Generatoare de semnal pe ICL8038.
Într-unul dintre articolele noastre, am revizuit deja schema de circuit a unui generator de funcții, era un kit de bricolaj fabricat în China, un link către articol:
În acest articol, vă împărtășim un circuit oscilator similar, care este, de asemenea, capabil să emită o undă sinusoidală, triunghiulară și dreptunghiulară. Ca și în articolul precedent, se ia ca bază cipul ICL8038, ale cărui semnale sunt amplificate de amplificatorul operațional TL071. Circuitul este prezentat mai jos:
Un divizor de tensiune rezistiv este instalat la ieșirea TL071, ceea ce vă permite să aveți un semnal de ieșire normal și de nivel înalt. De asemenea, este posibil să reglați câștigul folosind un potențiometru cu o valoare nominală de 100 kOhm. Între generator și amplificator este instalat un comutator cu 3 poziții, prin care este selectată forma semnalului de ieșire.
În circuitul celui de-al 10-lea segment al microcircuitului ICL8038, este instalat și un comutator de biscuiți, are 5 poziții, scopul său este de a selecta domeniul de frecvență, care depinde de valoarea capacității din acest circuit.
Rezistoarele trimmer ajustează forma semnalului de ieșire de către generator, adică astfel încât geometria semnalului să fie corectă, fără distorsiuni.
Cipul ICL8038 este capabil să genereze semnale cu frecvențe de la 0,001 Hz la 300 kHz. Puteți găsi fișa de date pentru aceasta în arhiva de descărcare.
Alimentarea circuitului este bipolară, este implementată folosind doi stabilizatori integrati 7812 și 7912. Placa are o punte de diode asamblată pe diode 1N4007 sau similare, și capacități de netezire cu o valoare nominală de 2200 mF. O schimbare este furnizată la bornele de putere de la un transformator, tensiunea poate fi de la 2 x 10 la 2 x 15 volți.
Sursele PCB sunt următoarele:
Sursa plăcii, vedere din lateral a elementelor:
Ei bine, ca de obicei, conversia noastră de imagini în format LAY6:
Vizualizare foto în format LAY6:
Placă generatoare pe ansamblul ICL8038 + TL071:
Formele de undă de ieșire ale generatorului sunt prezentate în următoarea imagine:
Există un alt circuit foarte asemănător, diferența este că folosește amplificatorul operațional LM741, vezi următoarea imagine:
Sursele consiliului sunt următoarele:
Placa acestei variante a generatorului, convertită în formatul LAY6:
Vedere foto a plăcii în format LAY6:
Vă rugăm să rețineți că la asamblarea celei de-a doua versiuni a generatorului, nu uitați să puneți jumperi între punctele „A” și „B”, vezi imaginile de mai jos:
Placă generatoare pe ansamblul ICL8038 + LM741:
Diagramele schematice ale generatoarelor de funcții de pe ICL8038, o fișă de date pentru cipul generatorului, precum și plăcile de circuite imprimate ale ambelor opțiuni pot fi descărcate într-un singur fișier printr-un link direct de pe site-ul nostru, care va apărea pe aceeași pagină după ce faceți clic pe orice rândul blocului de anunțuri de mai jos, cu excepția rândului „Publicitate plătită”. Dimensiunea arhivei - 3 Mb.
Capabil să genereze simultan atât semnale pătrate, cât și semnale dinți de ferăstrău, este de obicei format din două părți (Fig. 36.1):
♦ declanșare Schmitt neinversabilă pe cipul DA1;
♦ integrator pe un cip DA2.
La C 1 \u003d 4,7 nF, frecvența de generare este de 30 kHz, la 0 \u003d 47 nF -
20 Hz. Tensiunea de alimentare a generatorului poate varia între 4,5-18 V.
Având în vedere relevanța mare a generatoarelor funcționale, au fost create microcircuite specializate ale unor astfel de generatoare. Un exemplu este ICL8038 de la Harris Semiconductor.
