Усилитель для генератора синуса

Усилитель для генератора синуса

Усилитель для генератора синуса

1. Купить готовый генератор синуса для лечебных катушек Мишина. По Украине любой транспортной компанией. В Россию и в другие страны отправка почтой. Далее

2. К174ГФ2 (XR2206) + TDA7052A

• XR2206 — генератор синусоиды, питание: 10. 26 Вольт. Амплитуда выхода синусоиды 60 мВ.
• TDA705 2 A — усилитель, питание 4.5. 18 В, мощность 1 Вт, до 300 кГц. (слабенькая)

3. К174ГФ2 (XR2206) + TDA705 6 A (TDA705 6 B)

Генератор синусоиды на микросхеме К174ГФ2 (XR2206) и усилитель на TDA7056A(B) — минимум обвязки, питание 12 вольт. TDA7056A(B) размещаем на радиаторе. Питать можно до 18 вольт. Есть искажения синусоиды. TDA7056A (B) 4.5-18 В, 3.5 Вт, до 300 кГц. Чем выше частота тем слабей усиление и больше нагрев микросхемы. TDA7056A(B) обязательно размещать на радиаторе.

4. К174ГФ2 (XR2206) + TDA7495 (2 X 11 Вт — до 600 кГц )

5. К174ГФ2 (XR2206) + LM1875T или TDA7265 и т.д.

6. К174ГФ2 (XR2206) + TCA0372DP1G

Генератор синусоиды на микросхеме К174ГФ2 ( XR2206 ) и усилитель TCA0372DP1G. Если двух полярное питание, то понадобиться минимум обвязки.

7. Генератор синуса + усилитель, одна из микросхем: AD815, LT1210, LT1795, THS6012, AD8016, AD8392A — мощные ОУ.

Предусилители (единтичные аналоги): КР1040УД1, КР1053УД2, КР1401УД5, TL072, LM358 (LM158,LM258), GL358, NE532, OP295, OP290, OP221, OPA2237, TA75358P, UPC1251C, UPC358C и т.д.

8. К174ГФ2 (XR2206) + усилитель на транзисторах, класс А

Идеальный синус на усилителе класса А. Автор: Денис Горелочкин. P1 — подстройка частоты для нашего диапазона 280-380 кГц. R4 — амплитуда синусоиды. Минус схемы — это большой нагрев и большие токи потребления.

8.1 К174ГФ2 (XR2206) + усилитель на транзисторах. Маломощняя упрощённая схема. Минусы — искажения синусоиды. На низкодобротных катушках малые токи.

9. SG3525A — регулировка мощности регулируется питающим напряжением (автор Денис Горелочкин). Минусы — присутствуют «иголки» на синусоиде. Уходит частота при нагреве.

9.1 SG3525A — упрощённая маломощная схема (автор Денис Горелочкин). Уходит частота при нагреве.

10. К561ЛН2 — генератор синусоиды, R6, С3 — регулировка частоты

11. К176ЛА7 — генератор синусоиды, R1 — регулировка симметрии, R6, С3 — регулировка частоты, R7 — качество синусоиды

12. 555 — генератор синусоиды

15. Автогенераторы на К561ЛА7

14. Автоген от Дениса Горелочкина den737 (рисунки здесь)

Запускается легко как TDA7056А (на TDA7056В хуже, но зависит от схемы). Следует делать компактный монтаж и ферритовое кольцо располагать ближе к ногам 3 и 6 TDA7056. Питание не поднимать выше 12 В (зависит от подключённой катушки — её добротности).

Для схемы с тремя конднесаторами 47 нано, чтоб уменьшить потребление нужно увеличить индуктивность до 30-35 мкГн, а номинал конденсатора, который возле него, снизить до 10нф (при 300кГц). Для 285кГц — 11нф. 1нф добавляет, примерно, 40ма к общему.

детектор (на Сопротивление 1 Ом) на маленьком вольтметре (как раньше были на магнитофонах) и можно контролировать прибор во время работы.

