Egy egyszerű és meglehetősen megbízható feszültségátalakító szó szerint egy óra alatt elkészíthető, anélkül, hogy bármilyen különleges elektronikai ismeretekkel rendelkezne. Egy ilyen feszültségátalakító létrehozását a felhasználói kérdések késztették. Ez az átalakító meglehetősen egyszerű, de volt egy hátránya - a működési frekvencia. Ebben az áramkörben a kimeneti frekvencia lényegesen magasabb volt, mint a hálózati 50 Hz, ez korlátozza a PN alkalmazási körét. Az új konverter mentes ettől a hátránytól. Az előző átalakítóhoz hasonlóan úgy tervezték, hogy az autó 12 voltát a hálózati feszültség szintjére növelje. Ebben az esetben az átalakító fő oszcillátora körülbelül 50 Hz frekvenciájú jelet generál. A fenti áramkör akár 100 watt (kísérletek során 120 watt) kimenő teljesítményt képes kifejleszteni. A CD4047 mikroáramkört nagyon széles körben használják a rádióelektronikai berendezésekben, és meglehetősen olcsó. Tartalmaz egy multivibrátor-önoszcillátort, amely vezérlési logikával rendelkezik.

A transzformátor kimenetén induktorokat és kondenzátort használnak a szűrő utáni impulzusok már szinuszos hullámhoz hasonlítanak, bár a térkapcsolók kapuin téglalap alakúak. Az átalakító teljesítménye jelentősen növelhető, ha meghajtót használ a jel erősítésére és több pár kimeneti fokozatot. De figyelembe kell vennie, hogy ebben az esetben erős áramforrásra és ennek megfelelően transzformátorra van szüksége. Nálunk az átalakító szerényebb teljesítményt fejleszt.
A telepítés kizárólag az áramkör bemutatása érdekében egy kenyérsütő táblára történt. 120 wattos transzformátor már kapható volt. A transzformátornak két teljesen egyforma 12 voltos tekercselése van. A megadott teljesítmény (100-120 watt) eléréséhez a tekercseket 6-8 Amperre kell tervezni, esetemben a tekercseket 4-5 Amperes áramerősségre tervezték. A hálózati tekercs szabványos, 220 voltos. Az alábbiakban a PN paraméterek találhatók.

Bemeneti feszültség - 9...15 V (névleges 12 V)
Kimeneti feszültség - 200...240 Volt
Teljesítmény - 100...120W
Kimeneti áram frekvencia 50...65Hz

Maga a diagram nem szorul magyarázatra, mivel nincs semmi különösebb magyarázat. A kapuellenállások értéke nem kritikus, és széles tartományban (0,1-800 Ohm) eltérhet.
Az áramkör az IRFZ44 sorozat erőteljes N-csatornás terepi kapcsolóit használja, bár erősebbek is használhatók - IRF3205, a terepi kapcsolók kiválasztása nem kritikus.

Egy ilyen átalakító biztonságosan használható aktív terhelések táplálására hálózati feszültségkimaradás esetén.
Működés közben a tranzisztorok nem melegednek túl, még 60 wattos terhelés mellett sem (izzólámpa), a tranzisztorok hidegek (hosszú üzemidő alatt a hőmérséklet nem emelkedik 40°C fölé. Kívánság szerint kis hőt is használhat mosogatók a kulcsok számára.

Radioelemek listája

Kijelölés	típus	Megnevezés	Mennyiség	A jegyzettömböm
	Multivibrátor	CD4047B	1	Jegyzettömbhöz
VT1, VT2	MOSFET tranzisztor	IRFZ44	2	Jegyzettömbhöz
R1, R3, R4	Ellenállás	100 Ohm	3	Jegyzettömbhöz
R5	Változtatható ellenállás	330 kOhm	1	Jegyzettömbhöz
C1	Kondenzátor	220 nF	1	Jegyzettömbhöz
C2	Kondenzátor	0,47 µF	1	Jegyzettömbhöz
Tr1	Transzformátor		1

Vannak olyan berendezések és eszközök, amelyek nem csak az elektromos hálózatról táplálkoznak, hanem amelyekben az elektromos hálózat a készülék áramkörének működéséhez szükséges impulzusok forrásaként is szolgál. Ha az ilyen eszközöket más frekvenciájú tápegységről vagy autonóm forrásról táplálják, akkor felmerül a probléma, hogy honnan szerezzük be az órajel frekvenciáját.

