ساده ترین مولد فرکانس صوتی. سیگنال ژنراتور: DIY Function Generator چگونه یک نوسان ساز کریستال تن بسازیم

بهتر است توضیح ندهیم، بلکه همه چیز را به یکباره ببینیم:

اسباب بازی خنده دار، اینطور نیست؟ اما دیدن یک چیز است و خود انجام دادن آن چیز دیگری است، پس بیایید شروع کنیم!

نمودار دستگاه:

هنگامی که مقاومت بین نقاط PENCIL1 و PENCIL2 تغییر می کند، سینت سایزر ملودی با تونالیته های مختلف تولید می کند. قطعات علامت گذاری شده * را می توان حذف کرد. به جای ترانزیستور T1، KT817 مناسب است. BC337، به جای Q1 - KT816؛ BC327. لطفا توجه داشته باشید که پین ​​اوت ترانزیستور اصلی و آنالوگ متفاوت است. می توانید برد مدار چاپی تمام شده را در وب سایت نویسنده دانلود کنید.

من مدار را بسیار فشرده (که به مبتدیان توصیه نمی کنم) روی تخته نان بورد مونتاژ می کنم، بنابراین نسخه خود را از طرح مدار ارائه می کنم:

از سوی دیگر، همه چیز کمتر مرتب به نظر می رسد:

من از دکمه محافظ برق به عنوان مورد استفاده خواهم کرد:

در بدن:

من بلندگو و بلوک تماس تاج را روی چسب حرارتی ثابت کردم:

دستگاه کامل:

من همچنین با یک طرح ساده برخورد کردم:

در اصل، همه چیز یکسان است، فقط صدای جیر جیر آرام تر خواهد بود.

نتیجه گیری:

1) بهتر است از یک مداد 2M (دو نرم) استفاده کنید، نقاشی رسانایی بیشتری خواهد داشت.

2) اسباب بازی جالب است اما بعد از 10 دقیقه خسته است.

3) هنگامی که اسباب بازی خسته شد، می توانید از آن برای اهداف دیگر استفاده کنید - مدار را زنگ بزنید، مقاومت تقریبی را با گوش تعیین کنید.

و در آخر یک ویدیوی جالب دیگر:

ژنراتورهای فرکانس پایین (LFGs) برای به دست آوردن نوسانات دوره ای بدون میرا جریان الکتریکی در محدوده فرکانس از کسری از هرتز تا ده ها کیلوهرتز استفاده می شود. چنین ژنراتورهایی، به عنوان یک قاعده، تقویت کننده هایی هستند که توسط بازخورد مثبت (شکل 11.7،11.8) از طریق زنجیره های تغییر فاز پوشش داده می شوند. برای اجرای این اتصال و تحریک ژنراتور، شرایط زیر ضروری است: سیگنال خروجی تقویت کننده باید با تغییر فاز 360 درجه (یا مضربی از آن، یعنی 0، 720 به ورودی تغذیه شود. ، 1080 و غیره درجه)، و خود تقویت کننده باید مقداری حاشیه بهره داشته باشد، KycMIN. از آنجایی که شرط تغییر فاز بهینه برای وقوع تولید را می توان تنها در یک فرکانس برآورده کرد، در این فرکانس است که تقویت کننده با بازخورد مثبت برانگیخته می شود.

برای جابجایی سیگنال در فاز، از مدارهای RC و LC استفاده می شود، علاوه بر این، خود تقویت کننده یک تغییر فاز را به سیگنال وارد می کند. برای به دست آوردن بازخورد مثبت در ژنراتورها (شکل 11.1، 11.7، 11.9)، یک پل RC دوتایی شکل استفاده شد. در ژنراتورها (شکل 11.2، 11.8، 11.10) - پل وین. در ژنراتورها (شکل 11.3 - 11.6، 11.11 - 11.15) - زنجیره های RC با تغییر فاز. در ژنراتورهای با زنجیره های RC، تعداد پیوندها می تواند بسیار زیاد باشد. در عمل، برای ساده کردن طرح، تعداد از دو یا سه تجاوز نمی کند.

فرمول های محاسباتی و نسبت ها برای تعیین ویژگی های اصلی ژنراتورهای RC سیگنال های سینوسی در جدول 11.1 آورده شده است. برای سهولت محاسبه و ساده‌تر شدن انتخاب قطعات، از عناصری با رتبه‌بندی یکسان استفاده شد. برای محاسبه فرکانس تولید (بر حسب هرتز)، مقادیر مقاومت بیان شده بر حسب اهم به فرمول ها و ظرفیت ها با فاراد جایگزین می شوند. به عنوان مثال، بیایید فرکانس تولید یک نوسان ساز RC را با استفاده از یک مدار بازخورد مثبت RC سه پیوندی تعیین کنیم (شکل 11.5). در R \u003d 8.2 کیلو اهم؛ C \u003d 5100 pF (5.1x1SG9 F) فرکانس کاری ژنراتور برابر با 9326 هرتز خواهد بود.

جدول 11.1

برای اینکه نسبت عناصر مقاومتی-خازنی ژنراتورها با مقادیر محاسبه شده مطابقت داشته باشد، بسیار مطلوب است که مدارهای ورودی و خروجی تقویت کننده تحت پوشش حلقه فیدبک مثبت، این عناصر را شنت نکنند و بر آنها تأثیری نگذارند. ارزش. در این راستا برای ساخت مدارهای ژنراتور بهتر است از مراحل تقویت با مقاومت ورودی بالا و خروجی کم استفاده شود.

روی انجیر 11.7، 11.9 طرح های "تئوری" و عملی ساده ژنراتورها را با استفاده از یک پل T دوگانه در مدار بازخورد مثبت نشان می دهد.

