Функциональный генератор на оу: Функциональный генератор на ОУ — Технарь

Функциональный генератор на ОУ — Технарь

Генератор сигналов, о котором пойдет речь, собран всего на одном ОУ и двух полевых транзисторах. Его с успехом могут повторить даже начинающие радиолюбители. Прибор генерирует напряжения прямоугольной и треугольной формы частотой от 20 Гц до 20 кГц, а также пилообразные колебания положительной и отрицательной полярности частотой от 40 Гц до 40 кГц.


Рис. 1. Упрощенная схема мультмвибратора на ОУ.

Основой генератора служит мультивибратор на ОУ, упрощенная схема которого приведена на рис. 1. Самовозбуждение мультивибратора обеспечивается положительной обратной связью через делитель R2R3, период колебаний определятся временем перезарядки конденсатора С1 через резистор R1 до уровня, заданного этим делителем, На выходе ОУ формируются импульсы прямоугольной формы со скважностью 2 (“меандр”).

Так как конденсатор С1 перезаряжается через резистор, на нем формируется изменяющееся по экспоненциальному закону напряжение. Для получения высоколинейного треугольного напряжения вместо резистора R1 необходимо включить двуполярный источник тока, а для формирования из треугольных колебаний пилообразного напряжения — обеспечить зарядный ток, в несколько десятковраз больший разрядного. Все это и реализовано в функциональном генераторе, принципиальная схема которого представлена в тексте.

Генератор состоит из мультивибратора на ОУ DA1, двуполярного регулируемого источника тока на транзисторе VT2 и выпрямительном мосте VD1 и истокового повторителя на транзисторе VT1. Нужный поддиапазон частот выбирают переключателем SA1, в пределах поддиапазона генератор перестраивают резистором R4, изменяющим ток двуполярного источника. Выключателем SA3 выбирают форму генерируемых колебаний (при замыкании его контактов частота колебаний повышается вдвое), а переключателем SA2 — полярность пилообразного напряжения. Если выключатель SA3 установлен в положение, показанное на схеме, к выходу 1 подводится треугольное напряжение, а к выходам 2 и 3 — прямоугольное (“меандр”). При замкнутых контактах этого выключателя на выход 1 поступают пилообразные колебания, а на выходы 2 и 3 — короткие импульсы, совпадающие (по времени и длительности) с их обратным ходом. Максимальная амплитуда импульсов на выходе 1 — 0,5…2 В, на выходе 2 — 10 В (в первом случае амплитуду регулируют резистором R3, во втором — резистором R6).

Вместо ОУ К140УД6 в генераторе можно применить К140УД7, К140УД8, вместо транзисторов КПЗОЗВ — КПЗОЗБ, КП307Е, сборки КПС104Б, КПС104Г, КПС104Д, а также транзисторы КП103Е, КП103Ж, КП103И (при использовании последних полярность включения моста VD1 необходимо изменить на обратную, а вывод стока транзистора VT1 и верхний по схеме вывод резистора R3 поменять местами), Постоянные резисторы могут быть типа ВС или МЛТ, подстроечный — СПЗ-1, СП5-2 или СП5-16, переменные — СП или СПО. Оксидные конденсаторы С4, С5 — К50-3, К50-6 или К53-1, С1, С6 — К50-6 или К53-7, остальные — МБМ или КМ. Выпрямительный мост VD1 и диоды VD2, VD3 можно заменить диодами серий КД503, КД510, КД522 и т. п. Переключатель SA1 — ПМ или МПН-1; SA2, SA3 — П2К или МТ1.

Рис. 2. Конструкция генератора.

Возможный вариант конструкции генератора изображен на рис. 2, а его внешний вид — на рис. 4. Все детали смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, служащей одновременно и передней панелью прибора. Между ней и фальшланелью из органического стекла помещен лист бумаги, на который нанесены обозначения органов управления и гнезд. Примерное расположение монтажных площадок, к которым припаяны выводы деталей, показано на рис. 3 вкладки.

Рис. 3. Примерное расположение контактных площадок на печатной плате и схема соединений на ней

Неиспользуемые выводы ОУ и транзисторов при монтаже обкусывают.

При налаживании генератора подключают осциллограф к выходу 1 и подстроечным резистором R1 добиваются максимально возможной амплитуды неискаженного треугольного напряжения во всем интервале частот. Затем подбирают конденсаторы С1—СЗ до получения частотных поддиапазонов 20…200 Гц (С1), 0,2… 2 кГц (С2) и 2…20 кГц (СЗ) с запасом на краях не менее 10 %. И наконец, градуируют шкалу, используя частотомер или образцовый генератор и осциллограф.

Рис. 4. Внешний вид генератора.

Если необходимы пилообразное и треугольное напряжения амплитудой до 10 В, взамен истокового повторителя на транзисторе VT1 следует применить усилитель на ОУ К140УД6 с коэффициентом передачи в пределах 5…20 (подбирают экспериментально). В заключение следует указать, что верхнюю границу диапазона генерируемых сигналов можно значительно повысить, применив более быстродействующий ОУ.

Простой универсальный функциональный генератор ГА71

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Измерительная техника >

Простой универсальный функциональный генератор ГА71

Итак, опять функциональный генератор. Как и многие другие, в очередной раз столкнувшись с его надобностью, начал смотреть описания различных конструкций. Попадались достойные варианты, но в каждом что-то не устраивало. Поэтому решился объять необъятное и сделать свой, с Блэк Джеком и шлюх.. преферансом и поэтессами. Ну и как каждый мужик должен посадить дерево, построить дом и вырастить сына, каждый настоящий радиолюбитель должен сделать цветомузыку, радиоприемник и функциональный генератор.

Идея была создать максимально полезный прибор, который бы не пылился на полке, а был постоянным помощником на рабочем столе, занимая немного места. Сделать прибор максимально универсальным, но остаться в рамках разумного компромисса между сложностью и количеством функций и режимов. Сделать интерфейс прибора наглядным и интуитивно понятным, на родном языке, не требующим для работы чтения и запоминания вороха инструкций. Без бесконечных меню с одной стороны или леса ручек и кнопок с другой. На приборе должно быть удобно регулировать во время работы именно те параметры, которые требуются. По возможности конструкция не должна требовать настройки, состоять из дешевых и распространенных компонентов, простых в монтаже. Схемотехника с одной стороны не должна содержать дорогих компонентов типа DDS от аналоговых девиц, с другой не иметь дедовских матриц R-2R на дискретных резисторах. И вот после многих проб, ошибок и экспериментов по удовлетворению этих противоречивых требований, родился прибор, который выносится на суд общественности.

Участие в конкурсе определило основные моменты, на которые делался упор при проектировании прибора:
простота изготовления, повторяемость, относительная дешевизна.
максимум функциональности используемого железа, удобство использования.

Главные отличия от многочисленных собратьев:
— гибкий и простой интерфейс управления. Три функционально равнозначных регулятора (энкодера), которыми можно управлять любыми параметрами выходных сигналов, одним или сразу несколькими, в любых мыслимых комбинациях и вариантах в реальном времени. Например управление частотой одного выхода сразу двумя энкодерами, но с разным шагом. Или управление одним энкодером длительностью импульсов на разных входах и с противоположным знаком. Возможности ограничены только фантазией оператора.
— наличие большого количества выходов, на которых формируемые сигналы присутствуют всегда, независимо от режима работы прибора. Имеются несколько групп выходов: два аналоговых (А, Б), два импульсных (В, Г), три высокочастотных (Д, Е, Ж) выхода, вход внешнего запуска и измерения сигнала (У), а так же последовательный порт (UART). Выходы одной группы позволяют формировать взаимозависимые сигналы (модуляция, двухканальный ШИМ и т.д.).

— большое количество функций и вариантов применения для достаточно скромного размера. В том числе уникальных, например тестирование каналов передачи данных по последовательному порту с подсчетом количества ошибок и плавной регулировкой скорости для нахождения ее правильного значения в неизвестном потоке.
— легкость повторения. Не смотря на применение в конструкции микроконтроллера, прибор сможет повторить человек, вообще не знакомый с программированием или прошивкой микроконтроллеров. Для этого предусмотрена возможность прошить микроконтроллер без каких-либо программаторов или адаптеров, достаточно скачать свободно распространяемую утилиту на любой компьютер, стандартным шнурком подключить прибор к USB-разъему компьютера и выполнить пошаговую инструкцию.
— широкие возможности для конфигурирования под особенности конкретного железа (энкодеры, частоты внутренних преобразователей, делители напряжения обратных связей, частота кварца и т.д.).

Основные характеристики прибора:
Напряжение питания: постоянное, стабилизированное, .
Ток потребления в покое: 180мА.
Индикация: TFT дисплей 2.4d, 320х[email protected].
Управление: 3 функционально равнозначных энкодера с нажатием (разного цвета).
Выходы/входы: 8/2.
Подключения: нажимные клеммники с шагом 2.54мм.
Размеры: 130х95х45мм.
Вес: 170г.

Аналоговые выходы А, Б:
Выходной сигнал (с плавной настройкой формы -99%…0%…+99%):
— синус, с возможностью убрать или «выгнуть»(зеркально отразить) в противоположную сторону одну или другую полуволну периода.3), с возможностью убрать или «выгнуть»(зеркально отразить) в противоположную сторону одну или другую полуволну периода.

— трапеция, с настройкой от меандра до треугольника.
— конус, с настройкой от треугольника до «игл» вверх или вниз.
Комбинирование сигнала на выходе Б:
— генерация суммы сигналов выхода А и канала Б (А + Б).
— генерация произведения сигналов выхода А и канала Б (А * Б).
амплитудная модуляция выходом А канала Б (А ам Б), глубина 0…100%.
частотная модуляция выходом А канала Б (А чм Б), макс.девиация от f/8 до f.
— генерация белого шума.
Частотный диапазон: 0.1Гц…100кГц, с шагом от 0.1Гц.
Регулировка фазы: -360…+360 градусов, в том числе для кратных частот.
Размах (пик-пик), независимо на каждом выходе: 0…10В.
Выходной ток усилителей: до 80мА.
Смещение: фиксированное, половина размаха.
Коэффициент нелинейных искажений синуса THD 1кГц/9В@100R: 0.03% (Visual Analyser).

Импульсные выходы В, Г:
Форма выходного сигнала: прямоугольник.
Амплитуда, независимо на каждом выходе: 4…13В.
Диапазон формируемых интервалов: 40нс…40сек с шагом от 10нс.
Количество вариантов (схем) запуска последовательности импульсов: 12.
Запуск: автоматический, внешний по фронту, по спаду, по фронту и спаду.
Время нарастания/спада на нагрузке [email protected]нФ, 12В: 30/30нс.

Высокочастотные выходы Д, Е, Ж:
Форма выходного сигнала: меандр

.
Частотный диапазон: 4кГц…225МГц, с шагом 1Гц.
Амплитуда на нагрузке 50 Ом: 3.3В.
Выходной импеданс: 50 Ом.

Вход У:
Функции (одновременно):
внешний запуск последовательности на импульсных выходах.
— измерение размаха переменного напряжения.
— измерение среднего значения переменного напряжения.
— измерение максимального значения напряжения.
Частота дискретизации при измерении: 256кГц.
Длина окна выборок при измерении: 130мс.
Диапазон измеряемого напряжения: 0..3.3В.
Порог срабатывания компаратора запуска последовательности: 1.23В.
Максимальное входное напряжение: 15В

.
Входное сопротивление: 20кОм.

Узел последовательного порта:
Формат выходного/входного потока: 8N1/8Nx.
Скорость потока: стандартный ряд с плавной подстройкой 0.3…2400кбод.
Содержимое выходного потока: фиксированный, инкремент, случайный.
Отображаемый на дисплее приемный буфер: кольцевой, 96 байт.
Вид отображения принимаемых данных: HEX и ASCII (с кирилицей).
Выходное напряжение лог.»1″: 3.3В.
Входное максимальное/пороговое напряжение лог.»1″: 15В/1.5В.

 

Управление генератором. Для удобства все регулируемые параметры разбиты по смыслу на страницы. Переключения между страницами осуществляется удержанием одного или нескольких энкодеров. Их краткое описание можно увидеть на стартовой информационной странице, которую прибор показывает при включении:

Удержание всех трех энкодеров зеленый+синий+оранжевый вызывает переход в сервисное меню (описание ниже).

Каждый подлежащий регулированию параметр можно отметить одним или несколькими указателями энкодеров соответствующего цвета. Параметры регулируются только на активной в настоящий момент странице. Такой интерфейс управления обладает определенной новизной (по крайней мере похожего автору не встречалось), а все новое частенько идет с трудом, и на сколько он будет удобен для пользователей покажет время. Три энкодера выбраны по причине того, что редко в каких экспериментах и опытах требуется оперативная регулировка более трех параметров сигнала одновременно.

Порядок регулировки:
— когда указатель быстро мигает, он находится в состоянии выбора параметра. В этом состоянии вращением энкодера указатель перемещают на нужный параметр.

— нажатием на энкодер переходят в состояние регулировки параметра, при этом указатель начинает медленно мигать.
— теперь вращение энкодера вызовет регулировку этого параметра.
— при необходимости, нажатием на энкодер можно вновь перейти в состояние выбора параметра и выбрать другой параметр.

Установка нескольких указателей (дубликатов) одного цвета и изменение знака приращения при вращении энкодеров:
— находясь в состоянии выбора параметра, двойное нажатие на энкодер вызовет установку на данном параметре дубликата указателя (не закрашенный прямоугольник).
— повторное двойное нажатие вызовет смену дубликата на инверсный («минус»).
— следующее двойное нажатие снимет дубликат указателя.

При вращении энкодеров в состоянии регулирования по часовой стрелке, будут увеличиваться значения всех параметров на странице, отмеченных указателями и их дубликатами соответствующих цветов. А параметры отмеченные инверсными указателями при этом будут уменьшаться. К сложному на первый взгляд интерфейсу управления, после небольшого времени освоения, быстро привыкаешь. Видео с процессом работы интерфейса тут.

Использованные цвета для подписей на дисплее имеют определенный смысл:
— левый верхний энкодер 1 (зеленый).
— правый энкодер 2 (синий).
— левый нижний энкодер 3 (оранжевый).
— значения, подлежащие регулировке (бирюзовый) и их подписи (белый).
— обозначения выходов (желтый).
— измеренные значения (малиновый).
— вычисленные значения и их подписи (менее яркие).

 

Страница аналоговых выходов А и Б. Килогерцы и герцы частот для наглядности отделены друг от друга пробелами. Сигнал белого шума формируется аппаратно, поэтому регулировка его амплитуды ступенчатая и имеет только 11 уровней. Его смешивание с сигналом с другого выхода (через отдельные внешние резисторы), может оказаться очень полезным для эффективной отладки фильтров и других узлов техники обработки сигналов, цифровой и аналоговой. Из-за ограничений ЦАП микроконтроллера на частотах выше десятков килогерц у треугольного и прямоугольного сигнала ухудшается форма. Из-за известных ограничений алгоритма DDS, резкие перепады сигнала подвержены джиттеру (около 800нс).