Схема с общим эмиттером

Две простых схемки, если есть промышленные генераторы. Питание от 12 до 24 вольт. Из минусов — искажения до 5%

Тема: Прецизионный генератор синуса

Опции темы

• Версия для печати
• Подписаться на эту тему…

Прецизионный генератор синуса

Нужен Прецизионный генератор синуса 5 кгц
И именно со стабильнейшей амплитудой — лучше 0,5%.
Гармоник до 5%
Уход частоты +/- 200 гц
— желательно несложный
— может кто видел, слышал, подскажет?

Re: Прецизионный генератор синуса

Или почитать хотя бы эту статейку — может поможет чем.

Re: Прецизионный генератор синуса

Несложный, прецизионный, простой и малопотребляющий генератор синуса — это микроконтроллер и дельта-сигма ЦАП.

Re: Прецизионный генератор синуса

Или микроконтроллер и DDS (генератор программируемый). Всех делов — два чипа, кварц да 7805. Ухода частоты вообще не будет (в пределах кварца), стабильность амплитуды — с точностью 7805, можно и прецезионную взять. Гармони будет существенно меньше чем 5%.

Но вообще, может для конкретных требовани достаточно будет один чип МАХ038 взять ?

Re: Прецизионный генератор синуса

Или кварц, счетчик, ПЗУ и ЦАП — кому как удобней и дешевле.
Но я не спец, конечно, но мне сдается, что генератор с заявленными параметрами никак не тянет на «прецизионный»

Re: Прецизионный генератор синуса

Можно так.
Вместо генератора V6 использовать кварц.
Кг = 0.0015%, при разбросе номиналов, будет хуже, но всё равно сотые доли.

Re: Прецизионный генератор синуса

Мост Вина потребляет меньше компонентов.

Re: Прецизионный генератор синуса

Мост Вина стабилизации амплитуды не обеспечивает — надо еще нечто.

То же касается дельты и прочей сигмы — на выходе ЦАП всегда существует усилитель, на выходе его — нагрузка, которая могет меняться.

Корольков: Температурный дрейф приведет к изменению амплитуды — однозначно придется делать АРУ. (такие фильтры только с идеальными ОУ работают, а там такое и нарисовано?)

Можно и МАХ038 — но все равно неоднозначно, в каком диапазоне нагрузок, какой уровень на выходе и пр.

Re: Прецизионный генератор синуса

Спасибо всем.
Дело в том, я , как уже писал когда-то , делаю устройства, которые работают в широком диапазоне температур.
— пришлось отбросить все схемы, использующие детектирование — содержащие диоды и т.д.
Сейчас использую мост вина на операционнике, 2 светодиода ограничения амплитуды и терморезистор компенсации ухода сопротивления светодиодов + опер 2 транзистора выхода.
Получил стабильность амплитуды 0,4% в диапазоне 5 — 80 градусов.
но надо бы еще лучше.

МАХ038 — интересно, надо ее помучать, хотя, по тому что у нее внутри — вряд-ли будет хорошо.
(как бы на термостат не попасть, хотя, тоже выход)

Добавлено через 15 минут
http://www.myplace.nu/avr/minidds/
на AT902313 тоже неплохо. если добавить на выход ключи и стабилизировать питание то может быть совсем хорошо.

Последний раз редактировалось samodelkin; 29.02.2008 в 21:33 . Причина: Добавлено сообщение

Re: Прецизионный генератор синуса

Спасибо всем.
Дело в том, я , как уже писал когда-то , делаю устройства, которые работают в широком диапазоне температур.
— пришлось отбросить все схемы, использующие детектирование — содержащие диоды и т.д.
Сейчас использую мост вина на операционнике, 2 светодиода ограничения амплитуды и терморезистор компенсации ухода сопротивления светодиодов + опер 2 транзистора выхода.
Получил стабильность амплитуды 0,4% в диапазоне 5 — 80 градусов.
но надо бы еще лучше.

МАХ038 — интересно, надо ее помучать, хотя, по тому что у нее внутри — вряд-ли будет хорошо.
(как бы на термостат не попасть, хотя, тоже выход)

Добавлено через 15 минут
http://www.myplace.nu/avr/minidds/
на AT902313 тоже неплохо. если добавить на выход ключи и стабилизировать питание то может быть совсем хорошо.

