E. KUZNETSOVS, Maskava
Radio, 2002, 5.nr

Toņu impulsus var izmantot, lai pārbaudītu skaitītāju un automātisko nivelieru, kā arī trokšņu samazināšanas ierīču dinamiskos parametrus. Statīvs ar toņu impulsu ģeneratoru noderēs arī pastiprināšanas un akustiskās tehnikas pētījumos.

Frekvences reakcijas linearitāti un līmeņa mērītāju rādījumu precizitāti var viegli pārbaudīt, izmantojot parasto audiosignāla ģeneratoru, bet to dinamisko parametru pārbaudei nepieciešams toņu impulsu ģenerators (TPU). Šādi radioamatieru piedāvātie ģeneratori bieži neatbilst standartiem, kur, lai pārbaudītu līmeņa mērītājus (IU), sinusoidālā signāla frekvence impulsos tiek pieņemta 5 kHz, un impulsu sākums un beigas sakrīt ar signāla “nulles” pārejas.

Līdzīgas problēmas rodas, iestatot audio signāla līmeņu automātiskos kontrolierus. Atkopšanās laiks 0,3...2 s ir labi redzams osciloskopa ekrānā, bet ierobežotāja vai kompresora reakcijas laiks var būt mazāks par 1 ms. Lai izmērītu un novērotu pārejošus procesus audio iekārtās, ir ērti izmantot GTI. Šajā gadījumā ir ieteicams mainīt impulsa uzpildes frekvenci, izmantojot ārēju noskaņojamu ģeneratoru. Piemēram, ar uzpildes frekvenci 10 kHz, viena perioda ilgums ir 0,1 ms, un, novērojot iedarbināšanas procesu, iedarbināšanas laika noteikšana nav grūta. Skaņas impulsiem no GTI izejas ir jābūt 10 dB līmeņa starpībai.

Ārzemju literatūrā parasti tiek piedāvāts mērīt reakcijas laiku ar pēkšņu signāla līmeņa paaugstināšanos par 6 dB virs normalizētās vērtības, bet reāliem signāliem ir ievērojami lielāka līmeņa atšķirība. Šīs metodes izmantošana bieži izskaidro importēto automātiskā līmeņa regulatoru “klikšķināšanu”. Turklāt gandrīz jebkurā skaņas ģeneratorā jūs varat pārlēkt līmeni par 10 dB; šādas līmeņa starpības izmantošana ir ērta novērošanai. Tāpēc pašmāju praksē ir ierasts mērīt autoregulatoru dinamiskos parametrus, kad līmeņi mainās par 10 dB.

Diemžēl daudzu ģeneratoru signāla līmeņa slēdži pārslēgšanas brīdī rada īslaicīgu sprieguma pārspriegumu, un tos nevar izmantot reakcijas laika mērīšanai, jo autoregulators “aizslēdzas”. Šajā gadījumā GTI var būt ļoti noderīgs.

Lielākajai daļai radioamatieru šādi mērījumi jāveic reti, un šādu ierīci vēlams iekļaut mērīšanas stendā ar plašākām iespējām. Tās priekšējā panelī ir pārslēgšanas elementi, kas ir ļoti ērti mērinstrumentu un pasūtījuma aprīkojuma savienošanai. Attēlā 1. attēlā parādīta aptuvenā savienotāju (termināļu vai kontaktligzdu) un slēdžu atrašanās vieta. Sola diagramma (2. att.) parāda šīs komutācijas shēmas.

Ierīces diagramma

Lai palielinātu, noklikšķiniet uz attēla (atveras jaunā logā)

Ieejas ligzdas X1 ("ВХ.1") un Х2 ("ВХ.2") ir paredzētas konfigurējamu iekārtu ieeju pievienošanai. Pārslēgšanas slēdži SA1 un SA2 ļauj pieslēgt ieejas savienotājiem X2 un X3 vai īssavienot tos ar kopēju vadu, mērot integrētā trokšņa līmeni. Salīdzinot ar pogām, pārslēgšanas slēdži nodrošina ieejas savienojumu vizuālāku attēlojumu. Lai uzraudzītu ieejas spriegumu, centrālajām ligzdām X2 un XZ ir pievienots audio frekvences ģenerators un voltmetrs. Savienotāji X5 un X8 ir paredzēti konfigurējamu iekārtu izeju savienošanai. Vienu no izejām ar pārslēgšanas slēdzi SA3 var savienot ar savienotājiem X6 un X7 mērinstrumentiem. Uzstādot audio aprīkojumu, ir ērti izmantot nelineāro deformācijas mērītāju un osciloskopu.

Komutācijas shēmām nav nepieciešami nekādi strāvas avoti, tāpēc ar šādu komutāciju ir ļoti ērti pārbaudīt dažādas iekārtas.

