광범위한 함수 발생기. 계획, 설명

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가정 실험실용 측정 발전기를 구축하기로 결정한 무선 아마추어들은 최근 적분기와 비교기로 구성된 폐쇄 이완 시스템을 점점 더 많이 선택하고 있습니다. 이것은 일반적으로 그러한 생성기가 정현파 신호 생성기보다 제조하기 쉽고 그 기능이 훨씬 더 넓다는 사실에 의해 설명됩니다. 그러나 널리 사용되는 시리즈(K140, K153, K553 등)의 연산 증폭기를 사용하는 경우 적분기 출력 전압의 높은 슬루율과 짧은 비교기 "응답" 시간을 얻을 수 없으므로 상위 아마추어 라디오 문헌에 기술된 대부분의 발전기의 컷오프 주파수는 10. ..20 kHz를 초과하지 않습니다.

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무선 아마추어의 관심을 끄는 장치에서 K574UD1B OU는 적분기로 사용되며 (출력 전압 상승률은 50V / μs, 단일 이득 주파수는 10MHz) 비교기는 K155LA3 마이크로 회로(지연 시간 - 30 ... 40 ns 이하) . 이를 통해 생성된 주파수 범위를 최대 1MHz까지 확장할 수 있었습니다. 생성기는 직사각형, 삼각형 및 정현파 전압과 TTL 레벨이 있는 직사각형 펄스 및 0,5µs ~ 1200ms 범위에서 조정 가능한 지속 시간을 생성합니다. 출력 전압은 0...1 V 내에서 변경될 수 있습니다. 정현파 신호의 고조파 계수는 1,5% 이하입니다. 발전기의 출력 임피던스는 약 100옴입니다.

이미 이름이 지정된 적분기(op amp DA1) 및 비교기(DD1) 외에도 생성기에는 이미터 팔로워(VT1), 정현파 전압 생성기(VT2), 스케일 증폭기(op amp DA2, VT7), 버퍼 스테이지가 포함됩니다. (VT4, DD2.1). RS 플립플롭(DD2.2, DD2.3). 3.1개의 단일 진동기(DD3.2, DD3) 및 5개의 트랜지스터 전압 조정기(VT6, VT12, VT180). 이 장치는 양극성 안정화 전압 소스 ± 80V로 전원이 공급됩니다. 양의 전압 소스에서 소비되는 전류는 XNUMXmA, 음의 - XNUMXmA 이하입니다.

비교기 출력의 직사각형 펄스(요소 DD6의 핀 1.2)는 연산 증폭기 DA1에서 적분기의 반전 입력에 공급됩니다. 후자의 출력에서 삼각형 모양의 전압이 생성되어 트랜지스터 VT1의 이미 터 팔로워를 통해 비교기를 제어합니다. 스위치 SA1을 사용하면 가변 저항 R1을 사용하여 발진 주파수가 대략적으로 변경됩니다. 트리머 저항 R16은 진폭을 설정하고 R17은 삼각 전압의 일정한 구성 요소입니다. 비교기의 필수 작동 모드는 VT7 트랜지스터의 스태빌라이저 출력에서 -1V 전압을 DD2 마이크로 회로의 핀 3(공통)에 적용하고 핀 14에 +3,2V 전압을 적용하여 보장됩니다. VT5 트랜지스터의 스태빌라이저 출력에서.

트랜지스터 VT1의 이미 터에서 발생하는 삼각형 모양의 진동은 캐스케이드로 들어가 전계 효과 트랜지스터 VT2에서 만들어지며 여기서 정현파 전압이 형성됩니다. 트랜지스터 소스에서 정현파 신호가 스위치 섹션 SA2.2에 공급됩니다. 여기서 저항 R18 및 R22를 통해 삼각형 및 직사각형 전압이 각각 트랜지스터 VT1의 이미 터와 비교기 요소 DD1.2의 출력에서 공급됩니다. SA2 스위치에 의해 선택된 신호(진폭은 가변 저항 R27에 의해 조정됨)는 DA2 연산 증폭기 및 VT7 트랜지스터에서 만들어진 스케일 증폭기에 의해 증폭되고 스텝 감쇠기(전압 분배기 R24-R26)로 이동합니다. 그것에서 - SA3.2 스위치 섹션과 저항 R32를 통해 - 출력 소켓 XS1로.