Самую высокую стабильность амплитуды можно получить, фильтруя цифровой «синус» при помощи Leap-frog или двусторонне согласованного LC ФНЧ с аппроксимацией Чебышева, выбрав частоту на вершине любого из «горбов» АЧХ, т.к. там чувствительность передаточной функции фильтра к флуктуациям номиналов практически всех элементов при правильной реализации обращается в нуль. Таким способом при качественном опорном источнике можно получить стабильности амплитуды порядка +/-10 ppm в диапазоне температур и при старении за год.

Схемы генератора синуса для катушки Мишина

Усилитель

Усилитель генератора для катушки Мишина 3Б 100316-5:

Характеристики

Ток потребления 40 мА, напряжение 24 В. Потребление 1 Вт. А моща на нагрузке 0,4 Вт. КПД = 0,4/1=0,4 для сравнения вариантов усилителей с разными нагрузками.

Усилитель генератора для ТМА, ДМА

Ген3,4 vasiljew 110319

Генератор синуса для катушки Мишина vasiljew 110319:

Характеристики:

Ток потребления: 180 мА

Напряжение питания: 9В;

Радиатор: 50х40 мм одна пластина;

Транзисторы на изоляторах, на радиаторе.

Схема генератора синуса автоподстройкой частоты

Как лечиться катушкой Мишина
Ответы на вопросы по лечению катушкой. Александр Мишин

Заказать готовый генератор синуса и катушки Мишина :

Комплекты катушек Мишина нашего производства

Оцените статью

Отзывы и вопросы

Проще взять готовый усилитель-микросхему TDA2030. Пару тройку резисторов и конденсаторов и готовый усилитель. Достаточно подать всего 100мВ на вход при питании 12в, на выходе будит порядка, плюс-минус — 4Вт, на 4Ом нагрузке.

Не проще, TDA2030 не тянет 300кГц, пробовали уже много вариантов, рабочие варианты все тут.

Ребята, вы молодцы, но надо хотя бы не скрывать своих способностей перед техническим заданием. Как при питании 24 в вы получаете 20 в амплитуды? Как при и 9…11 В? Какие же это рабочие варианты? Не смешите зверят! Есть микросхема 1211ЕУ1. Изучайте как она зажигает люминесцентную лампу. Простая задачка: чстота 200…350 кГц, амплитуда 2.0….22в, синусоида (не особо правильная. ). IRFZ34 -2 шт. на выходе. Учитесь жить просто, рассчитывая только частотозадающую RC цепочку. И не парьте мозг нездоровых дилетантов.

генератор на TDA 7056 работает при 15 вольт питания вполне хорошо, но вот толково классную катушку намотать проводом 0,1 — 0,2 медь в лаке, да ещё и на 70 — 80 Кгц. вот это проблема на которую уходит при отличном зрении, адском терпении и умелых руках 3 — 4 дня. Уверяю вас, очень немногие захотят это сделать. А получать по почте «катушки» на необработанных фанерках проводом в изоляции с расстоянием между витками 1 мм. (оно конечно легко), это потерять энное колличество статики, читай нюхать розу через противогаз. P.S. Удивляет огромное колличество дезинформаторов. Люди же жить хотят, это ведь не шутки. Кто имеет настоящую установку Мишина, глупостями не занимается, т.к. она убирает в первую очередь ДУРЬ ИЗ ГОЛОВЫ — корректирует АУРУ.

Толя, если у тебя на намотку 120-ти витков уходит 3…4 дня адского труда — просто посмотри ролики на ютубе, например Седого. У меня такой оснастки нет, зато есть катушки от реле с нужным проводом, купил на базаре за копепйки. И вот берём, продеваем две катушки через пруток, надеваем тапочки, ставим ноги на книжку, пруток между тапочкой и пальцами… И что, 4 дня тяжёлого труда?

