Máy phát tần số thấp trên vi mạch. Máy phát xung Máy phát tần số thấp 1 khz

Bộ tạo chức năng tương tự đơn giản (0,1 Hz - 8 MHz). Bài viết được in lại từ trang web.

Trong số những người nghiệp dư vô tuyến, vi mạch MAX038 rất được yêu thích, trên cơ sở đó có thể lắp ráp một máy phát chức năng đơn giản, bao phủ dải tần 0,1 Hz - 20 MHz. Việc mua một vi mạch MAX038 trở nên dễ dàng như gọt vỏ quả lê, như đã được chỉ ra. Những chiếc MAX038 nhái mới nổi có thông số rất khiêm tốn so với nó. Vì vậy, ICL8038 có tần số hoạt động tối đa là 300 kHz, trong khi XR2206 có 1 MHz. Các mạch của máy phát chức năng tương tự đơn giản được tìm thấy trong các tài liệu về radio nghiệp dư cũng có tần số tối đa vài chục, và rất hiếm, hàng trăm kHz.

Để bạn chú ý, một mạch được đề xuất cho bộ tạo hàm tương tự, tạo ra tín hiệu có dạng hình sin, hình chữ nhật, hình tam giác và hoạt động trong dải tần từ 0,1 Hz đến 8 MHz.

Khung cảnh phía trước:

Xem lại:

Máy phát điện có các thông số sau:

biên độ của tín hiệu đầu ra:

hình sin …………………………… 1,4 V;

hình chữ nhật …………………………… .2,0 V;

hình tam giác ……………………………… ... 2,0 V;

dải tần số:

0,1 ... 1 Hz;

1 ... 10 Hz;

10 ... 100 Hz;

100 ... 1000 Hz;

1 ... 10 kHz;

10 ... 100 kHz;

100 ... 1000 kHz;

1 ... 10 MHz;

điện áp cung cấp …………………………. 220 V, 50 Hz.

Mạch phát triển của bộ tạo chức năng, được đưa ra dưới đây, dựa trên mạch từ:

Máy phát điện được chế tạo theo sơ đồ cổ điển: bộ tích phân + bộ so sánh, chỉ được lắp ráp trên các thành phần tần số cao.

Bộ tích hợp được lắp ráp trên op-amp DA1 AD8038AR với băng thông 350 MHz và tốc độ quay điện áp đầu ra là 425 V / μs. Trên DD1.1, DD1.2 một bộ so sánh được tạo. Các xung hình chữ nhật từ đầu ra của bộ so sánh (chân 6 DD1.2) được đưa đến đầu vào đảo ngược của bộ tích hợp. Một bộ theo dõi bộ phát được thực hiện trên VT1, từ đó các xung có dạng hình tam giác được loại bỏ, điều khiển bộ so sánh. Dải tần số yêu cầu được chọn với công tắc SA1, chiết áp R1 được sử dụng để điều chỉnh tần số trơn tru. Điện trở tông đơ R15 đặt chế độ hoạt động của máy phát và điều chỉnh biên độ của điện áp tam giác. Điện trở tông đơ R17 điều chỉnh thành phần một chiều của điện áp tam giác. Từ bộ phát VT1, điện áp hình tam giác được đưa đến công tắc SA2 và đến bộ tạo điện áp hình sin, được thực hiện trên VT2, VD1, VD2. Tông đơ R6 đặt độ méo hình sin tối thiểu và tông đơ R12 điều chỉnh sự đối xứng của điện áp hình sin. Để giảm méo hài, người ta giới hạn các đỉnh của tín hiệu tam giác ở các mạch VD3, R9, C14, C16 và VD4, R10, C15, C17. Các xung có dạng hình chữ nhật được lấy ra khỏi bộ đệm DD1.4. Tín hiệu được chọn bởi công tắc SA2 được đưa đến chiết áp R19 (biên độ), và từ nó đến bộ khuếch đại đầu ra DA5, được thực hiện trên AD8038AR. Trên các phần tử R24, R25, SA3 có một bộ suy giảm điện áp đầu ra 1: 1 / 1:10.

Nguồn biến áp cổ điển với bộ ổn định tuyến tính tạo ra điện áp + 5V, ± 6V và ± 3V được sử dụng để cấp nguồn cho máy phát điện.

Để chỉ ra tần số của máy phát, một phần của mạch từ máy đo tần số làm sẵn đã được sử dụng, lấy từ:

Bộ tạo hình bộ khuếch đại của các xung hình chữ nhật được thực hiện trên bóng bán dẫn VT3, từ đầu ra mà tín hiệu được đưa đến đầu vào của vi điều khiển DD2 PIC16F84A. MK được tạo xung nhịp từ tinh thể thạch anh ZQ1 4 MHz. Nút SB1 chọn giá trị của chữ số có nghĩa nhỏ nhất 10, 1 hoặc 0,1 Hz và thời gian đo tương ứng 0,1, 1 và 10 giây. Chỉ báo được sử dụng là WH1602D-TMI-CT với các ký hiệu màu trắng trên nền xanh lam. Đúng vậy, góc nhìn của chỉ báo này hóa ra là 6h00, không tương ứng với việc lắp đặt nó trong trường hợp có góc nhìn 12h00. Nhưng sự phiền toái này đã được loại bỏ, như sẽ được mô tả dưới đây. Điện trở R31 đặt dòng đèn nền và điện trở R28 điều chỉnh độ tương phản tối ưu. Cần lưu ý rằng chương trình dành cho MK được tác giả viết cho các chỉ báo như DV-16210, DV-16230, DV-16236, DV-16244, DV-16252 từ DataVision, mà quy trình khởi tạo ban đầu dường như không phù hợp với các chỉ báo WH1602 từ WinStar ... Kết quả là sau khi lắp ráp máy đo tần số, không có gì hiển thị trên bộ chỉ thị. Không có chỉ báo cỡ nhỏ nào khác được bán tại thời điểm đó, vì vậy tôi phải thực hiện các thay đổi đối với mã nguồn của chương trình bộ đếm tần số. Trong quá trình thử nghiệm, sự kết hợp như vậy đã được tiết lộ trong quy trình khởi tạo, trong đó màn hình hai dòng với góc nhìn 6h00 trở thành màn hình một dòng và khá thoải mái khi đọc ở góc xem 12h00. Các lời nhắc hiển thị ở dòng dưới cùng về chế độ hoạt động của máy đo tần số không còn hiển thị, nhưng chúng không đặc biệt cần thiết, vì các chức năng bổ sung của bộ đếm tần số này không được sử dụng.