В режимах комбинирования Б=А+Б, Б=АхБ, Б=АамБ, Б=АчмБ сигналы обоих каналов участвуют в преобразовании с учетом типа, формы, частоты, фазы и размаха. Результат преобразования отправляется на выход Б. В режимах Б=АамБ и Б=АчмБ сигнал канала А модулирует сигнал канала Б. При этом для Б=АамБ регулировка размаха А изменяет глубину модуляции, т.е. чем больше размах, тем сильнее подавление несущей (глубже модуляция). Для режима Б=АчмБ увеличение размаха А увеличивает девиацию, сдвигая вниз нижнюю границу частоты. Если в этом режиме на канале А установить пилообразный сигнал с периодом в несколько секунд, то получится подобие ГКЧ. Режим Б=АхБ отличается от Б=АамБ тем, что в последнем перемножаемые отсчеты сигналов нулевой (численно) уровень имеют не в нижней части размаха, а в ее середине, это приводит к введению постоянной составляющей в сигнале, равной половине размаха (симметрии). Вообще управляя параметрами обоих каналов в режиме комбинирования, можно формировать очень замысловатые сигналы.

 

Страница импульсных выходов В и Г. Из-за чрезвычайной гибкости этого узла, на первых порах может оказаться сложно настраивать необходимые режимы, например нетривиальные двухканальные схемы ШИМ. В этом случае лучше сначала нарисовать на бумаге желаемые сигналы, определить интервалы требующие регулировки и их величины, а затем выбрать подходящую схему запуска, выставить необходимые значения и разместить маркеры на нужных разрядах нужных величин. Старт интервала t1(t3) всегда приводит к появлению активного уровня на выходе В(Г), а его окончание к появлению пассивного уровня, старт/стоп интервалов t2, t4 не изменяет состояния выходов. Активный уровень может быть логической «1» (напряжение 4-13В), а может быть логическим «0» (0В). Миллисекунды, микросекунды и наносекунды интервалов отделены друг от друга пробелами. Из-за предделителей таймеров МК при больших интервалах минимальный шаг перестройки интервалов t1, t2, t3 становится крупнее. Интервал t4 формируется 32х-разрядным счетчиком, поэтому имеет расширенный диапазон настройки и не имеет увеличения шага на больших длительностях. С выходов можно непосредственно управлять затворами силовых полевых транзисторов. При больших выходных токах в цепях питания драйверов может возникать переходный процесс, искажающий амплитуду импульсов, это происходит из-за программной реализации петель обратной связи преобразователей. Из-за экстремальной простоты схемотехники выходных драйверов у них имеется задержка распространения сигнала (фронт — 220нс, спад — 150нс), это накладывает следующие ограничения: минимальный интервал не может быть короче этих значений, на коротких интервалах увеличивается погрешность их установки, возможен дребезг перепадов (джиттер).

 

Страница высокочастотных выходов Д, Е и Ж. Для высокочастотных выходов сигнал формируется недорогой микросхемой тактового генератора с PLL Si5351A. Мегагерцы, килогерцы и герцы частот для наглядности отделены друг от друга пробелами. Микросхема Si5351A может выдавать на своих выходах только две уникальные частоты выше 100МГц из-за наличия в ее составе всего двух узлов ФАПЧ. Один узел обслуживает выход Д, другой пару выходов Е и Ж. Это означает, что если на одном выходе пары (Е или Ж) установлена частота выше 100МГц, то на другом выходе пары выходная частота может быть либо меньше 100МГц, либо равно частоте первого выхода пары. Настройка сдвига фазы сигнала возможна только на выходах одного узла ФАПЧ, т.е. Е и Ж. Подстройкой статического сдвига и инверсией сигналов можно получить дифференциальные и квадратурные сигналы. Шаг сдвига зависит от выходной частоты.

На трех вышеописанных страницах в нижней строке отображаются результаты измерения по входу У.

 

Страница последовательного порта. В этом узле происходят следующие процессы:
однократная или автоматическая отправка содержимого выходного буфера. После окончания отправки формируется пауза Т. При заполнении буфера случайными данными или последовательным инкрементом данных, его обновление происходит перед каждой отправкой. Процесс передачи сопровождается отображением качающейся черточки на дисплее.
прием данных. Прием осуществляется всегда, независимо от передачи. Данные принимаются в кольцевой буфер длиной 1024 байта. На дисплее отображаются последние 96 принятых байт, белым цветом выделяется последний принятый байт.
подсчет ошибок, переданных и принятых байт. После окончания паузы происходит сравнение выходного буфера с данными, имеющимися на этот момент в приемном буфере, с подсчетом несовпадений значений байт.

Управление на этой странице немного отличается от основного способа, регулируемые параметры жестко привязаны к энкодерам и выделены на экране цветом (значение, галка, двойная галка — поворот, нажатие, двойное нажатие соответственно):
— зеленый энкодер:
— вращение: переключение скорости ступенями (300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 56000, 57600, 115200, 128000, 230400, 256000, 460800, 512000, 921600, 1024000, 1843200, 2048000, 2400000 бод).
— нажатие: сброс счетчиков переданных и принятых байт, а так же количества ошибок.
— двойное нажатие: инвертирование входного и/или выходного сигнала, при этом над символами Tx и Rx при инвертировании соответствующего вывода появляется черточка. При включении инвертирования входного вывода, его подтягивающий потенциал тоже соответственно меняется.

— синий энкодер:
— вращение: выбор длины пакета (1…260, 270…990, 999 байт).
— нажатие: выбор содержимого тестового пакета (0x00, случайный, все символы по порядку, 0x0F, 0xF0, 0x55, 0xFF).
— двойное нажатие: выбор паузы между пакетами (10, 30, 70, 100, 300, 700 мс).

— оранжевый энкодер:
— вращение: плавная подстройка скорости с шагом 0.2% (-49%…+99%). Значение скорости на дисплее соответственно пересчитывается.
— нажатие: старт отправки одного пакета / стоп отправки.
— двойное нажатие: старт автоматической отправки пакета.

 

 

Схемотехника. Основа прибора, это микроконтроллер серии STM32 с архитектурой ARM. Микроконтроллер работает на частоте 75МГц, хоть это и на 3МГц больше заявленной производителем, проблем это не вызывает. Ресурсы ядра, периферии и памяти микроконтроллера задействованы практически полностью. Для написания прошивки использовалась среда Keil uVision, язык программирования Си с использованием библиотеки Standard Peripherals Library (SPL). Для обеспечения одновременного функционирования всех режимов, внутренняя периферия тесно взаимоувязана аппаратно, с широким применением каналов прямого доступа к памяти (DMA) и разграничением по приоритетам. По параллельной шине к МК подключен дисплей. Сигналы с энкодеров МК обрабатывает программно. В микросхеме EEPROM запоминаются значения всех настроек и регулируемых параметров прибора. Для увеличения ресурса, запоминание осуществляется с секундной задержкой. Если EEPROM не запаяна, то при каждом включении настройки будут иметь значения по умолчанию. При включении прибора с нажатыми энкодерами и паузой в несколько секунд происходит восстановление всех настроек по умолчанию.

Сигналы на аналоговых выходах формируются прямым цифровым синтезом (табличный DDS). Частота дискретизации около 1.4МГц, разрядность ЦАП 12 бит, размер таблицы 1024 16-битных ячейки. За идею реализации быстрого алгоритма синтезатора огромное спасибо Neekeetos. Напряжение смещения на аналоговых выходах было выбрано фиксированным, так как по опыту оно почти всегда требуется, но его уровень не особенно важен. Усилитель питается от повышающего преобразователя +10.5В.

Сигнал для импульсных выходов, МК формирует полностью аппаратно. Четыре таймера работают в режиме Slave One-Pulse Mode производя запуск друг друга в различных комбинациях, формируя четыре независимых временных интервала. Не смотря на большое количество таймеров в МК и их развесистую архитектуру, пришлось долго подбирать комбинации периферийных модулей так, чтобы охватить все требуемые варианты работы импульсных выходов. Для питания выходных драйверов импульсных выходов, на одном из таймеров МК собраны два повышающих импульсных преобразователя напряжения, их обратные связи через делители заведены на АЦП МК. В качестве самих драйверов используется КМОП версия дешевого и распространенного таймера 555 с дополнительными эмиттерными повторителями.

Генератор Si5351A управляется по шине I2C. Эта часть схемы особенностей не имеет, все по даташиту микросхемы. Если микросхема не запаяна, страница высокочастотных выходов Д, Е, Ж будет не доступна. Для более качественного согласования выходов с нагрузкой можно применить коаксиальные разъемы с волновым сопротивлением 50 Ом.

Аналоговый вход У и последовательный порт имеют простейшие цепи защиты.


Источник питания — внешний. Он должен обеспечивать требуемые параметры тока и напряжения. На качество выходного сигнала генератора влияет уровень пульсаций источника. По желанию источник питания можно встроить внутрь корпуса или оснастить аккумулятором. Это не сложно сделать используя типовые модули с АлиЭкспресс.

Компоненты. Самый труднодоступный компонент, это TFT дисплей: диагональ 2.4 дюйма 320х240 точек, контроллер LI9341, шлейф на 37 выводов, их много разных, вот эти точно подходят. Микроконтроллер в корпусе LQFP48 STM32F303CBT (возможно применение STM32F303CСT). Операционный усилитель в каналах аналоговых выходов А и Б должен удовлетворять следующим требованиям: скорость нарастания не менее 10-15 в/мкс, выходной ток желателен не менее 50 мА, входной и выходной диапазон напряжений должен включать потенциал отрицательного источника питания (нижний rail по входу и выходу). Вместо MAX4392 применимы например MC33202, LMH6643, с некоторым ухудшением параметров AD8042, AD8052 или даже TS922. Микросхему Si5351A-B-GT (если нужны высокочастотные выходы) тоже можно недорого приобрести на AliExpress. EEPROM любая с однобайтовой адресацией 24C02…24С16. Таймеры 555 должны быть КМОП семейства. Зажимные клеммники серии DG141V, они разборные, поэтому подойдут 18 секций в любых комбинациях. Энкодеры следует выбирать с тактильным эффектом, некоторые с подходящей цоколевкой (PEC12R, PEC11R) выдают сигнал с противоположным направлением вращения, предусмотрена возможность и их применения. Электролитические конденсаторы CK1C221M-CRE77 ну или К50-35. Дроссели серии CD75 или обычные гантели размером не менее 7х8мм. Стабилизатор питания любой на напряжение 3.3В в корпусе DPAK или sot-223. Кварцевый резонатор HC49SM, ABM3-25.000MHZ-D2Y или подходящий выводной. Транзисторы BC847/BC857 — КТ315/КТ361, IRLML2502 — FET N-типа не менее 25В, 2А с логическим пороговым напряжением затвора. Вместо диодов SS12 можно применить SM5819 или любые Шоттки не менее 20В и 1А. US1M — диод с временем восстановления не менее 50нс, на ток не менее 1А, напряжением более 30В. Ручки на энкодеры можно посмотреть тут. Полный список компонентов и материалов, необходимых для изготовления прибора прилагается.

Печатная плата. Размер 100х70мм, разведена в Topor’е. Gerber-файлы для заказа на производстве прилагаются. Так-же прилагается файл для изготовлении платы по лазерно-утюговой технологии. Сложности может вызвать мелкий шаг выводов двух компонентов: МК и Si5351. Диаметр переходных отверстий на плате 0.6мм. При печати ничего дополнительно зеркалить не надо, оба слоя уже имеют отзеркаленый вид.

Монтаж. Сначала монтируют все компоненты поверхностного монтажа кроме дросселей. Плату промывают и сушат. Затем запаивают дроссели, энкодеры, клеммники и дисплей. Дисплей пока приклеивать не следует.

Прошивка. Ее осуществляют после визуального контроля смонтированной платы. Прошивку можно осуществить программатором ST-LINK/V2 через разъем JP5 или без программатора через имеющийся в микроконтроллере USB-бутлодер, по следующей инструкции:
1. Устанавливаем на компьютер пакет STSW-STM32080 DfuSe_Demo_V3_Setup.exe. Скачиваем тут, или архив прикрепленный в конце статьи.
2. Берем готовый .DFU файл или конвертим .HEX в .DFU утилитой «C:/Program Files/STMicroelectronics/Software/DfuSe v3.0.6/Sources/Binary/Release/DfuFileMgr.exe ниже скриншут.
3. Замыкаем R8 (подаем +3.3V на ногу BOOT0), подключаем к разъему XP7 4х-жильный кабель с разъемом USB-A (соблюдая цоколевку) и вставляем этот разъем в USB порт компьютера.
4. Если требуется (проверить в диспетчере устройств) ставим отсюда драйвер c:/Program Files/STMicroelectronics/SoftwareDfuSe v3.0.6/Bin/Driver
5. Запускаем утилиту C:/Program Files/STMicroelectronics/Software/DfuSe v3.0.6/Bin/DfuSeDemo.exe , грузим в нее файл .DFU и прошиваем, см. скриншот.
6. Все отключаем и удаляем перемычку R8. Прошивка выполнена.

 

Настройка. При первом включении сразу убедитесь, что ток потребления примерно равен номинальному, и на дисплее отображается стартовая страница. Правильно собранное устройство начинает работать сразу после прошивки микроконтроллера. С помощью осциллографа нужно убедиться в присутствии правильных сигналов на всех выходах. Если запаяна микросхема EEPROM, то для более точной настройки можно воспользоваться сервисным меню:

Нажатие на зеленый энкодер — переход на следующий параметр. Вращение зеленого энкодера — регулировка параметра. Двойное нажатие синего энкодера вызовет запись всех параметров в EEPROM. Изменяйте параметры только четко понимая смысл своих действий. Безразмерные величины (пункты 2,5,6) прямо пропорционально влияют на соответствующие параметры. Питание операционного усилителя в каналах А и Б (пункты 3,4) нужно установить таким, чтобы на максимуме амплитуды при максимальном выходном токе не происходило ограничение сигнала на выходе. На вход У нужно подать постоянное напряжение 2.7…3.1В и регулировкой коэффициента (пункт 7) добиться отображения его реального значения. Последовательный порт можно проверить соединив его вход с выходом и включив режим тестирования канала.

Сборка. Для печатной платы хорошо подходит недорогой корпус Z-19. В его верхней крышке нужно прорезать прямоугольные зоны для дисплея размером 37х50мм и для клеммников размером 48х15мм, 3 отверстия под энкодеры диаметром 7мм (программа в G-кодах для трехкоординатного станка прилагается). Затем нужно установить плату в верхнюю часть корпуса и определить точное положение дисплея относительно прорезанной зоны. Только после этого его можно приклеить к печатной плате двухсторонним скотчем в один или несколько слоев. Скотч лучше выбрать пористый, толщиной несколько миллиметров, слегка сжавшись, он должен плотно без щели прижать индикатор к плоскости корпуса.