Tensiune de alimentare ±(5-15) V cu alimentare bipolară sau 10-30 V cu alimentare unipolară. Curentul consumat de microcircuit nu depășește 20 mA (nominal - 12 mA) la o tensiune de alimentare de ± 10 V. Amplitudinea tensiunii de ieșire de formă triunghiulară la o rezistență de sarcină de 100 kΩ atinge 1/3 din alimentare. tensiune, pentru un semnal sinusoidal - până la 0,22 din tensiunea de alimentare .
În fig. 36.6.
Când utilizați cipul ICL8038 (Fig. 36.7), este convenabil
Orez. 36.6. Opțiuni pentru conectarea elementelor rezistive la cipul ICL8038
Orez. 36.7. Opțiune de activare a cipului ICL8038 cu modularea în frecvență a semnalelor generate
efectuează modularea în frecvență a semnalelor generate. Folosind această caracteristică a microcircuitului, este ușor să creați semnale dreptunghiulare, triunghiulare și sinusoidale, controlate simultan de nivelul tensiunii externe.
Pentru a reduce distorsiunea semnalului sinusoidal, ajustările prevăzute de soluția de circuit prezentată în fig. 36.8.
Orez. 36.8. activați cipul ICL8038 pentru a minimiza distorsiunea formei de undă sinusoidală
Pentru a crește capacitatea de sarcină a generatorului, circuitul prezentat în Fig. 36.9. Este utilizată o etapă tampon convențională, care poate fi utilizată pentru fiecare dintre ieșiri. sarcina este determinată de alegere
cipuri OU; pentru cazul de sarcină dat nu trebuie să fie mai mic de 1 kOhm.
Orez. 36.9. pe cipul ICL8038 cu capacitate de încărcare crescută pentru un semnal sinusoidal
Orez. 36L0. pe cipul ICL8038 cu control al frecvenței de la 20 Hz la 20 kHz
Gama largă practică, care acoperă întreaga gamă de frecvențe audio, este prezentată în fig. 36.10. Potențiometrul R7 minimizează distorsiunea semnalului sinusoidal. R3 este conceput pentru a regla raportul puls/pauză (sau simetria) semnalelor generate. Potențiometrul R10 reglează frecvența semnalelor generate.
Balsam aditiv cu formă de undă triunghiulară
Semnalele electrice de formă triunghiulară sunt obținute de obicei folosind procese de încărcare-descărcare în circuitele RC. Lucrările descriu și analizează principiul generării de semnale de formă triunghiulară prin adăugarea antifază a semnalelor sinusoidale rectificate folosind redresoare cu undă completă, deplasate între ele cu un unghi de 90°. Mai jos este o implementare practică a unui generator de forme de undă triunghiulare reglabil la frecvență folosind acest principiu de sinteză.
DA1-DA3 au colectat semnale LR de formă sinusoidală, de la ieșirile cărora sunt preluate semnale deplasate în fază cu un unghi de 90 ° (punctele A și B). Aceste semnale sunt alimentate la intrările a două redresoare de precizie realizate DA4, DA5 și, respectiv, DA6, DA7. Semnalele de la ieșirile redresoarelor (punctele C și D) sunt amestecate la divizorul rezistiv de tensiune R13, R15, R16 (punctul E). Semnalul de ieșire (punctul E) are o formă triunghiulară cu o abatere de la liniaritate de până la 3%.
Frecvența de funcționare a generatorului este determinată de valorile nominale ale circuitelor de setare a frecvenței - inductanțe LI, L2, potențiometru dublu R9, R10 și rezistențe R7, R8. Pentru evaluările specificate, intervalul de frecvență de acord este 3300-4000 Hz.
Puteți schimba treptat intervalul de frecvență de funcționare prin comutarea inductoarelor LI, L2. Când extindeți intervalul de reglare prin schimbarea în continuare a raportului elementelor
Orez. 36.11. generator de forme de undă triunghiular reglabil fără capacitate
R7/R9=R8/R10 devine evidentă o dependență pronunțată a amplitudinii semnalului de ieșire de frecvență. Pentru a elimina acest neajuns, este necesar fie să restrângeți domeniul de reglare al generatorului, fie să utilizați amplificatoare intermediare cu control automat al câștigului.