Về mặt cấu trúc, bộ tạo chức năng được làm trên một bảng mạch in làm bằng sợi thủy tinh lá một mặt với kích thước 110x133 mm, được thiết kế cho một vỏ nhựa Z4 tiêu chuẩn. Chỉ báo được lắp đặt theo chiều dọc của phường ở hai góc. Nó được kết nối với bo mạch chính bằng cáp ruy-băng có đầu nối cho IDC-16. Một cáp bọc mỏng được sử dụng để kết nối các mạch tần số cao trong mạch. Dưới đây là hình ảnh của máy phát điện đã được tháo nắp bên trên:

Sau khi bật máy phát điện lần đầu tiên, cần kiểm tra điện áp cung cấp, đồng thời đặt điện áp -3V ở đầu ra của DA7 LM337L với điện trở tông đơ R29. Điện trở R28 đặt độ tương phản tối ưu của chỉ báo. Để cấu hình máy phát, kết nối máy hiện sóng với đầu ra của nó, đặt công tắc SA3 ở vị trí 1: 1, SA2 ở vị trí tương ứng với điện áp tam giác, SA1 ở vị trí 100… 1000 Hz. Điện trở R15 giúp tạo tín hiệu ổn định. Bằng cách di chuyển thanh trượt của điện trở R1 xuống vị trí thấp hơn theo sơ đồ, tông đơ R17 đạt được sự đối xứng của tín hiệu tam giác so với không. Tiếp theo, công tắc SA2 phải được đặt ở vị trí tương ứng với hình sin của tín hiệu đầu ra, và bằng cách cắt các điện trở R12 và R6, để đạt được sự đối xứng và độ méo hình sin tối thiểu tương ứng.

Đây là những gì đã xảy ra cuối cùng:

Vòng 1 MHz: Vòng 4 MHz: Tam giác 1 MHz:

Tam giác 1 MHz: Hình sin 8 MHz:

Cần lưu ý rằng ở tần số trên 4 MHz, các biến dạng liên quan đến băng thông không đủ của bộ khuếch đại đầu ra bắt đầu được quan sát thấy trên các tín hiệu hình tam giác và hình chữ nhật. Nếu muốn, nhược điểm này có thể dễ dàng được loại bỏ bằng cách chuyển bộ khuếch đại của giai đoạn đầu ra DA5 sang mạch từ nguồn VT2 sang SA2, tức là. sử dụng nó làm bộ khuếch đại tín hiệu hình sin và thay vì bộ khuếch đại đầu ra, hãy sử dụng bộ theo dõi trên op-amp AD8038AR khác, tính toán lại điện trở của bộ chia tín hiệu hình tam giác (R18, R36) và hình chữ nhật (R21, R35) tương ứng bằng hệ số phân chia nhỏ hơn.

Các tập tin:

Văn chương:

1) Máy phát chức năng phạm vi rộng. A. Ishutinov. Radio # 1/1987

2) Máy đo tần số đa chức năng tiết kiệm. A. Sharypov. Đài số 10-2002.

Tần số thấp được thiết kế để nhận tín hiệu điện tần số thấp định kỳ với các thông số xác định (hình dạng, biên độ, tần số của tín hiệu) ở đầu ra của thiết bị.

KR1446UD1 (Hình 35.1) là một op-amp đa năng có đường ray kép. Trên cơ sở của vi mạch này, các thiết bị cho các mục đích khác nhau có thể được tạo ra, đặc biệt là dao động điện, được thể hiện trong Hình. 35,2-35,4. (hình 35.2):

♦ đồng thời và đồng bộ tạo ra xung điện áp hình chữ nhật và hình răng cưa;

♦ có cùng một điểm giữa nhân tạo cho cả hai op amps, được tạo thành bởi bộ phân áp R1 và R2.

Trên đầu tiên của op-amp, nó được xây dựng, trên thứ hai - Schmitt với vòng lặp trễ rộng (U raCT \u003d U nHT; R3 / R5), ngưỡng chuyển đổi chính xác và ổn định. Tần số tạo được xác định theo công thức:

f \u003d ———– và là 265 Guy cho các mệnh giá ghi trên biểu đồ. TỪ

Nhân vật: 35,7. Sơ đồ chân và thành phần của vi mạch KR 7446UD7

Nhân vật: 35,2. bộ tạo xung hình chữ nhật-tam giác trên chip KR1446UD 7

bằng cách thay đổi điện áp nguồn từ 2,5 đến 7 V, tần số này thay đổi không quá 1%.