Технологий намотки может быть много, главное виток к витку и минимальное расстояние между витками. Имеется такой вот вопрос, Уверен ли ты, что заданные Мишиным частоты верны? В одной из передач он даёт сведения о катушке с одним проводом на 70 кГц. объясняя тем, что это частота электромагнитной компоненты катушки, мол де электростатическая превышает электромагнитную в 4 раза. Получается из 70, 280 кГц. Вроде бы ОК, а вот теперь ВНИМАНИЕ! Я лично связался с Мишиным по этому вопросу и стал выяснять, почему он говорит об этом вскользь. Тут столько народу с ума сошло от этой катушки, а частоты неясны, при том даётся совет во избежание негатива придерживаться диапазона 250 — 400 кГц. Поскольку вопрос серьёзный, я стал допытываться, Мишин стал юлить не в попад, ставить меня в дураках. Я этому умнику напомнил, что дело идёт о здоровье человека и его могут привлечь к ответу. Ответ я не получил. А теперь почитай комменты к его роликам, все возмущены его безсвязнным блудом. А теперь квинтэссенц, после распада СССР много лабораторий было расформировано, расписка о молчании уже не в силе и стали просачиваться сведения то о зеркалах Козырева, то о технологиях Тесла и т.д. Электростатика штука интересная, могу засвидетельствовать что воздействует, но ведь НЕВИДИМА, сродни привидению, но реально действующая. Здесь нужен конечно же СПЕЦ со знанием и авторитетом. Передачи же где Мишин вещает а в правом верхнем углу сидит поучаемый, а по сути менаджер всей затеи, вызывает улыбку.
Буду рад если кто аргументированно возразит.
P.S. Они, Мишин со товарищи, один раз даже доктора наук Ацюковского на передачу затащили, он послушал эти «генииальные» невпопады без комментариев. Так они ещё и второй раз к нему проникли, наглость беспредельная. Ацюковский мировая величина, с ним даже сфотографироваться рядом придаст сразу вес. Надо конечно это видеть как Ацюковский посмотрел на этих ребят, тут слов не надо, а им с гуся вода. Тут великий слепой Паниковский отдыхает. В ютубе есть этот ролик.

Где (в чём и какой версии) были сделаны brd и sch файлы. Открыть их не могу по нормальному, открывает только часть схемы — присутсвует только часть компонентов. Можно ли применять другие генераторы сигнала, уже существующие? Какие характеристики (ворота) должен иметь генератор по амперажу, вольтажу, частотам, ещё каким-либо показателям?

Установил на компе редактор EAGLE
Easily Applicable Graphical Layout Editor
Version 7.5.0 for Windows (64 bit)
Все нормально читается и .brd (печатная плата) и .sch (схема)

При намотке плоской катушки, взяв 2 ОДИНАКОВЫХ куска провода, в конце один из проводов окажется короче за счёт разницы радиусов. Насколько это значимо ? Куда подсоединен светик на видео, где он на деревяшке вместе с катушкой ? К любому концу любой катушки ?

все будет работать так как нужно, светодиоды можно подключать к одному из 2 свободных концов, но лучше намотать индикаторную катушку (на руку просто намотать 30 витков провода и концы подключить к выводам светодиодов) и настраивать с ее помощью, так будет точнее.

Индикаторная катушка должна содержать небольшое колличество витков дабы не привносить своим влиянием изменение частоты бифилярной катушки.

Просто подумай насколько значимо то, что между проводами двух катушек — ёмкость.

Ёмкость между витками образует на частоте реактивное сопротивление и связывает 2 на встречу друг к другу гальванически изолированные обмотки. Кто слушал внимательно в выпускных классах физику, должен это знать.

Alexey Altenergy, БлагоДарю за ответ.
На видео Александр Мишин говорит что нельзя использовать КЛЕЙ (провод эмалированный) для скрепления витков плоско-спиральной катушки (ПСК). А чем тогда можно ? В видео он показывает как-раз такую ПСК, из эмалированного провода. Чем она склеена ? Силиконом ?
Оргстекло тоже нельзя использовать за основу, а фторопласт можно ?

В первой схеме выходные транзисторы надо ставить на радиаторы? И катушка там интересно нарисована.Не как обычно

Подскажите пожалуйста, где можно почитать «выжимки» — такие, чтобы всё было логично и последовательно изложено, с объяснениями для «не-физиков» и «не-радиомонтажников» — научная «геоподоснова» и конкретные входные данные на эти катушки, генераторы импульсов и тп.п — чтобы можно было в одном месте это посмотреть. Предлагаю также свою помощь в систематизации этой информации. (а то видое разных длинных много, а конкретно — что делать — из них довольно трудно выудить…) — думаю, всем будет польза. БлагоДарю.