ژنراتورهای پل وین در شکل نشان داده شده است. 11.8، 11.10 [R 1/88-34]. یک تقویت کننده دو مرحله ای به عنوان ULF استفاده شد. دامنه سیگنال خروجی را می توان با پتانسیومتر R6 تنظیم کرد. اگر می‌خواهید یک ژنراتور با پل Wien، قابل تنظیم در فرکانس، به‌صورت سری با مقاومت‌های R1، R2 بسازید (شکل 11.2، 11.8) یک پتانسیومتر دوتایی نیز در نظر بگیرید. فرکانس چنین ژنراتوری را نیز می توان با جایگزین کردن خازن های C1 و C2 (شکل 11.2، 11.8) با یک خازن متغیر دوگانه کنترل کرد. از آنجایی که حداکثر ظرفیت چنین خازنی به ندرت از 500 pF تجاوز می کند، می توان فرکانس تولید را فقط در ناحیه فرکانس های به اندازه کافی بالا (ده ها، صدها کیلوهرتز) تنظیم کرد. پایداری فرکانس تولید در این محدوده کم است.

در عمل، برای تغییر فرکانس تولید چنین وسایلی، اغلب از مجموعه‌های سوئیچ خازن یا مقاومت استفاده می‌شود و از ترانزیستورهای اثر میدانی در مدارهای ورودی استفاده می‌شود. در تمام مدارهای فوق، هیچ عنصر تثبیت کننده ولتاژ خروجی (برای سادگی) وجود ندارد، اگرچه برای ژنراتورهایی که در همان فرکانس یا در محدوده باریک تنظیم آن کار می کنند، استفاده از آنها ضروری نیست.

مدارهای مولد سیگنال سینوسی با استفاده از زنجیره های RC تغییر فاز سه پیوندی (شکل 11.3)

در شکل نشان داده شده است. 11.11، 11.12. ژنراتور (شکل 11.11) در فرکانس 400 هرتز [R 4/80-43] کار می کند. هر یک از عناصر یک زنجیره RC با تغییر فاز سه لینک، یک تغییر فاز 60 درجه را معرفی می کند، با چهار پیوند - 45 درجه. یک تقویت کننده تک مرحله ای (شکل 11.12)، ساخته شده بر اساس طرح با یک امیتر مشترک، یک تغییر فاز 180 درجه ای لازم برای تولید را معرفی می کند. توجه داشته باشید که ژنراتور با توجه به مدار در شکل. 11.12 هنگام استفاده از ترانزیستور با نسبت انتقال جریان بالا (معمولاً بیش از 45 ... 60) قابل اجرا است. با کاهش قابل توجه ولتاژ تغذیه و انتخاب غیر بهینه عناصر برای تنظیم حالت ترانزیستور برای جریان مستقیم، تولید شکست خواهد خورد.

ژنراتورهای صدا (شکل 11.13 - 11.15) از نظر ساخت شبیه به ژنراتورهای با زنجیره های RC تغییر فاز هستند [Рl 10/96-27]. اما به دلیل استفاده از اندوکتانس (کپسول تلفن TK-67 یا TM-2V) به جای یکی از عناصر مقاومتی زنجیره تغییر فاز، با تعداد عناصر کمتر و در محدوده وسیع تری از تغییرات ولتاژ تغذیه کار می کنند. .

بنابراین، مولد صدا (شکل 11.13) زمانی کار می کند که ولتاژ منبع تغذیه در 1 ... 15 ولت (مصرف جریان 2 ... 60 میلی آمپر) تغییر کند. در این حالت فرکانس تولید از 1 کیلوهرتز (upit = 1.5 ولت) به 1.3 کیلوهرتز در 15 ولت تغییر می کند.

نشانگر صدا با کنترل خارجی (شکل 11.14) نیز در 1) عرضه=1...15 ولت کار می کند. ژنراتور با اعمال سطوح منطقی یک / صفر در ورودی آن روشن / خاموش می شود که همچنین باید در 1 ... 15 ولت باشد.

مولد صدا همچنین می تواند طبق طرح دیگری ساخته شود (شکل 11.15). فرکانس تولید آن از 740 هرتز (جریان مصرفی 1.2 میلی آمپر، ولتاژ تغذیه 1.5 ولت) تا 3.3 کیلوهرتز (6.2 میلی آمپر و 15 ولت) متغیر است. فرکانس تولید زمانی پایدارتر است که ولتاژ تغذیه در 3 ... 11 ولت تغییر کند - 1.7 ± 1.7 کیلوهرتز است. در واقع، این ژنراتور دیگر بر روی RC ساخته نمی شود، بلکه روی عناصر LC ساخته می شود، علاوه بر این، سیم پیچی یک کپسول تلفن به عنوان یک اندوکتانس استفاده می شود.

ژنراتور فرکانس پایین نوسانات سینوسی (شکل 11.16) مطابق با طرح "سه نقطه خازنی" مشخصه ژنراتورهای LC مونتاژ شده است. تفاوت در این واقعیت است که سیم پیچ یک کپسول تلفن به عنوان یک اندوکتانس استفاده می شود و فرکانس تشدید در محدوده ارتعاشات صوتی به دلیل انتخاب عناصر مدار خازنی است.

یکی دیگر از نوسانگرهای LC فرکانس پایین، ساخته شده بر اساس طرح کاسکد، در شکل نشان داده شده است. 11.17 [R 1/88-51]. به عنوان یک اندوکتانس، می توانید از سرهای جهانی یا پاک کننده از ضبط صوت، سیم پیچی چوک ها یا ترانسفورماتورها استفاده کنید.