Cải tiến (Hình 35.3) tạo ra các xung hình chữ nhật và tần số của chúng phụ thuộc vào giá trị của điều khiển

Nhân vật: 35.3. máy phát xung hình chữ nhật được điều khiển

điện áp đầu vào theo luật

Khi nó thay đổi

điện áp đầu vào từ 0,1 đến 3 V tần số phát tăng tuyến tính từ 0,2 đến 6 kHz.

Tần số tạo của bộ tạo xung hình chữ nhật trên vi mạch KR1446UD5 (Hình 35.4) là tuyến tính từ giá trị của điện áp điều khiển đặt vào và tại R6 \u003d R7 được xác định như sau:

Tần số tạo 5V tăng tuyến tính từ 0 đến 3700 Hz.

Nhân vật: 35,4. máy phát điện điều khiển điện áp

Vì vậy, khi điện áp đầu vào thay đổi từ 0,1 đến

Dựa trên vi mạch TDA7233D, sử dụng phần tử cơ sở làm một đế duy nhất, Hình. 35.5, a, có thể thu thập các xung đủ mạnh (), cũng như điện áp, Hình. 35,5.

Máy phát điện (Hình 35.5, 6, trên cùng) hoạt động ở tần số 1 kHz, tần số này được xác định bằng cách lựa chọn các phần tử Rl, R2, Cl, C2. Điện dung của tụ điện chuyển tiếp C đặt âm sắc và âm lượng của tín hiệu.

Máy phát điện (Hình 35.5, b, dưới cùng) tạo ra tín hiệu hai tông với điều kiện là điện dung của tụ điện C1 được chọn riêng trong từng phần tử cơ bản được sử dụng, ví dụ: 1000 và 1500 pF.

Các điện áp (Hình 35.5, c) hoạt động ở tần số khoảng 13 kHz (điện dung của tụ C1 giảm xuống 100 pF):

♦ upper - tạo ra điện áp gel otrish so với bus chung;

♦ trung bình - tạo ra dương đôi so với điện áp cung cấp;

♦ bottom - tạo ra, tùy thuộc vào tỷ lệ biến đổi, một điện áp lưỡng cực bằng nhau với cách ly điện (nếu cần) với nguồn điện.

Nhân vật: 35,5. sử dụng bất thường các vi mạch TDA7233D: a - phần tử cơ sở; b - như máy phát xung; c - như bộ chuyển đổi điện áp

Khi lắp ráp bộ chuyển đổi, cần lưu ý rằng một phần đáng chú ý của điện áp đầu ra bị mất trên điốt chỉnh lưu. Về vấn đề này, nên sử dụng Schottky như VD1, VD2. Dòng tải của bộ chuyển đổi không biến áp có thể đạt 100-150 mA.

Xung hình chữ nhật (Hình 35.6) hoạt động trong dải tần số 60-600 Hz \\ 0,06-6 kHz; 0,6-60 kHz. Để điều chỉnh hình dạng của các tín hiệu được tạo ra, có thể sử dụng một chuỗi (phần dưới của Hình 35.6), được kết nối với các điểm A và B của thiết bị.

Sau khi bao phủ op-amp bằng phản hồi tích cực, có thể dễ dàng chuyển thiết bị sang chế độ tạo xung hình chữ nhật (Hình 35.7).

Các xung có điều chỉnh tần số mượt mà (Hình 35.8) có thể được tạo ra trên cơ sở vi mạch DA1. Khi được sử dụng làm DA1 1/4 của vi mạch LM339 bằng cách điều chỉnh chiết áp R3, tần số hoạt động được điều chỉnh trong khoảng 740-2700 Hz (công suất danh định C1 không được chỉ ra trong nguồn gốc). Tần số dao động ban đầu được xác định bằng tích C1R6.

Nhân vật: 35,8. bộ dao động có thể điều chỉnh phạm vi rộng dựa trên bộ so sánh

Nhân vật: 35,7. máy phát xung hình chữ nhật ở tần số 200 Hz

Nhân vật: 35,6. Máy phát sóng vuông LF

Dựa trên các bộ so sánh như LM139, LM193 và các bộ tương tự, có thể lắp ráp các bộ sau:

♦ Xung hình chữ nhật với ổn định thạch anh (Hình 35.9);

♦ xung với điều chỉnh điện tử.

Các dao động ổn định tần số hoặc được gọi là xung chữ nhật "hàng giờ" có thể được thực hiện trên bộ so sánh DAI LTC1441 (hoặc tương tự) theo sơ đồ điển hình được hiển thị trong Hình. 35,10. Tần số tạo ra được đặt bởi bộ cộng hưởng thạch anh Ζ1 và là 32768 Hz. Khi sử dụng một dòng của bộ phân tần cho 2, xung hình chữ nhật có tần số 1 Hz thu được ở đầu ra của bộ chia. Trong giới hạn nhỏ, có thể giảm tần số hoạt động của máy phát điện bằng cách mắc song song nó với một bộ cộng hưởng công suất nhỏ.

Thông thường, LC và RC- được sử dụng trong các thiết bị điện tử. LR- ít được biết đến hơn, mặc dù các thiết bị có cảm biến cảm ứng có thể được tạo ra trên cơ sở của chúng,

Nhân vật: 35,11. Máy phát điện LR

Nhân vật: 35,9. bộ tạo xung trên bộ so sánh LM 7 93

Nhân vật: 35,10. Bộ tạo xung "đồng hồ"

Thiết bị phát hiện dây điện, xung, v.v.

