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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Generador de funciones de amplio rango. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición Tras decidir construir un generador de medición para un laboratorio doméstico, los radioaficionados han optado cada vez más por un sistema de relajación cerrado compuesto por un integrador y un comparador. Esto se debe al hecho de que estos generadores suelen ser más fáciles de fabricar que los generadores de señales sinusoidales y sus capacidades son mucho más amplias. Sin embargo, cuando se utilizan amplificadores operacionales de series ampliamente utilizadas (K140, K153, K553, etc.), no es posible obtener una alta tasa de aumento en el voltaje de salida del integrador y un corto tiempo de "respuesta" del comparador. , por lo tanto, la frecuencia límite superior de la mayoría de los generadores descritos en la literatura de radioaficionados no excede los 10...20 kHz.
En el dispositivo ofrecido a los radioaficionados, el amplificador operacional K574UD1B se utiliza como integrador (velocidad de respuesta del voltaje de salida - 50 V/μs, frecuencia de ganancia unitaria - 10 MHz), y el comparador está hecho sobre elementos del K155LA3 microcircuito (tiempo de retardo: no más de 30...40 ns) . Esto hizo posible ampliar el rango de frecuencias generadas a 1 MHz. El generador produce voltajes de forma rectangular, triangular y sinusoidal, así como pulsos rectangulares con niveles TTL y duración ajustable de 0,5 μs a 1200 ms. El voltaje de salida se puede cambiar entre 0...1 V. El coeficiente armónico de la señal sinusoidal no supera el 1,5%. La impedancia de salida del generador es de unos 100 ohmios. Además del integrador (OA DA1) y el comparador (DD1) ya mencionados, el generador incluye un seguidor de emisor (VT1), un controlador de voltaje sinusoidal (VT2), un amplificador de escala (OA DA2, VT7) y una etapa de búfer ( VT4, DD2.1). Gatillo RS (DD2.2, DD2.3). dos vibradores simples (DD3.1, DD3.2) y tres estabilizadores de voltaje de transistores (VT3, VT5, VT6). El dispositivo funciona con una fuente de voltaje bipolar estabilizada de ± 12 V. La corriente consumida de la fuente de voltaje positivo no supera los 180 mA, el voltaje negativo es de 80 mA. Los pulsos rectangulares de la salida del comparador (pin 6 del elemento DD1.2) se suministran a la entrada inversora del integrador en el amplificador operacional DA1. En la salida de este último se genera una tensión triangular que controla el comparador a través del seguidor de emisor en el transistor VT1. El interruptor SA1 cambia la frecuencia de oscilación de forma aproximada y la resistencia variable R1 la cambia suavemente. La resistencia recortadora R16 se usa para establecer la amplitud y R17 se usa para establecer el componente constante del voltaje triangular. El modo de funcionamiento requerido del comparador se garantiza suministrando al pin 7 (común) del microcircuito DD1 un voltaje de -2 V desde la salida del estabilizador en el transistor VT3, y al pin 14 con un voltaje de +3,2 V desde la salida. del estabilizador en el transistor VT5. Las oscilaciones triangulares del emisor del transistor VT1 entran en una cascada formada en el transistor de efecto de campo VT2, donde a partir de ellas se forma una tensión sinusoidal. Desde la fuente del transistor, se suministra una señal sinusoidal a la sección del interruptor SA2.2. Aquí también se suministran voltajes de forma triangular y rectangular, a través de las resistencias R18 y R22, y se toman respectivamente del emisor del transistor VT1 y de la salida del elemento comparador DD1.2. La señal seleccionada por el interruptor SA2 (su amplitud está regulada por la resistencia variable R27) se amplifica mediante un amplificador de escala hecho en el amplificador operacional DA2 y el transistor VT7, y se alimenta a un atenuador escalonado: el divisor de voltaje R24-R26, y desde allí a través cambie la sección SA3.2 y la resistencia R32 - al conector de salida XS1. Se suministran pulsos rectangulares con un nivel TTL a la sección del interruptor SA3.2 desde la salida de la etapa de búfer ensamblada en el transistor VT4 y el elemento DD2.1. También activan el vibrador único DD3.1, que está conectado a la salida del dispositivo en la segunda y tercera posición (superior) del interruptor. La duración de los pulsos se ajusta cambiando los condensadores C9-C12 y cambiando la resistencia de la resistencia variable R3 del circuito de sincronización. El segundo microcircuito de un solo disparo DD3 se utiliza en el generador de pulso único (conectado a la salida del dispositivo en las posiciones cuarta y quinta del interruptor SA3). Cuando presiona el botón SB1, el disparador RS en los elementos DD2.2, DD2.3 cambia su estado y activa el DD3.2 de un solo disparo con una caída positiva en el voltaje de salida. Como en el caso anterior, la duración del pulso requerida se establece con el interruptor SA2.1 y la resistencia R3. El dispositivo ofrece la posibilidad de utilizar caídas de voltaje en las salidas de un disparador RS como señal de salida al presionar el botón SB1 (las posiciones sexta y séptima del interruptor SA3). La configuración del generador comienza con el equilibrio del amplificador de escala (DA2, VT7). Para hacer esto, los interruptores SA1-SA3 se colocan respectivamente en las posiciones “0,1...1 kHz”, “30...1200 ms” y “1:1”, enciende la alimentación y usa la resistencia de recorte R31 para lograr cero voltaje en el conector de salida XS1. Luego, usando la resistencia de recorte R19, ajuste el voltaje en el pin 7 del microcircuito DD1 a -2 V. Y usando la resistencia de recorte R33, ajuste el voltaje a +3,2 V en su pin 14. Después de esto, conecte un osciloscopio a la salida de el dispositivo, mueva el interruptor SA2 a la posición superior (según el diagrama) y las mismas resistencias de recorte R19, R33 aseguran que los pulsos rectangulares en la pantalla del osciloscopio se vuelvan simétricos (en relación con el nivel 0). A continuación, el interruptor SA2 se coloca en la segunda posición (superior) y, moviendo el control deslizante de la resistencia R1 hacia abajo (según el diagrama), la resistencia de ajuste R6 equilibra la señal triangular. No se debe violar la simetría de este último al mover el control deslizante de la resistencia R1 a otra posición extrema. La ausencia de un componente constante de esta señal se logra mediante la resistencia de recorte R17. La distorsión no lineal del voltaje sinusoidal se minimiza ajustando la resistencia R16 colocando el interruptor SA2 en la tercera posición. Después de eso, el motor de la resistencia variable R27 se mueve a la posición superior (según el diagrama) y se selecciona la resistencia R29 hasta obtener un voltaje de 1V en la salida del dispositivo. Se logran los mismos voltajes de formas rectangulares y triangulares seleccionando las resistencias R22 y R18. Finalmente, se selecciona el condensador C8 hasta que la frecuencia límite superior de las oscilaciones generadas sea igual a 1 MHz. Cabe señalar que, si se desea, la frecuencia máxima del generador se puede aumentar a 2...2,5 MHz. Para ello, se debe excluir el condensador C8 y aumentar la resistencia de la resistencia R16 a 6,8...10 kOhm. Es cierto que en este caso surgirán dificultades para obtener una señal sinusoidal, ya que con un aumento en la resistencia de la resistencia especificada, la amplitud del voltaje triangular disminuirá. La salida es introducir un amplificador con una respuesta de frecuencia lineal (en la banda de frecuencia 0...3 MHz) entre el integrador y el generador de tensión sinusoidal. A. Ishutinov
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