Generador de frecuencia de barrido con indicador de respuesta de frecuencia en la pantalla LCD. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Este dispositivo se basa en dos diseños: un generador de funciones y un osciloscopio de bolsillo, cuyas descripciones se publicaron anteriormente en nuestra revista. Se puede utilizar para determinar la frecuencia de resonancia de un circuito oscilatorio o un resonador de cuarzo, la forma de la respuesta de frecuencia de la ruta de amplificación o filtro en el rango de varios hercios a diez megahercios.

El dispositivo consta de dos bloques: el oscilador en sí y el indicador.

características técnicas

• Frecuencia central en la salida 1, Hz .......1...107
• Desviación de frecuencia relativa en la salida 1, % ......0.30
• Desviación de frecuencia de salida 2, kHz .......0.100
• Amplitud de la señal de salida, V .......0.2
• Sensibilidad del indicador, V .......0,1
• Corriente consumida, mA en el circuito -5 V ....... 10
• circuito de +5 V ...... 50

Arroz. 1 (clic para agrandar)

El esquema de la parte del generador del dispositivo se muestra en la fig. 1. Se basa en el generador en el microcircuito MAX038, cuyo esquema y descripción detallada se publican en [1]. Se excluyen los detalles necesarios para obtener señales triangulares y rectangulares a la salida de este microcircuito (DA3), solo queda una señal sinusoidal. Se aplicó un voltaje de diente de sierra de un generador ensamblado en los transistores VT3, VT3 y VT4 a la entrada de sintonización de frecuencia FADJ del microcircuito DA6. La frecuencia de "sierra" la establece el capacitor C19, y su ajuste fino se puede realizar seleccionando la resistencia R15, cambiando su resistencia en no más de ± 20%. El nodo de los transistores VT8 y VT10 genera un breve pulso de sincronización al comienzo de cada período de voltaje de diente de sierra para iniciar el barrido del indicador.

Con una resistencia variable R22, puede configurar la desviación de frecuencia relativa del generador en el chip DA3 de 0 a 30% de la frecuencia promedio establecida por el interruptor SA1 y la resistencia variable R10. Para un ajuste suave, puede ingresar en serie con R10 otra resistencia variable con un valor nominal de 4,7 kOhm.

El rango de sintonización del generador de 1 Hz a 10 MHz se divide en siete subrangos con un cambio de frecuencia diez veces mayor en cada uno. El rango de sintonización general se puede ampliar tanto como lo permitan las capacidades del chip DA3. Para hacer esto, es necesario aumentar la cantidad de posiciones del interruptor SA1 y seleccionar los capacitores que están conectados al pin 5 del microcircuito en nuevas posiciones. Se alimenta una señal sinusoidal al dispositivo bajo prueba desde el conector XW1 "Salida 1".

Para estudiar la respuesta de frecuencia de los dispositivos de audio, se necesita una desviación de frecuencia relativa mayor (por ejemplo, de 20 Hz a 20 kHz). Para obtenerlo, se utilizó el método de batir las señales de dos generadores: sintonizable y ejemplar (no sintonizable). Un oscilador de cuarzo ejemplar a una frecuencia de 1 MHz se ensambla en un transistor VT1. La diferencia de frecuencia de los dos generadores está formada por un mezclador en los transistores VT2, VT5 y alimentada al conector XW2 "Salida 2" a través de un seguidor de emisor en los transistores VT7 y VT9.

Al usar esta salida, el oscilador principal en el chip DA3 debe configurarse de modo que la frecuencia límite inferior de su sintonización de diente de sierra esté lo más cerca posible de la frecuencia del oscilador de cristal (1 MHz), y el límite superior sea más alto por el desviación de frecuencia requerida en la salida 2. Por ejemplo, si establece el límite superior en 1,1 MHz, entonces la frecuencia de la señal en esta salida cambiará en diente de sierra de 0 Hz a 100 kHz.