Trong bộ lễ phục. 35.11 cho thấy một máy phát xung hình chữ nhật LR đơn giản, hoạt động trong dải tần 100 Hz - 10 kHz. Là một cuộn cảm và cho âm thanh

Để theo dõi hoạt động của máy phát điện, viên điện thoại TK-67 được sử dụng. Việc điều chỉnh tần số được thực hiện bởi chiết áp R3.

Nó là hiệu quả khi điện áp nguồn thay đổi từ 3 đến 12,6 V. Khi điện áp cung cấp giảm từ 6 xuống còn 3-2,5 V, tần số phát trên tăng từ 10-11 kHz đến 30-60 kHz.

Ghi chú.

Dải tần số được tạo ra có thể được mở rộng đến 7-1,3 MHz (đối với vi mạch) bằng cách thay thế vỏ điện thoại và điện trở R5 bằng một cuộn cảm. Trong trường hợp này, khi tắt bộ giới hạn diode ở đầu ra của thiết bị, có thể thu được các tín hiệu gần với hình sin. Độ ổn định tần số của thiết bị có thể so sánh với máy phát RC.

Tín hiệu âm thanh (Hình 35.12) có thể được thực hiện bởi K538UNZ. Để làm được điều này, chỉ cần kết nối đầu vào và đầu ra của vi mạch với một tụ điện hoặc chất tương tự của nó - một viên nang piezoceramic. Trong trường hợp thứ hai, viên nang cũng hoạt động như một bộ phát âm thanh.

Tần số tạo ra có thể được thay đổi bằng cách chọn điện dung của tụ điện. Có thể bật viên nang piezoceramic song song hoặc tuần tự để chọn tần số tạo tối ưu. Máy phát điện cung cấp điện áp 6-9 V.

Nhân vật: 35,72. tần số âm thanh trên vi mạch

Để kiểm tra nhanh OA, bộ tạo tín hiệu âm thanh được hiển thị trong Hình. 35,13. Loại vi mạch DA1 đã thử nghiệm, y hoặc các loại khác có sơ đồ chân tương tự, được lắp vào ổ cắm, sau đó nguồn được bật. Nếu nó hoạt động tốt, viên nang piezoceramic HA1 sẽ phát ra tín hiệu âm thanh.

Nhân vật: 35,13. máy phát âm thanh - Máy kiểm tra OA

Nhân vật: 35,14. máy phát xung hình chữ nhật trên OUKR1438UN2

Nhân vật: 35,15. bộ tạo tín hiệu hình sin trên OUKR1438UN2

Tín hiệu hình chữ nhật ở tần số 1 kHz, được tạo ra trên vi mạch KR1438UN2, được hiển thị trong Hình. 35,14. tín hiệu hình sin ổn định biên độ ở tần số 1 kHz được thể hiện trong Hình. 35,15.

Một máy phát điện tạo ra tín hiệu hình sin được thể hiện trong Hình. 35,16. Cái này hoạt động ở dải tần 1600-5800 Hz, mặc dù ở tần số trên 3 kHz, dạng sóng ngày càng trở nên xa rời lý tưởng và biên độ của tín hiệu đầu ra giảm 40%. Khi điện dung của các tụ điện C1 và C2 tăng gấp mười lần, dải điều chỉnh của máy phát, trong khi vẫn duy trì dạng sóng hình sin, giảm xuống 170-640 Hz với biên độ không đồng đều lên đến 10%.

Nhân vật: 35,7 7. máy phát sóng hình sin ở tần số 400 Hz

Máy phát xung được sử dụng trong nhiều thiết bị kỹ thuật vô tuyến (máy đếm điện tử, rơle thời gian), chúng được sử dụng khi thiết lập công nghệ kỹ thuật số. Dải tần số của máy phát điện như vậy có thể từ đơn vị hertz đến nhiều megahertz. Các mạch máy phát điện đơn giản được trình bày ở đây, bao gồm các mạch dựa trên các phần tử "logic" kỹ thuật số, được sử dụng rộng rãi trong các mạch phức tạp hơn như các nút cài đặt tần số, công tắc, nguồn tín hiệu tham chiếu và âm thanh.

Trong bộ lễ phục. 1 cho thấy sơ đồ của một máy phát tạo ra các xung đơn hình chữ nhật khi nhấn nút S1 (nghĩa là, nó không phải là một máy phát tự động, sơ đồ của chúng được đưa ra bên dưới). Một bộ kích hoạt RS được lắp ráp trên các cổng logic DD1.1 và DD1.2, ngăn chặn sự xâm nhập của các xung dội lại của các tiếp điểm nút tới bộ chia tỷ lệ. Ở vị trí của các tiếp điểm của nút S1 trong sơ đồ, đầu ra 1 sẽ có điện áp mức cao và đầu ra 2 sẽ có điện áp mức thấp; khi nút được nhấn - ngược lại. Máy phát điện này thuận tiện để sử dụng khi kiểm tra hoạt động của các bộ đếm khác nhau.

Trong bộ lễ phục. 2 cho thấy một sơ đồ của bộ tạo xung đơn giản nhất trên rơ le điện từ. Khi có điện, tụ C1 được nạp điện qua điện trở R1 và kích hoạt rơle, tắt nguồn có tiếp điểm K 1.1. Nhưng rơ le không nhả ra ngay lập tức, vì trong một thời gian nào đó, một dòng điện sẽ chạy qua cuộn dây của nó do năng lượng được tích tụ bởi tụ điện C1. Khi các tiếp điểm K 1.1 được đóng lại, tụ điện bắt đầu sạc lại - chu kỳ lặp lại.