ژنراتور RC (شکل 11.18) بر روی ترانزیستورهای اثر میدان [Рl 10/96-27] پیاده سازی شده است. یک طرح مشابه معمولاً در ساخت نوسان سازهای LC بسیار پایدار استفاده می شود. تولید در حال حاضر در ولتاژ تغذیه بیش از 1 ولت رخ می دهد. هنگامی که ولتاژ از 2 به 10 6 تغییر می کند، فرکانس تولید از 1.1 کیلوهرتز به 660 هرتز کاهش می یابد و مصرف جریان به ترتیب از 4 به 11 میلی آمپر افزایش می یابد. پالس هایی با فرکانس از واحدهای هرتز تا 70 کیلوهرتز و بالاتر را می توان با تغییر ظرفیت خازن C1 (از 150 pF به 10 μF) و مقاومت مقاومت R2 به دست آورد.

مولدهای صوتی ارائه شده در بالا می توانند به عنوان نشانگر وضعیت اقتصادی (روشن/خاموش) اجزا و بلوک های تجهیزات الکترونیکی رادیویی، به ویژه دیودهای ساطع کننده نور، برای جایگزینی یا تکرار نشانگر نور، برای نشان دادن اضطراری و هشدار و غیره استفاده شوند.

ادبیات: شوستوف M.A. مدار عملی (کتاب 1)، 2003

این مقاله یک مولد فرکانس صوتی ساده، به عبارت دیگر، یک توییتر را توصیف می کند. مدار ساده است و فقط از 5 عنصر به جز باتری و دکمه تشکیل شده است.

توضیحات مدار:
R1 افست را روی پایه VT1 تنظیم می کند. و با کمک C1 بازخورد ارائه می شود. اسپیکر بار VT2 است.

مونتاژ:
بنابراین، ما نیاز داریم:
1) یک جفت مکمل از 2 ترانزیستور، یعنی یک NPN و یک PNP. تقریباً هر نوع کم مصرفی مانند KT315 و KT361 این کار را انجام می دهد. من از آنچه در دست بود استفاده کردم - BC33740 و BC32740.
2) خازن 10-100nF، من از 47nF استفاده کردم (علامت گذاری 473).
3) مقاومت تریمر حدود 100-200 کیلو اهم
4) هر بلندگوی کم مصرف می توانید از هدفون استفاده کنید.
5) باتری تقریبا هر چیزی ممکن است. انگشت، یا تاج، تفاوت تنها در فرکانس تولید و قدرت خواهد بود.
6) یک تکه کوچک فویل فایبرگلاس، اگر قصد دارید همه کارها را روی تخته انجام دهید.
7) دکمه یا کلید سوئیچ. من از یک دکمه از یک نشانگر لیزری چینی استفاده کردم.

بنابراین. تمام جزئیات جمع آوری شده است. بیایید شروع به ساخت تابلو کنیم. من یک تخته نصب سطحی ساده را به صورت مکانیکی (یعنی با استفاده از کاتر) ساختم.

بنابراین، همه چیز برای مونتاژ آماده است.

ابتدا اجزای اصلی را سوار می کنیم.

سپس سیم های برق، باتری با دکمه و بلندگو را لحیم می کنیم.

این ویدئو عملکرد مدار را از یک باتری 1.5 ولت نشان می دهد. مقاومت تنظیم فرکانس تولید را تغییر می دهد

فهرست عناصر رادیویی

E. KUZNETSOV، مسکو
رادیو، 1381، شماره 5

پالس های تن را می توان برای بررسی عملکرد دینامیکی مترها و ترازها و همچنین دستگاه های سرکوب کننده صدا استفاده کرد. یک پایه با مولد پالس تن نیز در مطالعه تجهیزات تقویت کننده و آکوستیک مفید خواهد بود.

خطی بودن پاسخ فرکانس و دقت قرائت سطح سنج ها با استفاده از یک ژنراتور سیگنال صوتی معمولی به راحتی قابل بررسی است، اما برای بررسی پارامترهای دینامیکی آنها، به یک مولد پالس تن (TPG) نیاز است. چنین ژنراتورهایی که توسط آماتورهای رادیویی ارائه می شوند اغلب با استانداردها مطابقت ندارند، جایی که فرکانس سیگنال سینوسی در پالس ها برای بررسی سطح سنج ها (DUT) 5 کیلوهرتز در نظر گرفته می شود، و ابتدا و انتهای پالس ها با انتقال سیگنال منطبق است. از طریق "صفر".

مشکلات مشابهی هنگام تنظیم خودکار تنظیم کننده سطح سیگنال صوتی ایجاد می شود. زمان انتشار 0.3...2 ثانیه بر روی صفحه اسیلوسکوپ به راحتی قابل مشاهده است، اما زمان پاسخ محدود کننده (محدود کننده) یا کمپرسور می تواند کمتر از 1 میلی ثانیه باشد. برای اندازه گیری و مشاهده گذرا در تجهیزات صوتی، استفاده از GTI راحت است. در این حالت، تغییر فرکانس پر شدن پالس با استفاده از یک ژنراتور قابل تنظیم خارجی مطلوب است. به عنوان مثال، در یک چرخه کاری 10 کیلوهرتز، مدت زمان یک دوره 0.1 میلی ثانیه است و در هنگام مشاهده روند عملیات، تعیین زمان عملیات دشوار نیست. پالس های صدا از خروجی GTI باید 10 دسی بل اختلاف سطح داشته باشند.

در ادبیات خارجی، معمولاً پیشنهاد می شود زمان پاسخ را با افزایش ناگهانی سطح سیگنال به میزان 6 دسی بل بالاتر از مقدار نرمال شده اندازه گیری شود، اما سیگنال های واقعی اختلاف سطح قابل توجهی بیشتری دارند. استفاده از چنین تکنیکی اغلب «کلیک کردن» کنترل‌های سطح خودکار وارداتی را توضیح می‌دهد. علاوه بر این، تقریباً در هر مولد صدا، می توانید سطح را 10 دسی بل پرش کنید، استفاده از چنین اختلاف سطح برای مشاهده راحت است. بنابراین، در عمل داخلی، زمانی که سطوح 10 دسی بل تغییر می کند، مرسوم است که پارامترهای دینامیکی خودکار تنظیم کننده ها را اندازه گیری کنند.