Az ilyen készülékekben az órajel általában egyenlő a hálózati frekvenciával (60 vagy 50 Hz), vagy a hálózati frekvencia kétszerese, ha az órajel impulzusok forrása az eszköz áramkörében egy simítókondenzátor nélküli híd egyenirányítón alapuló áramkör. .

Az alábbiakban négy, 50 Hz, 60 Hz, 100 Hz és 120 Hz frekvenciájú impulzusgenerátor áramkör található, amelyek a CD4060B mikroáramkörre és egy 32768 Hz-es kvarc órarezonátorra épülnek.

50 Hz-es generátor áramkör

Rizs. 1. 50 Hz frekvenciájú jelgenerátor sematikus diagramja.

Az 1. ábra egy 50 Hz-es frekvenciagenerátor áramkörét mutatja. A frekvenciát a Q1 kvarcrezonátor 32768 Hz-en stabilizálja a D1 chipen belüli kimenetéről, az impulzusokat egy bináris számlálóra küldik. A frekvenciaosztási együtthatót a VD1-VD3 diódák és az R1 ellenállás állítják be, amelyek minden alkalommal alaphelyzetbe állítják a számlálót, amikor az állapota eléri a 656-ot. Ebben az esetben 32768 / 656 = 49,9512195.

Nem egészen 50 Hz, de nagyon közel van. Ezenkívül a C1 és C2 kondenzátorok kapacitásának kiválasztásával kissé megváltoztathatja a kvarc oszcillátor frekvenciáját, és 50 Hz-hez közelebbi eredményt kaphat.

60 Hz-es generátor áramkör

A 2. ábra egy 60 Hz-es frekvenciagenerátor áramkörét mutatja. A frekvenciát a Q1 kvarcrezonátor 32768 Hz-en stabilizálja a D1 chipen belüli kimenetéről, az impulzusokat egy bináris számlálóra küldik.

Rizs. 2. 60 Hz frekvenciájú jelgenerátor sematikus diagramja.

A frekvenciaosztási együtthatót a VD1-VD2 diódák és az R1 ellenállás állítják be, amelyek minden alkalommal alaphelyzetbe állítják a számlálót, amikor az állapota eléri az 544-et. Ebben az esetben 32768 / 544 = 60,2352941. Nem egészen 60 Hz, de közel van.

Ezenkívül a C1 és C2 kondenzátorok kapacitásának kiválasztásával kissé megváltoztathatja a kvarc oszcillátor frekvenciáját, és 60 Hz-hez közelebbi eredményt kaphat.

100 Hz-es generátor áramkör

A 3. ábra egy 100 Hz-es frekvenciagenerátor áramkörét mutatja. A frekvenciát a Q1 kvarcrezonátor 32768 Hz-en stabilizálja a D1 chipen belüli kimenetéről, az impulzusokat egy bináris számlálóra küldik. A frekvenciaosztási együtthatót a VD1-VD3 diódák és az R1 ellenállás állítják be, amelyek minden alkalommal alaphelyzetbe állítják a számlálót, amikor annak állapota eléri a 328-at. Ebben az esetben 32768 / 328 = 99,902439.

Rizs. 3. 100 Hz frekvenciájú jelgenerátor sematikus diagramja.

Nem egészen 100 Hz, de közel van. Ezenkívül a C1 és C2 kondenzátorok kapacitásának kiválasztásával kissé megváltoztathatja a kvarc oszcillátor frekvenciáját, és 100 Hz-hez közelebbi eredményt kaphat.