Tần số đóng cắt của rơle điện từ phụ thuộc vào các thông số của nó, cũng như các thông số của tụ điện C1 và điện trở R1. Khi sử dụng rơle RES-15 (hộ chiếu RS4.591.004), quá trình chuyển đổi xảy ra khoảng một lần một giây. Ví dụ, một máy phát điện như vậy có thể được sử dụng để chuyển vòng hoa trên cây thông Noel, để thu được các hiệu ứng ánh sáng khác. Nhược điểm của nó là cần sử dụng tụ điện có dung lượng đáng kể.

Trong bộ lễ phục. 3 cho thấy sơ đồ của một máy phát điện khác trên một rơ le điện từ, nguyên lý hoạt động của nó tương tự như máy phát trước đó, nhưng cung cấp tần số xung 1 Hz với điện dung của tụ điện nhỏ hơn 10 lần. Khi có điện thì tụ điện C1 tích điện qua điện trở R1. Sau một thời gian, diode Zener VD1 sẽ mở và rơle K1 sẽ hoạt động. Tụ điện sẽ bắt đầu phóng điện qua điện trở R2 và điện trở đầu vào của bóng bán dẫn tổng hợp VT1VT2. Ngay sau đó rơ le sẽ nhả ra và một chu kỳ máy phát điện mới sẽ bắt đầu. Bật bóng bán dẫn VT1 và VT2 theo sơ đồ bóng bán dẫn tổng hợp làm tăng điện trở đầu vào của giai đoạn. Rơle K 1 có thể giống như trong thiết bị trước đó. Nhưng bạn có thể sử dụng RES-9 (hộ chiếu RS4.524.201) hoặc bất kỳ rơ le nào khác hoạt động ở điện áp 15 ... 17 V và dòng điện 20 ... 50 mA.

Trong máy phát xung, mạch của nó được hiển thị trong Hình. 4, các phần tử logic của vi mạch DD1 và bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT1 được sử dụng. Khi thay đổi định mức của tụ điện C1 và các điện trở R2 và R3, các xung có tần số từ 0,1 Hz đến 1 MHz được tạo ra. Phạm vi rộng như vậy có được nhờ vào việc sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường, giúp sử dụng điện trở R2 và R3 với điện trở vài megohms. Sử dụng các điện trở này, bạn có thể thay đổi chu kỳ làm việc: điện trở R2 đặt thời gian của điện áp mức cao ở đầu ra của máy phát và điện trở R3 đặt thời gian của điện áp mức thấp. Điện dung cực đại của tụ C1 phụ thuộc vào dòng điện rò của chính nó. Trong trường hợp này, nó là 1 ... 2 μF. Điện trở R2, R3 - 10 ... 15 MΩ. Transistor VT1 có thể là bất kỳ dòng KP302, KP303 nào. Vi mạch - K155LA3, nguồn điện của nó là điện áp ổn định 5V. Bạn có thể sử dụng vi mạch CMOS của dòng K561, K564, K176, nguồn điện của chúng nằm trong khoảng 3 ... 12 V, sơ đồ chân của các vi mạch đó là khác nhau và được hiển thị ở cuối bài viết.

Với sự có mặt của vi mạch CMOS (sê-ri K176, K561), bạn có thể lắp ráp một bộ tạo xung phạm vi rộng mà không cần sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Sơ đồ được hiển thị trong Hình. 5. Để thuận tiện cho việc cài đặt tần số, người ta thay đổi điện dung của tụ mạch định thời bằng công tắc S1. Dải tần do máy phát tạo ra là 1 ... 10.000 Hz. Vi mạch - K561LN2.

Nếu bạn cần sự ổn định cao của tần số tạo ra, thì một máy phát điện như vậy có thể được làm "thạch anh" - bật bộ cộng hưởng thạch anh ở tần số mong muốn. Dưới đây là ví dụ về bộ dao động tinh thể 4,3 MHz:

Trong bộ lễ phục. 6 cho thấy một sơ đồ của máy phát xung với chu kỳ làm việc có thể điều chỉnh.

Chu kỳ làm việc là tỷ số giữa chu kỳ lặp lại xung (T) với thời gian của chúng (t):

Chu kỳ làm việc của các xung mức cao ở đầu ra của phần tử logic DD1.3, điện trở R1 có thể thay đổi từ 1 đến vài nghìn. Trong trường hợp này, tần số xung cũng thay đổi một chút. Transistor VT1, hoạt động ở chế độ phím, khuếch đại các xung điện.

Máy phát điện, mạch điện được hiển thị trong hình bên dưới, tạo ra xung có cả hình chữ nhật và hình răng cưa. Bộ tạo chính được thực hiện trên các phần tử logic DD 1.1-DD1.3. Một mạch phân biệt được lắp ráp trên tụ điện C2 và điện trở R2, do đó các xung dương ngắn (với thời gian khoảng 1 μs) được hình thành ở đầu ra của phần tử logic DD1.5. Trên bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT2 và biến trở R4, một bộ ổn định dòng điện có thể điều chỉnh được thực hiện. Dòng điện này sạc tụ điện C3, và điện áp trên nó tăng tuyến tính. Tại thời điểm một xung dương ngắn đến chân của bóng bán dẫn VT1, bóng bán dẫn VT1 mở ra, phóng điện tụ C3. Bằng cách này, một điện áp răng cưa được hình thành trên các tấm của nó. Điện trở R4 điều chỉnh dòng điện nạp của tụ điện và do đó, độ dốc của sự gia tăng điện áp răng cưa và biên độ của nó. Các tụ điện C1 và C3 được chọn dựa trên tần số xung yêu cầu. Vi mạch - K561LN2.