متأسفانه، سوئیچ های سطح سیگنال بسیاری از ژنراتورها در لحظه سوئیچینگ یک افزایش ولتاژ کوتاه مدت ایجاد می کنند و نمی توان از آنها برای اندازه گیری زمان پاسخ استفاده کرد، زیرا تنظیم کننده خودکار "خفه می شود". در این مورد، GTI می تواند بسیار مفید باشد.

اکثر آماتورهای رادیویی به ندرت مجبور به انجام چنین اندازه گیری هایی هستند و توصیه می شود که چنین وسیله ای را در یک پایه اندازه گیری با ویژگی های بیشتر قرار دهید. پانل جلویی آن حاوی عناصر سوئیچینگ است که برای اتصال ابزار اندازه گیری و تجهیزات قابل تنظیم بسیار مناسب است. روی انجیر 1 محل تقریبی کانکتورها (ترمینال ها یا سوکت ها) و سوئیچ ها را نشان می دهد. نمودار نیمکت (شکل 2) این مدارهای سوئیچینگ را نشان می دهد.

نمودار دستگاه

برای بزرگنمایی روی تصویر کلیک کنید (در پنجره جدیدی باز می شود)

سوکت های ورودی Х1 ("ВХ.1") و Х2 ("ВХ.2") برای اتصال ورودی های تجهیزات قابل تنظیم در نظر گرفته شده اند. سوئیچ‌های جابه‌جایی SA1 و SA2 به شما این امکان را می‌دهند که ورودی‌ها را به کانکتورهای X2 و X3 متصل کنید یا هنگام اندازه‌گیری سطح نویز یکپارچه، آنها را به یک سیم مشترک ببندید. در مقایسه با دکمه ها، سوئیچ های ضامن نمایش تصویری بیشتری از نحوه اتصال ورودی ها ارائه می دهند. یک ژنراتور فرکانس صوتی و یک ولت متر برای کنترل ولتاژ ورودی به سوکت های مرکزی X2 و XZ متصل می شوند. کانکتورهای X5 و X8 برای اتصال خروجی تجهیزات قابل تنظیم طراحی شده اند. یکی از خروجی ها را می توان با سوئیچ ضامن SA3 به کانکتورهای X6 و X7 برای ابزار اندازه گیری متصل کرد. هنگام تنظیم تجهیزات صوتی، استفاده از اعوجاج سنج غیر خطی و اسیلوسکوپ راحت است.

برای مدارهای سوئیچینگ، هیچ منبع برق مورد نیاز نیست، بنابراین، با چنین سوئیچینگ، بررسی تجهیزات مختلف بسیار راحت است.

اگر سوئیچ ضامن دوگانه SA4 (شکل 1) در موقعیت "POST" باشد، سیگنال با سطح ثابتی که به X2، X3 عرضه می شود، بسته به موقعیت سوئیچ های ضامن SA1 یا SA2، به کانکتورهای X1 عرضه می شود. ، X4 به ورودی های تجهیزات تحت آزمایش. اگر SA4 را به موقعیت بالایی منتقل کنید، سیگنال ژنراتور از طریق مدارهای GTI به ورودی های 1 و 2 می رود. در این مورد، پایه باید به یک برق 220 ولت AC متصل شود.

کلید برق SA5 در پانل عقب قرار دارد و فقط LED های HL1، HL2 (نشانگر "+" و "-") روی پانل جلویی نمایش داده می شوند که نشان دهنده وجود ولتاژ تغذیه دوقطبی ╠15 ولت است.

یک سوئیچ الکترونیکی DA4 برای تشکیل پالس های تن استفاده می شود. در پایه های 16 و 4، مقدار ولتاژ سیگنال از مقدار نرمال شده به صفر تغییر می کند و در پایه های 6، 9، اختلاف سطح در طول تنظیم توسط یک مقاومت متغیر R15 تنظیم می شود. حالت با استفاده از سوئیچ جابجایی SA9 انتخاب می شود.

سیگنال تون پرکننده پالس از ژنراتور به سوییچ الکترونیکی از طریق بافر آپمپ DA1.1 می آید. دومین op-amp DA1.2 به عنوان یک مقایسه کننده استفاده می شود و هنگامی که سیگنال پرکننده از "صفر" عبور می کند، یک سیگنال هماهنگ سازی برای شروع پالس صادر می کند. پالس های مقایسه کننده به ورودی ساعت D-flip-flop DD2 وارد می شوند. ورودی D (پایه 9) یک پالس از یک ویبراتور مونتاژ شده روی ماشه دوم DD2 دریافت می کند.

مدت زمان پالس با استفاده از کلید SA8.2 تغییر می کند که مقاومت مدار شارژ C15 متصل به ورودی R (پایه 4) تک شات را تغییر می دهد. برای تنظیم مدت زمان پالس، یک اسیلوسکوپ معمولی کافی است. ویبراتور تکی با سیگنال هایی که از ژنراتور پالس های مستطیلی روی اینورترهای DD1.1 ≈ DD1.3 می آید یا در حالت دستی با دکمه SA6 "START" شروع می شود. اگر سوئیچ ضامن SA7 روی موقعیت "AUTO" تنظیم شود، چرخه کاری (دوره) پالس ها با استفاده از مقاومت متغیر R11 "SLE" تنظیم می شود.

