Явное преимущество по простоте и стабильности в работе показал генератор по предложенной в схеме (на рис. 1 она упрощена). Там лампа накаливания, действующая как бареттер, подключена к выходу усилителя тока на транзисторе, чтобы снизить нагрузку на цепь генератора. Такой же усилитель предусмотрен и в схеме . Но оказалось, что при выходном напряжении 1 В исключение усилителя на параметрах генератора не сказывается: нить лампы почти не нагревается, а амплитуда выходного сигнала при перестройке частоты практически не изменяется. Возможно, при выходном напряжении 4 В усилитель полезен, но для задающего генератора (ЗГ) необходимости в нем нет. Кроме усилителей на транзисторах, при проверке на макете вместо обычных ОУ были опробованы и микросхемы SSM2135 и SSM2275, обеспечивающие значительно больший выходной ток. В этом случае лампа может разогреваться без всякого дополнительного усилителя, но тоже никакой разницы в стабильности амплитуды и уровне искажений не замечено. В схеме генератора из наименьшие искажения сигнала достигаются при определенном оптимальном выходном напряжении, выбираемом с помощью подстроечного резистора. В генераторе по схеме, показанной на рис. 1 в , никаких регуляторов не предусмотрено, а амплитуду выходного сигнала можно изменить подбором резистора R3. Для получения напряжения 1 В потребовался резистор R3 сопротивлением около 13 кОм.

Увеличение амплитуды одновременно позволяет повысить верхнюю граничную частоту генерации при тех же элементах. На мой взгляд, необходимость в использовании частоты выше 100 кГц в практике занятий звукотехни-кой возникает крайне редко. При экспериментах обнаружилось, что коэффициент гармоник и выходное напряжение несколько изменяются при замене лампы стабилизации. При измерениях в макете ЗГ использованы микролампы оптронов. На частоте 1 кГц результаты получены следующие: для ОЭП-2 Кг равен 0,11 и 0,068%; для ОЭП,23 и 0,095%; для ОЭП,1 и 0,12% (по два экземпляра). Для нескольких ламп других типов Кг оказался равным 0,17, 0,081, 0,2 и 0,077%. Измерения показали, что разогрев нити чрезвычайно мал (сопротивление фоторезистора оптрона практически не изменяется), хотя стабилизация амплитуды ЗГ очень эффективна. Не хуже стабилизируют амплитуду выходного сигнала и полевые транзисторы, но искажения получаются больше.

Нужно отметить, что на самой высокой частоте (100 кГц) в исследуемом варианте ЗГ могут работать не все ОУ. Легко обеспечивают генерацию на этой частоте сдвоенные ОУ ОР275 или NE5532, а микросхема SSM2135 - на частотах не выше 92 кГц.

Представленных здесь сведений по схемам вполне достаточно для изготовления измерительного генератора, но за более подробной информацией и методикой расчета можно обратиться к статьям .

Для получения максимального выходного напряжения около 10 В эфф. необходим выходной усилитель, повышающий напряжение задающего генератора в 10 раз. В полноценном приборе нужно контролировать частоту и напряжение выходного сигнала. Проще всего снабдить генератор простыми частотомером и вольтметром. Эти совершенно независимые устройства размещены на отдельных платах, что облегчало экспериментальную проверку всех узлов и устраняло их взаимовлияние.

Полная схема измерительного генератора с частотомером и вольтметром показана на рис. 2.

На одной плате собран задающий генератор (DA1), на второй - частотомер (DA3), на третьей - выходной усилитель и вольтметр (DA2). Получается, что весь прибор, кроме блока питания , собран всего на трех микросхемах, поэтому монтаж легко выполнить на отрезках макетной печатной платы.

Основные технические параметры

Частотные интервалы ЗГ и частотомера, Гц, в поддиапазоне
I......................7...110
II....................89...1220
III.................828...11370
IV...............8340...114500
Напряжение на выходе генератора, В..................0...10
Затухание аттенюатора, дБ. .10/20/30/40
Выходное сопротивление,
Ом.....................100/160
Коэффициент гармоник ЗГ, %, в поддиапазоне
I (выше 30 Гц) .............0,16
II......................0,105
III......................0,065
IV.......................0,09

Для каждого из поддиапазонов указано среднее значение коэффициента гармоник, которое получено без всякого подбора элементов (кроме выбора лампы накаливания) при измерениях сигнала на выходе задающего генератора. При перестройке частоты амплитуда сигнала изменялась очень мало.

Задающий генератор на микросхеме DA2 работает в четырех поддиапазонах с небольшим перекрытием по краям. Перестройка частоты осуществляется с помощью сдвоенного переменного резистора R17. Для перестройки можно использовать и одиночный резистор, но перекрытие в поддиапазоне окажется значительно меньше. При наличии встроенного частотомера нет необходимости точно подгонять границы диапазонов или обеспечивать линейное изменение частоты, применяя переменные резисторы группы Б с нелинейной характеристикой регулирования. Пользуясь шкалой частотомера, требуемую частоту сигнала генератора можно выставить без труда.

Простые аналоговые частотомеры обычно собирают на микросхемах ТТЛ, так как на них проще обеспечить измерение высоких частот. Поэтому некоторые неожиданности возникли при подключении такого частотомера, который вносил заметные помехи: на частоте 100 кГц ИНИ показал увеличение коэффициента гармоник до 0,7 %. В этом приборе использована микросхема КМОП К561ЛА7 (DD1). Потребляемый ток и помехи от частотомера получаются значительно меньше. Чтобы свести эти помехи к минимуму, сопротивление разделительного резистора R1 нужно выбирать не менее 100 кОм, тогда на 100 кГц значение Кг не превышает 0,3 %. На других диапазонах практически подключение частотомера не сказывается. Чтобы еще больше снизить уровень помех от частотомера, на его входе установлен истоковый повторитель VT1 (КПЗОЗБ).