Các vi mạch kỹ thuật số trong máy phát điện có thể hoán đổi cho nhau trong hầu hết các trường hợp và có thể được sử dụng trong cùng một mạch với vi mạch có phần tử “VÀ KHÔNG” và “HOẶC KHÔNG” hoặc đơn giản là bộ biến tần. Một biến thể của những thay thế như vậy được thể hiện trên ví dụ của Hình 5, trong đó một vi mạch có bộ nghịch lưu K561LN2 được sử dụng. Sơ đồ chính xác như vậy với việc bảo toàn tất cả các thông số có thể được lắp ráp trên cả K561LA7 và K561LE5 (hoặc loạt K176, K564, K164), như hình dưới đây. Chỉ cần quan sát sơ đồ chân của vi mạch, trong nhiều trường hợp thậm chí còn trùng khớp.

Để phát một âm liên tục, hãy nhấp vào Phát hoặc nhấn Dấu cách.

Để thay đổi tần số, hãy kéo thanh trượt hoặc nhấn ← → (các phím mũi tên). Để điều chỉnh tần số 1 Hz, sử dụng các nút hoặc nhấn Shift + ← và Shift + →. Để điều chỉnh tần số 0,01 Hz, nhấn Ctrl + ← và Ctrl + →; để điều chỉnh nó xuống 0,001 Hz, nhấn Ctrl + Shift + ← và Ctrl + Shift + → Để giảm một nửa / nhân đôi tần số (đi xuống / lên một quãng tám), hãy nhấp vào × ½ và × 2.

Để thay đổi loại sóng từ sóng hình sin (âm thuần) thành sóng vuông / tam giác / răng cưa, hãy nhấp vào nút.

Bạn có thể trộn âm bằng cách mở Trình tạo giai điệu trực tuyến trong một số tab trình duyệt.

Tôi có thể sử dụng trình tạo âm này để làm gì?

Dụng cụ điều chỉnh, thí nghiệm khoa học ( tần số cộng hưởng của ly rượu này là bao nhiêu?), kiểm tra thiết bị âm thanh ( loa siêu trầm của tôi giảm bao nhiêu?), kiểm tra thính giác của bạn ( tần số cao nhất bạn có thể nghe là bao nhiêu? Có tần số nào bạn chỉ có thể nghe được bằng một tai không?).

Đối sánh tần số ù tai. Nếu bạn có âm thuần, bộ tạo tần số trực tuyến này có thể giúp bạn xác định tần số của nó. Biết tần suất ù tai của bạn có thể cho phép bạn nhắm mục tiêu tốt hơn âm thanh che và. Khi bạn tìm thấy một tần số có vẻ phù hợp với chứng ù tai của mình, hãy đảm bảo bạn kiểm tra tần số cao hơn một quãng tám (tần số × 2) và thấp hơn một quãng tám (tần số × 1/2), vì rất dễ nhầm lẫn giữa các âm cách nhau một quãng tám.

Bệnh Alzheimer. Có một số bằng chứng khoa học giai đoạn đầu cho thấy việc lắng nghe có thể đảo ngược một số thay đổi phân tử trong não của bệnh nhân Alzheimer. Đây là một trong những điều nghe có vẻ quá tốt là đúng, nhưng kết quả ban đầu rất hứa hẹn. Đây là báo cáo từ một người dùng đã thử liệu pháp 40 Hz cho vợ mình. ( Lưu ý rằng bộ tạo âm này không phải là thiết bị y tế - Tôi không đảm bảo bất cứ điều gì!)

Bình luận

Hỗ trợ trang web này

Nếu bạn sử dụng Online Tone Generator và thấy hữu ích, hãy ủng hộ nó với một ít tiền. Đây là thỏa thuận: Mục tiêu của tôi là tiếp tục duy trì trang web này để đảm bảo rằng nó vẫn tương thích với các phiên bản trình duyệt hiện tại. Thật không may, việc này mất một khoảng thời gian không hề nhỏ (ví dụ, việc tìm ra một lỗi trình duyệt khó hiểu có thể mất nhiều giờ làm việc), đó là một vấn đề vì tôi phải kiếm sống. Các khoản đóng góp từ những người dùng tuyệt vời, ưa nhìn như bạn giúp tôi có thời gian duy trì hoạt động.

Vì vậy, nếu bạn nghĩ trình tạo giai điệu này đáng giá, vui lòng hỗ trợ nó một số tiền để giúp duy trì hoạt động trực tuyến. Số tiền là hoàn toàn tùy thuộc vào bạn - tôi chỉ yêu cầu những gì bạn cân nhắc giá cả hợp lý cho giá trị bạn nhận được. Cảm ơn!

Máy phát điện là một hệ thống tự dao động tạo ra các xung của dòng điện, trong đó một tranzito đóng vai trò như một phần tử đóng cắt. Ban đầu, từ thời điểm phát minh ra bóng bán dẫn, bóng bán dẫn được định vị như một phần tử khuếch đại. Buổi giới thiệu bóng bán dẫn đầu tiên diễn ra vào năm 1947. Việc trình bày bóng bán dẫn hiệu ứng trường diễn ra muộn hơn - vào năm 1953. Trong máy phát xung, nó đóng vai trò công tắc, và chỉ trong máy phát điện xoay chiều, nó mới nhận ra đặc tính khuếch đại của nó, đồng thời tham gia tạo ra phản hồi tích cực để hỗ trợ quá trình dao động.

Một minh họa rõ ràng về sự phân chia dải tần số

Phân loại

Máy phát điện bán dẫn có một số phân loại:

• bởi dải tần của tín hiệu đầu ra;
• theo loại tín hiệu đầu ra;
• theo nguyên tắc hành động.