مشاهده فرآیندهای گذرا روی صفحه اسیلوسکوپ با مدت زمان پالس تن 3 میلی ثانیه و چرخه کاری زیاد بسیار دشوار است. این کار برای اسیلوسکوپ هایی که دارای یک ماشه خارجی در یک حرکت آماده به کار هستند، ساده شده است. برای همگام سازی آنها در پانل پشتی پایه، سوکت X9 "SYNCHR." نمایش داده می شود. پالس ماشه با کمی تأخیر نسبت به پالس همگام‌سازی که با انتخاب پارامترهای R13، C13 تعیین می‌شود، روی کلید الکترونیکی اعمال می‌شود.

سطح بالایی که سوئیچ الکترونیکی DA4 سیگنال تن را عبور می دهد با افت ولتاژ مثبت از مقایسه کننده پس از ظهور یک پالس از یک شات ظاهر می شود و پس از پایان این پالس (با افت سیگنال بعدی از مقایسه کننده) به پایان می رسد. ). بنابراین، شروع پالس تن با انتقال سیگنال پرکننده از طریق "صفر" همزمان می شود و نیاز برای تولید تعداد صحیح دوره برآورده می شود. با موقعیت سوئیچ SA8 "U Out" ولتاژ در ورودی کنترل DA4 صفر است و می توانید ولتاژ خروجی ژنراتور را مطابق با سطح ورودی اسمی تنظیم کنید. در موقعیت سوئیچ SA8 "STROKE." تراشه DA4 با ولتاژی که مستقیماً از ژنراتور ساعت می آید کنترل می شود. فرکانس سوئیچینگ آن توسط یک مقاومت متغیر R11 تنظیم می شود.

پس از سوئیچ الکترونیکی، از طریق تکرار کننده DA1.3 و سوئیچ های ضامن SA1 و SA2، پالس های تونال به ورودی های تجهیزات قابل تنظیم تغذیه می شوند. این دستگاه همچنین دارای یک اینورتر DA1.4 و یک سوئیچ SA10 است که با استفاده از آن می توان فاز سیگنال یکی از ورودی ها را نسبت به دیگری تغییر داد. برای مثال، هنگام بررسی سیگنال‌های حالت مشترک در سیستم‌های استریو، در بلندگوها، به چنین اینورتر نیاز است، اما ممکن است به جای آن، مونتاژ یک مولد زنگ داخلی روی این آپمپ مطابق مداری که در شکل نشان داده شده است مفیدتر باشد. . 3 . در چنین ژنراتوری، به راحتی می توان کیلوگرم کمتر از 0.2٪ را به دست آورد و برای بسیاری از آزمایش ها می توان از ژنراتور خارجی برای پایه خودداری کرد.

برای تست سطح سنج ها باید ورودی های دو کانال (برای استریو متر) را به کانکتورهای ورودی مربوطه وصل کنید. سپس در موقعیت "U Vyx" سوئیچ SA8، مقدار نرمال شده سطح سیگنال را با F = 5 کیلوهرتز در خروجی ژنراتور تنظیم کرده و قرائت هر دو کانال کنتور را بررسی کنید. به عنوان مثال، در یک سطح سنج، LED های مربوط به مقدار "0 dB" باید به طور همزمان روشن شوند و خطای مقیاس در اینجا نباید از 0.3 دسی بل تجاوز کند. کلید تعویض SA9 روی "-80 دسی بل" تنظیم شده است. سپس سوئیچ SA8 به نوبه خود به موقعیت های "10 ms"، "5 ms" و "3 ms" تغییر می کند و مطابقت با قرائت های DUT را بررسی می کند. تنظیم "200 میلی ثانیه" SA8 برای تست سطح سنج متوسط ​​استفاده می شود که متاسفانه در تجهیزات خانگی غالب است.

به منظور کنترل دقیق مقدار زمان بازگشت، مقاومت متغیر R11 ("RMS") فرکانس سیگنال های مولد پالس مستطیلی را تنظیم می کند که در آن، بلافاصله پس از خاموش شدن LED، مطابق با مقدار -20 دسی بل در مقیاس DUT است. ، نبض بعدی دنبال می شود. سپس تعیین دوره سیگنال ها با استفاده از اسیلوسکوپ دشوار نیست. خاموش شدن LED ها در هر دو کانال باید به صورت همزمان اتفاق بیفتد.

هنگام بررسی پارامترهای دینامیکی تنظیم کننده های خودکار سطح سیگنال، از موقعیت "-10 دسی بل" سوئیچ SA9 استفاده می شود. ورودی ها و خروجی ها به کانکتورهای مناسب متصل می شوند. خروجی کانال ها به نوبه خود نظارت می شود، اگرچه با یک اسیلوسکوپ دو کاناله، هیچ چیز مانع از نظارت همزمان هر دو خروجی نمی شود. در خروجی مولد فرکانس صوتی، هنگامی که سوئیچ SA8 در موقعیت "U Out" قرار دارد، سیگنالی با سطح 10 دسی بل بالاتر از مقدار نرمال شده تنظیم می شود. سپس SA8 را به پالس هایی با هر مدت زمان تغییر دهید و SA7 ≈ را به موقعیت "MANUAL" تغییر دهید. کلید خاموش می ماند و به شما امکان می دهد ولتاژ را در کانکتورهای X1 و X2 کنترل کنید که باید با مقدار نرمال شده مطابقت داشته باشد. سپس با استفاده از سوئیچ SA7، GTI به حالت کارکرد خودکار سوئیچ می شود و با انتخاب مدت زمان پالس و سیکل کاری مورد نظر، فرآیندهای گذرا در خروجی تنظیم کننده خودکار مشاهده می شود. اگر اسیلوسکوپ در حالت خواب فعال با ساعت کار می کند، تعیین زمان سفر و وجود نویز سفر یا بیش از حد آن آسان است.