Ja dubultais pārslēgšanas slēdzis SA4 (1. att.) atrodas pozīcijā “POST”, konstanta līmeņa signāls, kas tiek piegādāts uz X2, X3, atkarībā no pārslēgšanas slēdžu SA1 vai SA2 stāvokļa, tiek nosūtīts uz savienotājiem X1, X4 uz pārbaudāmās iekārtas ievades. Ja pārvietojat SA4 uz augšējo pozīciju, signāls no ģeneratora caur GTI ķēdēm nonāks 1. un 2. ieejās. Šajā gadījumā statīvs ir jāpievieno 220 V maiņstrāvas tīklam.

Strāvas slēdzis SA5 atrodas aizmugurējā panelī, un tikai gaismas diodes HL1, HL2 (norāde “+” un “-”) atrodas uz priekšējā paneļa, kas signalizē par bipolāra barošanas sprieguma esamību ╠15 V.

Toņu impulsu ģenerēšanai tiek izmantots elektroniskais slēdzis DA4. Pie 16. un 4. tapām signāla sprieguma vērtība mainās no normalizētās vērtības uz nulli, un pie kontaktiem 6, 9 līmeņa atšķirību iestatīšanas laikā nosaka mainīgais rezistors R15. Režīms tiek izvēlēts, izmantojot SA9 pārslēgšanas slēdzi.

Impulsu uzpildes signāls nāk no ģeneratora uz elektronisko slēdzi caur bufera op-amp DA1.1. Otrais darbības pastiprinātājs DA1.2 tiek izmantots kā salīdzinājums, kas rada sinhronizācijas signālu impulsa sākumam, kad uzpildes signāls iet cauri nullei. Impulsus no salīdzinājuma padod uz D-flip-flop DD2 pulksteņa ieeju. Ieejā D (9. kontaktdakša) impulss nāk no vienreizējas ierīces, kas samontēta uz otrā sprūda DD2.

Impulsa ilgums tiek mainīts, izmantojot slēdzi SA8.2, kas maina pretestību uzlādes ķēdē C15, kas savienots ar monostabila R ieeju (4. kontakts). Lai iestatītu impulsa ilgumu, pietiek ar parastu osciloskopu. Viena šāviena ierīci iedarbina signāli, kas nāk no kvadrātveida impulsu ģeneratora invertoros DD1.1 ≈ DD1.3 vai manuālajā režīmā ar SA6 pogu “START”. Ja pārslēgšanas slēdzis SA7 ir iestatīts pozīcijā “AUTO”, impulsu darba cikls (periods) tiek iestatīts, izmantojot mainīgo rezistoru R11 “SCR”.

Ir ļoti grūti novērot pārejošus procesus osciloskopa ekrānā ar toņa impulsa ilgumu 3 ms un augstu darba ciklu. Uzdevums ir vienkāršots osciloskopiem, kuriem gaidstāves slaucīšanas laikā ir ārējs sprūda. Lai tos sinhronizētu, X9 “SYNC.” ligzda atrodas statīva aizmugurējā panelī. Iedarbināšanas impulss tiek piegādāts elektroniskajai atslēgai ar noteiktu aizkavi attiecībā pret sinhronizācijas impulsu, ko nosaka parametru R13, C13 izvēle.

Augstais līmenis, kurā elektroniskais slēdzis DA4 izlaiž toņa signālu, parādās ar pozitīvu sprieguma kritumu no salīdzinājuma pēc impulsa parādīšanās no monostabilā un beidzas pēc šī impulsa beigām (nākamajā signāla kritumā no komparatora). Tas nodrošina to, ka signāla impulsa sākums sakrīt ar aizpildījuma signāla pāreju uz “nulle” un tiek izpildīta prasība ģenerēt veselu periodu skaitu. Kad slēdzis SA8 atrodas pozīcijā "U Out", spriegums vadības ieejā DA4 ir nulle un ģeneratora izejas spriegumu var iestatīt tā, lai tas atbilstu nominālajam ieejas līmenim. Slēdža pozīcijā SA8 "TACT." DA4 mikroshēmu kontrolē spriegums, kas nāk tieši no pulksteņa ģeneratora. Tās pārslēgšanas frekvenci nosaka mainīgais rezistors R11.

Pēc elektroniskā slēdža, izmantojot atkārtotāju DA1.3 un pārslēgšanas slēdžus SA1 un SA2, toņu impulsi tiek piegādāti konfigurētās iekārtas ieejām. Ierīcei ir arī invertors DA1.4 un slēdzis SA10, ar kuru var mainīt signāla fāzi vienā no ieejām attiecībā pret otru. Šāds invertors ir nepieciešams, piemēram, pārbaudot kopējo signālu režīmu stereo sistēmās, skaļruņos, bet varbūt tā vietā ir lietderīgāk samontēt iebūvētu toņu signāla ģeneratoru šajā op-amp saskaņā ar shēmu, kas parādīta attēlā. att. 3. Ar šādu ģeneratoru ir viegli iegūt Kg mazāk par 0,2%, un daudzos testos var iztikt bez ģeneratora izmantošanas ārpus statīva.

