ШИРОКОДИАПАЗОННЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

https://nauchebe.net/2010/07/shirokodiapazonnyj-mnogofunkcionalnyj-generator/
Генератор (рис. 36 5) обеспечивает формирование гармонических, прямоугольных и треугольных (пилообразных) сигналов. Для их получения могут использоваться различные типы микросхем, образующих многофункциональный генератор обще­го назначения Известные простые схемы генераторов обычно ограничиваются вы­работкой сигналов в диапазоне до 10 кГц и не формируют гармонические сигналы Приведенная схема, напротив, генерирует сигналы всех трех типов и имеет диапа­зон частот от 10 Гц до 1-2 МГц



https://nauchebe.net/2010/07/precizionnyj-vysokostabilnyj-generator/
Генераторы с ограниченным уровнем питания обычно весьма чувствительны к из­менениям температуры и напряжения питания. Подобные генераторы не могут Выдавать симметричный сигнал и не работают на высоких частотах, а оконечный усилитель переходит в режим насыщения при достижении выходным сигналом уровня напряжения питания.

Показанная на рис. 36.4 схема позволяет устранить эти проблемы. Выходной сиг­нал имеет вид меандра, а сама схема обеспечивает малые длительности фронтов, ма­лое время установки режима генерации и нечувствительность амплитуды сигнала к температурным колебаниям. Так, формируемый схемой треугольный импульс де­монстрирует постоянство скорости нарастания во всем частотном диапазоне.

Усилители А1 и А2 обеспечивают формирование стабильного уровня напряже­ния -1-10 В. Этот сигнал интегрируется цепочкой, состоящей из усилителя A3, кон­денсатора С2 и резистора R2, и преобразуется в пилообразный сигнал отрицатель­ной полярности. При максимальной величине выходного сигнала усилителя A3, равной -10 В, выходной сигнал с А1 и А2 изменяет свое состояние и на выходе A3 образуется сигнал обратной полярности При максимальной величине выходного сигнала усилителя A3, равной +10 В, выходной сигнал с А1 и А2 опять изменяет свое состояние, в результате начинается новый цикл.

Функциональный генератор схема 2

https://nauchebe.net/2010/06/funkcionalnyj-generator-sxema-2/

Функциональные генераторы относятся к измерительным приборам, вырабатываюш;им сигналы различных форм, т. е. различные «функции»: синусоидальную, треугольную, прямо­угольную, пилообразную, ступенчатую, экспоненциальную, трапецеидальную и другие. Простейший функциональный ге­нератор содержит замкнутые в кольцо интегратор и компара­тор, образуюш;ие колебательную систему, генерируюш;ую сиг­налы треугольной и прямоугольной формы. Из сигнала тре­угольной формы с помош;ью преобразователя напряжения «тре­угольник-синус» формируется сигнал синусоидальной формы.

Сигналы прямоугольной формы используются в практике радиолюбителя для контроля динамических характеристик усилителей звуковой частоты и других низкочастотных уст­ройств, а также для настройки цифровых устройств. Исследо­вание низкочастотных устройств с помощью сигналов треуголь­ной формы зачастую заменяет радиолюбителям сложные и до­рогостоящие анализаторы спектра и селективные вольтметры. Дело в том, что незначительные искажения треугольного сигна­ла хорошо видны на экране осциллографа. Если воспользовать­ся испытательным сигналом синусоидальной формы, то визу­ально можно рассмотреть лишь искажения, имеющие коэффи­циент гармоник более 6…7%. В то же время на экране осцилло­графа можно невооруженным глазом увидеть такое искажение треугольной формы сигнала, которое эквивалентно коэффици­енту гармоник порядка 1% сигнала синусоидальной формы.

Если не ставить целью получение синусоидального сигна­ла, схема генератора упрощается. Принципиальная схема при­бора показана на рис. 9.8 и представляет собой генератор, управляемый напряжением. Генератор выполнен на микросхе­ме DA1, содержащей два ОУ. На DA1.1 выполнен интегратор, а на DA1.2 — компаратор. Плавное изменение частоты произ­водится резистором R1, а дискретное — путем переключения конденсаторов С1—СЗ интегратора. Диапазон частот генерато­ра от 20 Гц до 20 кГц разбит на три поддиапазона, которые ус­танавливают переключателем SA1.