120 Hz-es generátor

A 4. ábra egy 120 Hz-es frekvenciagenerátor áramkörét mutatja. A frekvenciát a Q1 kvarcrezonátor 32768 Hz-en stabilizálja a D1 chipen belüli kimenetéről, az impulzusokat egy bináris számlálóra küldik. A frekvenciaosztási együtthatót a VD1-VD2 diódák és az R1 ellenállás állítják be, amelyek minden alkalommal alaphelyzetbe állítják a számlálót, amikor annak állapota eléri a 272-t. Ebben az esetben 32768 / 272 = 120,470588.

Nem egészen 120 Hz, de közel van. Ezenkívül a C1 és C2 kondenzátorok kapacitásának kiválasztásával kissé megváltoztathatja a kvarc oszcillátor frekvenciáját, és 120 Hz-hez közelebbi eredményt kaphat.

Rizs. 4. 120 Hz frekvenciájú jelgenerátor sematikus diagramja.

A tápfeszültség 3 és 15 V között lehet, az áramkör tápfeszültségétől, vagy inkább a logikai szint szükséges értékétől függően. A kimeneti impulzusok minden áramkörben aszimmetrikusak, ezt figyelembe kell venni az adott alkalmazásnál.

Pulzusképző egy perces periódussal

Az 5. ábra egy impulzusformáló áramkörét mutatja egyperces periódussal, például egy elektronikus digitális karóra esetében. A bemenet 50 Hz-es jelet kap a hálózatról transzformátoron, feszültségosztón vagy optocsaton keresztül, vagy más 50 Hz-es forrásból.

Az R1 és R2 ellenállások az órajelgenerátor áramkörbe szánt D1 chip invertereivel együtt Schmitt triggert alkotnak, így nem kell aggódni a bemeneti jel alakja miatt, lehet szinuszos is.

5. ábra. Impulzusformáló áramköre egy perces időtartammal.

A VD1-VD7 diódák a számláló osztási együtthatóját 2048+512+256+128+32+16+8=3000 értékre korlátozzák, amely 50 Hz-es bemeneti frekvencián a mikroáramkör 1. lábánál periódusos impulzusokat ad. egy perc.

Ezenkívül a 0,781 Hz-es frekvenciájú impulzusok eltávolíthatók a 4-es érintkezőből, például az óra- és percszámlálók aktuális időre állításához. A tápfeszültség 3 és 15 V között lehet, az elektronikus óraáramkör tápfeszültségétől, vagy inkább a logikai szint szükséges értékétől függően.

Sznegirev I. RK-11-16.

Alacsony felharmonikus tesztjelgenerátor a bécsi hídon

Amikor nincs kéznél kiváló minőségű szinuszos generátor- hogyan lehet hibakeresni a fejlesztés alatt álló erősítőt? Rögtönzött eszközökkel kell beérnünk.

Ebben a cikkben:

Nagy linearitás költségvetési műveleti erősítő használatakor
Pontos AGC rendszer minimális torzítással
Elemről működik: minimális interferencia

Háttér

Az ezredforduló elején az egész családunk távoli országokba költözött. Néhány elektronikai kellékem követett minket, de sajnos nem mindegyik. Így hát egyedül találtam magam a nagy monoblokkokkal, amelyeket összeszereltem, de még nem hibakerestem, oszcilloszkóp nélkül, jelgenerátor nélkül, és nagy vágyam volt, hogy befejezzem azt a projektet, és végre zenét hallgathassak. Egy barátomtól sikerült oszcilloszkópot szereznem ideiglenes használatra. A generátorral sürgősen ki kellett találnom valamit magamnak. Ekkor még nem szoktam meg az itt elérhető alkatrész-beszállítókat. A véletlenül kéznél lévő opampok között volt az ókori szovjet elektronikai ipar számos emészthetetlen terméke, valamint egy leégett számítógép tápegységről forrasztott LM324.
LM324 adatlap: National/TI, Fairchild, OnSemi... Imádok adatlapokat olvasni a Nationaltól - általában sok érdekes példát találnak az alkatrészek felhasználására. OnSemi is segített ebben az esetben. De a „Cigány Kicsi” megfosztotta valamitől a követőit :)

A műfaj klasszikusai

Segíts a szerzőnek!