Принцип работы аналоговых частотомеров известен, а описание работы одновибратора можно найти в . Переключение поддиапазонов частотомера производится тем же переключателем SA1, который переключает частоту генератора. Если есть возможность подобрать конденсаторы С2, СЗ, С4 и С5, чтобы их емкости отличались ровно в 10 раз, то нет необходимости устанавливать подстроечные резисторы R6-R9.

Но можно использовать конденсаторы без подбора и подстроить показания в каждом поддиапазоне, пользуясь внешним частотомером (например, в ИНИ С6-11).

Еще одной неожиданностью стала заметная нелинейность шкалы используемых в приборе микроамперметров. Исходя из наличия и эстетических соображений в частотомере использован микроамперметр М4247 на 100 мкА, а в вольтметре - М4387 на 300 мкА. Оба типа приборов устанавливали в магнитофоны для контроля уровня записи сигнала, обычно они имеют одну шкалу, градуированную в децибелах. Понятно, что особая точность здесь не требовалась. Но с нанесенной настоящей шкалой показания измерительных приборов одного типа(!) существенно отличались либо в начале, либо в конце шкалы. Однако, располагая компьютером и принтером, новую шкалу можно сделать очень быстро. Сложность заключается в аккуратном вскрытии корпуса микроамперметра для установки шкалы, но это придется сделать, так как в вольтметре кроме обычной шкалы на 10 В нужно иметь шкалу на 3,16 В, а для всех занимающихся звукотехникой важно иметь возможность отсчета и в децибелах. Естественно, ничто не мешает использовать иные микроамперметры более высокого класса с готовыми шкалами.

Выходной каскад на ОУ DA5.2 (TL082 либо ТL072), увеличивающий амплитуду сигнала до 10 В, несколько увеличивает и нелинейные искажения. Этот каскад отличается от описанного в только тем, что дополнительно введен переключатель SA2 "хО,316" для изменения уровня выходного сигнала на 10 дБ (установка подстроечным резистором R30) и включенной параллельно ему кнопки SB1. При разомкнутых контактах переключателя этой кнопкой можно быстро получить скачкообразные изменения уровня на 10 дБ, что очень удобно при настройке авторегуляторов уровня и измерителей уровня. Использование предельного напряжения питания (+/-17,5 В) для усилителя позволило получить максимальную амплитуду выходного сигнала без ограничения не менее 10 В. В блоке питания для этой цели установлены стабилизаторы с регулируемым напряжением.

Несимметричное ограничение амплитуды можно выровнять подстройкой соответствующего напряжения питания. Максимальное напряжение 10 В на выходном разъеме Х1 устанавливают резистором R31. Затем размыкают переключатель SA2 и устанавливают подстроечным резистором R30 напряжение ровно на 10 дБ ниже, т. е. 3,16 В. Для этого выходной вольтметр имеет вторую шкалу. В делителе напряжения необходимо подобрать резисторы, чтобы обеспечить точное изменение амплитуды выходного сигнала ступенями по 20 дБ. Иногда достаточно просто поменять местами в делителе два резистора одного номинала. Достоинство такого аттенюатора - неизменное выходное сопротивление генератора при любом выходном напряжении (здесь 160 Ом).

Измерения показали, что при выходном напряжении 7,75 В на частоте 20 Гц генератор имеет Кг= 0,27 %; а при напряжении 77 мВ (-40 дБ) - К= 0,14%. В диапазоне II при Uвых = 7,75 В Кг<0,16%, в диапазоне III Kr = 0,08...0,09 %. В полосе частот 10...20 кГц при 11ВЫХ = 7,75 В Кг= 0,06 %, а на более высоких частотах возрастал до 0,32 % на частоте 100 кГц. Для обычной эксплуатации прибора это вряд ли имеет значение, хотя возможно подобрать для выходного усилителя другой ОУ. Увы, популярный в звукотех-нической аппаратуре ОУ NE5532 на высокой частоте превращает синусоиду амплитудой 10 В в "пилу".

Весь генератор потребляет от источника питания по цепи +17,5 В ток не более 14 мА, а по цепи -17,5 В - не более 18 мА, поэтому в качестве Т1 можно использовать любой маломощный трансформатор , обеспечивающий нужные напряжения (2x18 В).

Внешний вид прибора показан на фото рис. 3. Генератор размещен в пластмассовом корпусе размерами 200x60x170 мм; подобных корпусов в продаже достаточно много. В приборе использованы переключатели ПГ2-15-4П9НВ и тумблеры П1Т-1-1В, а также кнопка КМ1-1. Все оксидные конденсаторы, кроме С8, - на напряжение 25 В. Выходной разъем Х1 - JACK6.3. Насколько оправдано применение такого разъема, показывает опыт эксплуатации. Первые впечатления подтверждают, что иногда этот прибор удобнее ГЗ-102, а на низких частотах стабилизация амплитуды более устойчива, при этом никакого подбора деталей не требуется. После сборки на некоторое время нужен доступ к ИНИ, например С6-11, для настройки. Подстроечными резисторами можно достаточно быстро выставить показания приборов и проверить параметры генератора. Если окажется, что во всех поддиапазонах искажения велики, следует подобрать другую лампу (можно рекомендовать СМН6.3-20 или аналогичные). Для налаживания можно использовать и другие приборы - вольтметры, частотомеры.

Для создания шкалы приборов нужно нанести линейную шкалу и записать показания напряжения во всем диапазоне перестройки. Затем с помощью ПК нужно изготовить новую шкалу с учетом измеренных погрешностей и распечатать ее с помощью принтера на фотобумаге. Говорить о точности здесь бессмысленно, поскольку она зависит от правильности показаний используемых при калибровке приборов. Сейчас службы ремонта и контроля в основном упразднены; теперь предлагается использовать сертифицированные приборы. Но сертификация, хотя и увеличивает цену приборов, никак не влияет на точность их показаний. Так, при экспериментах с генераторами было использовано три И НИ С6-11, и их показания несколько различались.