Зарядка конденсатора интегратора осуществляется током ;

при этом на выходе (вывод 8 DA1.1) формируется линейно нарастающее напряжение. При достижении уровня переключе-’ния компаратора DA1.2, равного, последний переключает­ся, в результате чего открывается транзистор VT1 и конденса­тор начинает разряжаться, а на выходе интегратора формирует­ся линейно падающее напряжение. При достижении уровня

компаратор переключится в первоначальное состояние. Далее процесс продолжается в той же последовательности, а на выхо­де интегратора DA1.1 образуется сигнал треугольной формы. Через разделительный кбнденсатор С4 и резистор R9 он посту­пает на переменный резистор R10 и далее с его движка на гнез-

Рис. 9.8. Функциональный генератор

до XS2. Подбором резистора R9 устанавливают максимальное напряжение треугольного сигнала, равное 1… 1,5 В.

На выходе компаратора DA1.2 (вывод 6) получаются коле­бания прямоугольной формы, которые поступают на усили­тель мощности — двухтактный эмиттерный повторитель, вы­полненный на транзисторах VT2, VT3. С усилителя мощности через разделительный конденсатор С8 прямоугольные импуль­сы поступают на переменный резистор R18, а с его движка на выход — гнездо XS1. Включение двухтактного эмиттерного повторителя позволяет снимать прямоугольные импульсы по­стоянной амплитуды с выхода компаратора и увеличивает бы­стродействие генератора. Диоды VD1, VD2 задают смещение на базах транзисторов VT2, VT3 соответственно.

Частота генерируемых колебаний прибора определяется по

формуле, где частота указана в Гц, С — емкость подключенного частотозадающего конденсатора, мкФ, Uri — напряжение на движке переменного резистора R1, В, Un — напряжение питания устройства, В. Достоинством схе­мы является то, что частота не зависит от величины питаю­щего напряжения, поскольку делитель R1, R2 подключен к тому же источнику питания. В результате напряжение на нем будет изменяться пропорционально изменению питающего на­пряжения. В то же время перекрытие по частоте зависит от напряжения питания и желательно, чтобы оно было стабили­зированным.

Основная часть деталей генератора смонтирована на печат­ной плате (рис. 9.9) из фольгированного стеклотекстолита тол-, щиной 1,5..2 мм. Транзистор VT1 может быть любой серии КТ3102. Конденсаторы С1—СЗ типа К71, К73, К78, С4, С5, С8 — К:50-35, К50-38, остальные К10-17, КД, КТ, КЛС. Пере­менные резисторы СП4, СП, СПО, постоянные МЛТ, С1-4, С2-33. Переключатель — любой малогабаритный на 3 положения и 2 направления.

На передней панели прибора размещают переменные рези­сторы и гнезда. Для удобства пользования ручки переменных резисторов желательно снабдить шкалами.

При налаживании прибора, возможно, придется подобрать сопротивление резистора R2, чтобы обеспечить частоту генера-

Рис. 9.9. Печатная плата и размещение деталей функционального генератора

тора в первом поддиапазоне, равную 20 Гц. Движок перемен­ного резистора R1 должен находиться в нижнем по схеме по­ложении. Частоты поддиапазонов устанавливают подбором конденсаторов С1—СЗ. Максимальную амплитуду треугольно­го напряжения выставляют подбором резистора R9.

Частотные свойства ОУ позволяют увеличить диапазон ра­бочих частот генератора до 200 кГц. Если необходим такой диапазон, изменяют величины частотозадающих элементов. Например, можно ввести дополнительный поддиапазон, доба­вив еще один конденсатор Сдоп и изменить параметры частото­задающих цепей следующим образом: R3 = 22 кОм, R6 = 11 кОм, С1 = 0,22 мкФ, С2 = 0,022 мкФ, СЗ = 2200 пФ, Слоп = 220 пФ.