Construcție inversă
La crearea generatoarelor funcționale, se folosesc în mod tradițional impulsuri dreptunghiulare, la ieșirea cărora este conectat un modelator de tensiune triunghiular bazat pe procese de încărcare-descărcare. Apoi semnalul triunghiular este convertit într-un fel de semnal sinusoidal, extragând prima armonică din acesta. Dezavantajele unor astfel de soluții de circuit sunt evidente: aceasta este o neliniaritate pronunțată a proceselor de încărcare-descărcare, care este vizibilă mai ales atunci când frecvența generatorului este reglată și distorsiuni vizibile ale semnalului sinusoidal ca urmare a filtrării slabe a armonicilor superioare ale semnalul complex.
S. I. Semenov - redresoare cu undă completă de precizie (IC-uri DA4, DA5 și DA9, DA10), ale căror semnale de ieșire sunt adăugate în antifază, formând astfel un semnal triunghiular. Semnalul de formă triunghiulară este apoi alimentat circuitului pentru formarea impulsurilor dreptunghiulare bipolare (IC-uri DA6-DA8).
Diagramele de semnal în diferite puncte ale dispozitivului sunt prezentate în fig. 36.12.
Funcționează în domeniul de frecvență: pentru semnale sinusoidale - 50-500 Hz, pentru semnale triunghiulare și dreptunghiulare (cu dublarea frecvenței inițiale) - 100-1000 Hz. Frecvența de funcționare este modificată fără probleme prin restructurarea potențiometrului dublu R9, R10. Comutarea treptată a intervalului de frecvențe generate până la subherți poate fi asigurată prin comutarea condensatoarelor de setare a frecvenței C2 și C3. Deci, cu o scădere a capacităților condensatoarelor C2 și C3 de 10 ori, adică până la 3,3 nF, gama de frecvențe generate este de 1000-10000 Hz pentru semnalele dinți de ferăstrău și dreptunghiulare; sinusoidal - 500-5000 Hz. 
Shustov M.A., Circuiterie. 500 de dispozitive pe microcircuite analogice. - Sankt Petersburg: Știință și tehnologie, 2013. -352 p.
O zi buna dragi radioamatori! Vă urez bun venit pe site-ul ""
Asamblam un generator de semnal - un generator funcțional. Partea 1.
În această lecție Școli radio pentru începători vom continua să ne umplem laboratorul radio cu instrumentele de măsură necesare. Astăzi vom începe să colectăm generator de funcții. Acest dispozitiv este necesar în practica unui radioamator pentru a configura diverse circuite de radioamatori- amplificatoare, dispozitive digitale, diverse filtre și multe alte dispozitive. De exemplu, după ce asamblam acest generator, vom face o scurtă pauză în care vom realiza un simplu dispozitiv de lumină și muzică. Deci, pentru a regla corect filtrele de frecvență ale circuitului, acest dispozitiv ne este doar foarte util.
De ce acest dispozitiv este numit generator funcțional și nu doar generator (generator de joasă frecvență, generator de înaltă frecvență). Dispozitivul pe care îl vom realiza generează trei semnale diferite la ieșirile sale simultan: sinusoidal, dreptunghiular și dinți de ferăstrău. Ca bază pentru proiectare, vom lua schema lui S. Andreev, care este publicată pe site-ul web în secțiunea: Circuite - Generatoare.
Pentru început, trebuie să studiem cu atenție circuitul, să înțelegem principiul funcționării acestuia și să colectăm detaliile necesare. Datorită utilizării unui microcircuit specializat în circuit ICL8038 care este conceput doar pentru a construi un generator de funcții, designul este destul de simplu.