ЛИТЕРАТУРА

1. Генератор 34 с малыми нелинейными искажениями. - Радио, 1984, № 7, с. 61.

2. Невструев Е. Генератор сигналов 34. - Радио, 1989, № 5, с. 67-69.

3. Петин Г. Применение гиратора в резонансных усилителях и генераторах. - Радио, 1996, № 11, с. 33, 34.

4. Бирюков устройства на МОП-интегральных микросхемах. - М.: Радио и связь, 1990.

5. Шило цифровые микросхемы. - М.: Радио и связь, 1987.

6. Синусоидальный генератор. - Радио, 1995, № 1,с.45.

Генератор НЧ на транзисторах, с перестройкой одним резистором.

http://nowradio. *****/generator%20NCH%20na%20tranzistorax%20s%20perestroykoy%20odnim%20rezistorom. htm

Генератор НЧ от 18 Гц до 30 Кгц. Диапазон разбит на четыре поддиапазона. Для стабилизации выходного напряжения применена система АРУ. Уровень выходного напряжения на нагрузке 15 кОм – не менее 0,5 в. Для дальнейшего использования генератора нужно применить выходной каскад с низким выходным сопротивлением. Например, эмиттерный повторитель с низкоомной нагрузкой. Основной частью генератора является трёхкаскадный усилитель на транзисторах Т4, Т5 и Т1 с коэффициентом передачи около 1. Усилитель охвачен отрицательной обратной связью, в цепь которой включены два фазовращающих каскада, собранных на транзисторах Т2, Т3. Каждый из них вносит фазовый сдвиг, изменяющийся от нуля до 180о при изменении частоты от нуля до бесконечности. Модуль коэффициента передачи этих каскадов не зависит от частоты и вносимого фазового сдвига и близок к 1. Таким образом, на одной из частот, являющейся квазирезонансной частотой генератора, суммарный фазовый сдвиг, вносимый фазовращателем, оказывается равным 180о и обратная связь становиться положительной. Если при этом коэффициент передачи достаточен, то устройство начинает генерировать на данной частоте. Построение данного генератора позволяет получить достаточно высокий коэффициент перекрытия по частоте на поддиапазонах (более 10), однако увеличивать его долее 6-8 нецелесообразно из-за сжатия шкалы частот в конце поддиапазона. На высоких частотах фазовый сдвиг, вносимый транзисторами, несколько увеличивает перекрытие по частоте. Для стабилизации амплитуды выходного сигнала применена система АРУ с задержкой. Детектор АРУ выполнен на диодах Д1 и Д2, подключен к выходу генератора через эмиттерный повторитель на транзисторе Т6. Это позволило избежать нелинейных искажений детектором АРУ. При возрастании выходного сигнала его амплитуда оказывается больше напряжения открывания диодов Д1 и Д2. Последние открываются, и на конденсаторе С9 возрастает постоянное напряжение. В результате увеличивается коллекторный ток транзистора Т5 и, следовательно, уменьшается коллекторный ток транзистора Т4. В результате уменьшается эквивалентное сопротивление положительной обратной связи, соответственно и уменьшается и коэффициент усиления, а, следовательно, и выходного сигнала. Уменьшение вносимых системой АРУ нелинейных искажений достигается отрицательной обратной связью, которой охвачены каскады на транзисторах Т4 и Т5. Задержка АРУ происходит из-за применения кремниевых диодов Д1, Д2 и транзистора Т5, напряжение база-эмиттер которого закрывает диод Д1. При налаживании генератора следует подстроечным резистором R1, установить выходное напряжение в пределах 0,5-0,55 в, а резисторами R4 и R9 добиться минимальных нелинейных искажений.

Генератор НЧ с мостом Винна

http://*****/NCH%20generator%20s%20mostom%20Vinna%Kgc. htm

Применяя мостик Винна в цепи обратной связи, из обычного усилителя можно получить генератор гармонических колебаний. Запитываемый от 9-вольтовой батарейки (потребляемый ток 10 мА), генератор вырабатывает синусоидальный сигнал амплитудой 1 В в диапазоне частот от 10 Гц до 140 кГц. Генерирующая часть образована операционным усилителем OP1 с петлей положительной обратной связи, образованной RC-цепочкой Винна из резисторов R3, R4, потенциометров 100к и конденсаторов С1-С8. Поддиапазон выбирается сдвоенным переключателем, а плавная настройка внутри поддиапазона производится двухсекционным потенциометром 100к. Для поддержания стабильной амплитуды выходного сигнала в цепь отрицательной обратной связи включены ограничительные диоды VD1, VD2 и резистор R7. Второй операционный усилитель выполняет функцию буферного усилителя, изолирующего цепочку Винна от влияния внешней нагрузки. С помощью потенциометра VR2 регулируется уровень выходного сигнала. Положениям переключателя соответствуют следующие частотные поддиапазоны: "1" - 10Гц; "2" - 100Гц; "3" -1...14 кГц; "4" - 10кГц. Устройство легко монтируется на универсальной монтажной плате и помещается в компактном корпусе.

Радио-Парад №3 2004г стр. 24

Генератор вырабатывает переменное напряжение симметричной прямоугольной, треугольной и синусоидальной форм и предназначен для проверки и настройки различной низкочастотной аппаратуры. Простота схемы и функциональные возможности делают генератор доступным для повторения. Электрическая принципиальная схема приведена на рисунке.

Синусоидальный генератор НЧ

http://nowradio. *****/sinusoidalnuy%20generator%20NCH. htm

На схеме показан простой синусоидальный генератор, выполненный из доступных элементов. Его параметры вполне отвечают требованиям, предъявляемым к измерительным генераторам по стабильности генерируемых колебаний, нелинейности, плавности и ступенчатости регулирования уровня выходного напряжения, малого тока потребления энергии. Этот генератор может быть использован как источник низкочастотных колебаний при настройке и проверке элементов трактов радиоприемников, громкоговорителей, для проверки других измерительных приборов.