Dải tần số là một giá trị chủ quan, nhưng việc phân chia dải tần số sau đây được chấp nhận để tiêu chuẩn hóa:

• từ 30 Hz đến 300 kHz - tần số thấp (LF);
• từ 300 kHz đến 3 MHz - tần số trung bình (MF);
• từ 3 \u200b\u200bMHz đến 300 MHz - tần số cao (HF);
• trên 300 MHz - tần số siêu cao (UHF).

Đây là sự phân chia dải tần số trong lĩnh vực sóng vô tuyến. Có dải tần số âm thanh (AF) - từ 16 Hz đến 22 kHz. Do đó, để nhấn mạnh dải tần của máy phát, ví dụ, nó được gọi là máy phát HF hoặc LF. Lần lượt, các tần số của dải âm thanh cũng được chia thành HF, MF và LF.

Theo loại tín hiệu đầu ra, máy phát điện có thể là:

• hình sin - để tạo tín hiệu hình sin;
• chức năng - để tự dao động các tín hiệu có dạng đặc biệt. Trường hợp đặc biệt là máy phát xung hình chữ nhật;
• máy tạo nhiễu - máy tạo ra phổ tần số rộng, trong đó, trong một dải tần nhất định, phổ tín hiệu là đồng nhất từ \u200b\u200bphần dưới đến phần trên của đáp tuyến tần số.

Bởi nguyên lý hoạt động của máy phát điện:

• Máy phát điện RC;
• Máy phát điện LC;
• Bộ tạo khối là bộ tạo bóng xung ngắn.

Do những hạn chế cơ bản, bộ tạo dao động RC thường được sử dụng ở dải tần âm thanh và thấp, và bộ tạo dao động LC ở dải tần số cao.

Mạch máy phát điện

Máy phát điện hình sin RC và LC

Cách thực hiện đơn giản nhất là một máy phát bóng bán dẫn trong mạch ba điểm điện dung - máy phát Colpitz (Hình dưới).

Mạch tạo bóng bán dẫn (máy phát điện Kolpitz)

Trong lược đồ Kolpitz, các phần tử (C1), (C2), (L) là thiết lập tần số. Phần còn lại của các yếu tố là một dây đai bóng bán dẫn tiêu chuẩn để đảm bảo chế độ DC yêu cầu. Mạch điện đơn giản tương tự được sở hữu bởi một máy phát điện được lắp ráp theo sơ đồ ba điểm cảm ứng - máy phát điện Hartley (Hình dưới).

Mạch máy phát điện ba điểm với khớp nối cảm ứng (máy phát điện Hartley)

Trong mạch này, tần số máy phát được xác định bởi một mạch song song, bao gồm các phần tử (C), (La), (Lb). Cần có tụ điện (C) để cung cấp phản hồi AC tích cực.

Việc triển khai thực tế một máy phát điện như vậy khó hơn, vì nó đòi hỏi một điện cảm có nấc điều chỉnh.

Cả hai bộ dao động tự động đều được sử dụng chủ yếu trong dải MF và HF làm bộ tạo tần số sóng mang, trong các mạch dao động cục bộ thiết lập tần số, v.v. Bộ tái tạo cho máy thu vô tuyến cũng dựa trên bộ tạo dao động. Ứng dụng cụ thể yêu cầu độ ổn định tần số cao, do đó, mạch hầu như luôn được bổ sung bởi một bộ cộng hưởng dao động thạch anh.

Bộ tạo dòng chủ dựa trên bộ cộng hưởng thạch anh có khả năng tự dao động với độ chính xác rất cao trong việc cài đặt giá trị tần số của bộ tạo RF. Hàng tỷ phần trăm là xa giới hạn. Máy tái tạo của các đài phát thanh chỉ sử dụng ổn định tần số thạch anh.

Hoạt động của máy phát điện trong khu vực của dòng điện tần số thấp và tần số âm thanh có liên quan đến những khó khăn trong việc nhận ra các giá trị điện cảm cao. Nói chính xác hơn, theo kích thước của cuộn cảm cần thiết.

Mạch máy phát Pierce là một sửa đổi của mạch Colpitz, được thực hiện mà không sử dụng điện cảm (Hình bên dưới).

Xỏ mạch máy phát điện không có điện cảm

Trong mạch của Peirce, cuộn cảm được thay thế bằng bộ cộng hưởng thạch anh, giúp loại bỏ cuộn cảm tốn thời gian và rườm rà, đồng thời hạn chế được dải dao động trên.

Tụ điện (C3) không chuyển thành phần DC của phân cực cơ sở của bóng bán dẫn đến bộ cộng hưởng tinh thể. Một máy phát điện như vậy có thể tạo ra dao động lên đến 25 MHz, bao gồm cả tần số âm thanh.

Hoạt động của tất cả các máy phát điện trên đều dựa trên tính chất cộng hưởng của một hệ dao động gồm điện dung và điện cảm. Theo đó, tần số rung động được xác định bởi xếp hạng của các yếu tố này.

Máy phát dòng RC sử dụng nguyên tắc dịch pha trong mạch điện trở-điện dung. Sơ đồ được sử dụng phổ biến nhất là với một chuỗi chuyển pha (Hình dưới đây).