Полностью смонтированная, прошитая и проверенная печатная плата крепится на верхнюю крышку корпуса с помощью гаек энкодеров. На плате в отверстие около клеммников нужно установить винт подходящей длины, который будет упираться в нижнюю крышку корпуса и предотвращать прогибание платы при надавливании на клеммник. Если применены энкодеры без резьбы, то плату можно закрепить на крышке через стойки с помощью предусмотренных на плате отверстий. После сборки корпуса на энкодеры одеваются ручки соответствующих цветов. При невозможности приобретения ручек с требуемыми цветами, можно купить одинаковые и воспользоваться краской. Или наклеить возле энкодеров кусочки бумаги нужных цветов. На клеммники желательно наклеить подписи, или хотя бы выделить черным маркером контакты земли. Для удобства можно приклеить резиновые ножки на нижнюю часть корпуса и установить дополнительный разъем питания сбоку. В корпусе Z-19 не предусмотрены винты или шурупы для скрепления крышек, есть только штыри, которые входят в углубления и держатся в них под действием трения, для надежности можно в них капнуть клеем.

Идет работа приемо-сдаточной комиссии:

Автор будет благодарен за отзывы, предложения, обратную связь по выявленным в процессе эксплуатации недостаткам, а так-же готов обсудить вопросы развития проекта, сотрудничества, исходников и т.д.

В перспективе попробовать реализовать следующие идеи:
— список пресетов настроек, для быстрого вызова часто используемых режимов.
— режим измерителя АЧХ. Для опорного сигнала ГКЧ задействовать выход А или Д по выбору, пилообразный сигнал пропорциональный частоте ГКЧ — выход Б, сигнал синхронизации развертки — выход Г, вход детектора — вход У. Графики рисовать по размаху сигнала или его пиковому значению, с возможностью компенсации (приравнивания текущего графика к нулевому уровню).
— режим внешнего управления амплитудой, частотой или любым другим параметром сигнала. Внешний сигнал может подаваться на вход У или приниматься в цифровом виде через вход последовательного порта .
— режим тестера шины I2C. Определение неизвестных устройств, запись или чтение адреса, проверка целостности и определение объема типовых видов памяти.
— генерация определенного количества периодов сигнала на аналоговых выходах по внутреннему или внешнему событию.
— качественное улучшение метрологических параметров. Это к сожалению можно реализовать только путем существенной модификации железа, что по сути будет означать уже другой, новый прибор. Фильтры, смещение и аттенюаторы по аналоговым выходам, полноценные драйвера по импульсным выходам, канал высокочастотного синуса, термостатирование кварца, малошумящий источник питания, разделение схемы на блоки и т.д. Все это кардинально усложнит и удорожит конструкцию, а прибор задумывался как любительский, поэтому изначально метрологические параметры и были отодвинуты на второй план.

Осциллограммы выходных сигналов:

 

 

 

 

 

 

 

(тут раскрыли традиционную, еще не раскрытую тему).

 

Файлы:
Прошивка v1.0
Gerber rev5.2
dfu STSW-STM32080
Программа резки (G-коды)
Этикетка на клеммник
Плата для ЛУТ rev5.2
Принципиальная схема rev5.2
Спецификация

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Генераторы на ОУ: мультивибраторы | HomeElectronics

Всем доброго времени суток! Прошлая статья была посвящена компараторам и триггерам Шмитта на операционных усилителях. Я упоминал, что они служат основой для построения различных видов генераторов колебаний. Среди всех типов генерируемых сигналов можно выделить четыре основных формы импульса: прямоугольная, треугольная, пилообразная и синусоидальная. В соответствии с этими формами импульса получили названия и генераторы сигналов.

Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.

Принцип построения импульсных генераторов на ОУ

В предыдущих статьях я рассказывал об импульсных генераторах с различной формой импульсов, выполненных на транзисторах. Для простых устройств их, возможно, применять, но для создания сложных устройств с регулировкой различных параметров их схемы оказываются неоправданно трудоёмкими в настройке и разработке. Поэтому для упрощения схемотехнической реализации применяют генераторы импульсов в основе, которых лежат операционные усилители.

В общем случае для получения импульсов различной формы требуется замкнутая система, которая состоит из трёх основных частей: интегратора, компаратора и логической схемы.



Блок-схема генератора колебаний различной формы.

Хотя схема состоит из трех частей, но довольно часто в простых генераторах применяют один-два операционных усилителя. Для повышения гибкости и универсальности схем генераторов можно добавлять дополнительные ОУ.

Первой рассматриваемым генератором будет мультивибратор, то есть генератор прямоугольных импульсов.

Автоколебательный мультивибратор на ОУ

Автоколебательный мультивибратор или просто мультивибратор называют генератор прямоугольных импульсов. В его основе лежит триггер Шмитта или компаратор с гистерезисом, но в отличие от триггера напряжение в мультивибраторе формируется интегрирующей цепочкой R1C1. Ниже приведена схема мультивибратора на ОУ



Схема автоколебательного мультивибратора на операционном усилителе.

Данный мультивибратор состоит из операционного усилителя DA1, который охвачен положительной обратной связью через резисторы R2R3 и отрицательной обратной связью при помощи интегрирующей цепочки R1C1.

Рассмотрим работу мультивибратора. В основе работы мультивибратора лежит триггер Шмитта, который создается ПОС при помощи резисторов R2R3. Так как опорное напряжение триггера равно нулю, то напряжение верхнего порогового уровня будет равно



а нижнего порога переключения триггера



Таким образом, в момент подачи питания конденсатор полностью разряжен, то есть на инвертирующем входе ОУ напряжение равно нулю. В тоже время на выходе ОУ, вследствие неидеального ОУ, присутствует некоторое положительное напряжение, часть которого через ПОС R2R3 поступает на неинвертирующий вход ОУ. Далее происходит усиление этого напряжения и на выходе ОУ происходит дальнейший рост напряжения.

Напряжение с выхода ОУ поступает также через цепочку R1C1, но вследствие того, что интегрирующая цепочка задерживает сигнал, то рост напряжения на конденсаторе С1, а следовательно и на инвертирующем входе будет происходить медленнее, чем на неинвертирующем. И в результате разность напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входе будет расти, а следовательно будет происходить рост выходного напряжения.

В некоторый момент времени напряжение на конденсаторе UC (а также на инвертирующем входе) достигнет напряжения верхнего порогового уровня UВП триггера Шмитта и выходное напряжение UВЫХ скачком станет равным отрицательному напряжению насыщения UНАС-. В результате чего ток через резистор R1 изменится на противоположный, а конденсатор С1 начнёт разряжаться. Разряд конденсатора будет происходить до напряжения нижнего порога переключения UВП триггера. После этого также скачкообразно произойдёт переключение выходного напряжения с отрицательного насыщения к положительному напряжению насыщения UНАС+ триггера Шмитта. Данные переключения иллюстрирует график расположенный ниже



График напряжений в мультивибраторе: на выходе мультивибратора (верхний) и на конденсаторе С1 (нижний).

Частота выходных импульсов мультивибратора зависит от постоянной времени интегрирующей цепочки R1C1, а также от ширины петли гистерезиса и в общем случае определяется следующим выражением



Не трудно заметить, что при



В случае равенства сопротивлений резисторов в цепи ПОС R2 и R3 соотношения будут выглядеть следующим образом



Улучшение параметров мультивибратора

Стабильность частоты амплитуды генерирования простого мультивибратора, изображённого в начале статьи, во многом определяется стабильностью характеристик насыщения операционного усилителя, поэтому для улучшения параметров выходных импульсов (длительности и амплитуды) необходимо обеспечить стабильность амплитуды выходных импульсов и постоянной времени цепочки R1C1. Ниже приведена схема мультивибратора, в которой сведены к минимуму недостатки предыдущей схемы.



Улучшенная схема мультивибратора.

В данной схеме мультивибратора введены дополнительные элементы: входные резисторы R1 и R3, повышающие входное сопротивление ОУ и двухсторонний параметрический стабилизатор R4VD1VD2, стабилизирующий амплитуду выходных импульсов. Введение резисторов R1 и R3 связано с тем, чтобы увеличить входное сопротивление ОУ, так как они снабжены защитой по входам при больших дифференциальных сигналах. Их величина выбирается на порядок больше, чем сопротивление резисторов R5 и R6 и имеет порядок сотен килом.

Ещё большего улучшения параметров мультивибратора можно добиться, если резистор в интегрирующей RC цепочке заметить транзисторным генератором тока.

Если ставится задача получения несимметричного мультивибратора, то резистор в цепи ООС заменяется двумя параллельными диодно-резисторными цепями, что изображено на рисунке ниже



Схема несимметричного мультивибратора на операционном усилителе.

Ждущий мультивибратор (одновибратор)

Ждущий мультивибратор в отличие от автоколебательного на выходе формирует одиночный импульс под действием входного сигнала, причём длительность выходного импульса зависит от номиналов элементов обвязки операционного усилителя. Схема ждущего мультивибратора показана ниже



Схема ждущего мультивибратора (одновибратора) на операционном усилителе.

Ждущий мультивибратор состоит из операционного усилителя DA1, цепи ПОС на резисторах R4R5, цепи ООС VD1C2R3 и цепи запуска C1R1VD2.

Цикл работы ждущего мультивибратора можно условно разделить на три части: ждущий режим, переход из ждущего режима в состояние выдержки и непосредственно состояние выдержки. Рассмотрим цикл работы мультивибратора подробнее.

Ждущий режим является основной и наиболее устойчивой частью цикла работы данного типа мультивибратора, так как самопроизвольно он не может перейти в следующие части цикла работы ждущего мультивибратора. В данном состоянии на выходе мультивибратора присутствует положительное напряжение насыщения ОУ (UНАС+), которое через цепь ПОС R4R5 частично поступает на неинвертирующий вход ОУ, тем самым задавая пороговое напряжение переключения мультивибратора (UПП), которое определяется следующим выражением



На инвертирующем входе ОУ присутствует напряжение, которое задаётся диодом VD1 (в случае кремневого диода напряжение примерно равно 0,6 – 0,7 В), то есть меньше порога переключения мультивибратора. При данных условиях ждущий мультивибратор может находиться неограниченно долгое время (до тех пор, пока не поступит запускающий импульс).

Переход из ждущего режима в состояние выдержки, является следующей частью цикла работы ждущего мультивибратора и начинается после того, как на вход поступит импульс отрицательной полярности, амплитуда которого превысит двухкратное значение напряжения переключения ждущего мультивибратора. То есть минимальная амплитуда входного напряжения (UВХ min) должна быть равна



В этом случае напряжение порога переключения ждущего мультивибратора понизится и станет меньше, чем напряжение падения на диоде VD1. Далее произойдёт лавинообразный процесс переключения выходного напряжения и на выходе установится напряжение отрицательного насыщение ОУ (UНАС-) и ждущий мультивибратор перейдёт в состояние выдержки. При выборе номиналов элементов входной цепи C1 и R1 надо исходить из того, что конденсатор С1 должен полностью разрядиться за время действия входного импульса, то есть постоянная времени цепи C1R1 должна быть на порядок (в десять раз) меньше длительности входного импульса.

Заключительная часть цикла работы ждущего мультивибратора является состояние выдержки. В данном состоянии на неинвертирующий вход поступает часть напряжения с выхода мультивибратора, тем самым задавая пороговое напряжение перехода мультивибратора в ждущий режим. В тоже время выходное напряжение через цепь ООС C1R1 поступает на инвертирующий вход и открывает диод VD1, через который начинает разряжаться конденсатор С1. После разряда конденсатора С1 до 0 В происходит его зарядка через резистор R1 до напряжения перехода мультивибратора в ждущий режим. После чего схема переходит в исходное состояние и на выходе устанавливается напряжение положительного насыщения ОУ (UНАС+). Длительность состояния выдержки и непосредственно формируемого выходного импульса определяется временем зарядка конденсатора С1 через резистор R1 и в общем случае определяется следующим выражением



Так как ждущий мультивибратор имеет только одно устойчивое состояние, то за ним закрепилось название одновибратора.

Для того чтобы одновибратор вырабатывал положительные импульсы при положительных управляющих входных сигналах необходимо изменить полярность включения диодов VD1 и VD2.

Функциональный генератор с электронной перестройкой частоты

Функциональный генератор с электронной перестройкой частоты

категория

Самодельные измерительные приборы

материалы в категории

И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Радио, 2002 год, № 2

Функциональными генераторами называют приборы способные обеспечить выходной сигнал различной формы: синусоидальный, треугольные или прямоугольные импульсы, пилообразный сигнал.
 Правда, подобными приборами обычно пользуются специалисты, профессионально разрабатывающие сложную аппаратуру. В радиолюбительской же практике в большинстве случаев достаточно, например, иметь возможность получить сигнал треугольной и прямоугольной форм. Первый из них позволит настраивать аналоговую аппаратуру диапазона 3Ч и выявлять (конечно, при наличии осциллографа) искажения типа «ступенька», ограничения сигнала «сверху» или «снизу». С помощью второго можно проверять и налаживать цифровую технику, а также контролировать динамические характеристики аналоговой аппаратуры. Сам же генератор, обеспечивающий получение таких сигналов, значительно упрощается.

Схема функционального генератора выдающего треугольные и прямоугольные импульсы приведена на рисунке:

 Собственно генератор выполнен на микросхеме DA1, содержащей два операционных усилителя. На DA1.1 собран интегратор, а на DA1.2 — компаратор (см. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. — М.: Мир, 1998, с. 257). Диапазон частот генератора от 20 Гц до 20 кГц разбит на три поддиапазона, которые устанавливают переключателем SA1, подключающим к интегратору один из конденсаторов С1 — СЗ. В каждом из поддиапазонов частоту генератора изменяют переменным резистором R2.

При зарядке частотозадающего конденсатора формируется нарастающее по времени напряжение на выходе ОУ DA1.1 (вывод 9). Как только оно достигает определенного значения, компаратор изменяет направление интегрирования. Частотозадаю-щий конденсатор начинает разряжаться, напряжение на указанном выводе — падать. В итоге образуется сигнал треугольной формы. Через резистор R8 и конденсатор С6 он поступает на переменный резистор R9, а с его движка — на выходное гнездо XS3. Максимальное напряжение, которое можно установить на выходе переменным резистором, достигает 1 В.

На выходе компаратора (вывод 13 ОУ DA1.2) образуются колебания прямоугольной формы, которые поступают на формирователь, выполненный на микросхеме DD1. Эта микросхема допускает подавать на входы напряжение,

большее напряжения питания, что позволяет подключать ее вход 1 непосредственно к выходу ОУ DA1.2. Питающее напряжение на нее подается через один из стабилитронов VD1 — VD4, поэтому на выходе логических элементов DD1.2 — DD1.6 будут прямоугольные импульсы амплитудой 3, 5, 9, 12 В в зависимости от положения подвижного контакта переключателя SA2.

Благодаря использованию сравнительно мощной КМОП микросхемы К561ЛН2, ее выходной ток может достигать 20…30 мА. Поэтому прибор пригоден для настройки устройств, собранных на микросхемах различных серий: К155, К176, К530, КР531, К555, К564, КР1554 и многих других.