Основные технические характеристики.

Диапазон генерируемых колебаний, Гц

Коэфф. нелинейных искажений не более, %,

в поддиапазонах: 10...40 и 85000Гц 0.8

40...85000 Гц 0,3

Максимальный размах выходного напряжения, В 18

Изменение амплитуды выходного напряжения во всем диапазоне

частот не более, дБ 0,2

Потребляемая мощность не более. Вт 2

Низкочастотный синусоидальный генератор на микросхеме DA1 выполнен по мостовой схеме Робинсона-Вина. Выбор поддиапазона (10Гц, 0,1 ..1 кГц, 1 10 кГц, 1кГц) осуществляется переключателем SA1, а плавная установка частоты - сдвоенным переменным резистором R2. Для получения пропорциональности между углом поворота и изменением частоты необходимо, чтобы переменный резистор имел показательную характеристику изменения сопротивления (группа В). Требования к идентичности сопротивлений каждого из двух переменных резисторов не столь высоки, так как небольшие различия могут быть компенсированы подстроечным резистором R7. В цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя включено динамическое звено, состоящее из резистора R4 и транзистора VT1. Работой этого звена достигнута стабилизация амплитуды генерируемых колебаний во всем диапазоне. Управляется звено изменением напряжения на затворе полевого транзистора, которое подано с выхода ОУ. Любое изменение на выходе микросхемы DA1 вызывает изменение сопротивления канала сток-исток, а это, в свою очередь, приводит к изменению коэффициента усиления каскада. Низкочастотное напряжение с выхода первого каскада через делитель напряжения на R10R11 подано на неинвертирующий вход усилителя на микросхеме DA2. Коэффициент передачи этого каскада составляет 10. Балансировка работы каскада по постоянному току выполнена подстроечным резистором R12. На выходе каскада подключен аттенюатор с затуханием дБ. Питание устройства от сети переменного тока через понижающий трансформатор с переменным напряжением на вторичной обмотке 21+21 В. При выполнении конструкции генератора, конденсаторы С1 - С8 следует выбрать с допуском отклонения номинала не более 1% расположив их непосредственно между ламелями галетного переключателя SA1. Монтаж устройства производят на печатной плате из фольгированного гетинакса. Настройку генератора выполняют в такой последовательности. К общей точке резисторов R10, R11 подключают осциллограф. Переключатель SA1 устанавливает в положение второго поддиапазона. Подстроечными резисторами R6 и R7 добиваются возбуждения генератора, и вращением переменного резистора R2 проверяют наличие генерации во всем диапазоне перемещения его движка. Затем устанавливают первый поддиапазон, а переменный резистор R2 в положение 2/3 от максимального значения сопротивления. Регулировкой подстроенных резисторов R6 и R7 выбирают такое их положение, где искажения синусоиды минимальны. Для получения указанного в технических характеристиках значения коэффициента нелинейных искажений настройку следует производить с использованием измерителя нелинейных искажений. К выходу микросхемы DA2 следует подключить вольтметр с пределом измерения 0,5...1 В, и подстроечным резистором R12 произвести балансировку работы усилителя на микросхеме DА2. Градуировку регулятора плавного изменения выходного сигнала (R11) производят при измерении напряжения непосредственно на выходном разъеме XS1 в положении аттенюатора 0 дБ. Устанавливая последовательно значения 1, 2. 3 В и так далее, отмечают риски на шкале регулятора.

Радиолюбитель №5 2001г стр. 22

Функциональный генератор 15Гц – 15КГц

http://nowradio. *****/funkcionalnuy%20generator%2015Gc-15Kgc. htm

При налаживании низкочастотной звуковоспроизводящей аппаратуры может понадобиться сигнал не только синусоидальной, но и прямоугольной, треугольной формы.

На рисунке приведена схема функционального генератора, вырабатывающего колебания синусоидальной, прямоугольной, треугольной формы в пределах от 15 Гц до 15 кГц. Весь диапазон перекрывается без переключений одним переменным резистором R2. На операционных усилителях А1.1 и А1.2 сделан мультивибратор. Прямоугольные импульсы снимаются с выхода А1.1. Треугольные снимаются с выхода А1.2 (через буфер на А1.4), а для получения сигнала формы, близкой к синусоидальной (параболической формы) используется формирователь на диодах VD3-VD6 , с которого полученный сигнал поступает на дополнительный усилитель на А1.4. Источник питания - на маломощном силовом трансформаторе Т1, с вторичной обмоткой на 5-7V переменного тока. Однополупериодный выпрямитель на VD7 и VD8 создает двуполярное напряжение, которое стабилизируется стабилитронами VD1 и VD2. Симметричность сигнала, близкого к синусоидальной форме, при налаживании нужно выставить подбором сопротивлений R8 или R9. Диоды VD3-VD6 желательно брать из одной партии.

Радиоконструктор №9 2008г стр. 17

Взято http://. ru/forum/-info-80795.html

Важно. Этот ФГ из журнала Радио №6 1992 стр. 44.

См. Так же «ГКЧ Лукина 300Кгц» и его преобразователь треугольник – синусоида.

20. Преобразователь треугольного напряжения в синусоидальное. http://*****/u2.htm

17. Преобразователь треугольного напряжения в синусоидальное с последовательной аппроксимацией.

http://*****/u2.htm

48. Нелинейный преобразователь пилообразного напряжения в синусоидальное.

49. Формирователь синусоидального напряжения.

52. Преобразователь пилообразного напряжения в синусоидальное.

