Виберіть свою мову

При розробці та дослідженні радіоелектронної апаратури лабораторних умовах одним з найважливіших компонентів вимірювального комплексу є універсальний джерело випробувальних сигналів. Функціональний генератор, що працює в діапазоні звукових частот, був розроблений на основі мікроконтролера. За основу взята схема генератора, описана в Радиохобби, 2000, № 5, с. 79.

В результаті аналізу даної схеми в ній був виявлений істотний недолік. З-за того, що лічильник виконаний на двох функціональних елементах, логічні рівні на адресних висновках встановлюються неодночасно, що призведе до появи високочастотних викидів на виході генератора. Розроблений пристрій позбавлене цих недоліків. Генеровані форми вихідного сигналу (пила, трикутник, синусоїда, меандр) запрограмовані в flash-пам'яті. У генераторі використана прошивка, наведена в Радиохобби, 2000, № 5, с. 79. Принципова схема функціонального генератора показана на рис. 1.

Основні технічні параметри

Діапазон генеруються частот, Гц 0 30000... Нерівномірність АЧХ, дБ <0,3 Амплітуда вихідної напруги, В 4 Число ступенів вихідного сигналу 128+128

На мікросхемі МС 4046 (DD1) зібраний задаючий генератор, за допомогою якого відбувається перебудова частоти в діапазоні 0...4 МГц. Змінний многозаходная резистор R1 призначений для регулювання частоти. На мікросхемі 556ИЕ10 (DD2) зібраний лічильник адреси, на виході якого формуються сигнали ("набирається адреса"), що надходять на адресні входи ППЗУ Winbond W27C512 (DD4). У цієї мікросхеми flash-пам'яті запрограмовані форми вихідних сигналів. З виходів ППЗУ сигнали надходять на ЦАП DAC0800 (DA4), з виходу якого сигнал надходить на швидкодіючий операційний підсилювач К574УД1 (DA5). Кнопка SB1 призначена для вибору форми вихідного сигналу. На елементах мікросхеми 155ЛАЗ (DD3.2, DD3.3) зібраний вузол антидребезга кнопки SB1. З висновків 5 і 9, на які також приходять сигнали з виходів ППЗУ, сигнал надходить на мікросхему дешифратора SN74LS156N (DD7). З його виходів знімаються дані про обраний сигналі, які відображаються одним з світлодіодів. Для індикації обраної форми вихідного сигналу зібраний вузол на D-тригері мікросхеми 155ТМ2 (DD6), на вхід якого надходять імпульси, що виникають при перемиканні кнопки.

Пристрій живиться від нестабілізованого джерела напругою + 12 В, що надходить на інтегральний таймер стабілізатор DA1 і позитивного напруги DA2. На таймері DA1 реалізований мультивібратор, з виходу якого знімаються прямокутні імпульси. Вони випрямляються і надходять на вхід стабілізатора негативного напруги DA3. Напруга, що знімається з його виходів, використовується для живлення генератора. При настройці пристрою спочатку треба підбором С1 виставити частоту 4 МГц на виводі 4 мікросхеми DD1, потім резистором R11 в режимі генерації синусоїди, контролюючи вихідний сигнал осцилографом, встановити симетрію сигналу відносно загального проводу. Максимальна вихідна частота генератора визначається в основному швидкодією ППЗУ, яке для мікросхеми Winbond W27C512 становить приблизно 4 МГц, тому максимальна вихідна частота: 4 МГц/128 ступенів = 30 кГц. Виміряні нелінійні спотворення синусоїдального сигналу складають 0,0076 % на частоті 1 кГц.

Даний генератор розроблявся для спільної роботи з цифровим осцилографом, який відображає частоти вхідних сигналів, тому додаткова індикація частоти вихідного сигналу не передбачена. Пристрої, виконані на мікроконтролерах, досить перспективні. Наприклад, у пропонованого генератора можна збільшити частоту за рахунок застосування задаючого генератора з більшою частотою. Також за рахунок збільшення розрядності flash-пам'яті можна підвищити частоту дискретизації. Генератор можна підключити до персонального комп'ютера з можливістю програмно змінювати форму вихідного сигналу за рахунок зміни прошивки flash-пам'яті. Резистор R1 - СП5-44-1 або інший багатооборотний, R9, R11 - СПЗЗа або інші малогабаритні. Програмне забезпечення для даної конструкції можна знайти на сайті журналу за адресою www.dian.ru.

Автори: Андрій Колокольцев, Андрій Дахнович, Андрій Бабаєв, р. Тамбов; Публікація: www.cxem.net