При указанных на схеме номиналах элементов, частоту генерируемого сигнала в герцах определяют по формуле: Fвых=(40/С)·(UR2/Uпит), где С — ем-кость подключенного частотозадающего конденсатора, мкФ; UR2 — напряжение на движке переменного резистора R2, В; Uпит — напряжение питания, В.

Поскольку ОУ питается однопо-лярным напряжением, значение UR2 будет ограничено снизу. Для использованного автором экземпляра ОУ оно составило 1,45 В, при более низком напряжении генератор не работал. Поэтому для получения десятикратного перекрытия по частоте было выбрано стабилизированное питающее напряжение 15 В. Правда, генератор работоспособен и при меньшем напряжении, но перекрытие по частоте на каждом поддиапазоне также будет меньше.

В приборе можно использовать любой транзистор серии КТ3102. Конденсаторы С1 — С З— ПМ-2, К71, но в крайнем случае, если не требуется высокая термостабильность, — КД, КЛС, К10-17; С4 — любого типа, С5 — С7 — К50-16, К50-35 или аналогичные. Переменные резисторы — СП, СПО, СП4, постоянные — МЛТ, С2-33. Переключатели — любого типа.

Большинство деталей монтируют на печатной плате (рис. 2) из односторонне фольгированного стеклотекстолита.

Плату устанавливают в корпус подходящих габаритов, а на корпусе крепят переключатели, гнезда и переменные резисторы. Резистор R2 желательно снабдить шкалой и проставить на ней значения генерируемых частот для каждого поддиапазона.

При налаживании прибора вначале подбирают резистор R1 такого сопротивления, чтобы в левом (по схеме) положении движка резистора R2 наблюдалась устойчивая работа генератора на самой низшей частоте — 20 Гц (подвижный контакт переключателя SA1 — в положении «20…200 Гц»). Частоты поддиапазонов устанавливают подбором конденсаторов С1 — СЗ, а максимальную амплитуду треугольного напряжения — подбором резистора R8.

Диапазон рабочих частот генератора ограничен быстродействием используемого ОУ и составляет 40…50 кГц. Если получение таких частот необходимо, следует добавить еще один частотозадающий конденсатор, применить переключатель на четыре положения и установить другие поддиапазоны, например, 4…40 Гц, 40…400 Гц, 0,4…4 кГц, 4…40 кГц.

Низкочастотный функциональный генератор.


Низкочастотный генератор синусоидального сигнала – очень важный прибор в лаборатории любого радиолюбителя. Возможно, такой уже есть у всех. Но все же хочу познакомить читателей журнала со своим генератором.


Генератор выполнен в виде самостоятельного прибора, питающегося от электросети. Но шкала у него сделана лишь приблизительная – нарисована перманентным маркером прямо на корпусе прибора вокруг переменного резистора, которым частота регулируется.

Для точной установки частоты используется другой самостоятельный прибор – частотомер на основе платы ARDUINO UNO, кстати, выполненный в таком же корпусе. Что касается корпуса, еще в нулевых годах на нашем предприятии как-то раз обновляли компьютерное оборудование и тогда в утиль пошли четыре механических переключателей принтеров «Data transfer switch» (так на них написано). Они древние, еще с тех лет как была Windows 3.11.

В металлических корпусах размерами 150x60x10 см. В общем, очень удобный размер для самодельных приборов. Тогда мне досталось четыре таких. В одном сейчас частотомер на Arduino, в другом регулируемый блок питания, в третьем генератор ВЧ, в четвертом – этот самый генератор НЧ. Схема генератора НЧ показана на рисунке, здесь приводимом. Схема построена на операционном усилителе А1. Это генератор синусоидального сигнала, перестраиваемый по частоте сдвоенным переменным резистором R17 в четырех диапазонах генерации частоты 10-100 кГц, 1-10 кГц, 100-1000 Гц, 10-100 Гц.

Схема построена с мостом Винна в цепи положительной обратной связи операционного усилителя. Сдвоенный переменный резистор регулирует R-составляющую этого моста. С-составляющая состоит из восьми конденсаторов С1-С8, переключаемых галетным переключателем S1 при смене диапазона генерации. А стабилизация коэффициента передачи ОУ выполняется по цепи ООС усилителя с помощью встречно-параллельно включенных диодов VD1, VD2 и резистора R1. Подбором сопротивления этого резистора при налаживании генератора выставляется правильная синусоида на выходе генератора (с минимальными искажениями).

С выхода операционного усилителя генерируемый сигнал поступает на два выхода – разъемы Х1 и Х2. Основным выходом, с которого сигнал подают на исследуемую схему, является разъем Х1. Величину напряжения НЧ на нем можно регулировать переменным резистором R6. И, при необходимости, дополнить еще и делителем на резисторах. Но у меня делителя нет, когда мне нужно получить малый сигнал я на месте паяю делитель на двух резисторах с нужным в данном случае коэффициентом деления.

Второй выход на разъем Х2 служит для контроля частоты при помощи внешнего самостоятельного частотомера. Этот выход не регулируется по амплитуде сигнала. Операционный усилитель питается двух-полярным напряжением около 12V. Для получения этого напряжения используется маломощный силовой трансформатор Т1, предположительно китайского производства. Он при включении первичной обмотки в сеть 220V на вторичной выдает на холостом ходу переменное напряжение 9V.

Обмотка одна, и для получения двух одинаковых по модулю, но разных по значению напряжений используется схема выпрямителя на двух диодах VD3 и VD4 и двух конденсаторах С9 и СЮ. Фактически, это два разных однополупериодных выпрямителя, получающих переменное напряжение от одного источника, – вторичной обмотки трансформатора Т1. Диод VD3 выпрямляет положительную полуволну, а диод VD4 – отрицательную. Так как в электросети переменное напряжение синусоидальное и полуволны симметричные, то на конденсаторах С9 и СЮ выделяются равные по модулю напряжения, но противоположные по полярности.

Вот этим двухполярным напряжением и питается операционный усилитель. Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 16V. Операционный усилитель К140УД608 можно заменить практически любым операционным усилителем общего назначения, например, К140УД6, К140УД7, К140УД708 и др., включая импортные аналоги. Монтаж сделан без применения печатной платы, даже без макетной платы.

Хотя, сначала была мысль собрать на макетке. В передней панели выше указанного металлического корпуса были просверлены необходимые отверстия и установлены все переменные резисторы, разъемы, переключатель и выключатель питания. Трансформатор привинчен на нижней части корпуса. После монтажа конденсаторов прямо на контакты переключателя S1 стало ясно, что удобно будет все собрать «на весу», без каких- либо печатных или других плат.

Последние сообщения

  • Обзор новинок бытовой техники26.06.2020
  • Бытовые швейные машины Brother, в интернет-магазине «Швейная Линия»24.06.2020
  • Виды аккумуляторных батарей и альтернативных источников энергии22.06.2020

Популярные сообщения

  • Усилитель Зуева18.05.2015
  • Расчет радиатора для КРЕНки03.12.2017
  • Устройство для восстановления Fuse байтов в ATtiny231329.10.2016

Двухтактный генератор для ленивых

Самая простая схема генератора, какую только мне приходилось когда-либо видеть:

В этой схеме легко улавливается схожесть с мультивибратором. Я вам скажу больше – это и есть мультивибратор. Только вместо цепочек задержки на конденсаторе и резисторе (RC-цепи), здесь используются катушки индуктивности. Резистор R1 устанавливает ток через транзисторы. Кроме того, без него генерация просто-напросто, не пойдет.

Механизм генерации:

Допустим, VT1 открывается, через L1 течет коллекторный ток VT1. Соответственно, VT2 закрыт, через L2 течет открывающий базовый ток VT1. Но поскольку сопротивление катушек раз в 100…1000 меньше сопротивления резистора R1, то к моменту полного открытия транзистора, напряжение на них падает до очень маленького значения, и транзистор закрывается. Но! Поскольку до закрытия транзистора, через L1 тек большой коллекторный ток, то в момент закрытия происходит выброс напряжения (ЭДС самоиндукции), который подается на базу VT2 открывает его. Все начинается по новой, только с другим плечом генератора. И так далее…

Этот генератор имеет только один плюс – простота изготовления. Остальные – минусы.

Поскольку в нем отсутствует четкое времязадающее звено (колебательный контур или RC-цепь), то частоту такого генератора рассчитать весьма сложно. Она будет зависеть от свойств применяемых транзисторов, от напряжения питания, от температуры и т.д. Во-общем, в серьезных вещах этот генератор лучше не использовать. Однако, в диапазоне СВЧ его применяют довольно часто.

Генератор на логических элементах

Если использование транзисторов в генераторе кажется вам несовременным или громоздким или недопустимым по религиозным соображениям – выход есть! Можно использовать вместо транзисторов микросхемы. Обычно используется логика: элементы НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, реже – Исключающее ИЛИ. Вообще говоря, нужны только элементы НЕ, остальное – излишества, только лишь ухудшающие скоростные параметры генератора.

Смотрим:

Видим страшную схему.

Квадратики с дырочкой в правом боку – это инвертеры. Ну или – «элементы НЕ». Дырочка как раз указывает на то, что сигнал инвертируется.

Что такое элемент НЕ с точки зрения банальной эрудиции? Ну, то есть, с точки зрения аналоговой техники? Правильно, это усилитель с обратным выходом. То есть, при увеличении напряжения на входе усилителя, напряжение на выходе пропорционально уменьшается . Схему инвертера можно изобразить примерно так (упрощенно):

Это конечно, слишком просто. Но доля правды в этом есть. Впрочем, нам пока что это не столь важно.

Итак, смотрим схему генератора. Имеем:

Два инвертера ( DD1.1, DD1.2)

Резистор R1

Колебательный контур L1 C1

Заметьте, что колебательный контур в этой схеме – последовательный. То есть, конденсатор и катушка стоят друг за другом. Но это – все равно колебательный контур, он рассчитывается по тем же формулам, и ничуть ни хуже (и не лучше) своего параллельного собрата.

Начнем сначала. Зачем нам нужен резистор?

Резистор создает отрицательную обратную связь (ООС) между выходом и входом элемента DD1.1. Это надо для того, чтобы держать под контролем коэффициент усиления – это раз, а также – чтоб создать на входе элемента начальное смещение – это два. Как это работает, подробно мы рассмотрим где-нибудь в обучалке по аналоговой технике. Пока что уясним, что благодаря этому резистору, на выходе и входе элемента, в отсутствие входного сигнала, устаканивается напряжение, равное половине напряжения питания. Точнее – среднему арифметическому напряжений логических «нуля» и «единицы». Не будем пока на этом заморачиваться, у нас еще много дел…

Итак, на одном элементе мы получили инвертирующий усилитель. То есть, усилитель, который «переворачивает» сигнал вверх ногами: если на входе много – на выходе мало, и наоборот. Второй элемент служит для того, чтобы сделать этот усилитель неинвертирующим. То есть, он переворачивает сигнал еще раз. И в таком виде, усиленный сигнал подается на выход, на колебательный контур.

А ну-ка, смотрим внимательно на колебательный контур? Как он включен? Правильно! Он включен между выходом и входом усилителя. То есть, он создает положительную обратную связь (ПОС). Как мы уже знаем из рассмотрения предыдущих генераторов, ПОС нужна для генератора, как валерьянка для кота. Без ПОС ни один генератор не сможет что? Правильно – возбудиться. И начать генерацию…

Все наверно знают такую вещь: если к входу усилителя подключить микрофон, к выходу – динамик, то при поднесении микрофона к динамику, начинается противный «свист». Это – ни что иное как генерация. Мы же подаем сигнал с выхода усилителя на вход. Возникает ПОС. Как следствие, усилитель начинает генерить.

Ну, короче, посредством LC -цепочки в нашем генераторе создается ПОС, приводящая к возбуждению генератора на резонансной частоте колебательного контура.

Ну что, сложно? Если (сложно) { чешем (репу) ; читаем еще раз; }

Теперь поговорим о разновидностях подобных генераторов.

Во-первых, вместо колебательного контура, можно включить кварц. Получится стабилизированный генератор, работающий на частоте кварца:

Если в цепь ОС элемента DD1.1 включить вместо резистора колебательный контур – можно завести генератор на гармониках кварца. Для получения какой-либо гармоники, нужно, чтобы резонансная частота контура была близка к частоте этой гармоники:

Если генератор делается из элементов И-НЕ или ИЛИ-НЕ, то входы этих элементов нужно запараллелить, и включать как обычный инвертор. Если используем Исключающее ИЛИ, то один из входов каждого элемента сажается на + питания.

Пара слов о микросхемах. Предпочтительнее использовать логику ТТЛШ или быстродействующий КМОП.

Серии ТТЛШ: К555, К531, КР1533 Например, микросхема К1533ЛН1 – 6 инверторов. Серии КМОП: КР1554, КР1564 (74 AC , 74 HC ), например – КР1554ЛН1 На крайний случай – старая добрая серия К155 (ТТЛ). Но ее частотные параметры оставляют желать лучшего, так что – я бы не стал использовать эту логику.

Рассмотренные здесь генераторы – далеко не все, что могут повстречаться вам в этой нелегкой жизни. Но зная основные принципы работы этих генераторов, будет уже намного проще понять работу других, укротить их и заставить работать на себя

Каталог радиолюбительских схем. Функциональный генератор на одном ОУ.

Каталог радиолюбительских схем. Функциональный генератор на одном ОУ.

Функциональный генератор на одном ОУ

Генератор сигналов, о котором пойдет речь, собран всего на одном ОУ и двух полевых транзисторах. Его с успехом могут повторить даже начинающие радиолюбители. Прибор генерирует напряжения прямоугольной и треугольной формы частотой от 20 Гц до 20 кГц, а также пилообразные колебания положительной и отрицательной полярности частотой от 40 Гц до 40 кГц.


Рис. 1. Упрощенная схема мультмвибратора на ОУ.

Основой генератора служит мультивибратор на ОУ, упрощенная схема которого приведена на рис. 1. Самовозбуждение мультивибратора обеспечивается положительной обратной связью через делитель R2R3, период колебаний определятся временем перезарядки конденсатора С1 через резистор R1 до уровня, заданного этим делителем, На выходе ОУ формируются импульсы прямоугольной формы со скважностью 2 (“меандр”).

Так как конденсатор С1 перезаряжается через резистор, на нем формируется изменяющееся по экспоненциальному закону напряжение. Для получения высоколинейного треугольного напряжения вместо резистора R1 необходимо включить двуполярный источник тока, а для формирования из треугольных колебаний пилообразного напряжения — обеспечить зарядный ток, в несколько десятковраз больший разрядного. Все это и реализовано в функциональном генераторе, принципиальная схема которого представлена в тексте.