Если делать на КМОП ( NemoCut32), и кстати это есть в "Радио" №4,2006,с.54-55 (Нечаев. Функциональный генератор на одной К561ЛН2), то синусоиду из треугольника лучше делать по приведенной схеме. Нелинейные искажения не более 0,4% (подстраиваются переменным рез.) https://kazus.ru/forums/showthread.php?t=3749&page;=2

-- Прилагается рисунок: --

В схеме выше – резисторы, шунтирующие диоды, 510 КОм. Правые, по схеме, выводы резистора и диода соединяют затвор ПТ и ОБЩИЙ провод. Эта схема, скорее всего, требует двухполярного питания. Первоисточник – Горошков, 1984 (кор) стр 344
То же, с графиками: http://audio-db.info/AudioDB/BazaPraktiki/Istochniki/LP/Stoly/RegeneratorySeti

Схему выше, на КП303Е, я успешно собрал для своего функционального генератора. Она нагружается на выходной буферный усилитель на ОУ К157УД1.

Так же, по преобразователям треугольника в синусоиду, смотри Радио №7 1992 стр. 49 – 50, Радио №6 1992 стр. 45

Функциональный генератор

Ни рисунке приведший схема генератора, обеспечивающего одновременное получение стабильных по амплитуде напряжений треугольной (выход 1), прямоугольной (выход 2) н синусоидальной (выход 3) формы с постоянным фазовым соотношением.

Автоколебательный контур образован замкнутой петлей ОС. охватывающей интегратор
(ОУ А 1.1), с выходи которого снимается треугольное, напряжение, и триггер Шмитта (ОУА 1.2), формирующий сигнал прямоугольной формы Синусоидальное напряжение получают из треугольного в функциональном преобразователе, выполненном на полевом транзисторе V2. Особенностью преобразователя является введение в этот каскад симметрирующей нелинейной ООС (R18V1R19). снижающей коэффициент гармоник синусоидального напряжения до 1% и менее.
Диапазон частот 25 ГЦ ..25 кГц разбит на три декадных поддиапазона «выбираются переключателем S1 плавная перестройка частоты осуществляется резистором R13.

Для настройки функционального генератора необходимо вначале резистором R2 добиться скважности прямоугольного напряжения, равной двум После этого резистором R23 симметрирую синусоидальное напряжение, а резистором R17 подбирают уровень ограничения треугольного напряжения, подаваемого на затвор транзистора V2.

CIRCUIT SIMPLE SWEEP GENERATOR

https://www.circuitschematic.net/2012/03/circuit-simple-sweep-generator.html

SIMPLE SWEEP GENERATOR, The sweep generator is an indispensable piece of measuring equipment for testing the frequency response of AF amplifiers, filters, and loudspeaker systems. At the heart of this design is the wellknown Type XR2206 function generator chip from EXAR. It is seen to the right on the circuit diagram, in a standard application with 3 capacitors and a rotary switch for selecting the frequency range, and a potentiometer, Ps, for adjusting the amplitude of the output signal. The signal frequency is a function of the current drawn from pin 7 on the XR2206: ft>= 3201/C [Hz] where I is in milli-amperes, and C is in micro-farads. It should be noted that pin 7 is internally kept at 3 V, which is available at pin 10 also The left-hand part of the circuit comprises the sawtooth generator, [C1, and a buffer, ICz. The former is set up as an integrator, whose sweep period depends on the voltage at terminal C. Potentiometer P1 enables setting the sweep period between 0.0l and I0 seconds; the maximum duration is adjusted with P4.

The sawtooth voltage at pin 6 of ICt has an amplitude of 5 vpp, and can be used to drive the horizontal de?ection (X) input of an oscilloscope via terminal K. The amplitude of the sawtooth voltage is determined by the zener voltage of DI and the base-emitter voltage of T2, which is brie?y turned off when the output of IC1 exceeds 5 V. The oollector of this transistor is then pulled to ground via Ra, so that T1 is switched into conduction. The integrator is reset by making the — input of lCt positive with respect to the + input with the aid of Ta, Rs and Re. Capacitor C1 serves to lengthen the on-time for T1 and T: to ensure that the flyback of the sawtooth is finished. Potentiometer P1 is a voltage divider to define the sawtooth amplitude, and hence the sweep range, while S1 makes it possible to tum off the sweep function (position F).