Ez a cikk számos egyszerű technikát mutatott be, amelyek segítségével nagyon szinuszos jel kiváló minőségű előállítása és erősítése, széles körben elérhető olcsó műveleti erősítővel és p-n átmenetes térhatású tranzisztorral:

Az automatikus szintszabályozás tartományának korlátozása és a vezérlőelem nemlinearitásának hatásának csökkentése;
Az op-amp kimeneti fokozat lineáris üzemmódba váltása;
Az optimális virtuális talajszint kiválasztása akkumulátoros működéshez.

Minden világos volt? Talált valami újat vagy eredetit ebben a cikkben? Örülök, ha megjegyzést ír vagy kérdést tesz fel, és megosztja a cikket barátaival egy közösségi hálózaton az alábbi megfelelő ikonra kattintva.

Kiegészítés (2017. október) Az interneten találtam: http://www.linear.com/solutions/1623. Két következtetést vontam le:

Nincs új a nap alatt.
Ne hajszoljon olcsó árakat, pap! Ha akkor egy normál op-amp-ot vettem volna, akkor példásan alacsony Kg-t kaptam volna.

Ezt a bejegyzést , közzétette: . Könyvjelzővel a .

Megjegyzések a VKontakte-hoz

254 gondolat erről: " Alacsony felharmonikus tesztjelgenerátor a bécsi hídon”

Ez az oldal az Akismetet használja a spamek csökkentésére.

A javasolt szinuszhullám-teszt audiogenerátor egy bécsi hídon alapul, nagyon alacsony szinuszhullám-torzítást produkál, és 15 Hz-től 22 kHz-ig működik két részsávban. Kétféle kimeneti feszültség - 0-250 mV és 0-2,5 V. Az áramkör egyáltalán nem bonyolult, és még tapasztalatlan rádióamatőrök számára is ajánlott.

Audiogenerátor alkatrészlista

R1, R3, R4 = 330 Ohm
R2 = 33 Ohm
R5 = 50k kettős potenciométer (lineáris)
R6 = 4,7k
R7 = 47k
R8 = 5k potenciométer (lineáris)
C1, C3 = 0,022 uF
C2, C4 = 0,22 uF
C5, C6 = 47uF elektrolit kondenzátorok (50V)
IC1 = TL082 dupla op-erősítő aljzattal
L1 = 28V/40mA lámpa
J1 = BNC csatlakozó
J2 = RCA csatlakozó
B1, B2 = 9 V korona

A fent leírt áramkör meglehetősen egyszerű, és a TL082 kettős műveleti erősítőn alapul, amelyet oszcillátorként és puffererősítőként használnak. Az ipari analóg generátorok is megközelítőleg ennek a típusnak megfelelően épülnek. A kimeneti jel akár 8 ohmos fejhallgató csatlakoztatásához is elegendő. Készenléti állapotban az áramfelvétel körülbelül 5 mA minden akkumulátorról. Kettő van belőle, egyenként 9 voltos, mivel a műveleti erősítő tápegysége bipoláris. A kényelem érdekében két különböző típusú kimeneti csatlakozó található. A szuperfényes LED-ekhez 4,7k R6 ellenállást használhat. Szabványos LED-ekhez - 1k ellenállás.

Az oszcillogram a generátor tényleges 1 kHz-es kimeneti jelét mutatja.

Generátor összeállítás

A LED a készülék be/ki jelzéseként szolgál. Ami az L1 izzót illeti, sokféle izzót teszteltek az összeszerelés során, és mindegyik jól működött. Kezdje a PCB kívánt méretre vágásával, maratással, fúrással és összeszereléssel.