Генератор низкой частоты - один из необходимых приборов в лаборатории радиолюбителя. Широкий пе­речень устройств, при налаживании которых необходим этот прибор, определяет высокий уровень требований, предъявляемых к его параметрам. .В последнее время» наряду с классическими схемами генераторов, исполь­зующими в качестве частотозадающего элемента пере­страиваемые резонансные jRC-звенья, все большее рас­пространение получают так называемые функциональ­ные генераторы (ФГ). К их преимуществам относятся: высокая стабильность амплитуды выходного напряже­ния; возможность генерирования инфранизких частот; практически равное нулю время установления выходного напряжения и частоты; отсутствие в конструкции дефи­цитных деталей (например, сдвоенных прецизионных пе­ременных резисторов и термисторов). Кроме того, функ­циональные генераторы позволяют получить напряжение не только синусоидальной, но также прямоугольной и треугольной форм. Однако известные схемы таких гене­раторов обладают и рядом недостатков, к основ­ным из которых относятся относительно высокий уровень нелинейных искажений синусоидального

сигнала и огра­ниченный частотный диапазон в области ультразвуковых частот.

Рис. 1. Принципиальная схема генератора

Описываемый функциональный генератор, в котором по возможности уменьшены указанные недостатки, имеет следующие основные параметры:

Форма выходного напряжения. ……. Синусоидальная, треугольная, прямоугольная

Диапазон генерируемых частот, Гц …… 0,

Число поддиапазонов………… б

Коэффициент гармоник, %:

до 50 кГц…………… о,5

до 300 кГц…………… 1,0

Неравномерность амплитудно-частотной характе­ристики: %;

до 50 кГц …………… 1

до 300 кГц…………… 3

Длительность фронтов напряжения прямоуголь­ной формы, не …………… 250

Максимальная двойная амплитуда напряжения-

всех форм, В …-…………. 10

Максимальный ток нагрузки, мА……. 30

Коэффициенты деления выходного делителя на­пряжения, раз … .. . …….. 1, 10, 100, 1000

Плавная регулировка амплитуды выходного на­пряжения. ………….. Не менее 1:20

В схеме функционального генератора помимо основ­ного выхода имеется дополнительный дифференциаль­ный , амплитуда и форма напряжения на котором уста­навливаются синхронно с основным, а сдвиг по фазе равен 180°. Запаздывание фронта сигнала на дифферен­циальном выходе по отношению к основному - не более 40 не. Предусмотрен также выход прямоугольных им­пульсов с уровнем, соответствующим уровням ТТЛ-ло­гики, и регулируемой скважностью в пределах от 11 до 10.

Основой ФГ служит замкнутая релаксационная си­стема, состоящая из интегратора и компаратора и пред­назначенная для получения колебаний прямоугольной и треугольной форм. Постоянная времени интегратора, выполненного на основе операционного усилителя (ОУ) А1 (рис. 1), и, следовательно, частота генерируемых колебаний зависят от емкости одного из конденсаторов С2…С7, включаемого в цепь отрицательной обратной связи с помощью переключателей S1…S4. Напряжение с выхода интегратора подается на вход двухполярного компаратора на ОУ А2 и по достижении порога его срабатывания полярность напряжения на выходе А2, а следовательно, и на входе интегратора меняется на противоположную, и цикл повторяется. Плавная регули­ровка частоты осуществляется резистором R7.

Для преобразования треугольного напряжения в си­нусоидальное использована хорошо зарекомендовавшая себя схема функционального преобразователя на поле­вом транзисторе, подробно описанная в . Для облег­чения налаживания ФГ и повышения качественных по­казателей напряжение на преобразователь поступает с (выхода отдельного масштабного усилителя A3. Регули­ровка его коэффициента усиления и смещения нуля ре­зисторами R22 и R23 позволяют оптимизировать форму треугольного напряжения, подаваемого на функциональ­ный преобразователь на транзисторе V8, и значительно улучшить форму синусоидального сигнала. Необходи­мость введения разделительного конденсатора С8 опре­деляется тем, что начиная уже с частот в несколько килогерц на выходе интегратора А1 возникает смещение среднего уровня сигнала, обусловленное асимметрией порогов срабатывания компаратора, появляющейся на высоких частотах. Без конденсатора С8 напряжение треугольной формы на выходе ФГ становится несиммет­ричным относительно нуля, а форма синусоидального сигнала резко искажается.

Напряжение треугольной формы с выхода ГАЗ по­дается, кроме функционального преобразователя, на вход триггера Шмитта, выполненного на транзисторе V10 и микросхеме DL Скважность прямоугольных импульсов на выходе 8 D1 можно изменять, регулируя порог сраба­тывания триггера резистором R24.

Напряжение синусоидальной, треугольной или - прямо­угольной форм через переключатели формы выходного сигнала 55, S6.2 подается на оконечный масштабный усилитель А4 и далее на усилитель мощности на тран­зисторах V15, V16. Питание к ОУ А4 подведено через RС-фильтры R43C11 и R47C13, предотвращающие воз­можное возбуждение усилителя. В цепь отрицательной обратной связи усилителя включен переменный резистор R40,. которым плавно регулируют амплитуду выходного напряжения. Такой способ регулирования, в отличие от включения потенциометра на входе ОУ, делает шкалу регулятора амплитуды единой для всех форм выходного напряжения и улучшает отношение сигнал - шум при низких уровнях выходного напряжения.

На выходе усилителя включен ступенчатый делитель, .позволяющий получить ослабление выходного сигнала в 10, 100 или 1000 раз. Четыре ступени деления полу­чены с помощью всего двух клавишных переключате­лей - при одновременном нажатии S7 и S8 коэффициент деления равен 1000. Преимуществом такого способа является и то, что при отжатых клавишах (коэффициент деления равен 1) резисторы делителя отключены от вы­хода усилителя, что несколько повышает его нагрузоч­ную способность в этом режиме.

