и записывать. Выхол на наушники

еще проще чем на компе создавать и скидывать))

Есть куча прог — генераторов звука под любую мобильную ось, и не надо ничего придумывать, паять и записывать. Выхол на наушники

на выходе будет амплитуда 12 вольт?

будет, если пропустить сигнал через какую-нибудь старую магнитолу

где взять старую магнитолу если ее нет? купить?

тут всего генератора можно собрать за 50-100 рублей ). как раз на 12 вольт )

скачай прогу Electronics Workbench там нарий схему линк на которую тебе дали или другого генератора. В программе есть осциллограф. Н анем и глянешь частоту. Если не подойдет то меняй номиналы конденцатора. так и подберешь нужную частоту. Хотя еще всем известное тау ни кто не отменял))))) Чтоб не заморачиваться просто подбери.

Я эту прогу искал пару лет…помню есть такая, а как называется не помню)))) Спасибо!

скачай прогу Electronics Workbench там нарий схему линк на которую тебе дали или другого генератора. В программе есть осциллограф. Н анем и глянешь частоту. Если не подойдет то меняй номиналы конденцатора. так и подберешь нужную частоту. Хотя еще всем известное тау ни кто не отменял))))) Чтоб не заморачиваться просто подбери.

звуковая карта обеспечит амплитуду выходного сигнала 12 вольт?

при чем тут звуковая карта вообще? Это прога для моделирования)))) В ней рисуется скажем схема на 555 и программно смотрится частота на выходе схеме в зависимости от номиналов.

а… прошу прощения. не так понял. подумал, что это программа, которая позволяет генерировать на выходе звуковой карты колебания с нужной частотой

А если воспользоваться мп3 плеером?В нете можно найти и скачать нужный тебе звук.Такой вариант устроит?

Хм, а сделать в редакторе файл с нужной частотой на несколько секунд и скинуть в телефон, а потом воспроизведение через выход наушников? Просто как вариант

radioskot.ru/SHEMA2/tesla-220-4.jpg — я делал такой. но его надо будет настраивать )

настраивать я так понял джамперами?

динамик я так понимаю любой родойдет? или еще усилитель нужен будет?

джамперами там диапазоны переключать. если нужен один диапазон, либо одна частота — то все лишние можно убрать из схемы.

динамик — зависит от динамика. усилитель — здесь уже зависит от того, какую мощность надо на выходе получать.

Как рассчитать частоту

На мосту Вина часто строят автогенераторы и измерители индуктивности. Чтобы не усложнять себе жизнь обычно используют R1=R2=R и C1=C2=C. Благодаря этому можно упростить формулу. Основная частота моста рассчитывается из соотношения:

f=1/2πRC

Практически любой фильтр можно рассматривать как делитель напряжения, зависящий от частоты. Поэтому при выборе номиналов резистора и конденсатора желательно, чтобы на резонансной частоте комплексное сопротивление конденсатора (Z), было равно, или хотя бы одного порядка с сопротивлением резистора.

Zc=1/ωC=1/2πνC

где ω (омега) — циклическая частота, ν (ню) — линейная частота, ω=2πν

Классификация

Транзисторные генераторы имеют несколько классификаций:

• по диапазону частот выходного сигнала;
• по типу выходного сигнала;
• по принципу действия.

Диапазон частот – величина субъективная, но для стандартизации принято такое деление частотного диапазона:

• от 30 Гц до 300 кГц – низкая частота (НЧ);
• от 300 кГц до 3 МГц – средняя частота (СЧ);
• от 3 МГц до 300 МГц – высокая частота (ВЧ);
• выше 300 МГц – сверхвысокая частота (СВЧ).

Таково деление частотного диапазона в области радиоволн. Существует звуковой диапазон частот (ЗЧ) – от 16 Гц до 22 кГц. Таким образом, желая подчеркнуть диапазон частот генератора, его называют, например ВЧ или НЧ генератором. Частоты звукового диапазона в свою очередь также подразделяются на ВЧ, СЧ и НЧ.

По типу выходного сигнала генераторы могут быть:

• синусоидальные – для генерации синусоидальных сигналов;
• функциональные – для автоколебания сигналов специальной формы. Частный случай – генератор прямоугольных импульсов ;
• генераторы шума – генераторы широкого спектра частот, у которых в заданном диапазоне частот спектр сигнала равномерный от нижнего до верхнего участка частотной характеристики.

По принципу действия генераторов:

• RC-генераторы;
• LC-генераторы;
• Блокинг-генераторы – формирователь коротких импульсов.

Ввиду принципиальных ограничений обычно RC-генераторы используются в НЧ и звуковом диапазоне, а LC-генераторы в ВЧ диапазоне частот.

Схема устройства

Изначально использовалась схема карманной сигнализации, но немного переделав получился отличный звуковой генератор.

Шлейф не нужен — не ставим его. Клеммы для подключения телеграфного ключа соединяются где стоял выключатель (в конструкции выключатель стоит в батарейном отсеке). На транзисторах VT1, VT2 собран мультивибратор. При замыкании ключа (телеграфного) схема замыкается и раздается сигнал (так как шлейф отсутствует). Элементы смонтированы на стеклотекстолите 1-1,5 мм.

Тут использованы транзисторы МП41 (можно МП25, МП42, МП40 или более современные похожей структуры). Резисторы типа MLT. Конденсатор керамический К10.

Динамик использован с платы компьютера, но можно использовать любой другой с сопротивлением 50-200 Ом. Выключатели подойдут абсолютно любые.

Источник питания — гальванический элемент (АА) 1.5 В. Подойдут батареи из двух или трех элементов, так как от этого зависит громкость сигнала.

Частота подбирается с помощью конденсатора. Потребляемый ток: 1-2 мкА (дежурный) и 20 мкА (рабочий).

Нуждаются при настройке в эталонном сигнале постоянной величины. Многие испытывают и настраивают схемы УНЧ просто коснувшись пальцем входа или подав музыкальную мелодию от ПК или смартфона, более продвинутые радиолюбители запускают специальные тестовые программы, но правильнее всего будет собрать маленький и простой малошумящий тестовый генератор, чтобы раз и навсегда решить этот вопрос.

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Книги по ардуино Правильная пайка проводов паяльником Птф солярис