A test itt félig fa - félig fém. Vágjon két hüvelyk vastag fadarabot a szekrény oldalaihoz. Vágjon egy darab 2 mm-es alumíniumlemezt az előlaphoz. És egy darab fehér matt karton a mérleg tárcsához. Hajlítsa meg két alumíniumdarabot, hogy elemtartókat alakítson ki, és csavarja őket oldalra.

A rádióamatőr gyakorlatban gyakran válik szükségessé szinuszos oszcillációs generátor alkalmazása. Sokféle alkalmazást találhat rá. Nézzük meg, hogyan lehet egy bécsi hídon stabil amplitúdójú és frekvenciájú szinuszos jelgenerátort létrehozni.

A cikk egy szinuszos jelgenerátor áramkör fejlesztését írja le. A kívánt frekvenciát programozottan is előállíthatja:

A szinuszos jelgenerátor összeszerelési és beállítási szempontból legkényelmesebb változata egy bécsi hídra épített generátor, modern műveleti erősítővel (OP-Amp).

A bor hídja

Maga a bécsi híd egy sávszűrő, amely kettőből áll. Hangsúlyozza a központi frekvenciát, és elnyomja a többi frekvenciát.

A hidat Max Wien találta fel még 1891-ben. Egy sematikus diagramon magát a bécsi hidat általában a következőképpen ábrázolják:

A kép a Wikipédiából kölcsönzött

A Wien-híd kimeneti feszültség-bemeneti feszültség aránya van b = 1/3 . Ez egy fontos szempont, mert ez az együttható határozza meg a stabil termelés feltételeit. De erről majd később

Hogyan számítsuk ki a gyakoriságot

A Wien-hídon gyakran építenek autogenerátorokat és induktivitásmérőket. Annak érdekében, hogy ne bonyolítsák az életét, általában használják R1=R2=R És C1=C2=C . Ennek köszönhetően a képlet egyszerűsíthető. A híd alapfrekvenciáját a következő arányból számítjuk ki:

f=1/2πRC

Szinte minden szűrő felfogható frekvenciafüggő feszültségosztónak. Ezért az ellenállás és a kondenzátor értékeinek kiválasztásakor kívánatos, hogy a rezonanciafrekvencián a kondenzátor komplex ellenállása (Z) egyenlő legyen, vagy legalább azzal azonos nagyságrendű legyen, mint a kondenzátor ellenállása. ellenállás.

Zc=1/ωC=1/2πνC

Ahol ω (omega) - ciklikus frekvencia, ν (nu) - lineáris frekvencia, ω=2πν

Wien híd és műveleti erősítő

Maga a bécsi híd nem jelgenerátor. A generáláshoz a műveleti erősítő pozitív visszacsatoló áramkörébe kell helyezni. Egy ilyen önoszcillátor tranzisztor segítségével is megépíthető. De az op-amp használata egyértelműen leegyszerűsíti az életet és jobb teljesítményt nyújt.

Erősítési tényező három

A bécsi hídnak van áteresztőképessége b = 1/3 . Ezért a generálás feltétele, hogy a műveleti erősítőnek három erősítést kell biztosítania. Ebben az esetben a Wien híd átviteli együtthatóinak és az op-amp erősítésének szorzata 1-et ad. És az adott frekvencia stabil generálása következik be.

Ha ideális lenne a világ, akkor a negatív visszacsatoló áramkörben ellenállásokkal beállítva a szükséges erősítést, kész generátort kapnánk.

Ez egy nem invertáló erősítő, és az erősítését a következő összefüggés határozza meg:K=1+R2/R1

De sajnos a világ nem ideális. ... A gyakorlatban kiderül, hogy a generálás megkezdéséhez szükséges, hogy a kezdeti pillanatban az együttható. az erősítés valamivel több volt, mint 3, majd a stabil generációnál 3-on maradt.

Ha az erősítés kisebb, mint 3, akkor a generátor leáll, ha nagyobb, akkor a jel a tápfeszültség elérésekor torzulni kezd, és telítés lép fel.