На дифференциальный выход напряжение поступает с аналогичного по схеме инвертирующего усилителя на ОУ А5 и транзисторах V17, V18. Его вход подключен к выходу первого усилителя, а коэффициент усиления по напряжению равен 1. Делитель напряжения диффе­ренциального выхода переключается синхронно с дели­телем основного. Легко заметить, что разность напряже­ний между основным и дифференциальным выходами равна удвоенной амплитуде напряжения на каждом из них. Помимо возможности получения удвоенной ампли­туды сигнала, наличие дифференциального выхода не­обходимо при налаживании ряда устройств с дифферен­циальным входом, например самопишущих приборов или измерительных дифференциальных усилителей.

О той роли, которую играет реле K1, следует сказать особо. Дело в том, что фронты прямоугольных импульсов с выхода компаратора, если их непосредственно подвести к переключателю S6.2, легко проникают через его про-кодную емкость на вход оконечного усилителя и вызы­вают значительные искажения формы треугольного и синусоидального сигналов. Контакты реле K1, коммути­руя цепи, имеющие заметную емкость относительного входа А4, соединяют их при генерации напряжений - ука­занной формы с общим проводом, чем этот вид искаже­ний полностью устраняется.

Питается генератор от любого двуполярного стабили­зированного источника питания напряжением ±15 В, с малыми пульсациями выходного напряжения и допу­стимым током нагрузки не менее 0,15 А. Может быть, например, использован блок питания генератора, опи­санного в . При выборе и налаживании источника питания следует обратить особое внимание на устране­ние самовозбуждения стабилизатора напряжения, весьма вероятного при питании генераторных схем.

Микросхемы К574УД1А можно заменить на К574УД1Б. Если же ограничить рабочую частоту генера-.тора до 30 кГц, возможна замена их на К140УД8Б, без изменения принципиальной схемы. Вместо 153УД1 мож­но использовать К153УД1 или К553УД1 (с любой бук­вой), но при этом для получения максимальной частоты генерации 300 кГц может потребоваться их подбор. На частотах до 100 кГц указанные типы операционных уси­лителей работают без подбора. При применении в каче­стве А2 других типов ОУ получить частоту генерации выше 50…70 кГц при удовлетворительной линейности АЧХ не удается.

В качестве D1 можно использовать любые инверторы серий К133, К155. Транзисторы КТ315 и КТ361 могут быть заменены на любые кремниевые транзисторы ма­лой мощности с соответствующей проводимостью и ана­логичными параметрами. Если в усилителях мощности применить транзисторы серии КТ814, КТ815 (с любой буквой), то нагрузочная способность генератора может быть значительно повышена. При такой замене номина­лы резисторов R53…R56 и R57…R64 следует уменьшить примерно в 5 раз. Диоды Д223 можно заменить любыми кремниевыми высокочастотными, диоды Д311 - Д18, ГД507, а вместо транзистора КП303Е - КП303Г или КП303Ф. Конденсаторы С2, CS - К53-7 или иные непо­лярные. Остальные конденсаторы - керамические типов КМ, КЛС, КТК и т. п. Можно использовать и бумажные конденсаторы. Если предполагается эксплуатация ФГ в значительном диапазоне температур, необходимо вы­брать типы конденсаторов С2…С7 с малым ТКЕ. Предва­рительный подбор номиналов С2…С6 с точностью до 1 % значительно упрощает налаживание.

В свете предстоящего юбилея, для конкурса "Поздравь Radio-Hobby морзянкой ", предлагаем вам два простых генератора для обучения и работы на телеграфном ключе.

Простой генератор НЧ

Схема простого генератора звуковых частот (НЧ) представлена на рис. 1. Схема генератора собрана на транзисторах разной проводимости, что упрощает схему.

Генератор НЧ работоспособен при напряжении питания от 2х до 12 вольт, а желаемую частоту и тон подбирают резистором R1 и конденсатором С1.

Спектр применения устройства разнообразен, т.е. генератор НЧ по предлагаемой схеме может быть применен в схемах различных сигнализаций, а так же в качестве звукового генератора для изучения азбуки Морзе и др.

radiolub.ru/page/prostoj-generator-nch

Простой генератор

Генераторов звуковой частоты для изучения телеграфной азбуки было разработано и описано на страницах журнала «Радио» немало. И всё же предлагаемый генератор (см. схему) представит определённый интерес.

Во-первых, в нём нет частотозадающего конденсатора. Во-вторых, работать он начинает при напряжении питания в несколько десятых долей вольта, даже в случае использования транзистора с минимальным коэффициентом передачи (но не менее 10).

Генерация возникает при нажатии телеграфного ключа SB1 из-за действия сильной положительной обратной связи между коллекторной и базовой цепями транзистора Звук слышится из головного телефона BF1, подключённого ко вторичной обмотке трансформатора. Резистором R1 устанавливают нужную громкость звука и его тональность.

Транзистор может быть любой маломощный кремниевый структуры n-p-n. Подойдёт и транзистор структуры p-n-p, но придётся изменить полярность подключения элемента G1. Трансформатор - выходной от любого малогабаритного транзисторного приёмника (например, «Селга», «Сокол», «Алмаз». «Юность КП101». Головной телефон - миниатюрный ТМ-2А или другой аналогичный сопротивлением 60..300 Ом. Подойдёт также капсюль ДЭМ-4М, ДЭМШ, ТК-67.

Е. САВИЦКИЙ, г Коростень Житомирской обл Радио, 1988, №3

Необычные звуки и звуковые эффекты, получаемые с помощью несложных радиоэлектронных приставок на микросхемах КМОП, способны поразить воображение читателей.

Схема одной из таких приставок, представленная на рисунке 1, родилась в процессе различных экспериментов с популярной КМОП-микросхемой К176ЛА7 (DD1).

