В експериментах з широко поширеною КМОП мікросхемою К176ЛА7 автору вдалося реалізувати два простих генератора, які ми пропонуємо читачам.
У радіоаматорський практиці нерідко виникає потреба в высокостабильном генераторі, а кварцового резонатора з потрібною робочою частотою знайти не вдається. Якщо є резонатор з більш високою частотою, то можна, наприклад, зробити генератор із кварцовою стабілізацією частоти, а потім за допомогою дільника знизити її до потрібної величини. Для такого пристрою потрібно зазвичай не менше двох мікросхем. Між тим, коли в розпорядженні радіоаматора є резонатор з робочою частотою у три рази вище необхідної, проблему можна вирішити набагато простіше. В генераторі, схема якого показана на рис. 1, автор використовував кварцовий резонатор на частоту 500 кГц, а прямокутні коливання на виході генератора мали частоту 166,(6) кГц. Можна взяти резонатори і на інші частоти (від десятків кГц до декількох МГц), але при цьому доведеться експериментально підібрати конденсатор С1 і резистор R1. (Чим вище частота, тим номінали повинні бути менше, і навпаки).
Але як же працює такий генератор, якщо на частотах нижче основної ніяких резонансів у кварцу немає? А справа в тому, що в наведеному на рис. 1 RC-генератор є всі умови для самозбудження. Дійсно, паралельна ємність кварцу і кварцедержателя утворює ланцюг позитивного зворотного зв'язку, а резистор R1 замикає ланцюг ООС по постійному струму, яка забезпечує лінійний режим роботи двох перших елементів мікросхеми DD1. Підбираючи резистор R1 і конденсатор С1, встановлюють частоту генератора трохи нижче, ніж робоча частота кварцового резонатора, розділена на три. Круті фронти прямокутних імпульсів збуджують резонатор на ого основній частоті. Виникає на його висновках напругу з частотою 500 кГц синхронізує RC-генератор, причому дуже жорстко, з точністю до фази.
Все це можна спостерігати з допомогою осцилографа, підключивши щуп з малої вхідний ємністю (щоб не порушити роботу генератора) до правого за схемою висновку кварцового резонатора. На екрані видно, як на прямокутні коливання з частотою 166,(6) кГц накладаються менші за амплітудою синусоїдальні коливання з частотою 500 кГц. Смуга синхронізації описаного генератора досить велика, тому такі дестабілізуючі фактори, як зміни в деяких межах напруги живлення, температури і номіналів елементів, практично не впливають на його роботу. Стабільність же його частоти цілком визначається використаним кварцовим резонатором.
Інший генератор, на відміну від тільки що описаного, володіє дуже широким діапазон перебудови, і тут про стабільність частоти говорити вже не доводиться - вона повністю (залежність від температури не досліджувалася) визначається стабільністю керуючого напруги. Схема генератора наведена на рис. 2. У ньому встановлений тільки один блокувальний конденсатор, який перешкоджає проникненню коливань генератора в ланцюг управління частотою і захищає її від зовнішніх наведень. У роботі власне генератора він не бере участь. Всі елементи мікросхеми з'єднані послідовно, на трьох перших з них зібраний генератор, а на четвертому -вихідний буферний каскад.
Ланцюг зворотного зв'язку утворена резистором R1, по постійному струму вона негативна і тому забезпечує лінійний режим роботи елементів генератора. У кожному з них сигнал затримується на певний час, причому тривалість затримки сильно залежить від напруги живлення - чим воно вище, тим затримка менше. Зсув фази коливань пропорційний добутку часу затримки на частоту. На досить високій частоті зсув фази в кожному елементі мікросхеми досягає 60, а на всіх трьох - 180°. В результаті ООС перетворюється в позитивну і на цій частоті генератор збуджується. При збільшенні напруги живлення з 3 до 12 В частота генератора змінюється приблизно від 300 кГц до 6 МГц, тобто в 20 разів. Споживаний струм зростає при цьому від часток міліампера до 2 мА. Щоб генератор перекрив, наприклад, средневолновый діапазон (500... 1600 кГц), напруга живлення повинно змінитися всього від 3,5 до 5 Ст. Діапазон частот можна змінювати підбором резистора R1.
Гідність описаного генератора - його виняткова простота, а основний недолік - сильна залежність вихідної напруги від частоти.
Автор: Ст. Поляків, р. Москва