Telítettség esetén a kimenet az egyik tápfeszültséghez közeli feszültséget tart fenn. És véletlenszerű kaotikus váltás történik a tápfeszültségek között.

Ezért a bécsi hídra generátor építésekor egy nemlineáris elemet használnak a negatív visszacsatoló áramkörben, amely szabályozza az erősítést. Ebben az esetben a generátor kiegyensúlyozza magát, és a generálást ugyanazon a szinten tartja.

Amplitúdó stabilizálás izzólámpán

A Wien hídon az op-amp generátorának legklasszikusabb változatában egy miniatűr alacsony feszültségű izzólámpát használnak, amelyet ellenállás helyett telepítenek.

Amikor egy ilyen generátort bekapcsolnak, az első pillanatban a lámpa spirálja hideg, és az ellenállása alacsony. Ez segít a generátor beindításában (K>3). Majd ahogy felmelegszik, a spirál ellenállása növekszik és az erősítés csökken, amíg el nem éri az egyensúlyt (K=3).

A pozitív visszacsatolási áramkör, amelybe a bécsi hidat helyezték, változatlan marad. A generátor általános kapcsolási rajza a következő:

A műveleti erősítő pozitív visszacsatoló elemei határozzák meg a generálási frekvenciát. A negatív visszacsatolás elemei pedig a megerősítés.

A villanykörte vezérlőelemként való használatának ötlete nagyon érdekes és ma is használatos. De sajnos az izzónak számos hátránya van:

izzó és R* áramkorlátozó ellenállás kiválasztása szükséges.
A generátor rendszeres használatával az izzó élettartama általában több hónapra korlátozódik
Az izzó szabályozási tulajdonságai a helyiség hőmérsékletétől függenek.

Egy másik érdekes lehetőség a közvetlenül fűtött termisztor használata. Lényegében az ötlet ugyanaz, de izzószál helyett termisztort használnak. A probléma az, hogy először meg kell találnia, és újra ki kell választania azt és az áramkorlátozó ellenállásokat.

Amplitúdó stabilizálás LED-eken

A szinuszos jelgenerátor kimeneti feszültségének amplitúdójának stabilizálására hatékony módszer az op-amp LED-ek használata a negatív visszacsatoló áramkörben ( VD1 És VD2 ).

A fő nyereséget az ellenállások állítják be R3 És R4 . A fennmaradó elemek ( R5 , R6 és LED-ek) kis tartományon belül állítják be az erősítést, stabilan tartva a kimenetet. Ellenállás R5 a kimeneti feszültséget körülbelül 5-10 V tartományban állíthatja be.

A kiegészítő operációs rendszer áramkörében célszerű kis ellenállású ellenállásokat használni ( R5 És R6 ). Ez lehetővé teszi jelentős áram (akár 5mA) áthaladását a LED-eken, és azok optimális üzemmódban lesznek. Még világítani is fognak egy kicsit :-)

A fenti ábrán a Wien hídelemek 400 Hz-es frekvenciára készültek, azonban a cikk elején bemutatott képletekkel könnyen átszámolhatók bármely más frekvenciára.

A generálás minősége és a felhasznált elemek

Fontos, hogy a műveleti erősítő biztosítani tudja a generáláshoz szükséges áramerősséget és megfelelő frekvenciasávszélességgel rendelkezzen. A népszerű TL062 és TL072 műveleti erősítőként történő használata nagyon szomorú eredményeket hozott 100 kHz-es generálási frekvencián. A jel alakja aligha nevezhető szinuszosnak, inkább háromszög alakú volt. A TDA 2320 használata még rosszabb eredményeket adott.

De az NE5532 megmutatta kiváló oldalát, a szinuszoshoz nagyon hasonló kimeneti jelet produkált. Az LM833 is tökéletesen megbirkózott a feladattal. Tehát az NE5532 és az LM833 ajánlott megfizethető és gyakori, jó minőségű op-erősítőkként. Bár a frekvencia csökkenésével a többi op-erősítő sokkal jobban érzi magát.