Эта схема реализует целый каскад звуковых эффектов, в особенности из животного мира. В зависимости от положения движка переменного резистора, установленного на входе схемы, можно получить почти реальные на слух звуки: «кваканье лягушки», «соловьиную трель», «мяуканье кота», «мычание быка» и много-много других. Даже различные человеческие нечленораздельные сочетания звуков вроде нетрезвых возгласов и прочие.

Как известно, номинальное напряжение питания такой микросхемы— 9 В. Однако на практике для достижения особенных результатов возможно сознательное занижение напряжения до 4,5—5 В. При этом схема остаётся работоспособной. Вместо микросхемы 176-й серии в данном варианте вполне уместно использовать и её более широко распространённый аналог серии К561 (К564, К1564).

Колебания на звуковой излучатель ВА1 подаются с выхода промежуточного логического элемента схемы.

Рассмотрим работу устройства в «неправильном» режиме питания— при напряжении 5 В. В качестве источника питания можно применить батареи из элементов (например, три элемента типа AAA, соединённые последовательно) или стабилизированный сетевой источник питания с установленным на выходе фильтром—оксидным конденсатором ёмкостью от 500 мкФ с рабочим напряжением не менее 12 В.

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор импульсов, запускаемый «высоким уровнем напряжения» на выводе 1 DD1.1. Частота импульсов генератора звуковой частоты (ЗЧ), при применении указанных RC-элементов, на выходе DD1.2 составит 2—2,5 кГц. Выходной сигнал первого генератора управляет частотой второго (собранного на элементах DD1.3 и DD1.4). Однако, если «снять» импульсы с вывода 11 элемента DD1.4—никакого эффекта не будет. Один из входов оконечного элемента управляется через резистор R5. Оба генератора работают в тесной связке друг с другом, самовозбуждаясь и реализуя зависимость от напряжения на входе в непредсказуемые пачки импульсов на выходе.

С выхода элемента DD1.3 импульсы поступают на простейший усилитель тока на транзисторе VT1 и, многократно усиленные, воспроизводятся пьезоизлучателем ВА1.

О деталях

В качестве VT1 подойдёт любой маломощный кремниевый транзистор р-п-р проводимости, в том числе КТ361 с любым буквенным индексом. Вместо излучателя ВА1 можно использовать телефонный капсюль TESLA или отечественный капсюль ДЭМШ-4М с сопротивлением обмотки 180—250 Ом. При необходимости усиления громкости звучания необходимо дополнить базовую схему усилителем мощности и применить динамическую головку с сопротивлением обмотки 8—50 Ом.

Все номиналы резисторов и конденсаторов советую применить указанные на схеме с отклонениями не более чем на 20 % у первых элементов (резисторов) и 5—10 %— у вторых (конденсаторов). Резисторы—типа МЛТ 0,25 или 0,125, конденсаторы —типа МБМ, КМ и другие, с незначительным допуском влияния окружающей температуры на их ёмкость.

Резистор R1 номиналом МОм 1 —переменный, с линейной характеристикой изменения сопротивления.

Если необходимо остановиться на каком-либо одном понравившемся эффекте, например «гоготании гусей» — следует добиться данного эффекта очень медленным вращением движка, затем отключить питание, выпаять переменный резистор из схемы и, замерив его сопротивление, установить в схему постоянный резистор такого же номинала.

При правильном монтаже и исправных деталях устройство начинает работать (издавать звуки) сразу.

В данном варианте звуковые эффекты (частота и взаимодействие генераторов) зависят от напряжения питания. При повышении напряжения питания более 5 В, для обеспечения безопасности входа первого элемента DD1.1, необходимо подключить в разрыв проводника между верхним по схеме контактом R1 и положительным полюсом источника питания ограничивающий резистор сопротивлением 50 — 80 кОм.

Устройство у меня в доме находит применение для игр с домашними животными, дрессировки собаки.

На рисунке 2 изображена схема генератора колебаний переменной звуковой частоты (ЗЧ).

Генератор ЗЧ реализован на логических элементах микросхемы К561ЛА7. На двух первых элементах собран низкочастотный генератор. Он управляет частотой колебаний высокочастотного генератора на элементах DD1.3 и DD1.4. От этого получается, что схема работает на двух частотах попеременно. На слух смешанные колебания воспринимаются как «трель».

Звуковым излучателем является пьезоэлектрический капсюль ЗП-х (ЗП-2, ЗП-З, ЗП-18 или аналогичный) или высокоомный телефонный капсюль с сопротивлением обмотки более 1600 Ом.

Свойство работоспособности КМОП-микросхемы К561 серии в широком диапазоне напряжений питания использовано в звуковой схеме на рисунке 3.

Автоколебательный генератор на микросхеме K561J1A7 (логические элементы DD1.1 и DD1.2—рис.). Заполучает напряжение питания от схемы управления (рис. 36), состоящей из RC-зарядной цепочки и истокового повторителя на полевом транзисторе VT1.

При нажатии кнопки SB1 конденсатор в цепи затвора транзистора быстро заряжается и затем медленно разряжается. Истоковый повторитель имеет очень большое сопротивление и на работу зарядной цепи почти не влияет. На выходе VT1 «повторяется» входное напряжение— и сила тока достаточна для питания элементов микросхемы.

На выходе генератора (точка соединения со звуковым излучателем) формируются колебания с убывающей амплитудой до тех пор, пока напряжение питания не станет меньше допустимого (+3 В для микросхем серии К561). После этого колебания срываются. Частота колебаний выбрана примерно 800 Гц. Она зависит и может быть скорректирована конденсатором С1. При подаче выходного сигнала ЗЧ на звуковой излучатель или усилитель можно услышать звуки «мяуканья кошки».

Схема, представленная на рисунке 4, позволяет воспроизводить звуки, издаваемые кукушкой.

