Generador de funciones de rango de audio

En el desarrollo y la investigación de equipos radioelectrónicos en condiciones de laboratorio, uno de los componentes más importantes del complejo de medición es una fuente universal de señales de prueba. Se desarrolló un generador de funciones que opera en el rango de frecuencia de audio sobre la base de un microcontrolador. El circuito generador descrito en Radiohobby, 2000, No. 5, p. 79.

Como resultado del análisis de este esquema, se identificó un inconveniente importante en el mismo. Debido al hecho de que el contador está hecho en dos elementos funcionales, los niveles lógicos en los pines de dirección no se configuran simultáneamente, lo que provocará la aparición de sobretensiones de alta frecuencia en la salida del generador. El dispositivo desarrollado está desprovisto de estas deficiencias. Las formas de onda de salida generadas (sierra, triángulo, sinusoide, meandro) se programan en la memoria flash. El generador utiliza el firmware proporcionado en Radiohobby, 2000, No. 5, p. 79. El diagrama esquemático del generador de funciones se muestra en la fig. una.

Principales parámetros técnicos

(haga clic para agrandar)

Se ensambla un oscilador maestro en el chip MS 4046 (DD1), con la ayuda del cual la frecuencia se sintoniza en el rango de 0 ... 4 MHz. La resistencia variable multihilo R1 está diseñada para ajustar la frecuencia. En el chip 556IE10 (DD2), se ensambla un contador de direcciones, en cuyas salidas se generan señales ("se está marcando la dirección") que llegan a las entradas de dirección de la EPROM Winbond W27C512 (DD4). Este chip de memoria flash está programado con formas de onda de salida. Desde las salidas PROM, las señales se alimentan al DAC DAC0800 (DA4), desde cuya salida la señal se alimenta al amplificador operacional de alta velocidad K574UD1 (DA5). El botón SB1 está diseñado para seleccionar la forma de la señal de salida. En los elementos del chip 155LAZ (DD3.2, DD3.3), se ensambla un conjunto de botón antirrebote del botón SB1. Desde los pines 5 y 9, que también reciben señales de las salidas PROM, la señal se envía al chip decodificador SN74LS156N (DD7). Los datos sobre la señal seleccionada se toman de sus salidas, que se muestran mediante uno de los LED. Para indicar la forma seleccionada de la señal de salida, se ensambló un nodo en el disparador D del microcircuito 155TM2 (DD6), cuya entrada recibe pulsos que ocurren cuando se cambia el botón.

El dispositivo está alimentado por una fuente de voltaje de + 12 V no estabilizada, que se alimenta al temporizador integral DA1 y al regulador de voltaje positivo DA2. Se implementa un multivibrador en el temporizador DA1, desde cuya salida se toman pulsos rectangulares. Se rectifican y alimentan a la entrada del regulador de voltaje negativo DA3. El voltaje tomado de sus salidas se utiliza para alimentar el generador. Al configurar el dispositivo, primero, seleccionando C1, configure la frecuencia a aproximadamente 4 MHz en el pin 4 del microcircuito DD1, luego con la resistencia R11 en el modo de generación sinusoidal, controlando la señal de salida con un osciloscopio, configure la simetría de la señal en relación con el cable común. La frecuencia máxima de salida del oscilador está determinada principalmente por la velocidad de la PROM, que para el chip Winbond W27C512 es de aproximadamente 4 MHz, por lo que la frecuencia máxima de salida es: 4 MHz/128 pasos = 30 kHz. La distorsión armónica medida de la señal sinusoidal es 0,0076% a una frecuencia de 1 kHz.

Este oscilador fue diseñado para funcionar con un osciloscopio digital que muestra las frecuencias de entrada, por lo que no hay indicación adicional de la frecuencia de la señal de salida. Los dispositivos fabricados con microcontroladores son bastante prometedores. Por ejemplo, se puede aumentar la frecuencia del oscilador propuesto mediante el uso de un oscilador maestro con una frecuencia más alta. Además, al aumentar la profundidad de bits de la memoria flash, puede aumentar la frecuencia de muestreo. El generador se puede conectar a una computadora personal con la capacidad de cambiar mediante programación la forma de la señal de salida cambiando el firmware de la memoria flash. Resistencia R1 - SP5-44-1 u otra multivuelta, R9, R11 - SPZZA u otras pequeñas. El software para este diseño se puede encontrar en el sitio web de la revista en dian.ru.

Autores: Andrey Kolokoltsev, Andrey Dakhnovich, Andrey Babaev, Tambov; Publicación: cxem.net

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