Desigur, prețul unui produs depinde de producător, de capacitățile magazinului și de mulți alți factori, dar în acest caz urmărim un singur obiectiv: găsirea componentei radio necesare care să fie de calitate acceptabilă și, cel mai important, accesibil. Probabil ați observat că prețul unui microcircuit depinde în mare măsură de marcarea acestuia (AC, BC și SS). Cu cât cip este mai ieftin, cu atât caracteristicile sale sunt mai proaste. Aș recomanda să optați pentru cipul „BC”. Caracteristicile ei nu sunt foarte diferite de „AC”, dar mult mai bune decât cele ale „SS”. Dar, în principiu, desigur, și acest microcircuit va funcționa.
Asamblam un generator de funcții simplu pentru laboratorul unui radioamator începător
O zi buna dragilor radioamatori! Astăzi vom continua să ne colectăm generator de funcții. Ca sa nu sari printre paginile site-ului il postez din nou Schema circuitului generatorului de funcții, al cărui ansamblu suntem angajați:
Și postez și fișa tehnică (descrierea tehnică) a microcircuitelor ICL8038 și KR140UD806:
(151,5 KiB, 6.062 accesări)
(130,7 KiB, 3.494 accesări)
Am adunat deja piesele necesare pentru asamblarea generatorului (pe unele le-am avut - rezistențe constante și condensatoare polare, restul au fost cumpărate de la un magazin de piese radio):
Cele mai scumpe piese au fost cipul ICL8038 - 145 de ruble și comutatoare pentru 5 și 3 poziții - 150 de ruble. În total, această schemă va trebui să cheltuiască aproximativ 500 de ruble. După cum puteți vedea în fotografie, comutatorul cu cinci poziții este cu două secțiuni (nu a existat o singură secțiune), dar acest lucru nu este înfricoșător, mai mult este mai bine decât mai puțin, mai ales că a doua secțiune ne poate fi utilă. Apropo, aceste comutatoare sunt exact aceleași, iar numărul de poziții este determinat de un opritor special, care poate fi setat singur la numărul dorit de poziții. În fotografie am doi conectori de ieșire, deși în teorie ar trebui să fie trei: comun, 1:1 și 1:10. Dar puteți pune un mic comutator (o ieșire, două intrări) și puteți comuta ieșirea dorită la un conector. În plus, vreau să fiu atent la rezistența constantă R6. Nu există o evaluare de 7,72 MΩ în linia rezistențelor megaohmi, cea mai apropiată evaluare este de 7,5 MΩ. Pentru a obține valoarea dorită, va trebui să utilizați un al doilea rezistor de 220 kOhm, conectându-le în serie.
De asemenea, vreau sa va atrag atentia ca nu vom termina asamblarea si reglarea acestui circuit pentru asamblarea generatorului functional. Pentru a lucra confortabil cu generatorul, trebuie să știm ce frecvență este generată în momentul lucrului, sau poate fi necesar să setăm o anumită frecvență. Pentru a nu folosi dispozitive suplimentare în aceste scopuri, vom dota generatorul nostru cu un simplu frecvenmetru.
În a doua parte a lecției, vom studia o altă metodă de fabricare a plăcilor cu circuite imprimate - metoda LUT (călcare cu laser). Vom crea placa în sine în popularul radio amator program pentru crearea plăcilor de circuite imprimate – DISPOSARE SPRINT.
Cum să lucrați cu acest program, nu vă voi explica încă. În lecția următoare, în fișierul video, voi arăta cum să ne creăm placa de circuit imprimat în acest program, precum și întregul proces de fabricare a plăcii folosind metoda LUT.
Generator de funcții analogice simplu (0.1Hz - 8MHz). Articol retipărit de pe site.
Printre radioamatorii, cipul MAX038 este popular pe merit, pe baza căruia este posibilă asamblarea unui generator de funcții simplu care acoperă banda de frecvență de 0,1 Hz - 20 MHz. Cumpărarea unui cip MAX038 a devenit la fel de ușoară precum decojirea perelor, așa cum este indicat. Clonele MAX038 care au apărut au parametri foarte modesti în comparație cu acesta. Deci, ICL8038 are o frecvență maximă de operare de 300 kHz, iar XR2206 are o frecvență maximă de operare de 1 MHz. Circuitele generatoarelor de funcții analogice simple găsite în literatura de radioamatori au, de asemenea, o frecvență maximă de câteva zeci și foarte rar, sute de kHz.