GTI از چهار تراشه استفاده می کند و مصرف فعلی آن بسیار پایین است. این اجازه می دهد تا به جای تثبیت کننده های یکپارچه از تنظیم کننده های ولتاژ پارامتریک ساده در دیودهای زنر استفاده شود. از سوی دیگر، با نصب استابلایزرهای یکپارچه قدرتمندتر DA2، DA3 از سری DA7815 و DA7915، می توان با قرار دادن یک کانکتور اضافی در پنل پشتی (که در نمودار نشان داده نشده است) برای تغذیه بردهای سفارشی دستگاه استفاده کرد. ریزمدارها در برابر اتصال کوتاه محافظت می‌کنند که در طول آزمایش‌ها غیرمعمول نیست.

پانل جلوی پایه دارای ابعاد 195x65 میلی متر است. بدنه استند از فولاد ساخته شده است.

برای اتصال تجهیزات تحت آزمایش، ترمینال های سوکت از نوع ZMP مناسب هستند. علاوه بر آنها، بسته به تجهیزات مورد آزمایش، می توان کانکتورهایی با طراحی مناسب را روی پانل میز آزمایش نصب کرد، به عنوان مثال، سوکت های لاله، جک، ONTS-VG یا سایر سوکت ها.

سوئیچ دوتایی SA4 ≈ PT8-7، P2T-1-1 یا مشابه. سوئیچ SA2 ≈ بیسکویت PG2-8-6P2NTK. دکمه SA6 "START" می تواند از هر نوع بدون تعمیر باشد، به عنوان مثال، KM1-1.

تراشه DA2 K590KN7 را می توان با یک هدف کاربردی مشابه جایگزین کرد. به عنوان DA1، می توانید از یک تراشه با چهار آپ امپ از انواع LF444، TL084، TL074 یا K1401UD4 استفاده کنید.

نصب برد دستگاه ≈ چاپ شده یا لولا شده روی تخته نان.

پایه با GTI را می توان برای آزمایش سیستم های کاهش نویز کمپاندر، فیلترهای دینامیک و سایر تجهیزات صوتی استفاده کرد.

ادبیات
1. E. Kuznetsov. سطح سنج صوتی. - رادیو، 1380، شماره 2، ص. 16، 17.
2. تراشه برای تجهیزات رادیویی خانگی. فهرست راهنما. - م.: رادیو و ارتباطات، 1368.
3. Turuta J. تقویت کننده های عملیاتی. فهرست راهنما. - م.: میهن پرست، 1996.

رادیو 1366، شماره 5

EMP های چند صدایی با یک مولد صدای واحد قبلا ثابت کرده اند که دستگاه های قابل اعتماد و کاربردی هستند. با این حال، توانایی های آنها اغلب به دلیل ویژگی های ژنراتورهای مورد استفاده در آنها به طور کامل محقق نمی شود. به عنوان یک قاعده، یک مولد تن بر اساس یک تشدید کننده کوارتز بسیار پایدار یا مدارهای RC ساخته می شود. در این مورد، کنترل فرکانس الکترونیکی یا حذف شده و یا بسیار دشوار است.

دستگاهی که در زیر توضیح داده شده است یک مولد تن کنترل شده با ولتاژ است. سیگنال کنترل از درایورهای مختلف و کنترل های EMP گرفته شده است. اینها می توانند ژنراتورهای ویبراتوی فرکانس، ژنراتورهای پاکت (برای تغییر تنظیم خودکار)، رگولاتورهای گلیساندو (لغزش تنظیم) با کنترل دستی یا پا (پدال) باشند.

از ویژگی های ژنراتور می توان به فرکانس کاری بالا اشاره کرد. استفاده از یک ریزمدار دیجیتال، اجرای یک VCO نسبتا ساده و ارزان را با فرکانس کاری تا 7.5 ... 8 مگاهرتز ممکن کرد (شکل 1). برای اکثر مولدهای آهنگ دیجیتال با مقیاس موسیقی همسان، که معمولاً از 12 شمارنده یکسان با فاکتورهای تبدیل بازه های مختلف تشکیل شده است، فرکانس کلاک (پیشرو) در محدوده 1 ... 4 مگاهرتز مورد نیاز است. بنابراین ویژگی های ژنراتور باید به گونه ای باشد که خطی بودن لازم را در این حدود فرکانس فراهم کند.

اصل کار ژنراتور مبتنی بر تشکیل پالس هایی است که در مدت زمان توسط دو شکل دهنده کنترل شده با ولتاژ یکسان بسته شده در یک حلقه تنظیم می شوند. بنابراین پوسیدگی پالس در خروجی یک شکل دهنده باعث ظاهر شدن قسمت جلوی پالس بعدی در خروجی دیگری می شود و به همین ترتیب عملکرد دستگاه با نمودارهای زمان بندی نشان داده شده در شکل نشان داده شده است. 2. تا لحظه t 0 ولتاژ کنترل صفر است. این بدان معنی است که در نقاط A و B سیگنالی با سطح 0 منطقی ایجاد شده است، زیرا جریان ورودی خروجی عناصر DD1.1 و DD1.2 (تقریباً از 1.6 میلی آمپر تجاوز نمی کند) از طریق سیم مشترک بسته می شود. مقاومت های R1 و R2 و مقاومت منبع ولتاژ خروجی کوچک. خروجی اینورترهای DD1.1 و DD1.2 در این زمان سطح 1 است، بنابراین ماشه RS روی عناصر DD1.3 و DD1.4 به طور دلخواه در یکی از حالت های پایدار تنظیم می شود. برای قطعیت فرض کنید که خروجی مستقیم (بر اساس طرح بالا) دارای سیگنال 1 و معکوس دارای سیگنال 0 است.