Генератор состоит из мультивибратора на ОУ DA1, двуполярного регулируемого источника тока на транзисторе VT2 и выпрямительном мосте VD1 и истокового повторителя на транзисторе VT1. Нужный поддиапазон частот выбирают переключателем SA1, в пределах поддиапазона генератор перестраивают резистором R4, изменяющим ток двуполярного источника. Выключателем SA3 выбирают форму генерируемых колебаний (при замыкании его контактов частота колебаний повышается вдвое), а переключателем SA2 — полярность пилообразного напряжения. Если выключатель SA3 установлен в положение, показанное на схеме, к выходу 1 подводится треугольное напряжение, а к выходам 2 и 3 — прямоугольное (“меандр”). При замкнутых контактах этого выключателя на выход 1 поступают пилообразные колебания, а на выходы 2 и 3 — короткие импульсы, совпадающие (по времени и длительности) с их обратным ходом. Максимальная амплитуда импульсов на выходе 1 — 0,5…2 В, на выходе 2 — 10 В (в первом случае амплитуду регулируют резистором R3, во втором — резистором R6).

Вместо ОУ К140УД6 в генераторе можно применить К140УД7, К140УД8, вместо транзисторов КПЗОЗВ — КПЗОЗБ, КП307Е, сборки КПС104Б, КПС104Г, КПС104Д, а также транзисторы КП103Е, КП103Ж, КП103И (при использовании последних полярность включения моста VD1 необходимо изменить на обратную, а вывод стока транзистора VT1 и верхний по схеме вывод резистора R3 поменять местами), Постоянные резисторы могут быть типа ВС или МЛТ, подстроечный — СПЗ-1, СП5-2 или СП5-16, переменные — СП или СПО. Оксидные конденсаторы С4, С5 — К50-3, К50-6 или К53-1, С1, С6 — К50-6 или К53-7, остальные — МБМ или КМ. Выпрямительный мост VD1 и диоды VD2, VD3 можно заменить диодами серий КД503, КД510, КД522 и т. п. Переключатель SA1 — ПМ или МПН-1; SA2, SA3 — П2К или МТ1.

Рис. 2. Конструкция генератора.

Возможный вариант конструкции генератора изображен на рис. 2, а его внешний вид — на рис. 4. Все детали смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, служащей одновременно и передней панелью прибора. Между ней и фальшланелью из органического стекла помещен лист бумаги, на который нанесены обозначения органов управления и гнезд. Примерное расположение монтажных площадок, к которым припаяны выводы деталей, показано на рис. 3 вкладки.

Рис. 3. Примерное расположение контактных площадок на печатной плате и схема соединений на ней

Рис. 4. Внешний вмд генератора..

Неиспользуемые выводы ОУ и транзисторов при монтаже обкусывают.

При налаживании генератора подключают осциллограф к выходу 1 и подстроечным резистором R1 добиваются максимально возможной амплитуды неискаженного треугольного напряжения во всем интервале частот. Затем подбирают конденсаторы С1—СЗ до получения частотных поддиапазонов 20…200 Гц (С1), 0,2… 2 кГц (С2) и 2…20 кГц (СЗ) с запасом на краях не менее 10 %. И наконец, градуируют шкалу, используя частотомер или образцовый генератор и осциллограф.

Если необходимы пилообразное и треугольное напряжения амплитудой до 10 В, взамен истокового повторителя на транзисторе VT1 следует применить усилитель на ОУ К140УД6 с коэффициентом передачи в пределах 5…20 (подбирают экспериментально). В заключение следует указать, что верхнюю границу диапазона генерируемых сигналов можно значительно повысить, применив более быстродействующий ОУ.

г. Курск

И. НЕЧАЕВ

РАДИО N9 6, 1987 г. с. 48





Каталог радиолюбительских схем. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.

Каталог радиолюбительских схем. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

В качестве источников испытательных сигналов радиолюбители в последнее время все чаще используют так называемые функциональные генераторы. Основа такого прибора — кольцо из выполненных на ОУ триггера Шмитта и интегратора: выход первого из устройств соединен с входом второго, а выход последнего — с входом первого. В подобной системе возникают колебания, причем на выходе триггера Шмитта появляется напряжение прямоугольной формы, на выходе интегратора — треугольной. Размах треугольного напряжения зависит от разности уровней срабатывания (гистерезиса) триггера, скорость нарастания (убывания) — от параметров интегрирующей RC-цепи,. поэтому частота генерируемых колебаний определяется и тем, и другим. Синусоидальное напряжение формируется из треугольного специальным устройством: аппроксимирующей диодной цепью, дифференциальным каскадом или еще одним интегратором.

Описанные в радиолюбительской литературе функциональные генераторы и их синусоидальные преобразователи собраны обычно на дискретных элементах или ОУ широкого применения и требуют для питания одно- или дву-полярного стабилизированного напряжения. Предлагаемое вниманию читателей устройство — первый опыт использования в функциональном генераторе микросхемы К548УН1, предназначенной для предварительного усиления сигналов ЗЧ. Как выяснилось, в необычном включении усилители микросхемы хорошо работают при напряжении питания 4…4,5 В, обеспечивая достаточную линейность вырабатываемых напряжений в диапазоне частот 2…20 000 Гц.

Как и остальные приборы-приставки комплекса, генератор относительно прост и собран из доступных деталей, имеет неплохие технические характеристики. Недостатком является довольно значительный (до 5 %) коэффициент гармоник Кг синусоидального напряжения (впрочем, это свойственно

всем функциональным генераторам), поэтому прибор непригоден для оценки искажений, вносимых высококачественной звуковоспроизводящей аппаратурой. Это ограничение выполняемых измерений (по сравнению с традиционными RC-генераторами) с лихвой окупается разнообразием выходных сигналов, с помощью которых становятся возможными новые, интересные исследования.

Основные технические характеристики

Рабочий диапазон частот,

Гц

2 20 000

(2 20

20 200,

200 2 000

2 000 20 000)

Изменение частоты при уменьшении напряжения питания с 4,5 до 4 В % не более

2,5

Выходное напряжение, мВ синусоидальное (среднеквадратическое значение)

770 7 7

(770 77

77 7 7)

прямоугольное и треугольное (размах)

2180 22

(2180 220, 220 22)

Скорость нарастания напряжения прямоугольной формы, В/мкс

2

Выходное сопротивление, Ом

10

Минимальное сопротивление нагрузки, Ом

600

Потребляемый ток (без нагрузки), мА

7

Напряжение на выходе генератора можно изменять скачком на 20 дБ и плавно в пределах такого же значения. Предусмотрена защита от короткого замыкания в нагрузке. Имеется выход с уровнями ТТЛ, к которому можно подключить до 20 входов микросхем серии K155, а также выход для запуска развертки осциллографа. Для питания используется гальваническая батарея авометра. Генератор может работать одновременно с описанными в предыдущих номерах журнала микровольтметром и фазомером-частотомером.

Принципиальная схема прибора приведена на рис. 1. Триггер Шмитта собран на усилителе DA1.1. Положительная обратная связь, придающая триггеру гистерезисные свойства, создается через резистор R1, отрицательная (по постоянному напряжению) — через цепь R3C1.

Верхний уровень выходного сигнала триггера Шмитта на микросхеме К548УН1 зависит от напряжения питания [Л]. Стабилизация этого уровня осуществляется цепью, состоящей из стабилитрона VD1 и эмиттерного перехода ключевого транзистора VT1. С коллектора последнего снимается сигнал, пригодный для подачи на вход микросхем ТТЛ. Суммарная емкость стабилизирующей цепи успевает заряжаться и разряжаться через низкое выходное сопротивление усилителя DA1.1 за время 1…2 мкс, благодаря чему фронты напряжения прямоугольной формы не затягиваются.

На усилителе DA1.2 выполнен инвертирующий интегратор. Тот или иной поддиапазон частот выбирают включением одного из конденсаторов С2—С5 в цепь охватывающей его ООС. Внутри поддиапазона частоту регулируют переменным резистором R6.1. Выход интегратора соединен с неинвертирующим входом усилителя DA1.1 через резистор R5.

Форма напряжения на выходе второго интегратора (DA2.1) параболическая, близкая к синусоидальной (проверка других известных формирователей синусоидального напряжения показала, что при низковольтном нестабилизированном напряжении питания они работают неудовлетворительно). По частоте интегратор перестраивают переключением конденсаторов С8— С11 и изменением сопротивления резистора R6.2 синхронно с изменением частоты треугольного сигнала на входе.

Стабильность амплитуды сформированного синусоидального напряжения зависит от рассогласования секций сдвоенного переменного резистора R6 (чем оно меньше, тем стабильность выше).

Второй усилитель микросхемы DA2 выполняет функции буферного — он развязывает выходы формирователей испытательных сигналов от нагрузки. Выходное напряжение регулируют переменным резистором R12 и кнопкой SB8, переключающей резисторы R13, R14 в цепи ООС, охватывающей усилитель DA2.2. Достоинство такого построения выходной цепи (по сравнению с традиционным, при котором для регулировки сигнала используется резистивный аттенюатор) — постоянство выходного сопротивления генератора (оно равно выходному сопротивлению усилителя и в данном случае не превышает 10 Ом) и независимость выходного напряжения от нагрузки. Форму испытательного сигнала выбирают переключателями SB5—SB7.

Как уже говорилось, генератор не боится короткого замыкания в нагрузке. Обеспечивается это ограничителем выходного тока, имеющимся в микросхеме К548УН1.

Конструкция и детали. Все детали прибора, кроме переменных резисторов, переключателей и розеток, смонтированы на печатной плате (рис. 2) из фольгированного стеклотекстолита.

Она рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ-0,125 (МЛТ-0,25), конденсаторов К50-6 (С1, С7, С12, С13), К53-1 (С5) и КМ-5, КМ-6 (остальные). Для облегчения налаживания конденсаторы С2—С5 и С8—С11 необходимо подобрать. Абсолютные значения емкости некритичны — они могут отличаться от указанных на схеме на +_20 %, главное условие — емкости соседних (по позиционным обозначениям в группах) конденсаторов должны отличаться ровно в 10 раз (допустимое отклонение +_2 %). Невыполнение этого условия приведет к увеличению погрешности установки частоты и. колебаниям амплитуды синусоидального напряжения при переходе с одного поддиапазона на другой.

Для регулировки частоты в генераторе применен сдвоенный переменный резистор СПЗ-23б, амплитуды выходного напряжения — одинарный резистор СПЗ-23а. Кнопочный переключатель SB1—SB8—П2К (4 кнопки с зависимой фиксацией, остальные — с независимой). Установлены эти детали на крышке корпуса, которая имеет такие же размеры, как и основание (ненужные вырезы под розетки заделаны компаундом после извлечения заготовки из формы). Выводы кнопочного переключателя укорочены с обеих сторон

до 3 мм, обращенные к ним поверхности корпусов переменных резисторов обклеены лентой КЛТ. Розетки XS1, XS2 и смонтированная печатная плата размещены в основании корпуса.

Для соединения прибора с авометром можно использовать любой двухпроводный кабель, в том числе и экранированный.

Налаживание генератора начинают с его калибровки в поддиапазоне 20… 200 Гц. Для этого резистор R5 временно заменяют переменным (сопротивлением 100 кОм), нажимают на кнопку SB3 и устанавливают движок переменного резистора R6 в крайнее правое (по схеме) положение. Затем подключают генератор и фазомер-частотомер к авометру, соединяют вход частотомера с ТТЛ-выходом (гнезда 1,2 розетки XS2) и, изменяя сопротивление переменного резистора, замещающего резистор R5, добиваются частоты выходного сигнала, равной 200 Гц. После этого питание отключают, измеряют сопротивление введенной части переменного резистора и заменяют его постоянным такого же сопротивления. Подождав несколько минут, пока резистор остынет до комнатной температуры, и убедившись, что частота (200 Гц) не изменилась, градуируют шкалу переменного резистора R6 по частотомеру и наносят на нее отметки от 2 до 20.

Далее вместо фазомера-частотомера к авометру подключают микровольтметр, а переменным резистором (100 кОм) заменяют резистор R13. Установив движок резистора R12 в крайнее левое (по схеме) положение, нажимают на кнопку SB5 и подсоединяют микровольтметр к выходу генератора (гнезда 2, 3, 5 розетки XS2). Требуемого выходного напряжения, соответствующего 0 дБ (770 мВ на частоте 200 Гц), добиваются переменным резистором, установленным вместо резистора R13, после чего его заменяют постоянным. Резистор R14 подбирают таким образом, что его сопротивление было ровно в 10 раз меньше, чем резистора R13.

В заключение при нажатой кнопке SB6 подбирают резистор R9, а при нажатой кнопке SB7 — резистор R10, добиваясь в обоих случаях такого же размаха выходного напряжения, как и при синусоидальном сигнале. В первом случае микровольтметр должен показывать 800 мВ, во втором — 850 мВ.

И. БОРОВИК

г. Москва

ЛИТЕРАТУРА

Боровик И. Низковольтное питание ИС К548УН1.- Радио. 1984, № 3, с. 30—32.

РАДИО № 9, 1985 г., с. 44





Различные типы генераторов сигналов и их применение



 

  1. Точность сигнала — выберите правильную частоту дискретизации в зависимости от характеристик сигнала

Генератор сигналов является одним из наиболее важных элементов технологии в области электроники и связи. Он используется для создания различных типов сигналов и частот для различных целей, таких как тестирование, устранение неполадок и проектирование.Хотя стандартный генератор сигналов генерирует сигналы различной амплитуды, частоты и формы, сегодня на рынке доступно несколько различных типов. В зависимости от типа функции, операции и приложения будут различаться. Такие генераторы сигналов имеют очень специфическое применение, например, для модуляции голоса или создания электронной танцевальной музыки (EDM).

Хотя базовый генератор сигналов по-прежнему широко используется в области электроники, за последнее столетие он претерпел значительные изменения.Вот взгляд на некоторые из наиболее распространенных типов генераторов сигналов и их применения. В этой статье также будет представлен обзор одного из ведущих производителей.

Стандартные генераторы сигналов

Это наиболее распространенный класс генераторов сигналов, которые производят как повторяющиеся, так и неповторяющиеся сигналы различной амплитуды и формы. Они широко доступны по всему миру, а также используются в образовательных целях (в университетах для преподавания электроники как предмета).

Генератор сигналов произвольной формы

Аналогичен стандартному функциональному генератору, за исключением различных типов форм (пилообразные, ступенчатые, импульсные и треугольные волны), низкой пропускной способности и ограниченного частотного диапазона.Поскольку они допускают различные формы, они используются при разработке приложений. Для сравнения, функциональный генератор производит только синусоидальные волны.

 

Генератор радиочастотных (РЧ) сигналов 

Еще один распространенный тип генератора сигналов, который используется для создания сигналов в определенном диапазоне частот. Звонил

e типичного генератора радиочастотных сигналов работает в диапазоне от 10 кГц до 6 ГГц и имеет те же области применения, что и два предыдущих. Однако различия в размерах и полезности позволяют использовать их в различных приложениях, таких как GPS, радиовещание, радары, спутники и т. д.Обычно они производят два типа сигналов: аналоговые и цифровые. Генераторы цифровых сигналов (также известные как векторные генераторы) являются относительно новыми и предлагают операторам гораздо больше функций.