A generálási frekvencia pontossága közvetlenül függ a frekvenciafüggő áramkör elemeinek pontosságától. És ebben az esetben nem csak az a fontos, hogy az elem értéke megfeleljen a rajta lévő feliratnak. A precízebb alkatrészek jobb stabilitást mutatnak a hőmérséklet változásai mellett.

A szerzői változatban egy C2-13 típusú ±0,5%-os ellenállást és ±2%-os pontosságú csillámkondenzátorokat használtak. Az ilyen típusú ellenállások használata annak köszönhető, hogy ellenállásuk alacsony a hőmérséklettől. A csillámkondenzátorok szintén kevéssé függenek a hőmérséklettől, és alacsony a TKE-értékük.

A LED-ek hátrányai

Érdemes külön a LED-ekre koncentrálni. Szinuszos generátor áramkörben való alkalmazásukat a feszültségesés nagysága okozza, amely általában 1,2-1,5 V tartományba esik. Ez lehetővé teszi meglehetősen magas kimeneti feszültség elérését.

Az áramkör kenyérlapon való megvalósítása után kiderült, hogy a LED paraméterek változása miatt a generátor kimenetén a szinuszhullám frontjai nem szimmetrikusak. Ez még a fenti képen is észrevehető. Ezenkívül a generált szinusz alakjában enyhe torzulások voltak, amelyeket a LED-ek nem megfelelő működési sebessége okozott 100 kHz-es generálási frekvenciához.

LED helyett 4148 dióda

A LED-eket a szeretett 4148-as diódákra cserélték. Ezek megfizethető, 4 ns-nál kisebb kapcsolási sebességű jeldiódák. Ugyanakkor az áramkör teljesen működőképes maradt, a fent leírt problémáknak nyoma sem maradt, és a szinuszos ideális megjelenést kapott.

Az alábbi ábrán a borhíd elemei 100 kHz-es generálási frekvenciára vannak tervezve. Ezenkívül az R5 változó ellenállást állandóra cserélték, de erről később.

A LED-ekkel ellentétben a hagyományos diódák p-n átmenetén a feszültségesés 0,6÷0,7 V, így a generátor kimeneti feszültsége kb. 2,5 V volt. A kimeneti feszültség növelése érdekében egy helyett több diódát is sorba lehet kötni. , például így:

A nemlineáris elemek számának növelése azonban a generátort jobban függ a külső hőmérséklettől. Emiatt úgy döntöttek, hogy felhagyunk ezzel a megközelítéssel, és egyszerre csak egy diódát használunk.

Változó ellenállás cseréje állandóra

Most a hangoló ellenállásról. Kezdetben egy 470 ohmos többfordulatú trimmer ellenállást használtak R5 ellenállásként. Lehetővé tette a kimeneti feszültség pontos szabályozását.

Bármilyen generátor építésekor nagyon kívánatos egy oszcilloszkóp. Az R5 változó ellenállás közvetlenül befolyásolja a generálást - mind az amplitúdót, mind a stabilitást.

A bemutatott áramkör esetében a generálás csak ennek az ellenállásnak egy kis ellenállási tartományában stabil. Ha az ellenállási arány nagyobb a szükségesnél, megkezdődik a nyírás, azaz. a szinusz hullám felülről és alulról le lesz vágva. Ha ez kisebb, akkor a szinusz alakja torzulni kezd, és további csökkenéssel a generáció leáll.

Ez a használt tápfeszültségtől is függ. A leírt áramkör eredetileg egy LM833 op-amp felhasználásával lett összeállítva ±9 V tápegységgel. Ezután az áramkör megváltoztatása nélkül a műveleti erősítőket AD8616-ra cserélték, és a tápfeszültséget ±2,5 V-ra (ezek a műveleti erősítők maximumára) módosították. A csere eredményeként a kimeneten lévő szinusz levágódott. Az ellenállások kiválasztása 210 és 165 ohm értéket adott 150 és 330 helyett.