В результате подобной систематизации получится эдакую «проектную работу» оформить — с вступлением, с описанием миссии проекта, с научными доводами, с листами наблюдений, с техническими параметрами оборудования… К этой работе можно будет отсылать всех, кто впервые знакомится с темой — чтобы не 30 часов потратить на просмотр видео, а прочитал — и понятно. Она же может послужить материалом для патента. Предлагаю помощь в составлении/корректуре текста, удалённо.

RC-генератор синусоидальных сигналов с регулировкой частоты одним потенциометром

Texas Instruments LM324

Михаил Шустов — г. Томск

Для получения периодических низкочастотных колебаний синусоидальной формы используют RC-генераторы нерегулируемой и регулируемой частоты. К генераторам первого вида относят автогенераторы с лестничной многозвенной фазосдвигающей RC-цепью (R- или С-параллель). Как несложно заметить, очевидным недостатком таких генераторов является невозможность регулирования частоты простыми средствами, что резко ограничивает область практического применения подобных генераторов.

В 1891 г. немецкий физик Макс Вин (Max Wien, 1866–1938) для измерения импедансов электрических цепей предложил пассивный четырёхполюсник на основе RC-фильтров верхних и нижних частот (мост Вина). 11 июля 1939 г. американец Уильям Реддингтон Хьюлетт (William Reddington Hewlett, 1913–2001) подал заявку на изобретение и 6 января 1942 г. получил патент США № 2268872 на «Перестраиваемый генератор звуковой частоты». Это был первый низкочастотный перестраиваемый генератор на RC-элементах [1].

Теоретические обоснования и условия возбуждения незатухающих синусоидальных колебаний в RC-генераторах рассмотрены в работах [2–4].

Современные RC-генераторы с возможностью плавной перестройки частоты выполняют с использованием моста Вина (Вина – Робинсона), Рисунок 1а; одинарного или двойного Т-образных мостов, Рисунок 1б, а также с использованием квадратурных генераторов [2, 3], фазовращателей на операционных усилителях, функциональных генераторов [5–7]. Во всех этих случаях для регулировки частоты используют сдвоенный потенциометр.

Проблему создания RC-генератора синусоидальных сигналов с регулировкой частоты одним потенциометром удалось решить за счет использования сбалансированного симметричного резистивно-емкостного моста, Рисунок 1в, плечи которого состоят из последовательно включенных резисторов и конденсаторов, причем соотношение активных и реактивных сопротивлений плеч равно и должно иметь значение не менее 2.5.

Плечо моста низкого активно-реактивного сопротивления подключено к выходу первого операционного усилителя, Рисунки 2 и 3, а высокого – к выходу второго операционного усилителя. Диагональ моста емкостного плеча присоединена к инвертирующему входу первого усилителя, а резистивного плеча – к инвертирующему входу второго усилителя. Между входом и выходом первого операционного усилителя включен потенциометр, регулирующий частоту генерации. Инвертирующие входы усилителей соединены с общей шиной.

Генератор, Рисунок 2, выполнен на элементах DA1.1 и DA1.2 микросхемы LM324. При выполнении условия

генератор при регулировке потенциометра R1 вырабатывает сигнал синусоидальной формы частотой от 0.3 до 1 кГц. Частоту генерации можно определить из выражения:

Коэффициент нелинейных искажений зависит от точности балансировки моста и с ростом частоты меняется в пределах от 0.6 до 2.2%. Амплитуда выходных сигналов в тех же условиях снижается от 10.9 до 8.4 В.

На Рисунке 3 показана модифицированная схема генератора, отличающаяся наличием дополнительного конденсатора C1. Генератор работает в диапазоне частот от 1 до 4.8 кГц, причем коэффициент нелинейных искажений с ростом частоты меняется в пределах от 0.6 до 1.8%. Амплитуда выходных сигналов во всем диапазоне частот не изменяется и составляет 10.9 В.