Некоторые специально изготовленные генераторы РЧ-сигналов могут работать даже за пределами стандартного предела в 6 ГГц. Например, серия Lucid от Tabor – это ряд различных модулей, способных генерировать аналоговые сигналы с частотой до 12 ГГц. Они известны своей высокой скоростью переключения, совместимостью с современными языками программирования, такими как Python и MATLAB, и удобными для машин интерфейсами.Tabor также производит такие генераторы сигналов в портативном, настольном и стоечном исполнении.

Генератор радиочастотных сигналов отличается от микроволнового генератора только диапазоном частот. Генератор микроволновых сигналов может производить сигналы частотой до 20 ГГц.

 

 

Генератор функций

Функциональный генератор является наиболее распространенным типом генератора сигналов. Он генерирует простые повторяющиеся сигналы различной амплитуды и частоты. Он использует схему генератора сигналов и электронный генератор для генерации сигналов, которые действуют как стимулы для целей тестирования и проектирования.Хорошим примером его применения является поиск и устранение неисправностей печатной платы.

В некоторых генераторах сигналов есть функция модуляции, которая позволяет пользователям изменять величину и форму. Другие имеют процессоры цифровых сигналов, синтезаторы и цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) для улучшения возможностей.

Генераторы сигналов специального назначения

Эти типы имеют очень специфическое, ограниченное применение. В отличие от генераторов сигналов общего назначения, перечисленных выше, они в основном выполняют одну функцию с большой поддержкой изменения частоты, амплитуды, задержек и форм.

Генераторы импульсов

Также известные как генераторы логических импульсов, они производят импульсы различной частоты и амплитуды. Они в основном используются для тестирования и устранения неполадок, где они действуют как стимулы для цепей и других электронных устройств. Генераторы импульсов встречаются редко, потому что большинство других генераторов сегодня способны генерировать импульсы. Покупка одного генератора импульсов неэкономична.

Генераторы видеосигналов

Подобно генератору звука, генератор видеосигнала создает видеографические сигналы.Он используется в основном для целей тестирования и используется при тестировании телевизоров, видеоигр и продуктов на основе видео (фильмов).

Могут генерироваться как композитные, так и монохромные сигналы, что опять-таки разделяет их на два типа. В некоторых генераторах видеосигналов есть дополнительная возможность генерировать аудиосигналы.

Цифровые генераторы шаблонов

Предназначенные для тестирования цифровых схем, они производят «стимулы цифровой электроники», которые представляют собой электрические волны, похожие на синусоидальные.Сходство связано с его способностью создавать два состояния, то есть высокое состояние и низкое состояние. Он повторяет функцию сигнала напряжения (с максимумами и минимумами) и действует как стимул для тестирования и устранения неполадок.

Генераторы цифровых шаблонов

способны создавать уровни напряжения, совместимые с различными системами цифрового ввода-вывода, такими как TTL, LVDS и LVCMOS.

Их часто путают с генераторами импульсов. На самом деле их отличие в особенностях и способностях.Генераторы цифровых паттернов доступны как в виде автономных, так и дополнительных устройств и широко используются для стимуляции ЦАП, отладки встроенных систем и аппаратной стимуляции DPS.

Программное обеспечение генератора сигналов

Все описанные выше типы являются аппаратными. Тем не менее, существуют программные приложения, которые используются для создания сигналов произвольной формы через устройства вывода. Например, аудиоприложения используются (загружаются и устанавливаются на компьютер) в аудиоиндустрии для создания стимулов и передачи их через звуковую карту.Затем эта карта подключается к желаемому устройству тестирования или ввода.

Такое программное обеспечение для компьютерных генераторов сигналов продается производителями по всему миру, но они являются частью ниши.

Генератор сигналов и осциллограф являются неотъемлемыми частями любого блока тестирования и проектирования электроники. Без них было бы сложно тестировать и устранять неполадки в других электронных устройствах и создавать новые технологии. Генераторы сигналов очень эффективны и требуют минимального обслуживания, что автоматически делает их ценным оборудованием в мире электроники.Также по этой причине инженеры предпочитают покупать их у известных производителей, таких как Tabor, выпускающая передовые настольные модули и портативные системы генерации сигналов . Его серия Lucid является лучшей в отрасли и обладает исключительным набором функций.

Несмотря на то, что описанные выше девять типов являются наиболее распространенными генераторами сигналов, на рынке доступно гораздо больше вариантов. Пользователи должны изучать веб-сайты и каталоги производителей, если они имеют конкретное применение.

 

Ссылки –

 

 

Плата генератора сигналов произвольной формы в формате PXI — GX1100

Описание

GX1110 — это высокопроизводительный одноканальный генератор сигналов произвольной формы в формате PXI, сочетающий в себе функции функционального генератора и генератора сигналов произвольной формы. Встроенные формы сигналов доступны для использования в режимах DDS или AWG и включают в себя синусоидальный, треугольный, пилообразный, шумовой, гауссов импульс и Sinx/x.Гибкий секвенсор также доступен как часть архитектуры генератора сигналов произвольной формы, поддерживающий генерацию сигналов сложной формы.

Возможности

Благодаря частоте дискретизации 100 Мвыб/с GX1110 является идеальным источником модуляции для устранения неполадок в схемах кодирования, а также для имитации искажения сигнала, пропаданий цикла питания, видеосигналов, сбоев компонентов и переходных процессов в сети питания.

Серии GX1110 стандартно поставляются с памятью сигналов на 2 млн отсчетов, доступной через высокоскоростной интерфейс.

Запуск
Серия GX1110 имеет вход внешнего запуска, что дает пользователям возможность управлять генерацией сигнала с помощью внешних событий запуска. При работе в режиме AWG режимы запуска по осциллограмме включают в себя непрерывный запуск, запуск по сигналу, синхронизацию со стробированием и пакетный режим.

Sample Clock
Серия GX1110 использует PLL, обеспечивая программируемый тактовый сигнал для режима работы AWG. Опорная частота обеспечивается встроенным кварцевым генератором или, в качестве альтернативы, может использоваться внешний источник опорной частоты 10 МГц.При работе в режиме DDS встроенный кварцевый генератор обеспечивает тактовую частоту 100 МГц для генератора DDS и связанного цифро-аналогового преобразователя.

Программирование и программное обеспечение

Плата поставляется с GtWave, программным пакетом, который включает в себя виртуальную приборную панель, библиотеку драйверов Windows 32/64-bit и документацию. Также включена пробная лицензия на WaveEasy, программное обеспечение для создания, изменения и анализа сигналов. Виртуальную панель можно использовать для интерактивного программирования и управления прибором из окна, в котором отображаются текущие настройки и состояние прибора.Кроме того, предоставляются файлы интерфейса для поддержки доступа к инструментам и языкам программирования, таким как ATEasy, LabView, LabView/Real-Time, C/C++, Microsoft Visual Basic®, Delphi и Pascal. Файл интерактивной справки и руководство пользователя в формате PDF содержат документацию, включающую инструкции по установке, использованию и программированию платы.

Приложения

  • Видео
  • Навигация
  • Радар
  • Сонар
  • Связь
  • Тестирование преобразователей
  • Разработка и тестирование фильтров
  • 90 Периферийные устройства
  • 9 Компьютер

    Заказать GX1110 и сопутствующие товары

    Для заказа звоните 1-949-263-2222 или заказать онлайн через форму ниже.Цены указаны за Россия заказы назначения. Цены указаны в долларах США. Импортные пошлины, налоги и сборы не включены в цену товара.
    Генераторы сигналов

    — Highland Technology Генераторы сигналов

    — Highland Technology

    Highland предлагает генераторы сигналов различных форм и характеристик. От простых 4-канальных генераторов функций до наших флагманские генераторы сигналов произвольной формы с межканальной модуляцией, возможностью управления системой и неограниченными возможностями синхронизации, Все наши генераторы сигналов спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать синхронную генерацию сигналов для простой интеграции в конечные системы.

    Автономный 8-канальный генератор сигналов, предназначенный для воспроизведения сохраненных файлов сигналов для аэрокосмического моделирования.
    • Независимые/синхронизированные 16-битные сигналы
    • 2 аналоговых входа АЦП для суммирования/модуляции
    • Память сигналов 32 Гбайт
    Обеспечивает четыре выхода сигналов DDS, каждый из которых программируется по частоте и амплитуде. Синхронизируется в любая комбинация каналов для получения многофазных сигналов.
    • Синусоидальный, треугольный, пилообразный, квадратный/ШИМ
    • Выходы 0–2 МГц с разрешением в миллигерцах
    • Каналы могут быть синхронизированы
    Генерирует четыре независимо программируемых сигнала со стандартными функциями, шумом и произвольными сигналами, загруженными пользователем.
    • Программируемый Гауссовский шум с ограниченной полосой пропускания
    • Выходы 0–32 МГц с разрешением в миллигерцах
    • Синхронизация каналов между устройствами
    Генерирует развертки, чирпы, I/Q и созвездия, а также калиброванный джиттер, а также имитирует широкий диапазон радиолокационных, связь, питание, датчики и электромеханические системы.
    • Суммирование и модуляция каналов «любой-любой»
    • Выходы 0–32 МГц с разрешением в миллигерцах
    • Синхронизация и координация между подразделениями
    Обеспечивает восемь выходных сигналов DDS, каждый из которых программируется по частоте и амплитуде. Синхронизируется в любая комбинация каналов для получения многофазных сигналов.
    • Синусоидальный, пилообразный, треугольный, прямоугольный/импульсный/ШИМ
    • от 0 до 2 МГц с 0.Разрешение 004 Гц
    • Условия синхронизации каналов
    Генерирует восемь независимо программируемых сигналов со стандартными функциями, шумом и произвольными сигналами, загруженными пользователем.
    • Программируемый Гауссовский шум с ограниченной полосой пропускания
    • Выходы 0–32 МГц с разрешением в миллигерцах
    • Синхронизация каналов между устройствами
    Генерирует развертки, чирпы, I/Q и созвездия, а также откалиброванное дрожание, а также имитирует широкий диапазон радаров, связь, питание, датчики и электромеханические системы.
    • Суммирование и модуляция каналов «любой-любой»
    • Выходы 0–32 МГц с разрешением в миллигерцах
    • Синхронизация и координация между подразделениями
    Обеспечивает точную симуляцию реальных входных сигналов датчиков, что идеально подходит для моделирования сложных вращающихся машин.
    • Выходная полоса пропускания 300 кГц
    • Многоплатная синхронизация до 64 каналов
    • Возможность скачка формы волны и запуск пакета
    Выполняет моделирование и сбор данных LVDT и синхронизатора/резольвера с использованием внутреннего или внешнего возбуждения.
    • 24 канала с трансформаторной изоляцией
    • Обобщенная архитектура АЦП-ЦАП-ЦСП
    • Измерение напряжения и частоты в реальном времени
    Модулирует форму волны оптического импульса в зависимости от амплитуды во времени.
    • Скорость 4 Гвыб/с, пикосекундное дрожание
    • Включает привод э/о модулятора, стробирование, контрольные точки
    • Модулятор линии лазерного луча NIF fusion

    2 канала, полоса пропускания 25 МГц, частота дискретизации 250 Мвыб./с, 128 тыс. точек произвольной формы сигнала

    Особенности
    • 10 МГц, 25 МГц, 50 МГц, 100 МГц или 240 МГц Синусоидальные сигналы
    • 14 бит, 250 Мвыб/с, 1 Гвыб/с или 2 Гвыб/с Сигналы произвольной формы
    • Амплитуда до 9001 20 Впик-пик на нагрузку 50 Ом
    • 5.6-дюймовый цветной ЖК-дисплей TFT для полной уверенности в настройках и форме сигнала
    • Многоязычное и интуитивно понятное управление экономит время настройки
    • Импульсный сигнал с переменным временем фронта
    • AM, FM, PM, FSK, PWM
    • Развертка и пакет
    • Двухканальные модели экономят средства и место на рабочем столе
    • USB-разъем на передней панели для хранения осциллограмм на запоминающем устройстве
    • USB, GPIB и LAN
    • Драйверы LabVIEW и LabWindows/IVI-C
    Приложения
    • Дизайн
    • Моделирование датчика
    • Функциональные испытания
    • Обучение и обучение
    Описание продукта

    Непревзойденная производительность, универсальность, интуитивно понятное управление и доступная цена делают генераторы функций, сигналов произвольной формы и импульсов серии AFG3000C самыми полезными инструментами в отрасли. промышленность.

    ПРЕВОСХОДНАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ

    Пользователи могут выбирать из 12 различных стандартных сигналов. Возможна генерация сигналов произвольной формы длиной до 128 К при высокой частоте дискретизации. Для импульсных сигналов время переднего и заднего фронта можно установить независимо. Внешние сигналы могут быть подключены и добавлены к выходному сигналу. Двухканальные модели могут генерировать два одинаковых или совершенно разных сигнала. Все приборы имеют очень стабильную временную развертку с дрейфом всего 1 ppm в год.

    ИНТУИТИВНЫЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ПОКАЗЫВАЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ ИНФОРМАЦИЮ ОДНИМ ВЗГЛЯДОМ

    Цветной ЖК-экран TFT на всех моделях отображает все важные параметры сигнала и графическую форму сигнала с одного взгляда. Это дает полную уверенность в настройках сигнала и позволяет сосредоточиться на текущей задаче. Клавиши быстрого доступа обеспечивают прямой доступ к часто используемым функциям и параметрам. Другие можно удобно выбрать через четко структурированные меню. Это сокращает время, необходимое для обучения и повторного обучения использованию инструмента.Внешний вид и ощущения идентичны самым популярным в мире осциллографам TDS3000.

    ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ARBEXPRESS ДЛЯ ПРОСТОГО СОЗДАНИЯ Осциллограмм

    С помощью этого программного обеспечения для ПК можно легко импортировать осциллограммы с любого осциллографа Tektronix или определять с помощью стандартных функций, редактора формул и математических расчетов осциллограмм.

    Биомедицинский функциональный генератор модели 220

    Прецизионный генератор с батарейным питанием, обеспечивающий дифференциальные низкоуровневые низкочастотные сигналы для ремонта, тестирования и калибровки.

    Цена $549,00

    Сделано в США

    Информация о продукте:

    Функциональный генератор модели 220 разработан специально для биомедицинских и низкоуровневых приборов и предлагает функции, которых нет ни у одного другого генератора в этом ценовом диапазоне. Он обеспечивает синусоидальные, прямоугольные и треугольные сигналы постоянной амплитуды с частотным диапазоном от 0,01 Гц до 10 кГц. Он имеет калиброванный и плавно регулируемый выходной сигнал от нуля до десяти вольт от пика до пика, используя верньерное управление и шесть выбираемых переключателем диапазонов полной шкалы: 100 мкВ, 1 мВ, 10 мВ, 100 мВ, 1.0В и 10В. Точность составляет +/-2% от полной шкалы в каждом диапазоне и имеет постоянное выходное сопротивление 100 Ом. Переключатель режима выхода позволяет выбирать дифференциальный (балансный) или общий (несимметричный) выходы.