هنگامی که یک ولتاژ مثبت معین در زمان t 0 در ورودی کنترل ظاهر می شود، جریانی از مقاومت های R1 و R2 عبور می کند. در این حالت ، در نقطه A ، ولتاژ نزدیک به صفر باقی می ماند ، زیرا جریان از طریق مقاومت R1 از طریق مقاومت کم دیود VD1 و مدار خروجی عنصر DD1.4 به سیم مشترک جریان می یابد. در نقطه B، ولتاژ افزایش می یابد، زیرا دیود VD2 با سطح بالایی از خروجی عنصر DD1.3 بسته شده است. جریان عبوری از مقاومت R2 خازن C2 را در یک زمان بسته به ظرفیت آن، مقاومت مقاومت R2 و مقدار ولتاژ کنترل به 1.1 ... 1.4 ولت شارژ می کند. با افزایش U ynp، نرخ شارژ خازن افزایش می یابد و در زمان کمتری به همان سطح شارژ می شود.

به محض اینکه ولتاژ در نقطه B به آستانه سوئیچینگ عنصر DD1.2 رسید، خروجی آن روی سطح 0 تنظیم می شود که فلیپ فلاپ RS را سوئیچ می کند. اکنون خروجی مستقیم سطح 0 و خروجی معکوس 1 خواهد بود. این امر منجر به تخلیه سریع خازن C2 و کاهش ولتاژ می شود و خازن C1 شروع به شارژ می کند. در نتیجه، ماشه دوباره تغییر می کند و کل چرخه تکرار می شود.

افزایش ولتاژ کنترل (دوره زمانی t 1 ... t 2، شکل 2) منجر به افزایش جریان شارژ خازن ها و کاهش دوره نوسان می شود. به این ترتیب فرکانس نوسان ژنراتور کنترل می شود. جریان ورودی حاصل از عناصر TTL به جریان منبع ولتاژ کنترل اضافه می شود، که به شما امکان می دهد محدودیت های سیگنال کنترل را گسترش دهید، زیرا با مقاومت بالای مقاومت های R1 و R2، تولید را می توان حتی در U ynp حفظ کرد. =0. با این حال، این جریان با ناپایداری دما مشخص می شود که بر پایداری فرکانس تولید تأثیر می گذارد. تا حدودی می‌توان با استفاده از خازن‌های C1 و C2 با TKE مثبت، پایداری دمایی ژنراتور را افزایش داد که باعث جبران افزایش جریان ورودی کنترل‌نشده خروجی عناصر DD1.1 و DD1.2 می‌شود. تغییرات دما

دوره نوسان نه تنها به مقاومت مقاومت های R1 و R2 و ظرفیت خازن های C1 و C2 بستگی دارد، بلکه به بسیاری از عوامل دیگر نیز بستگی دارد، بنابراین ارزیابی دقیق دوره دشوار است. اگر تأخیرهای زمانی سیگنال ها را در عناصر DD1.1-DD1.4 نادیده بگیریم و مقدار ولتاژ منطقی آنها را 0 و همچنین ولتاژ آستانه دیودهای VD1 و VD2 را برابر با صفر در نظر بگیریم، عملکرد ژنراتور را می توان با این عبارت توصیف کرد: T 0 = 2t 0 = 2RC * ln ( (کنترل I e R + U) / (کنترل I e R + U -U sp))، که بر اساس حل معادله دیفرانسیل به دست می آید:

dUc / dt \u003d I e / C + (U control -Uc) / (RC)،

که در آن R و C رتبه بندی مدارهای زمان بندی هستند. Uc - ولتاژ در خازن C؛ Usp - حداکثر (آستانه) مقدار ولتاژ Uc. U ynp - ولتاژ کنترل؛ I e - مقدار متوسط ​​جریان خروجی ورودی عنصر TTL. t 0 - مدت زمان پالس. T 0 - دوره نوسان. محاسبات نشان می دهد که اولین مورد از این فرمول ها کاملاً با داده های تجربی در Uynp>=Usp مطابقت دارد، در حالی که مقادیر متوسط ​​انتخاب شده اند: I e = 1.4 mA; Usp = 1.2 V. علاوه بر این، بر اساس تجزیه و تحلیل همان معادله دیفرانسیل، می توان نتیجه گرفت که

(کنترل I e R + U) / (کنترل I e R + U -Usp)> 0،

به عنوان مثال، اگر I e R/(I e R-Usp)> 0، آنگاه دستگاه زمانی که Uynp≥0 عملیاتی می شود. این نتیجه گیری با تأیید آزمایشی دستگاه تأیید می شود. با این وجود، بیشترین ثبات و دقت عملکرد VCO را می توان با Ucontrol ≥ Usp = 1.2..1.4 V، یعنی در محدوده فرکانس 0.7...4 مگاهرتز به دست آورد.

مدار عملی یک مولد صدا برای EMR یا EMC چندصدایی در شکل نشان داده شده است. 3. محدودیت های فرکانس کاری (در کنترل U ≥ 0.55...8 V) - 0.3...4.8 مگاهرتز. غیر خطی بودن مشخصه کنترل (در فرکانس 0.3 ... 4 مگاهرتز) از 5٪ تجاوز نمی کند.

ورودی 1 یک سیگنال از یک ژنراتور پاکت برای کنترل خودکار لغزش فرکانس صدا تغذیه می شود. با عمق ناچیز مدولاسیون (5 ... 30 درصد تن)، تقلید سایه های صدای گیتار باس، و همچنین سایر سازهای کوبه ای و ضربی، به دست می آید که در آن ارتفاع آهنگ صداها در زمان استخراج کمی از حد معمول منحرف می شوند (معمولاً در هنگام حمله صدا به طور ناگهانی افزایش می یابد و سپس به سرعت به مقدار طبیعی خود کاهش می یابد).

ورودی 2 با یک ولتاژ کنترل ثابت از کنترلر گلیساندو دستی یا پدالی تامین می شود. این ورودی فقط برای تنظیم یا تغییر (انتقال) کلید در دو اکتاو، و همچنین برای لغزش در امتداد زیر و بم آکوردها یا صداهای تونال که مثلاً صدای کلارینت، ترومبون یا صدا را تقلید می کنند، به کار می رود.