Opamp ICa is configured as a buffer stage for inverting and attenuating the sawtooth voltage, to which a direct voltage is added also. The output of [C1 carries a sawtooth voltage with an amplitude between O and 2.85 V, or a direct voltage between the same limits when St is set to position F. Bearing in mind that the reference voltage of ICa is 3 V, the current through Rn, and hence the output frequency, can be varied by a factor 20, which is the maximum attainable deviation factor in all 3 frequency ranges. The frequency scale can be calibrated with the aid of Ps.

Генератор с малыми искажениями.

Радио №7,1983 http://zpostbox.ru/generator_with_small_distortion.htm

При конструировании RC-генераторов с мостом Вина для стабилизации амплитуды часто используют встречно-последовательное включение в цепь ООС двух стабилитронов. Такое решение позволяет достичь высокого постоянства амплитуды, однако из-за того, что стабилитроны имеют разброс напряжения стабилизации и неодинаковые ВАХ, трудно получить низкий коэффициент гармоник.

На рис.1 представлена схема генератора, в котором для стабилизации амплитуды обеих полуволн колебания использован один стабилитрон V3, включённый в диагональ коммутирующего моста, который образован диодами V1, V2, V4, V5. У такого генератора коэффициент гармоник не превышает 0,1%.

Ещё меньшие искажения (Кг<0.04%) можно получить, если в качестве диодов моста использовать транзисторную сборку (выполненную на одном кристалле) в диодном включении. Одна из возможных схем такого генератора приведена на рис. 2. Для того, чтобы ищменение нагрузки не влияло на колебательный процесс, на выходе генератора включён эмиттерный повторитель на транзисторе V6. Резстором R4 устанавливают амплитуду колебаний, равную 3..4 В. Частота выходного сигнала определяется номиналами элементов моста Вина (R1C2R212). С указзанными на схеме номиналами она приблизительно равна 1 кГц.

Wireless World, 1982, 9 Vol. 87, N1548

ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

http://electricalspark.narod.ru/main/shema/sinus.html

Журнал "Радио", ЗА РУБЕЖОМ

В функциональных генераторах напряжение синусоидальной формы обычно формируют из треуroльного, используя для этой цели либо диодно-резистивные цепи либо различные нелинейные усилители (например, на полевых транзисторах). Хороших результатов можно достичь и с несколько модифицированным дифференциальным усилителем на биполярных транзисторах. Передаточную функцию обычного дифференциального усилителя со стабилизатором тока в эмнттерной цепи описывают выражением Uвых=IкRкth(Uвх/2Uт) , где Uвх и Uвых - входное и выходное напряжения, а Iк и Rк - соответственно ток коллектора и сопротивление коллекторной нагрузки; температурный потенциал Uт=кT/e~25мВ при 250 С. Так как для малых аргументов (|Uвх/2Uт|<0.5) значения гиперболического тангенса мало отличаются от значений синуса того же aprумента (максимальная ошибка не превышает четырех процентов), то , очевидно, дифференциальный усилитель можно использовать для формирования напряжения синусоидальной формы, особенно в тех случаях, когда требования к точности прео6раэовання не столь велики .

Незначительное усовершенствование дифференциального усилителя (между эмиттерами транзисторов включают резистор, а в цепи эмиттеров независимые генераторы тока), позволяет значительно при6лизить передаточную функцию усилителя к синусондальной. Принпиальная схема одногo из возможных вариантов такого усилитетеля-формирователя показана на рис. 1.

Усилитель собран на двух транзисторных микросборках А1 и А2 (два транзистора первой сборки и один из второй не используют). Транзисторы A1.1 и A1.2 образуют собственно дифференциальный усилитель А2.1 и А2.2 в сочетании с А2.3 (в диодном включении) - два независимых термокомпенсиpoванных генератора тока. Равенства значений коллекторногo тока транзисторов A1.1 и A1.2 в отсутствии входного сигнала добиваются подстроечным резистором R1.

Оптимальное сопротивление резистора R2 (при котором передаточная функции усилителя наиболее близка к синусоидальной ) можно найти по приближенной формуле R =2Uт/Iк. В практической конструкции удобно выбрать этот резистор подстроечным , а при налаживании установить его движок в такое положение, при котором форма выходного напряжения будет наиболее близка к синусоидальной.