Hogyan válasszunk ellenállásokat „szemmel”

Elvileg elhagyhatja a hangoló ellenállást. Mindez a szükséges pontosságtól és a szinuszos jel generált frekvenciájától függ.

A saját kiválasztásához először egy 200-500 Ohm névleges értékű hangoló ellenállást kell telepítenie. A generátor kimeneti jelének az oszcilloszkópba való betáplálásával és a trimmelő ellenállás elforgatásával érje el azt a pillanatot, amikor a korlátozás elkezdődik.

Ezután az amplitúdó csökkentésével keresse meg azt a pozíciót, amelyben a szinusz alakja a legjobb lesz. Most eltávolíthatja a trimmert, megmérheti a kapott ellenállásértékeket, és a lehető legközelebb forraszthatja az értékeket.

Ha szinuszos hangjelgenerátorra van szüksége, akkor oszcilloszkóp nélkül is megteheti. Ehhez ismét jobb, ha elérjük azt a pillanatot, amikor a jel hallás útján torzulni kezd a vágás miatt, majd csökkentjük az amplitúdót. Le kell halkítani, amíg a torzítás el nem tűnik, majd még egy kicsit. Erre azért van szükség A 10%-os torzulást nem mindig lehet füllel észlelni.

További erősítés

A szinuszgenerátort kettős op-erősítőre szerelték össze, és a mikroáramkör fele a levegőben lógott. Ezért logikus, hogy állítható feszültségű erősítő alatt használjuk. Ez lehetővé tette egy változó ellenállás áthelyezését a kiegészítő generátor visszacsatoló áramköréből a feszültségerősítő fokozatba a kimeneti feszültség szabályozására.

Egy további erősítő fokozat alkalmazása garantálja a generátor kimenetének jobb illeszkedését a terheléshez. A klasszikus, nem invertáló erősítő áramkör szerint épült.

A feltüntetett besorolások lehetővé teszik, hogy az erősítést 2-ről 5-re módosítsa. Ha szükséges, a besorolások újraszámíthatók a kívánt feladatnak megfelelően. A kaszkád nyereséget a következő összefüggés adja meg:

K=1+R2/R1

Ellenállás R1 a sorba kapcsolt változó és állandó ellenállások összege. Állandó ellenállásra van szükség ahhoz, hogy a változtatható ellenállás gombjának minimális pozíciójában az erősítés ne menjen a végtelenbe.

Hogyan lehet erősíteni a kimenetet

A generátort alacsony ellenállású, több ohmos terhelésen való működésre szánták. Természetesen egyetlen kis teljesítményű op-amp sem képes előállítani a szükséges áramot.

A teljesítmény növelése érdekében egy TDA2030 jelismétlőt helyeztek el a generátor kimenetén. A mikroáramkör használatának minden előnye megtalálható a cikkben.

És így néz ki a teljes szinuszos generátor áramköre feszültségerősítővel és átjátszóval a kimeneten:

A Wien-híd szinuszgenerátora magára a TDA2030-ra is felszerelhető, mint op-amp. Minden a kívánt pontosságtól és a kiválasztott generálási frekvenciától függ.

Ha nincsenek különleges követelmények a generálás minőségére vonatkozóan, és a szükséges frekvencia nem haladja meg a 80-100 kHz-et, de feltételezhető, hogy alacsony impedanciájú terhelés mellett működik, akkor ez az opció ideális az Ön számára.

Következtetés

A bécsi hídgenerátor nem az egyetlen módja a szinuszhullám létrehozásának. Ha nagy pontosságú frekvenciastabilizálásra van szüksége, jobb, ha kvarc rezonátorral rendelkező generátorokat keres.

A leírt áramkör azonban az esetek túlnyomó többségére alkalmas, amikor stabil szinuszos jelet kell elérni, mind frekvenciában, mind amplitúdójában.

A generálás jó, de hogyan lehet pontosan mérni a nagyfrekvenciás váltakozó feszültség nagyságát? A séma tökéletes erre.

Az anyag kizárólag a helyszínre készült