ورودی 3 از یک ژنراتور ویبراتو با سیگنال سینوسی، مثلثی یا دندانه ای تغذیه می شود. مقاومت متغیر R4 سطح ویبراتو را در 0 ... + -0.5 تن و همچنین سطح انحراف فرکانس را تا + 1- اکتاو یا بیشتر در هنگام بسته شدن سوئیچ SA1 تنظیم می کند. با فرکانس مدولاسیون بالا (5 ... 11) هرتز) و عمق + 0.5 ... 1.5 اکتاو، صداهای تونال کیفیت موسیقایی خود را از دست می دهند و ویژگی سیگنال نویز شبیه غرش کسل کننده یا خش خش تیغه های فن را پیدا می کنند. . با فرکانس پایین (0.1...1 هرتز) و عمق یکسان، جلوه ای بسیار رنگارنگ و گویا شبیه صدای "شناور" یوکلل به دست می آید.

سیگنال از خروجی مولد آهنگ باید به ورودی شکل دهنده دیجیتال سیگنال های مقیاس موسیقی با حالت مساوی تغذیه شود.

یک جمع کننده فعال سیگنال های کنترلی روی تقویت کننده عملیاتی DA1 مونتاژ می شود. سیگنال از خروجی جمع کننده به ورودی VCO که بر روی عناصر منطقی DD1.1-DD1.4 ساخته می شود، وارد می شود. علاوه بر VCO، این دستگاه حاوی یک نوسان ساز کوارتز نمونه است که روی عناصر DD2.1، DD2.2 مونتاژ شده است، و همچنین مداری از دو تقسیم کننده فرکانس اکتاو بر روی ماشه های ریزمدار DD3. توسط این ژنراتور کلاک شده است. ژنراتور و تریگرها سه سیگنال نمونه با فرکانس 500 کیلوهرتز، 1 و 2 مگاهرتز را تشکیل می دهند. این سه سیگنال و سیگنال خروجی VCO به ورودی سوئیچ های الکترونیکی مونتاژ شده روی عناصر جمع کننده باز DD4.1-DD4.4 تغذیه می شوند.

این سوئیچ ها که توسط سوئیچ های SA2-SA5 کنترل می شوند دارای بار مشترک هستند - مقاومت R13. مدارهای خروجی المان ها دستگاهی با تابع OR منطقی تشکیل می دهند. هنگامی که یکی از سوئیچ ها سیگنال ساعت خود را به خروجی ارسال می کند، بقیه سوئیچ ها در پایین سوئیچ ها بسته می شوند. سطح بالایی برای اعمال به ورودی های R D-flip-flops DD3.1 و DD3.2 و روی کنتاکت های سوئیچ SA2-SA5 از خروجی عنصر DD2.4 حذف می شود.

یک نوسان ساز کوارتز با تقسیم کننده های فرکانس نقش کمکی ایفا می کند و عمدتاً برای تنظیم عملیاتی VCO یا "سرب" ابزار در حالت "ارگان" استفاده می کند، در حالی که سوئیچ های SA3، SA4، SA5 ("4"، "8"، "16") امکان جابجایی سیستم EMR را از پایین ترین رجیستر به ترتیب یک و دو اکتاو به بالا می دهد، در حالی که، البته، هیچ تنظیم یا تغییری در زیر و بمی صداها وجود ندارد.

از معایب ژنراتور می توان به پایداری دمایی نسبتاً پایین اشاره کرد که در این مورد از اهمیت زیادی برخوردار نیست و غیر خطی بودن مشخصه کنترل VCO در لبه های محدوده، به ویژه در فرکانس های پایین تر عملیات. برد ژنراتور

روی انجیر شکل 4 وابستگی تجربی فرکانس تولید را به ولتاژ کنترل نشان می دهد: 1 - برای ژنراتور مطابق مدار شکل. 1، 2 - شکل. 3.

این دستگاه بر روی یک برد مدار چاپی ساخته شده از فویل فایبرگلاس با ضخامت 1.5 میلی متر مونتاژ می شود.

تراشه های سری K155 را می توان با موارد مشابه از سری K130 و K133 جایگزین کرد. K553UD1A - در K553UD1V، K553UD2، K153UD1A، K153UD1V، K153UD2. به جای D9B می توانید از دیودهای این سری با هر شاخص حرفی و همچنین D2V, D18, D311, GD511A استفاده کنید. خازن های C4 و C5 برای مثال بهتر است با TKE مثبت انتخاب شوند. KT-P210. KPM-P120، KPM-P33، KS-P33، KM-P33، K10-17-P33، K21U-2-P210، K21U-3-P33. خازن های C7، C10، C11 - K50-6.

توجه ویژه باید به محافظ دقیق دستگاه شود. هادی های خروجی باید به صورت سیمی با گام 10..30 میلی متر پیچانده شوند.

مولد صدا که به درستی نصب شده است نیازی به تنظیم ندارد و بلافاصله پس از وصل شدن برق شروع به کار می کند. ولتاژ کنترل در ورودی VCO نباید از 8 ... 8.2 ولت تجاوز کند. پایداری فرکانس ژنراتور تحت تأثیر تغییرات ولتاژ تغذیه 5 ولت قرار می گیرد، بنابراین باید از منبعی با ضریب تثبیت بالا تغذیه شود.

I. BASKOV، روستای پولوسکا، منطقه کالینین

ادبیات

1. وی بیسپالوف. تقسیم کننده فرکانس برای EMR پلی فونیک. - رادیو، 1359، شماره 9.
2. L. A. Kuznetsov. مبانی تئوری، طراحی، تولید و تعمیر تابش الکترومغناطیسی. - م.: صنایع سبک و مواد غذایی. 1981.