Функціональні генератори використовуються радіоаматорами для перевірки та налагодження різноманітної електронної техніки. Автор пропонованої статті описує один з варіантів такого генератора, який виробляє сигнали пилкоподібної і прямокутної форм.
Як відомо, функціональні генератори здатні забезпечити вихідний сигнал трикутної, пилкоподібної, прямокутної, синусоїдальної і багатьох інших форм. Правда, подібними приладами зазвичай користуються фахівці, що професійно розробляють складну апаратуру. У радіоаматорський же практиці більшості випадків досить, наприклад, мати можливість отримати сигнал трикутної та прямокутної форм. Перший з них дозволить налаштувати аналогову апаратуру діапазону 3Ч і виявляти (звичайно, при наявності осцилографа) спотворення типу "сходинка", обмеження сигналу "зверху" або "знизу". З допомогою другого можна перевіряти і налагоджувати цифрову техніку, а також контролювати динамічні характеристики аналогової апаратури. Сам же генератор, забезпечує отримання таких сигналів, значно спрощується.
Схема приладу приведена на рис. 1.
Власне генератор виконаний на мікросхемі DA1, що містить два операційних підсилювача. На DA1.1 зібраний інтегратор, а на DA1.2 - компаратор (див. Хоровіц П., Хілл У. Мистецтво схемотехніки. - М: Світ, 1998, с. 257). Діапазон частот генератора від 20 Гц до 20 кГц розбитий на три піддіапазони, які встановлюють перемикачем SA1, підключає до інтегратору один з конденсаторів С1 - C3. У кожному з піддіапазонів частоту генератора змінюють змінним резистором R2.
При зарядці частотозадаючого конденсатора формується наростаюче по часу напруга на виході ОУ DA1.1 (висновок 9). Як тільки вона досягає певного значення, компаратор змінює напрямок інтегрування. Частотозадаю-щий конденсатор починає розряджатися, напруга на зазначеному висновку - падати. В результаті утворюється сигнал трикутної форми. Через резистор R8 і конденсатор С6 він надходить на змінний резистор R9, а з його движка - на вихідну гніздо XS3. Максимальна напруга, яку можна встановити на виході перемінним резистором, досягає 1 Ст.
На виході компаратора (висновок 13 ОУ DA1.2) утворюються коливання прямокутної форми, які надходять на формувач, виконаний на мікросхемі DD1. Ця мікросхема допускає подавати на входи напруга,
більше напруги живлення, що дозволяє підключати її вхід 1 безпосередньо до виходу ОУ DA1.2. Живляча напруга на неї подається через один з стабілітронів VD1 - VD4, тому на виході логічних елементів DD1.2 - DD1.6 будуть прямокутні імпульси амплітудою 3, 5, 9, 12 В залежності від положення рухомого контакту перемикача SA2.
Завдяки використанню порівняно потужної КМОП мікросхеми К561ЛН2, її вихідний струм може досягати 20...30 мА. Тому прилад придатний для налаштування пристроїв, зібрані на мікросхемах різних серій: К155, К176, К530, КР531, К555, К564, КР1554 і багатьох інших.
При вказаних на схемі номіналах елементів, частоту генерованого сигналу в герцах визначають за формулою: Fвых=(40/З)·(UR2/Uжив), де С - ємність підключеного частотозадаючого конденсатора, мкФ; UR2 - напруга на двигуні змінного резистора R2; Uжив - напруга живлення, Ст.
Оскільки ОУ живиться однополярним напругою, значення UR2 буде обмежено знизу. Для використаного автором примірника ОУ воно склало 1,45, при більш низькій напрузі генератор не працював. Тому для отримання десятикратного перекриття по частоті було обрано стабілізовану напругу живлення 15 Ст. Правда, генератор працездатний і при меншій напрузі, але перекриття частоті на кожному поддиапазоне також буде менше.
У приладі можна використовувати будь-транзистор серії КТ3102. Конденсатори С1 - З З - ПМ-2, К71, але в крайньому разі, якщо не потрібна висока термостабільність, - КД, КОР, К10-17; С4 - будь-якого типу, С5 - С7 - К50-16, К50-35 або аналогічні. Змінні резистори СП, СПО, СП4, постійні - МЛТ, С2-33. Перемикачі - будь-якого типу.
Більшість деталей монтують на друкованій платі (рис. 2) односторонньо фольгованого склотекстоліти.
Плату встановлюють в корпус відповідних габаритів, а на корпусі кріплять перемикачі, гнізда і змінні резистори. Резистор R2 бажано забезпечити шкалою і проставити на ній значення генеруються частот для кожного піддіапазону.
При налагодженні приладу спочатку підбирають резистор R1 такого опору, щоб у нижньому (по схемі) положенні движка резистора R2 спостерігалася стійка робота генератора на найнижчій частоті - 20 Гц (рухливий контакт перемикача SA1 - у положенні "20...200 Гц"). Частоти піддіапазонів встановлюють підбором конденсаторів С1 - C3, а максимальну амплітуду трикутного напруги - підбором резистора R8.
Діапазон робочих частот генератора обмежений швидкодією використовуваного ОУ і становить 40...50 кГц. Якщо отримання таких частот необхідно, слід додати ще один частотозадающіх конденсатор, застосувати перемикач на чотири положення та встановити інші піддіапазони, наприклад, 4...40 Гц, 40...400 Гц, 0,4...4 кГц, 4...40 кГц.
Автор: І. Нечаєв