При нажатия на кнопку S1 конденсаторы С1 и С2 быстро заряжаются (С1 через диод VD1) до напряжения питания. Постоянная времени разряда для С1 около 1 с, для С2— 2 с. Напряжение разряда С1 на двух инверторах микросхемы DD1 преобразуется в прямоугольный импульс длительностью около 1 с, который через резистор R4 модулирует частоту генератора на микросхеме DD2 и одном инверторе микросхемы DD1. Во время длительности импульса частота генератора составит 400— 500 Гц, при его отсутствии — примерно 300 Гц.

Напряжение разряда С2 поступает на вход элемента И (DD2) и разрешает работу генератора примерно в течение 2 с. В результате на выходе схемы получается двухчастотный импульс.

Схемы находят применение в бытовых устройствах для привлечения внимания нестандартной звуковой индикацией к происходящим электронным процессам.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.

Что такое генератор звука и с чем его едят? Итак, давайте первым делом определимся со значением слова “генератор”. Генератор – от лат. generator – производитель. То есть объясняя домашним языком, генератор – это устройство, которое производит что-либо. Ну а что такое звук? Звук – это колебания, которые может различить наше ухо. Кто-то пёрнул, кто-то икнул, кто-то кого то послал – все это звуковые волны, которые слышит наше ухо. Нормальный человек может слышать колебания в диапазоне частот от 16 Гц и до 20 Килогерц. Звук до 16 Герц называют инфразвуком , а звук более 20 000 Герц – ультразвуком .

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что генератор звука – это устройство, которое излучает какой-либо звук. Все элементарно и просто;-) А почему бы его нам не собрать? Схему в студию!

Как мы видим, моя схема состоит из:

– конденсатора емкостью 47 наноФарад

– резистора 20 Килоом

– транзисторов КТ315Г и КТ361Г, можно с другими буквами или вообще какие-нибудь другие маломощные

– маленькая динамическая головка

– кнопочка, но можно сделать и без нее.

На макетной пл ате все это выглядит примерно вот так:

А вот и транзисторы:

Слева – КТ361Г, справа – КТ315Г. У КТ361 буква находится посередине на корпусе, а у 315 – слева.

Эти транзисторы являются комплиментарными парами друг другу.

А вот и видео:

Частоту звука можно менять, меняя значение резистора или конденсатора. Также частота увеличивается, если повышать напряжение питания. При 1,5 Вольт частота будет ниже, чем при 5 Вольтах. У меня на видео напряжение выставлено 5 Вольт.

Знаете в чем еще прикол? У девчат диапазон восприятия звуковых волн намного больше, чем у парней. Например, парни могут слышать до 20 Килогерц, а девчата уже даже до 22 Килогерц. Этот звук настолько писклявый, что он очень сильно действует на нервы. Что я хочу этим сказать?)) Да да, почему бы нам не подобрать такие номиналы резистора или конденсатора, чтобы девчата слышали этот звук, а парни нет? Прикиньте, сидите вы на парах, врубаете свою шарманку и смотрите на недовольные рожи одногруппниц (классниц). Для того, чтобы настроить прибор, нам конечно понадобится девочка, которая помогла бы услышать этот звук. Не все девчата также воспринимают этот высокочастотный звук. Но самый-самый прикол в том, что невозможно узнать, откуда идет звучание))). Только если что, я вам это не говорил).

Схема звукового генератора на транзисторах

Генератор звуковых волн – это устройство или узел электрической цепи, отвечающий за создание и воспроизведение звуковых колебаний.

Где может пригодиться такое устройство:

1.Простой электрический дверной звонок (при замыкании контактов вынесенной удаленно кнопки происходит оповещение звуком о посетителях);

2.Сигнализации (при срабатывании системы безопасности включается блок звукового оповещения);

3.Формирование определенного тембра звука в звуковой аппаратуре;

4.Отпугивание насекомых/птиц (при излучении звуковых колебаний в определенных частотах);

5.В другой профессиональной технике (проверка низкочастотных цепей, тестирование деталей на дефекты и другие цели, основывающиеся на свойствах звуковых волн).

Простейший генератор звука на транзисторах

Ниже предложена схема с минимальным количеством радиодеталей. Она может пригодиться начинающим радиолюбителям, в радиокружках, в тестовых стендах, для дверного звонка и т.п.

В обиходе ее еще называют "пищалкой".

VT1 – биполярный транзистор n-p-n типа, например, КТ315. Подойдет любой, даже маломощный.

VT2 – биполярный, но p-n-p n типа, например, КТ361. Тоже подойдет любой.

Колебания задаются конденсатором, его емкость должна быть в диапазоне 10-100 нФ.
Резистор – подстроечный, подойдет с номиналом в диапазоне 100-200 кОм.

Динамик BA1 должен быть маломощным, его параметры должны быть сопоставимы с параметрами питающего элемента. В данной схеме может использоваться любой подручный – из игрушек или наушников.

При правильном расположении элементов печатная плата не понадобится.

Доработка до "игровой панели"

По указанной схеме можно собрать целую панель, способную генерировать звуковые колебания различных частот:

1.Так как за генерацию частоты отвечает емкость конденсатора, то количество выводов можно сделать по количеству имеющихся в наличии разных емкостей (желательно с большим шагом, чтобы изменение частоты было сразу заметно уху.

2.Один вывод конденсаторов будет общим у всех, и соединен, например, с базой VT1 или контактом динамика.

3.Вторые выводы соединяются с выводами одиночных гальванических контактов на панели.

4.Теперь для получения звука достаточно включить в цепь новый конденсатор лишь соединив любой из выведенных контактов со второй общей точкой в схеме (если первый общий вывод подключался к базе VT1, то второй – эмиттеру VT2/контакту динамика, или наоборот).

5.При желании выключатель можно исключить из схемы.

В качестве примера.

Еще одна простая реализация на схеме ниже.

Более сложная схема

Если вам нужна возможность регулировки звуковых частот в заданном диапазоне, то возможно, вам пригодится схема ниже.