El nivel de la señal en ambas salidas del generador está regulado simultáneamente por una resistencia variable dual R26.

La figura. 2

La parte del generador (a excepción de la fuente de alimentación en el transformador T1, los puentes rectificadores VD1, VD2 y los estabilizadores integrados DA1, DA2) se ensambla en una placa de circuito impreso hecha de acuerdo con el dibujo que se muestra en la fig. 2. Los condensadores de ajuste de frecuencia C1, C5, C6, C10, C14, C15, C17 se sueldan directamente a los terminales del interruptor SA1.

Arroz. 3 (clic para agrandar)

Se utilizó un osciloscopio descrito en [2] como indicador que muestra la respuesta de frecuencia del dispositivo en estudio. Se han realizado cambios menores en su programa de circuitos y microcontroladores. El esquema modificado se muestra en la fig. 3. Se excluyen los botones para seleccionar los modos de operación, y solo queda en el programa un barrido con una duración de 10 ms, que es un poco más largo que el período del voltaje de diente de sierra del generador en el transistor de uniunión VT3. Para iniciar el barrido, los pulsos de reloj del colector del transistor VT7 se reciben en la entrada RB10 del microcontrolador.

La figura. 4

La parte principal de las partes del indicador se encuentra en la placa de circuito impreso que se muestra en la fig. 4. Sin embargo, el montaje del detector con el conector XW3, el diodo VD3, los condensadores C28, C29 y las resistencias R30, R31 está diseñado como una sonda remota conectada al microcontrolador con un cable blindado. Esto es conveniente para conectar la sonda al dispositivo bajo prueba. Además, las sondas se pueden hacer intercambiables y con un diseño diferente según la frecuencia y la amplitud de las señales que se les aplican.

El dispositivo comienza a ajustarse a partir de una selección de condensadores de ajuste de frecuencia del generador principal para cubrir todo el rango de frecuencia sin espacios. A continuación, se comprueba el funcionamiento del oscilador de cuarzo y el mezclador ajustando la frecuencia del oscilador principal a 1 MHz con desviación cero y controlándolo mediante cero latidos en la salida 2, a la que se pueden conectar auriculares para control. El establecimiento de un generador de voltaje de diente de sierra se reduce a la selección del capacitor C19 para obtener una frecuencia de oscilación de al menos 80, pero no más de 100 Hz (frecuencia de barrido del indicador).

La desventaja de este indicador es que el contraste de la imagen en la pantalla como resultado de su constante actualización es bajo. Puede aumentarlo deteniendo temporalmente el barrido. Para ello, instale el que se muestra en la Fig. 1 interruptor de línea discontinua SA2. Cuando se cierra, la recepción de pulsos de reloj en la entrada PB7 del microcontrolador DD1 se detendrá y la última curva mostrada se "congelará" en la pantalla del indicador HG1 con el máximo contraste.

El "osciloscopio de bolsillo" hecho de acuerdo con la descripción en [2] se puede usar sin ningún cambio, pero en este caso la pantalla se actualizará una vez cada dos segundos, y después de cada encendido del dispositivo será necesario configurar el barrido velocidad.

Para poder no solo evaluar cualitativamente la respuesta de frecuencia del dispositivo en estudio, sino también determinar la frecuencia exacta de sus puntos característicos, se recomienda complementar el dispositivo con un medidor de frecuencia, que se puede hacer de acuerdo con uno de los esquemas publicados en la revista. La frecuencia debe medirse configurando su desviación cero en el dispositivo.

Los archivos de PCB en formato Sprint Layout 5.0 y el programa del microcontrolador se pueden descargar desde ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/08/oscg.zip.

Literatura

1. Nechaev I. Generador de funciones con un rango de frecuencia de 0,1 Hz ... 10 MHz. - Radio, 1997, N° 1, pág. 34, 35.
2. Pichugov A. Osciloscopio de bolsillo. - Radio, 2013, N° 10, pág. 20, 21.

Autor: . Kámenev

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