Mạch dao động RC một mạch lệch pha

Các phần tử (R1), (R2), (C1), (C2), (C3) thực hiện lệch pha để thu được phản hồi dương cần thiết cho quá trình tự dao động. Sự tạo ra xảy ra ở các tần số mà độ lệch pha là tối ưu (180 độ). Mạch dịch pha tạo ra sự suy giảm tín hiệu mạnh, do đó mạch như vậy đã tăng yêu cầu đối với độ lợi của bóng bán dẫn. Mạch với cầu Wien ít yêu cầu hơn về các thông số của bóng bán dẫn (Hình dưới).

Mạch dao động RC cầu Wien

Cầu chữ T đôi Wien bao gồm các phần tử (C1), (C2), (R3) và (R1), (R2), (C3) và là một bộ lọc notch được điều chỉnh theo tần số phát. Đối với tất cả các tần số khác, bóng bán dẫn được bao phủ bởi một kết nối âm sâu.

Chức năng máy phát điện hiện tại

Máy phát chức năng được thiết kế để tạo ra một chuỗi các xung có hình dạng nhất định (hình dạng được mô tả bởi một chức năng nhất định - do đó có tên). Các máy phát điện phổ biến nhất là hình chữ nhật (nếu tỷ số giữa thời lượng xung với chu kỳ dao động là ½, thì chuỗi như vậy được gọi là "uốn khúc"), xung tam giác và xung răng cưa. Bộ tạo xung hình chữ nhật đơn giản nhất - bộ đa vi, được dùng làm mạch đầu tiên cho những người nghiệp dư mới làm quen với đài phát thanh tự lắp ráp bằng tay của họ (Hình dưới).

Mạch multivibrator - máy phát xung hình chữ nhật

Một tính năng của multivibrator là hầu như bất kỳ bóng bán dẫn nào cũng có thể được sử dụng trong đó. Khoảng thời gian của các xung và khoảng dừng giữa chúng được xác định bởi xếp hạng của tụ điện và điện trở trong mạch cơ bản của bóng bán dẫn (Rb1), Cb1) và (Rb2), (Cb2).

Tần số dao động tự động của dòng điện có thể thay đổi từ đơn vị hertz đến hàng chục kilohertz. Không thể thực hiện tự dao động HF trên bộ điều khiển đa nhịp.

Theo quy luật, bộ tạo xung tam giác (răng cưa) được xây dựng trên cơ sở bộ tạo xung chữ nhật (bộ dao động chính) bằng cách thêm một chuỗi hiệu chỉnh (Hình bên dưới).

Mạch tạo xung tam giác

Hình dạng của các xung, gần giống hình tam giác, được xác định bởi điện áp phóng điện trên các bản của tụ điện C.

Trình tạo khối

Mục đích của việc chặn máy phát điện là tạo ra các xung dòng điện mạnh với các cạnh dốc và chu kỳ làm việc thấp. Khoảng thời gian tạm dừng giữa các xung dài hơn nhiều so với thời gian của chính các xung. Bộ tạo khối được sử dụng trong máy tạo xung và thiết bị so sánh, nhưng lĩnh vực ứng dụng chính là chế độ tổng quét dòng trong các thiết bị hiển thị thông tin dựa trên ống tia âm cực. Ngoài ra máy phát điện chặn cũng được sử dụng thành công trong các thiết bị chuyển đổi điện năng.

Máy phát điện bán dẫn hiệu ứng trường

Một đặc điểm của bóng bán dẫn hiệu ứng trường là điện trở đầu vào rất cao, thứ tự tương ứng với điện trở của ống điện tử. Các giải pháp mạch điện được liệt kê ở trên là phổ biến, chúng chỉ đơn giản là thích ứng với việc sử dụng các loại phần tử hoạt động khác nhau. Máy phát điện Kolpitz, Hartley và những máy khác, được chế tạo trên bóng bán dẫn hiệu ứng trường, chỉ khác nhau về mệnh giá của các phần tử.

Các mạch cài đặt tần số có cùng tỷ số. Để tạo ra dao động tần số cao, một máy phát điện đơn giản được chế tạo trên một bóng bán dẫn hiệu ứng trường theo mạch ba điểm cảm ứng có phần thích hợp hơn. Thực tế là bóng bán dẫn hiệu ứng trường, có điện trở đầu vào cao, trên thực tế không có tác động tắt đến điện cảm, và do đó, máy phát tần số cao sẽ hoạt động ổn định hơn.

Máy tạo tiếng ồn

Một đặc điểm của máy tạo tiếng ồn là sự đồng nhất của đáp tuyến tần số trong một phạm vi nhất định, nghĩa là, biên độ dao động của tất cả các tần số có trong một phạm vi nhất định là như nhau. Máy tạo tiếng ồn được sử dụng trong thiết bị đo để đánh giá đặc tính tần số của đường dẫn được thử nghiệm. Máy tạo tiếng ồn dải âm thường được bổ sung bộ điều chỉnh đáp ứng tần số để thích ứng với độ lớn chủ quan đối với thính giác của con người. Tiếng ồn này được gọi là tiếng ồn "xám".

Video

Cho đến nay, có một số lĩnh vực mà việc sử dụng bóng bán dẫn là khó khăn. Đây là những máy phát mạnh của dải vi ba trong radar, và nơi nó được yêu cầu nhận các xung tần số cao đặc biệt mạnh. Các bóng bán dẫn vi sóng mạnh mẽ vẫn chưa được phát triển. Trong tất cả các lĩnh vực khác, phần lớn các máy phát điện được thực hiện độc quyền với bóng bán dẫn. Cái này có một vài nguyên nhân. Đầu tiên, kích thước. Thứ hai, điện năng tiêu thụ. Thứ ba, độ tin cậy. Trên hết, bóng bán dẫn, do đặc thù của cấu trúc của chúng, rất dễ bị thu nhỏ.