    Дифференциальный и синфазный выходы обеспечивают удобный способ измерения коэффициента подавления синфазного сигнала дифференциальных усилителей. CMRR просто рассчитывается путем деления настройки амплитуды синфазного сигнала функционального генератора на настройку амплитуды дифференциального режима, которая дает такое же отклонение, как отображается на экране монитора, или такое же выходное напряжение тестируемого усилителя.

    Размещенный в легком ударопрочном корпусе из АБС-пластика и работающий от батареи, генератор функций модели 220 идеально подходит для лабораторного или полевого использования. Работая от батареи, он может устранить возможные контуры заземления и уменьшить помехи переменного тока, которые могут быть такими неприятными при работе с сигналами низкого уровня. Мигающий светодиод включения питания, расположенный на передней панели, служит напоминанием о необходимости выключить генератор, когда он не используется, тем самым продлевая срок службы батареи. Этот же светодиод также служит индикатором низкого заряда батареи.

    Функциональный генератор модели 220 предоставит пользователю быстрый и удобный способ тестирования, калибровки и обслуживания широкого спектра дифференциальных и синфазных устройств ввода, таких как мониторы, осциллографы, записывающие устройства, усилители и т. д. Кроме того, низкое сигналы частоты и низкой амплитуды могут использоваться для калибровки и проверки калибровки приборов ЭЭГ/полиграфа и программного/аппаратного обеспечения для спектрального анализа мощности.

    Модель 220 Руководство по эксплуатации:

    Щелкните здесь, чтобы загрузить Руководство по эксплуатации модели 220

    Гарантия:

    На все симуляторы и генераторы функций распространяется гарантия на отсутствие дефектов материалов и изготовления в течение одного года (за исключением батарей).Продавец отремонтирует или заменит (по выбору Продавца) любой симулятор или генератор, которые выявят дефект в течение гарантийного срока. Перед возвратом любого инструмента необходимо получить разрешение от Продавца. Ни при каких обстоятельствах Продавец не несет ответственности за косвенный или особый ущерб любого рода. Ни при каких обстоятельствах этот прибор не должен использоваться в системе жизнеобеспечения.

    Этот продукт не предназначен для диагностики.

    %PDF-1.4 % 1945 0 ОБЖ > эндообъект внешняя ссылка 1945 228 0000000016 00000 н 0000008632 00000 н 0000008803 00000 н 0000008936 00000 н 0000009258 00000 н 0000009421 00000 н 0000009460 00000 н 0000009539 00000 н 0000010118 00000 н 0000010571 00000 н 0000010739 00000 н 0000010990 00000 н 0000013662 00000 н 0000013907 00000 н 0000014139 00000 н 0000024200 00000 н 0000069559 00000 н 0000069635 00000 н 0000069724 00000 н 0000069852 00000 н 0000069900 00000 н 0000070031 00000 н 0000070149 00000 н 0000070200 00000 н 0000070293 00000 н 0000070388 00000 н 0000070528 00000 н 0000070579 00000 н 0000070669 00000 н 0000070770 00000 н 0000070923 00000 н 0000070974 00000 н 0000071117 00000 н 0000071218 00000 н 0000071361 00000 н 0000071412 00000 н 0000071498 00000 н 0000071585 00000 н 0000071738 00000 н 0000071789 00000 н 0000071874 00000 н 0000071965 00000 н 0000072109 00000 н 0000072160 00000 н 0000072246 00000 н 0000072362 00000 н 0000072496 00000 н 0000072547 00000 н 0000072643 00000 н 0000072782 00000 н 0000072833 00000 н 0000072908 00000 н 0000073022 00000 н 0000073073 00000 н 0000073124 00000 н 0000073175 00000 н 0000073226 00000 н 0000073351 00000 н 0000073402 00000 н 0000073520 00000 н 0000073572 00000 н 0000073700 00000 н 0000073752 00000 н 0000073867 00000 н 0000073918 00000 н 0000074032 00000 н 0000074083 00000 н 0000074211 00000 н 0000074262 00000 н 0000074376 00000 н 0000074427 00000 н 0000074540 00000 н 0000074591 00000 н 0000074711 00000 н 0000074762 00000 н 0000074877 00000 н 0000074928 00000 н 0000075046 00000 н 0000075098 00000 н 0000075149 00000 н 0000075201 00000 н 0000075307 00000 н 0000075358 00000 н 0000075464 00000 н 0000075515 00000 н 0000075618 00000 н 0000075669 00000 н 0000075774 00000 н 0000075825 00000 н 0000075931 00000 н 0000075982 00000 н 0000076092 00000 н 0000076143 00000 н 0000076253 00000 н 0000076304 00000 н 0000076412 00000 н 0000076464 00000 н 0000076568 00000 н 0000076619 00000 н 0000076724 00000 н 0000076775 00000 н 0000076874 00000 н 0000076925 00000 н 0000077026 00000 н 0000077077 00000 н 0000077128 00000 н 0000077179 00000 н 0000077282 00000 н 0000077333 00000 н 0000077428 00000 н 0000077479 00000 н 0000077575 00000 н 0000077626 00000 н 0000077731 00000 н 0000077782 00000 н 0000077900 00000 н 0000077951 00000 н 0000078002 00000 н 0000078053 00000 н 0000078104 00000 н 0000078195 00000 н 0000078286 00000 н 0000078337 00000 н 0000078443 00000 н 0000078495 00000 н 0000078546 00000 н 0000078597 00000 н 0000078705 00000 н 0000078756 00000 н 0000078862 00000 н 0000078914 00000 н 0000079021 00000 н 0000079072 00000 н 0000079174 00000 н 0000079225 00000 н 0000079338 00000 н 0000079389 00000 н 0000079495 00000 н 0000079547 00000 н 0000079598 00000 н 0000079649 00000 н 0000079760 00000 н 0000079811 00000 н 0000079964 00000 н 0000080015 00000 н 0000080164 00000 н 0000080279 00000 н 0000080330 00000 н 0000080451 00000 н 0000080502 00000 н 0000080619 00000 н 0000080670 00000 н 0000080815 00000 н 0000080866 00000 н 0000080981 00000 н 0000081096 00000 н 0000081205 00000 н 0000081256 00000 н 0000081307 00000 н 0000081380 00000 н 0000081453 00000 н 0000081582 00000 н 0000081633 00000 н 0000081706 00000 н 0000081779 00000 н 0000081830 00000 н 0000081917 00000 н 0000081968 00000 н 0000082055 00000 н 0000082106 00000 н 0000082158 00000 н 0000082209 00000 н 0000082296 00000 н 0000082347 00000 н 0000082434 00000 н 0000082485 00000 н 0000082572 00000 н 0000082623 00000 н 0000082710 00000 н 0000082761 00000 н 0000082848 00000 н 0000082899 00000 н 0000082950 00000 н 0000083001 00000 н 0000083074 00000 н 0000083147 00000 н 0000083198 00000 н 0000083285 00000 н 0000083336 00000 н 0000083423 00000 н 0000083474 00000 н 0000083561 00000 н 0000083612 00000 н 0000083663 00000 н 0000083714 00000 н 0000083826 00000 н 0000083924 00000 н 0000083976 00000 н 0000084094 00000 н 0000084145 00000 н 0000084261 00000 н 0000084312 00000 н 0000084431 00000 н 0000084482 00000 н 0000084606 00000 н 0000084657 00000 н 0000084767 00000 н 0000084818 00000 н 0000084870 00000 н 0000084921 00000 н 0000084972 00000 н 0000085064 00000 н 0000085163 00000 н 0000085214 00000 н 0000085314 00000 н 0000085365 00000 н 0000085472 00000 н 0000085523 00000 н 0000085631 00000 н 0000085682 00000 н 0000085791 00000 н 0000085842 00000 н 0000085955 00000 н 0000086006 00000 н 0000086116 00000 н 0000086167 00000 н 0000086218 00000 н 0000004856 00000 н трейлер ]/предыдущая 1595347>> startxref 0 %%EOF 2172 0 объект >поток хXWSW?7 !

    21 Лучший генератор функций [от любителей до профессионалов, 2022]

    Итак, вы ищете лучший генератор функций для любителей, начинающих или профессионалов? Это означает, что вы тестируете, ремонтируете или проектируете какие-то электронные системы или схемы.

    В этой статье я расскажу о том, что важнее всего при покупке функционального генератора. Что такое генератор произвольной формы, DDS или аналогового сигнала/функции/сигнала? После этого я дам рекомендуемый список всех лучших генераторов функций на рынке. Список начнется с очень начинающих генераторов функций, включая некоторые лучшие генераторы функций DIY. Затем мы включим некоторые генераторы функций среднего уровня, которые вы можете легко купить в Интернете. После этого мы добавим несколько генераторов функций профессионального уровня, которые вы можете легко получить у своего местного дистрибьютора.

    Теперь, прежде чем начать что-либо, я хочу, чтобы вы знали, что генераторы функций доступны на рынке уже несколько десятилетий, потому что это очень простое устройство в любой лаборатории электроники. Индустрия сильно повзрослела, но, тем не менее, генератор функций профессионального уровня будет стоить вам дорого. И я думаю, что это нормально из-за качества, которое вы получите. Известные бренды включают Gwinstek, Tektronix, Keysight, Rigol, Siglent Technologies, Aim-TTi и др.

    Надеюсь, эта статья поможет вам.

    Покупка лучшего генератора функций – самое главное

    Прежде чем углубляться в технические вопросы, давайте сначала разберемся с основными типами генераторов функций.Во-первых, позвольте мне сказать вам, что генератор функций и генератор сигналов представляют собой одно и то же устройство. Так что не путайтесь с этим. Там есть небольшая разница, но на уровне новичка или любителя это не имеет большого значения.

    Генератор сигналов — это устройство, которое генерирует электронные сигналы, в то время как генератор функций имеет заранее заданный список сигналов или паттернов, которые он может воспроизводить. Таким образом, вы можете сказать, что с генератором сигналов вы можете сделать любой сигнал, а с генератором функций у вас ограниченные возможности для работы, но их достаточно для большого объема проектов.

    • Генераторы сигналов произвольной формы (AWG). Как следует из названия, генератор произвольного сигнала может генерировать для вас любой произвольный сигнал. Это может быть использовано для различных проектов электроники.
    • Функциональные генераторы прямого цифрового синтеза (DDS)
    • : для экономии энергии и мощности генераторы этих типов используют методы DDS для генерации сигналов. Вы знаете, что DDS — это метод создания аналогового сигнала — обычно синусоидального — путем генерации изменяющегося во времени сигнала в цифровой форме и последующего цифро-аналогового преобразования
    • .
    • Аналоговый генератор сигналов: мы знаем, что есть два известных типа электроники, аналоговая и цифровая.Конечно, их много и других типов, но эти два очень доминирующие. А генератор, специфичный для аналоговой схемы, называется генератором аналоговых сигналов. Генераторы импульсов предпочтительнее для работы с цифровыми схемами. Почему именно аналоговый генератор? Простой ответ заключается в том, чтобы сделать его экономически эффективным, если вы работаете только с аналоговыми схемами и не нуждаетесь в каких-либо цифровых сигналах для тестирования или проектирования.

    Технические характеристики генератора сигналов

    Итак, теперь давайте рассмотрим некоторые технические моменты, которые следует учитывать при выборе генератора функций профессионального уровня.Любители или мастера могут полностью пропустить эту часть. Но я призываю вас прочитать его и попытаться переварить его на некоторое время. И имейте в виду, что я по умолчанию говорю о лучшем функциональном генераторе с выходным сопротивлением стандартных 50 Ом. Таким образом, вы должны сопоставить это, чтобы ваш коэффициент отражения был равен 0, если вы работаете с диапазонами частот RF.

    а. Частота дискретизации

    Влияет на частоту и точность основного выходного сигнала. Частота дискретизации должна более чем в два раза превышать самую высокую спектральную частотную составляющую генерируемого сигнала, чтобы обеспечить точное воспроизведение сигнала.

    б. Полоса пропускания

    Аналоговая полоса пропускания выходной схемы генератора сигналов должна быть достаточной для обработки максимальной частоты, поддерживаемой его частотой дискретизации. Другими словами, должна быть достаточная полоса пропускания, чтобы передать самые высокие частоты и времена перехода, которые могут быть синхронизированы из памяти без ухудшения характеристик сигнала.

    г. Длина записи

    Определяет максимальное количество выборок, которые могут быть сохранены, и играет важную роль в точности сигнала, поскольку определяет, сколько точек данных можно сохранить для определения формы волны.В частности, в случае сложных сигналов глубина памяти имеет решающее значение для точного воспроизведения деталей сигнала.

    д. Диапазон выходной частоты

    Возможно, одним из самых важных соображений — и часто самым большим фактором, влияющим на цену — является диапазон частот. Очень важно выбрать генератор функций, который может работать в частотном диапазоне, поддерживающем ваши тесты.

    эл. Шум и дрожание

    Эти две характеристики очень тесно связаны между собой и представляют собой по существу нежелательные искажения сигнала, которые необходимо свести к минимуму.

    ф. Количество каналов

    В зависимости от потребностей приложения может быть достаточно одного выхода. Но для модуляции IQ, например, два выхода обязательны.

    г. Пользовательский интерфейс

    Большой современный сенсорный экран с отзывчивой обратной связью стал ключевым фактором в лабораториях, где время тестирования имеет большое значение.

    Список удивительных генераторов лучших функций

    О боже! там так много вариантов. Но я составил следующий список, помня о вышеуказанных параметрах выбора.

    Думаю, я поделился всей имеющейся у меня информацией по теме. Теперь давайте посмотрим на некоторые лучшие генераторы функций. Я начну с очень простых генераторов функций, затем расскажу о промежуточных моделях и закончу некоторыми профессиональными генераторами функций. Поэтому, пожалуйста, продолжайте читать.

    Также имейте в виду, что я не собираюсь снова и снова повторять вышеописанные особенности генераторов функций. Они применяются ко всем нижеперечисленным моделям.Кроме того, я не собираюсь добавлять некоторые причудливые модели, которые вы увидите в Интернете. Послушай, я инженер, и технические термины для меня более романтичны, чем внешний вид.

    1. Дрок СГ-02

    Начнем наш список с очень простого функционального генератора, то есть SG-02. Этот продукт принадлежит известному бренду Drok. У бренда огромная клиентская база, и лично мне нравится их продукция. SG-02 — это генерация сигналов напряжения и тока, которые лучше всего подходят для целей отладки.

    Как я уже сказал, это самое простое устройство, которое вы можете использовать для:

    • Отладка ПЛК
    • Отладка панели
    • Проверка светодиодов
    • Имитация выхода преобразователя
    • Может легко генерировать сигнал напряжения 0–10 В и сигнал тока 0/4–20 мА

    Чтобы узнать больше об этом продукте. Вот ссылка Droke SG-02 (Amazon Link) для дальнейшего исследования.

    2. Генератор функций UcTronics

    Лучшая альтернатива вышеперечисленному – лучший генератор функций от UcTronics.