На рис. 2 изображены nередаточные функции формирователя для двух случаев R2= 0 (1) и R2=2Uт/Iк (2), а также график функции Sin (Uвх /4Uт), которая соответствует идеальному преобразованию (3). Видно, что разница между кривыми 2 и 3 незначительна во всем интервале входных напряжений .

Коэффициент гармоник такоro формирователя напряжении синусоидальной формы из треугольного не превышает 1 % в диапазоне частот от 1 Гц до 100 кГц.

с. Kuhпel, Einfaches Sinusfunktionsnetzwerk.- Radio fernsehen elесtгоnik , 1982. N 10. 1. 31, s. 662

Примечание редакции. Вместо микросборки В340 можно использовать отечественные сборки транзисторов KI98HTI-KI98HT4 .

Функциональный генератор

При налаживании низкочастотной зуковоспроизводящей аппаратуры может понадобиться сигнал не только синусоидальной, но и прямоугольной, треугольной формы. На рисунке приведена схема функционального генератора, вырабатывающего колебания синусоидальной, прямоугольной, треугольной формы в пределах от 15 Гц до 15 кГц. Весь диапазон перекрывается без переключений одним переменным резистором R2.
На операционных усилителях А1.1 и А1.2 сделан мультивибратор. Прямоугольные импульсы снимаются с выхода А1.1. Треугольные снимаются с выхода А1.2 (через буфер на А1.4), а для получения сигнала формы, близкой к синусоидальной (параболической формы) используется формирователь на диодах VD3-VD6 , с которого полученный сигнал поступает на дополнительный усилитель на А1.4.

Источник питания — на маломощном силовом трансформаторе Т1, с вторичной обмоткой на 5-7V переменного тока. Однополуперодный выпрямитель на VD7 и VD8 создает двуполярное напряжение, которое стабилизируется стабилитронами VD1 и VD2. Симметричность сигнала, близкого к синусоидальной форме, при налаживании нужно выставить подбором сопротивлений R8 или R9. Диоды VD3-VD6 желательно брать из одной партии.
Снегирев И.

Пример простой схемы функционального генератора

https://nauchebe.net/2012/01/primer-prostoj-sxemy-funkcionalnogo-generatora/

Д
овольно простая схема типичного функционального генератора, представленная на рис. 3.2, иллюстрирует принцип построения этого устройства. В генераторе могут использоваться любые универсальные операционные усилители с разнополярным питанием и симметричными передаточными характеристиками.

Рис. 3.2. Простая схема функционального генератора на интегральных операционных усилителях

Генератор содержит триггер на двух операционных усилителях А1 и А2 с ограничителем напряжения на светодиодах (эти приборы применены не потому, что они излучают свет, а вследствие своего повышенного прямого напряжения). Триггер управляет направлением интегрирования интегратора на операционном усилителе A3. Скорость линейного изменения напряжения на выходе A3 задается емкостью конденсатора Си величиной сопротивления резистора R. Обычно резистором R задается плавное изменение скорости изменения напряжения в 10—20 раз, а изменением С — фиксированное изменение скорости.

Если сигнал на выходе интегратора растет, то при достижении верхнего порога триггера он переключается, и направление интегрирования интегратора меняется — напряжение на его выходе начинает линейно падать, пока не достигнет нижнего порога интегрирования. При этом триггер вновь переключается, и направление интегрирования меняется, и т. д.

На выходе триггера формируются прямоугольные импульсы, а на выходе интегратора — треугольные. Для получения близкого к синусоидальному сигнала используется ограничитель треугольного напряжения. В данном случае он выполнен на операционном усилителе А4 с диодным ограничителем (тоже на светодиодах).

Параметры такого простого функционального генератора (прежде всего, максимальная частота и амплитуда сигнала) всецело зависят от применяемых операционных усилителей. Обычные операционные усилители могут использоваться до частот в десятки килогерц и при амплитудах до 10—15 В. Однако новейшие сверхширокополосные операционные усилители, описанные в главе 1, могут использоваться для построения функциональных генераторов с частотами до десятков мегагерц, но с амплитудой импульсов до 3—5 В.

Источник: Дьяконов В. П.  Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов. — М. : ДМК Пресс, 2009. — 384 е., ил.





<предыдущая страница