Pentru atenția dumneavoastră, a fost propus un circuit generator de funcții analogice care își formează semnalele de formă sinusoidală, dreptunghiulară, triunghiulară și funcționează în intervalul de frecvență de la 0,1 Hz la 8 MHz.
Vedere din față:
Vedere din spate:
Generatorul are următorii parametri:
amplitudinea semnalului de ieșire:
sinusoidal……………………………1,4 V;
dreptunghiular……………………………..2,0 V;
triunghiular………………………………...2,0 V;
intervale de frecventa:
0,1…1 Hz;
1…10 Hz;
10…100 Hz;
100…1000 Hz;
1…10 kHz;
10…100 kHz;
100…1000 kHz;
1…10 MHz;
tensiune de alimentare………………………….220 V, 50 Hz.
Circuitul dezvoltat al generatorului de funcții de mai jos s-a bazat pe circuitul de la:
Generatorul este realizat dupa schema clasica: integrator + comparator, asamblat doar pe componente de inalta frecventa.
Integratorul se bazează pe amplificatorul operațional DA1 AD8038AR cu o lățime de bandă de 350 MHz și o rată de variație de 425 V/µs. Comparatorul se face pe DD1.1, DD1.2. Impulsurile dreptunghiulare de la ieșirea comparatorului (pin 6 DD1.2) sunt alimentate la intrarea inversoare a integratorului. Pe VT1 se realizează un emițător de urmărire, din care se iau impulsuri de formă triunghiulară care controlează comparatorul. Comutatorul SA1 selectează intervalul de frecvență necesar, potențiometrul R1 servește pentru reglarea lină a frecvenței. Rezistorul trimmer R15 stabilește modul de funcționare al generatorului și reglează amplitudinea tensiunii triunghiulare. Rezistorul trimmer R17 reglează componenta constantă a tensiunii triunghiulare. De la emițătorul VT1 se furnizează o tensiune triunghiulară comutatorului SA2 și driverului de tensiune sinusoidală, realizat pe VT2, VD1, VD2. Rezistorul trimmer R6 stabilește distorsiunea minimă a sinusoidei, iar rezistența trimmer R12 reglează simetria tensiunii sinusoidale. Pentru a reduce coeficientul armonic, vârfurile semnalului triunghiular sunt limitate la circuitele VD3, R9, C14, C16 și VD4, R10, C15, C17. Din tamponul DD1.4 se iau impulsuri dreptunghiulare. Semnalul selectat de comutatorul SA2 este alimentat la potențiometrul R19 (amplitudine), iar din acesta la amplificatorul de ieșire DA5, realizat pe AD8038AR. Pe elementele R24, R25, SA3 se realizeaza un atenuator de tensiune de iesire 1:1 / 1:10.
Generatorul este alimentat de o sursă de transformator clasică cu stabilizatori liniari care generează tensiuni de +5V, ±6V și ±3V.