    Важные особенности:

    • Выходное напряжение (0–10 В) с точностью до 0,01 В
    • Выходной токовый сигнал (0-22 мА) с точностью до 0,01 мА

    Таким образом, Генератор функций Uctronics (Amazon Link) — это великолепный генератор начальных функций (V/I) с функцией нескольких дисплеев. Вы можете лучше всего использовать для отладки схемы.

    3. Генератор сигналов Koolertron

    Koolertron — еще одна фантастическая компания по производству электроники с проверенной репутацией.Функциональный генератор этой марки не очень простой, но он подходит для генераторов сигналов начального уровня.

    Самое лучшее в этом лучшем функциональном генераторе то, что он имеет два канала.

    • У него полоса пропускания 60 МГц, что удивительно
    • Частота дискретизации 266 млн отсчетов в секунду
    • Высокая стабильность сигнала
    • Низкое искажение сигнала

    Если этот генератор привлек ваше внимание. Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о генераторе сигналов Koolertron (ссылка Amazon).

    4. Кулертрон CJMDS26-F

    То же, что и выше. Единственная разница заключается в другом расположении соединений каналов.

    Он имеет ту же полосу пропускания и такую ​​же частоту дискретизации, как и предыдущий. Теперь, чтобы продолжить изучение этой модели, перейдите по ссылке, Koolertron CJMDS26-F (ссылка Amazon).

    5. Генератор сигналов YM™ FG-100 DDS

    Yaman Electronics (YE) — известный и уважаемый бренд, производящий все виды электроники, начиная от бытовой техники и заканчивая профессиональными инструментами.FG-100 — это генератор функций начального уровня, с которым вы можете экспериментировать. Вы можете использовать его для многих целей, но убедитесь, что он не предназначен для серьезной профессиональной работы.

    Диапазон частот этого удивительного инструмента составляет 1-500 кГц, что очень прилично. Конструкция и операции очень просты. Включите инструмент, выберите сигнал с помощью кнопки режима, выберите частоту и все. Круто то, что вы также можете добавить к сигналу некоторое смещение постоянного тока.

    Если этот лучший генератор функций для начинающих привлек ваше внимание, вот ссылка на FG-100 (ссылка Amazon) или Генератор сигналов DDS YM™ FG-100 (ссылка YE) для дальнейшего изучения.

    До сих пор мы рассматривали некоторые базовые лучшие генераторы функций. Теперь давайте перейдем к некоторым высококачественным и лучшим профессиональным генераторам функций.

    6. Генератор функций UNI-T UTG932/UTG962

    UNI-T — известный бренд в электронной промышленности. Они делают много удивительных электронных измерительных инструментов. Мне нравится utg932. Потому что он хорошо подходит для людей среднего уровня. Люди, которые не являются новичками или слишком профессиональны. Это просто идеальный баланс между двумя i.е. профессионалы начального уровня.

    UTG932 имеет полосу пропускания 30 МГц и частоту дискретизации 200 Мвыб/с, что полностью подходит для большинства электронных сигналов. Входное сопротивление составляет 50 Ом, что является отраслевым стандартом, поэтому вы можете легко согласовать генератор функций со всеми видами коммерческих продуктов (если вы их разрабатываете). Он поставляется со всеми популярными типами тестовых проводов с высокой точностью.

    Но если вам нужна более высокая пропускная способность, UTG962 имеет 60 МГц, что вдвое больше, чем у ранее упомянутой модели.Для дальнейшего изучения этого удивительно выглядящего генератора функций самостоятельно. Вот ссылка, чтобы следовать, Генератор функций UNI-T UTG932/UTG962 (ссылка на продукт). Вы также можете купить это на Amazon по более высокой цене. Вот ссылка, если вы тоже хотите это проверить, генератор функций UIT-T (ссылка на Amazon).

    7. Кулертрон GH-CJDS66

    Это еще одна модель начального уровня от Koolertron, то есть GH-CJDS66. Он использует технологию DDS и может использоваться в качестве генератора сигналов произвольной формы (частота сигналов может варьироваться до 15 МГц).

    Важная особенность:

    • Доступная полоса пропускания: 15 МГц, 30 МГц, 60 МГц
    • Частота дискретизации: 200 Мвыб/с (мегавыборка в секунду)
    • Высокоскоростной микропроцессор MCU
    • Двухканальный сигнал DDS и выход электрического уровня TTL для создания точного, стабильного выходного сигнала с низким уровнем искажений
    • Может точно генерировать синусоидальную волну, прямоугольную волну, треугольную волну, пилообразную волну, импульсную волну, белый шум, определяемую пользователем форму волны и т. д.
    • Каждый канал можно использовать независимо со своим набором параметров

    Вот ссылка, Koolertron GH-CJDS66 (ссылка Amazon) , для вашего дальнейшего расследования.

    Теперь лучшими альтернативами или, можно сказать, наиболее похожими на Koolertron GH-CJDS66 являются следующие:

    11. ГВ Инстек СФГ-1013

    GW Instek уже несколько десятилетий является очень известным производителем электронных устройств. Чтобы купить все его устройства профессионального уровня, вам нужно найти местного дистрибьютора в вашем регионе.Так что, если вам нужна действительно профессиональная работа или результат, выбирайте этот бренд.

    SFG-1013 — это генератор функций начального уровня, который можно использовать для тестирования и отладки различных электронных схем и систем. Он основан на методологии DDS и имеет очень точную точность.

    Если этот лучший генератор функций привлек ваше внимание. Тогда вот его ссылка на продукт, GW Instek SFG-1013 (ссылка Amazon) , чтобы найти более подробную информацию.

    12. ГВ Инстек АФГ-2105

    Теперь, если вам нужна более высокая пропускная способность с генераторами функций GW Instek.Затем вы можете выбрать AFG-2105 (5 МГц), AFG-2112 (12 МГц) или AFG-2125 (25 МГц).

    Вот ссылка для перехода, генераторы функций GW Instek (ссылка Amazon). На странице продукта выберите пропускную способность, соответствующую вашим требованиям.

    13. Siglent Technologies SDG1032X

    Начните знакомство с некоторыми профессиональными генераторами, представив вам Siglent SDG1032X. Вы знаете, что Siglent — новый игрок в индустрии оборудования для тестирования электроники, но он уже зарекомендовал себя среди самых уважаемых производителей по всему миру.Мне лично нравится то, что они делают.

    Если говорить о SDG1032X, то я определенно скажу вам, что этот инструмент действительно потрясающий. Это генератор произвольных функций. Он имеет полосу пропускания 30 МГц с двумя отдельными измерительными каналами и частотой дискретизации 150 Мвыб/с. Это означает, что вы можете очень легко сравнить два сигнала, то есть входной и выходной. Кроме того, вы добавляете и вычитаете входящие сигналы, чтобы одновременно получать некоторую полезную информацию.

    Важные особенности:

    • Полоса пропускания, как я уже говорил, 30 МГц
    • 14-битное вертикальное разрешение и длина сигнала 16 кбит/с
    • Специальная схема для функции прямоугольных импульсов может генерировать прямоугольные сигналы частотой до 60 МГц с джиттером менее 300 пс+0.05 частей на миллион периода
    • Инновационная технология EasyPulse, способная генерировать импульсные сигналы с меньшим джиттером, обеспечивает широкий диапазон и чрезвычайно высокую точность регулировки ширины импульса и времени нарастания/спада
    • НОВИНКА: инновационная технология TrueArb поддерживает определяемые пользователем формы сигналов от 2 до 16 кбит/с и определяемую пользователем частоту дискретизации от 1 мквыб/с до 30 Мвыб/с
    • Множество типов аналоговой и цифровой модуляции: AM, DSB-AM, FM, PM, FSK, ASK, PSK и PWM
    • Стандартные интерфейсы: USB-хост, USB-устройство (USBTMC), LAN (VXI-11)

    Чтобы узнать больше об этом функциональном генераторе, перейдите по ссылке Siglent Technologies SDG1032X (ссылка Amazon) для дальнейших исследований и исследований.

    14. Siglent Technologies SDG2042X

    Представленная выше модель имеет полосу пропускания 30 МГц. Но если вам нужна более высокая пропускная способность с теми же характеристиками, то у Siglent есть другая модель под названием SDG2042X с полосой пропускания 40 МГц.

    Помимо пропускной способности, почти все остальные функции такие же, как и выше. Он имеет два канала, что всегда удобно для работы с двумя проектами или отдельными частями одного проекта. Чтобы узнать больше об этом удивительном генераторе функций.Это ссылка для ваших собственных дальнейших исследований, Siglent Technologies SDG2042X (ссылка Amazon).

    15. Siglent Technologies SDG810

    Вышеуказанные два от Siglent обладают высокой пропускной способностью, из-за чего имеют высокую цену. Что делать, если вам нужен лучший генератор функций от Siglent, но с низкой пропускной способностью и, следовательно, с низкой ценой. Тогда SDG810 может стать для вас лучшим генератором сигналов/функций произвольной формы.

    Имеет полосу пропускания 10 МГц и частоту дискретизации 125 Мвыб/с.Который, я думаю, покроет большую часть спектра ваших электронных устройств. Вот ссылка, SDG810 (ссылка Amazon) , для вашего дальнейшего расследования.

    16. РИГОЛ ДГ812

    Rigol — еще одно известное имя в области измерительного оборудования для электротехники и электроники. Если вы студент инженерного факультета, я уверен, что вы видели устройства этой марки. Генератор сигналов этого бренда, то есть DG812, является лучшим генератором функций для любителей и профессионалов.

    Важные особенности:

    • Полоса пропускания: 10 МГц
    • Количество каналов 2, что очень удивительно
    • Разрешение 16 бит
    • Это сенсорный экран
    • Подключение через USB и Ethernet

    Это первый из нашей серии Rigol.Если это то, что привлекло ваше внимание. Тогда это ссылка RIGOL DG812 (ссылка на Amazon) , по которой можно перейти для дальнейших исследований.

    17. РИГОЛ ДГ822

    Проблема с вышеуказанным заключается в том, что у него низкая пропускная способность. Если вы хотите увеличить пропускную способность, Rigol DG822 — правильный выбор для вас. Rigol DG822 является модернизированной версией вышеупомянутого DG812.

    Rigol DG822 имеет те же характеристики, что и предыдущий. Единственная разница в том, что он имеет полосу пропускания 25 МГц, что более чем в два раза превышает указанную выше.Чтобы узнать больше об этой обновленной версии. Вот ссылка для перехода, Rigol DG822 (ссылка Amazon).

    18. Ригол ДГ1022З

    Еще один лучший генератор функций от бренда Rigol. Это более профессионально и точно, чем выше. И, конечно, это тоже дорого.

    Важные особенности:

    • Полоса пропускания: 25 МГц
    • Количество каналов: 2 (полнофункциональный независимый канал)
    • Частота дискретизации: 200 МС/с
    • Возможность глубокой памяти сигналов произвольной формы и технология обеспечения точности сигналов SiFi
    • SiFi (Signal Fidelity) для 100% воспроизведения формы волны
    • 2 Мб или 8 Мб/канал (станд.), 16 Мвыб/канал (опция), длина сигнала произвольной формы

    Чтобы узнать больше об этом удивительном генераторе функций. Вот ссылка для перехода, Rigol DG1022Z (ссылка Amazon).

    19. РИГОЛ ДГ2052

    Наилучшей альтернативой вышеперечисленному является Rigol DG2052. У этого парня есть все для вас, и вы можете наилучшим образом использовать его для любой исследовательской работы.

    Единственная разница между этим и предыдущим заключается в том, что его пропускная способность в два раза выше, чем у предыдущего.Он имеет полосу пропускания 50 МГц с 2 каналами. Более высокая пропускная способность означает высокую цену. Так что у этого есть высокая пропускная способность, но высокая цена, как и выше.

    Вот ссылка для перехода, Rigol DG2052 (ссылка Amazon) , для ваших собственных дальнейших исследований и исследований.

    20. Хантек DSO2D15

    Позвольте мне познакомить вас с другим известным брендом, а именно с Hantek. Это китайский бренд, который десятилетиями производит оборудование для тестирования и измерения электроники.Модель DSO2D15, которую я выбрал для этого удивительного списка лучших генераторов функций, является не только генератором функций, но и осциллографом.

    Важные особенности:

    • Полоса пропускания 150 МГц, частота дискретизации 1 Гвыб/с, глубина памяти 8 МБ и встроенный генератор сигналов произвольной формы
    • 14 видов режимов запуска, видов последовательного протокола и декодирования и 32 вида автоматических измерений
    • Поставляется с 1 датчиком PP150B 150 МГц
    • Дополнительные комплекты включают: 1 пробник PP150 100 МГц, 1 инструмент для зачистки проводов и наборы измерительных проводов 16-в-1

    Вот ссылка, Hantek DSO2D15 (ссылка Amazon) , чтобы узнать больше об этом удивительном устройстве.

    21. Группа PSG-9080

    Это наш последний генератор функций. Это последнее, но не менее важное. Этот лучший генератор сигналов имеет самую высокую полосу пропускания 80 МГц с частотой дискретизации 300 Мвыб/с.

    Важная особенность:

    • Тип модуляции: AM, FM, PM, ASK, FSK, PSK, PWM
    • Изменяет несущую сигналом
    • Тип выходного сигнала, такой как синусоидальный, прямоугольный, треугольный, произвольный, выходное время и выходная последовательность, могут свободно формулироваться для реализации автоматической работы.
    • Частотой, амплитудой и рабочим циклом выходного сигнала можно управлять с помощью внешнего аналогового сигнала напряжения, чтобы получить регулируемую по напряжению частоту свипирования, амплитуду свипирования и рабочий цикл свипирования, которые широко используются при отладке в промышленности.

    Чтобы узнать больше об этом удивительном генераторе сигналов, перейдите по ссылке Goupchn PSG-9080 (ссылка на Amazon) , чтобы следовать для дальнейших исследований.

    Заключение

    Это очень техническая статья.Я надеюсь, что вам это как-то понравится, и мои небольшие усилия действительно помогли вам. В заключение о лучшем генераторе функций для любителей и профессионалов я бы сказал, что если вы занимаетесь проектированием схем или тестированием схем, вам действительно нужен достойный генератор функций. Надежный генератор на долгие годы.

    Как любители, вы не должны тратить слишком много на профессиональные, потому что это не стоит денег. Ты знаешь почему? Потому что, если вы выбираете высокую пропускную способность и действительно не знаете, что делаете.Результаты будут ужасными, а не точными, потому что из-за чрезмерной полосы пропускания вы добавите много шума в свой канал. Я бы сказал, постарайтесь сохранить его приличным, и как только у вас будет достаточно опыта и опыта, выберите профессиональный и купите его у GwInstek или Tektronix.

    Для тех из вас, кто сначала читает краткое содержание, а затем идет читать всю статью. Вкратце вы бы сказали: генератор функций — это устройство, которое мы используем для создания множества произвольных функций, чтобы мы могли тестировать или проектировать наши схемы.

0 comments on “Функциональный генератор на оу: Функциональный генератор на ОУ — Технарь

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.