В качестве RC-комплектующих генераторов следует использовать прецизионные элементы. Для генератора, Рисунок 3, для минимизации коэффициента нелинейных искажений конденсатор C1 получают путем параллельного включения двух-трех конденсаторов – постоянной и переменной (подстроечной) емкости. При разбалансе моста генераторы переходят либо в режим генерации релаксационных колебаний низкой частоты, либо амплитуда синусоидального сигнала быстро затухает во времени.

Простые звуковые генераторы синуса на цифровых КМОП микросхемах,
а также функциональные генераторы НЧ сигналов синусоидальной, прямоугольной и
треугольной форм.

Генератор сигналов — вещь, немаловажная в радиолюбительском хозяйстве.
Конечно, при нашей всесторонней занятости и умении здраво оценивать ситуацию, оптимальными явились бы такие логические построения:
1. купить готовый DDS генератор у мастеровитых китайских хунвейбинов;
2. загрузить и пользовать программный продукт под названием — генератор сигналов на базе ПК.

Отличное умозаключение, но немного скучноватое. К тому же в некоторых случаях куда удобней пользоваться миниатюрным и почти ничего не потребляющим приборчиком на батарейке. Его можно систематически забывать выключить, ронять (желательно не в унитаз), шпынять и подвергать прочему физическому насилию. Всё равно работать будет как папа Карло, за себя и за всех отсутствующих!
Вот такой малопотребляющий и трудолюбивый персонаж легко можно соорудить на логических КМОП микросхемах.

Припадём к первоисточникам:

Выходы Q0-Q3 двоичного счетчика IC1 через логические элементы IC2 подключаются к общему проводу (0) или к питанию (+15 В) через резисторы суммирующего каскада IC3, номиналы которых подобраны соответствующим образом.
Для четырех выходов существует всего 16 комбинаций, так что один полупериод строится из 16 ступенек.
Изменение уровня на выходе Q4 меняет состояние на одном из двух входов каждого логического элемента «Исключающее ИЛИ».
При логической «1» на входе элемент служит инвертором, при «О» — повторителем. Поэтому половину периода формируется положительная полуволна синусоиды, а затем — отрицательная, и весь цикл снова повторяется.
Таким образом, полный период складывается из 32 шагов, и, следовательно, выходная частота составляет 1/32 часть частоты тактового сигнала.
Амплитуда выходного сигнала определяется резистором R5. Вместо ОР77 можно использовать какой-либо другой операционный усилитель с относительно большой скоростью нарастания выходного напряжения.

Перевод А. Бельского для журнала Радиолюбитель 10/2000.
От редакции. Микросхемы IC1 — IC3 можно заменить отечественными К561ИЕ16, К561ЛП2 и К544УД2.»

Измеренный коэффициент нелинейных искажений приведённого генератора — около 6% во всем диапазоне рабочих частот. Данные результаты получились с величинами резисторов: R1=10k, R2=25k, R3=51k, R4 — отсутствует. Для номиналов резисторов, указанных на схеме, коэффициент нелинейности превысил 8%.

Более высокими характеристиками обладает схема, опубликованная в журнале Radioelektronik Audio-HiFi-Video, 1997, №11, p. 42, 43 и перепечатанная в РАДИО № 10, 1998, с. 80.

Схема формирователя приведена на рис. 2. В нем используется регистр сдвига DD2 с суммированием сигналов с восьми его выводов на резистивной матрице.
На вход С микросхемы DD2 через инвертор на элементе DD1.1 подается тактовый сигнал формы меандр с частотой F. Использование обратной связи с выхода Q7 микросхемы DD2 на ее вход D через инвертор ВВ1.2 приводит к тому, что высокий уровень на всех выходах микросхемы DD2 сохраняется в течение прохождения восьми тактовых импульсов с учетом сдвига на каждом из выходов на один такт (рис. 3).

Рис.3

В течение действия 16 тактовых импульсов выходное напряжение изменяется от минимума до максимума (в течение первых восьми импульсов) и возвращается к исходному состоянию (в течение последующих восьми импульсов). Затем процесс повторяется.
Таким образом, на выходе устройства частота периодических колебаний будет в 16 раз меньше частоты поступающих тактовых импульсов.