Pentru a indica frecvența generatorului, a fost folosită o parte a circuitului de la un frecvențămetru deja terminat, luată din:
Pe tranzistorul VT3 se realizează o formă de amplificator de impulsuri dreptunghiulare, de la ieșirea căruia semnalul este alimentat la intrarea microcontrolerului DD2 PIC16F84A. MK este tactat de la un rezonator de cuarț ZQ1 la 4 MHz. Butonul SB1 selectează prețul cifrei celei mai puțin semnificative 10, 1 sau 0,1 Hz și timpul de măsurare corespunzător 0,1, 1 și 10 sec. Ca indicator a fost folosit WH1602D-TMI-CT cu caractere albe pe fundal albastru. Adevărat, unghiul de vizualizare al acestui indicator s-a dovedit a fi 6:00, ceea ce nu corespundea instalării sale într-o carcasă cu un unghi de vizualizare de 12:00. Dar această problemă a fost eliminată, așa cum va fi descris mai jos. Rezistorul R31 setează curentul de iluminare de fundal, iar rezistorul R28 reglează contrastul optim. Trebuie remarcat faptul că programul pentru MK a fost scris de autor pentru indicatori de tip DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 de la DataVision, în care procedura inițială de inițializare se pare că nu se potrivesc indicatoarele WH1602 de la WinStar . Ca urmare, după asamblarea frecvențeimetrului, nu a fost afișat nimic pe indicator. Nu existau alți indicatori de dimensiuni mici în vânzare la acel moment, așa că a trebuit să facem modificări la codul sursă al programului frecvențămetru. Pe parcurs, în timpul experimentelor, o astfel de combinație a fost dezvăluită în procedura de inițializare, în care un afișaj cu două linii cu un unghi de vizualizare de 6:00 a devenit un afișaj cu o singură linie, în plus, era destul de confortabil de citit la un unghi de vizualizare de 12:00. Inscripțiile afișate pe linia de jos, indicii despre modul de funcționare al frecvențeimetrului, nu mai sunt vizibile, dar nu sunt deosebit de necesare, deoarece. funcțiile suplimentare ale acestui contor de frecvență nu sunt utilizate.
Din punct de vedere structural, generatorul functional este realizat pe o placa de circuit imprimat din fibra de sticla folie unilaterala cu dimensiunile 110x133 mm, proiectata pentru o carcasa standard din plastic Z4. Indicatorul este montat vertical pe cameră pe două colțuri. Se conectează la placa principală folosind un cablu cu conector pentru IDC-16. Un cablu subțire ecranat este utilizat pentru a conecta circuite de înaltă frecvență în circuit. Iată o fotografie a generatorului cu capacul superior scos:
După ce generatorul este pornit pentru prima dată, este necesar să controlați tensiunile de alimentare și, de asemenea, să setați tensiunea de -3V la ieșirea DA7 LM337L cu un rezistor de reglare R29. Rezistorul R28 stabilește contrastul optim al indicatorului. Pentru a configura generatorul, trebuie să conectați un osciloscop la ieșirea acestuia, setați comutatorul SA3 în poziția 1:1, SA2 în poziția corespunzătoare tensiunii triunghiulare, SA1 în poziția 100 ... 1000 Hz. Rezistorul R15 realizează o generare stabilă a semnalului. Prin deplasarea cursorului rezistorului R1 în poziția inferioară conform schemei, rezistența de reglare R17 realizează simetria semnalului triunghiular față de zero. Apoi, comutatorul SA2 trebuie mutat în poziția corespunzătoare formei sinusoidale a semnalului de ieșire, iar rezistențele de reglare R12 și, respectiv, R6, realizează simetria și distorsiunea minimă a sinusoidei.
Iată ce s-a întâmplat până la urmă:
Undă pătrată 1 MHz: Undă pătrată 4 MHz: Triunghi 1 MHz:
Triunghi 1 MHz: Sinus 8 MHz:
Trebuie remarcat faptul că la frecvențe de peste 4 MHz încep să se observă distorsiuni pe semnalele triunghiulare și dreptunghiulare asociate cu o lățime de bandă insuficientă a amplificatorului de ieșire. Dacă se dorește, acest dezavantaj poate fi eliminat cu ușurință prin transferul amplificatorului treptei de ieșire DA5 la circuitul de la sursa VT2 la SA2, adică. utilizați-l ca amplificator de semnal sinusoidal și, în loc de amplificator de ieșire, utilizați un repetor pe un alt amplificator operațional AD8038AR, recalculând rezistența divizoarelor de semnal triunghiulare (R18, R36) și dreptunghiulare (R21, R35) la un factor de diviziune mai mic, respectiv.
Fișiere:
Literatură:
1) Generator de funcții cu gamă largă. A.Ishutinov. Radio Nr 1/1987
2) Contor de frecvență multifuncțional economic. A. Sharypov. Radio Nr 10-2002.