TTL 레벨의 직사각형 펄스는 VT3.2 트랜지스터 및 DD4 요소에 조립된 버퍼 스테이지의 출력에서 SA2.1 스위치 섹션으로 공급됩니다. 또한 스위치의 두 번째 및 세 번째(상단) 위치에 있는 장치의 출력에 연결된 DD3.1 단일 진동기를 실행합니다. 펄스 지속 시간은 커패시터 C9-C12를 전환하고 타이밍 회로의 가변 저항 R3의 저항을 변경하여 제어합니다.

DD3 마이크로 회로의 두 번째 단일 진동기는 단일 펄스 셰이퍼에 사용됩니다(SA3 스위치의 네 번째 및 다섯 번째 위치에서 장치의 출력에 연결됨). SB1 버튼을 누르면 DD2.2, DD2.3 요소의 RS 트리거가 상태를 변경하고 출력 전압이 양수로 떨어지면 DD3.2 단일 진동기가 시작됩니다. 이전의 경우와 마찬가지로 필요한 펄스 지속 시간은 스위치 SA2.1과 저항 R3에 의해 설정됩니다.

이 장치는 SB1 버튼을 누를 때(SA3 스위치의 여섯 번째 및 일곱 번째 위치) RS 트리거 출력의 전압 강하를 출력 신호로 사용하는 기능을 제공합니다.

발전기 설정은 스케일 증폭기(DA2, VT7)의 균형을 맞추는 것으로 시작됩니다. 이를 위해 스위치 SA1-SA3은 각각 "0,1 ... 1 kHz", "30 ... 1200 ms" 및 "1:1" 위치로 설정되고 전원이 켜지고 트리밍 저항 R31이 1이 됩니다. 출력 잭 XS19의 전압. 그런 다음 트리머 저항 R7를 사용하여 DD1 마이크로 회로의 핀 2에 -33V의 전압을 설정하고 트리머 저항 R3,2을 사용하여 핀 14에 +2V의 전압을 설정합니다.그 후 오실로스코프는 장치의 출력에 연결되면 스위치 SA19가 상위(다이어그램에 따라) 위치로 전환되고 동일한 튜닝 저항 R33, R0이 오실로스코프 화면의 직사각형 펄스가 대칭(레벨 XNUMX 기준)이 되도록 합니다.

그런 다음 SA2 스위치를 두 번째 (상단) 위치로 설정하고 저항 R1의 슬라이더를 아래쪽 (다이어그램에 따라) 위치로 이동하여 삼각형 신호가 튜닝 저항 R6과 균형을 이룹니다. 후자의 대칭은 저항 R1의 슬라이더가 다른 극단 위치로 이동할 때 위반되어서는 안됩니다. 이 신호의 일정한 구성 요소가 없으면 튜닝 저항 R17에 의해 달성됩니다.

정현파 전압의 비선형 왜곡은 SA16 스위치를 세 번째 위치로 설정하여 트리머 저항 R2에 의해 최소화됩니다.

그 후 가변 저항 R27의 엔진이 (방식에 따라) 상단 위치로 이동하고 장치 출력에서 29V의 전압을 얻을 때까지 저항 R1가 선택됩니다. 직사각형 및 삼각형 모양의 동일한 전압은 저항 R22 및 R18을 선택하여 얻을 수 있습니다.

결론적으로, 생성된 발진의 상한 차단 주파수가 8MHz가 될 때까지 커패시터 C1이 선택된다.

원하는 경우 생성기의 최대 주파수를 2 ~ 2,5MHz로 높일 수 있습니다. 이렇게하려면 커패시터 C8을 제외하고 저항 R16의 저항을 6,8 ... 10kOhm으로 증가시켜야합니다. 사실,이 경우 지정된 저항의 저항이 증가하면 삼각 전압의 진폭이 감소하기 때문에 정현파 신호를 얻는 데 어려움이 있습니다. 탈출구는 정현파 전압의 적분기와 셰이퍼 사이에 선형(0 ~ 3MHz의 주파수 대역) AFC가 있는 증폭기를 도입하는 것입니다.

A. 이슈티노프

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