Сигнал на выходе суммирующей матрицы ступенчатый. Весовая часть каждой «ступеньки» определяется сопротивлениями резисторов R2—R9, поэтому при регулировании устройства потребуется их подбор с тем, чтобы прирост/спад напряжения для каждой из «ступенек» был бы одинаков. Это позволит получить квазисинусоидальный сигнал с наименьшими искажениями.

Элементы R2—R9, R10, R12, кроме функции суммирующей матрицы, совместно с резистором R11 и конденсатором C3 выполняют роль фильтра нижних частот (ФНЧ), благодаря чему ступенчатое изменение напряжения на входе повторителя (микросхема DA1) приобретает форму подобия синусоидального.

Значения емкости конденсатора С3 для нескольких граничных частот ФНЧ приведены в таблице.

Граничная частота, (Гц) 10 10 2 10 3 10 4 10 5
Ёмкость конд. С3, (мкФ) 100 10 1,0 0,1 0,01

Примечание редакции. В конструкции генератора можно применить отечественные элементы: в качестве регистра сдвига — микросхему KP1561ПР1; элементов инверторов — KP1561ТЛ1; выходного повторителя — КР140УД7, скорректированной для работы с единичным усилением.

Для номиналов резисторов, указанных на схеме, коэффициент нелинейных искажений не превышает 1% во всем диапазоне генерируемых частот.
Как часто водится, в оригинальном заграничном источнике допущена пустяковая, но вредоносная опечатка, которая прямиком перекочевала и на страницы отечественного журнала: вместо «Ёмкость конд. С3, (мкФ)» в таблице следует читать «Ёмкость конд. С3, (нФ)».

Для малоответственных измерений (не требующих высокой линейности формы сигналов) можно воспользоваться простейшей схемой функционального генератора, построенного всего на одной цифровой КМОП микросхеме.

К таким генераторам относят устройства, вырабатывающие синхронно изменяющиеся во времени сигналы разной формы. Устройство вырабатывает сигналы прямоугольной формы, треугольной формы и синусоидальный сигнал.
В зависимости от емкости конденсатора С3 частоту генерируемых колебаний можно изменить в пределах от 35 до 3500 Гц.
Основу генератора составляет компаратор на элементах D1.1 и D1.2. С выхода компаратора сигнал поступает на интегратор (С3, R6, D1.3).
Элемент D1.4 используют как нелинейный усилитель. Регулируя уровень входного напряжения резистором R7 на входе элемента D1.4, добиваются получения на его выходе синусоидальных колебаний.
Потенциометр R1 служит для получения симметричных колебаний, частоту импульсов меняют резистором R6.

ElectronicsBlog

Обучающие статьи по электронике

Генераторы синусоидальных колебаний на ОУ

Всем доброго времени суток! В предыдущих двух статьях я рассказал о построении генераторов на основе ОУ (статья про мультивибраторы здесь, про генераторы треугольного напряжения здесь). Ещё одним видом сигнала, который используются в радиотехнике и электронике является синусоидальный сигнал.

Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.

Для формирования синусоидального сигнала применяются различные схемы генераторов и формирователей, рассмотрение которых в данной статье не представляется возможным.

Как происходит формирование синусоидальных колебаний?

Любой генератор (не только синусоидальных колебаний) представляет собой замкнутую цепь, состоящую из усилителя и селективной цепи (частотно-избирательная цепь). Причем селективная цепь включена в цепь ПОС (положительная обратная связь) усилителя, где могут быть включены дополнительные усилители.

Допустим, на вход селективной цепи поступает сигнал, состоящий из большого количества синусоидальных колебаний (гармоник). Проходя через селективную цепь, колебания ослабляются (происходит уменьшение амплитуды) в различной степени, а также происходит изменение фазы данных колебаний. В результате на вход усилителя с выхода селективной цепи поступают синусоидальные сигналы с различными уровнями амплитуды и фазовыми сдвигами, где происходит их усиление для компенсации ослабления селективной цепью.

Так как селективная цепь пропускает без изменения фазы только гармонику определённой частоты, то после усилителя на вход селективной цепи поступит та же гармоника с такой же амплитудой и фазой, которую пропускает селективная цепь, а остальные гармоники будут с изменёнными амплитудами и фазами сигнала. В результате сложения исходного сигнала и сигнала поступающего с выхода усилителя только у гармоники, на частоту которой настроена частотно-избирательная цепь, будет происходить значительное увеличение амплитуды.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что петлевое усиление схемы должно быть не меньше единицы (в идеальном случае равно 1), а полный фазовый сдвиг схемы равен нулю.

Схем генераторов синусоидальных или как их ещё называют гармонических колебаний, существует большое количество, рассмотреть которые в одной статье не представляется возможным. Поэтому ограничимся лишь некоторыми из них, которые построены на ОУ и RC-цепочках.

Генератор синусоидальных колебаний на основе моста Вина

Генератор синусоидальных колебаний на основе моста Вина или просто генератор Вина является одним из самых распространённых RC-генераторов синусоидальных колебаний. Схема данного генератора показана на рисунке ниже

Схема генератора Вина на основе ОУ.

Генератор Вина состоит из ОУ DA1, который охвачен ООС (отрицательная обратная связь) посредством резисторов R1 и R2, а также ПОС (положительная обратная связь) с помощью частотно-избирательной цепи R3C1R4C2.

Частотно-избирательная цепь R3C1R4C2 называется мостом Вина, от названия которого и получил наименование генератор данного типа. Данный мост состоит из последовательно включённых дифференцирующей цепи R4C2 и интегрирующей цепи R3C1. Как известно для генерирования сигнала мост Вина должен обеспечить нулевой фазовый сдвиг сигнала. Это обеспечивается равенством постоянной времени интегрирующей цепи R3C1 и дифференцирующей цепи R4C2

Тогда частота, при которой будет сдвиг фаз равный нулю, определяется следующим выражением

При данном условии коэффициент передачи цепи ПОС будет равен 1/3. Поэтому для того чтобы компенсировать данное условие коэффициент передачи цепи ООС должен быть равен 3, то есть

Генератор с мостом Вина обеспечивает выходной синусоидальный сигнал с небольшими искажениями – порядка 0,05 %. Однако у данного типа генератора существует серьёзная проблема в том, что для получения качественного синусоидального сигнала необходимо обеспечить точные соотношения резисторов в цепи ООС R1 и R2, то есть обеспечить коэффициент передачи цепи равный трём (β = 1/3). Так если β 1/3 даже если и возникнут колебания их амплитуда будет постепенно уменьшаться и со временем станет равной нулю. Поэтому для стабилизации работы генератора Вина применяют различные автоматические системы стабилизации амплитуды.

Улучшение параметров генератора Вина

Как указывалось выше оптимальное значение коэффициента передачи ООС (β = 1/3) обеспечить практически невозможно, поэтому применяют системы автоматической стабилизации амплитуды. Данная система работает так чтобы воздействовать на коэффициент передачи схемы и при заданной частоте стабилизировать колебания при небольших искажениях.

В основе систем стабилизации амплитуды лежат свойство нелинейных элементов под действием напряжения изменять своё внутренне сопротивление. Одна из простейших схем стабилизации содержит два полупроводниковых диода включённых в цепь ООС

Схема генератора Вина на ОУ с простейшей системой автоматической стабилизации амплитуды.

В данной схеме последовательно с резистором обратной связи R2 включены два диода VD1VD2 по встречно-параллельной схеме, чем обеспечивается стабилизация амплитуды положительной и отрицательной полуволн синусоидального сигнала.

Как известно p-n-переход диода имеет динамическое сопротивление, имеющее обратную зависимость от протекающего через диод тока

где 26 (мВ) – температурный потенциал p-n-перехода,

IД (А) – мгновенное значение тока протекающего через диод.

Таким образом, коэффициент передачи цепи ООС будет определяться следующим выражением

При возрастании амплитуды выходного напряжения, ток, протекающий через диод, увеличивается, как следствие уменьшается динамическое сопротивление диода, и возрастает коэффициент передачи цепи ООС, тем самым уменьшая амплитуду выходного напряжения.

При реализации данной схемы величину резистора R2 следует брать несколько меньшей, чем в схеме без стабилизации амплитуды, чтобы β « Предыдущая статья

Источник: nevinka-info.ru