Lai pārbaudītu līmeņa mērītājus, jums ir jāpievieno divu kanālu ieejas (stereo skaitītājiem) ar atbilstošajiem ieejas savienotājiem. Pēc tam slēdža SA8 pozīcijā “U Ex” iestatiet ģeneratora izejas signāla līmeņa normalizēto vērtību ar F = 5 kHz un pārbaudiet abu skaitītāja kanālu rādījumus. Piemēram, līmeņa mērītājā vienlaicīgi jāiedegas gaismas diodēm, kas atbilst “O dB” vērtībai, un skalas kļūda šeit nedrīkst pārsniegt 0,3 dB. Pārslēgšanas slēdzis SA9 ir iestatīts pozīcijā “-80 dB”. Pēc tam slēdzi SA8 pārmaiņus pārslēdz pozīcijās “10 ms”, “5 ms” un “3 ms” un pārbaudiet, vai DUT rādījumi atbilst standartiem. SA8 pozīcija “200 ms” tiek izmantota, pārbaudot vidējā līmeņa mērītājus, kas diemžēl dominē sadzīves iekārtās.

Lai precīzi kontrolētu atgriešanās laika vērtību, mainīgais rezistors R11 (“SCR.”) iestata kvadrātviļņu ģeneratora signālu frekvenci, pie kuras tūlīt pēc gaismas diodes izslēgšanas atbilst vērtībai -20. dB pēc DUT skalas, sekotu nākamais impulss. Tad nav grūti noteikt signālu periodu, izmantojot osciloskopu. Gaismas diodes abos kanālos jāizdziest sinhroni.

Pārbaudot automātisko signāla līmeņa regulatoru dinamiskos parametrus, izmantojiet slēdža SA9 pozīciju “-10 dB”. Ieejas un izejas ir savienotas ar atbilstošajiem savienotājiem. Kanālu izejas tiek uzraudzītas pa vienai, lai gan ar divu kanālu osciloskopu nekas neliedz vienlaikus uzraudzīt abas izejas. Audio frekvences ģeneratora izejā slēdža SA8 pozīcijā “U Out” tiek iestatīts signāls ar līmeni, kas ir par 10 dB augstāks nekā normalizētā vērtība. Pēc tam pārslēdziet SA8 uz jebkura ilguma impulsiem un pārslēdziet SA7 pozīcijā “MANUĀLĀ”. Atslēga paliek izslēgta un ļauj kontrolēt spriegumu savienotājos X1 un X2, kam jāatbilst normalizētajai vērtībai. Pēc tam, izmantojot slēdzi SA7, GTI tiek pārslēgts uz automātisko darba režīmu un, izvēloties vēlamo impulsa ilgumu un darba ciklu, autoregulatora izejā tiek novēroti pārejas procesi. Ja osciloskops darbojas pulksteņa aktivizētā gaidstāves režīmā, ir viegli noteikt palaišanas laiku un sprūda trokšņa vai pārtēriņa esamību.

GTI izmanto četras mikroshēmas, un strāvas patēriņš ir ļoti zems. Tas ļauj izmantot vienkāršus parametriskus sprieguma stabilizatorus, izmantojot Zener diodes, nevis integrētus stabilizatorus. No otras puses, uzstādot jaudīgākus dA7815 un dA7915 sērijas integrētos stabilizatorus DA2, DA3, tos var izmantot pielāgotu ierīču prototipu barošanai, aizmugurējā panelī ievietojot papildu savienotāju (nav parādīts diagrammā). Mikroshēmas nodrošina aizsardzību pret īssavienojumiem, kas ir izplatīti eksperimentu laikā.

Statīva priekšējā paneļa izmēri ir 195x65 mm. Statīva korpuss ir izgatavots no tērauda.

Lai pieslēgtu pārbaudāmo aprīkojumu, ir ērti ZMP tipa ligzdas-termināļi. Papildus tiem, atkarībā no pārbaudāmā aprīkojuma, uz statīva paneļa var uzstādīt atbilstoša dizaina savienotājus, piemēram, tulpju, domkratu, ONTs-VG ligzdas vai citus.

Divkāršs pārslēgšanas slēdzis SA4 ≈ PT8-7, P2T-1-1 vai līdzīgs. Slēdzis SA2 ≈ cepumi PG2-8-6P2NTK. Poga SA6 "START" var būt jebkura veida bez bloķēšanas, piemēram, KM1-1.

Mikroshēmu DA2 K590KN7 var aizstāt ar līdzīgu funkcionalitāti. Kā DA1 varat izmantot mikroshēmu ar četriem LF444, TL084, TL074 vai K1401UD4 tipa darbības pastiprinātājiem.

Ierīces plates montāža ir izdrukāta vai uzstādīta uz maizes dēļa.

GTI stendu var izmantot compander trokšņu samazināšanas sistēmu, dinamisko filtru un citas audio tehnikas testēšanai.

LITERATŪRA
1. Kuzņecovs E. Skaņas signāla līmeņa mērītāji. - Radio, 2001, 2.nr., lpp. 16, 17.
2. Mikroshēmas sadzīves radioiekārtām. Katalogs. - M.: Radio un sakari, 1989.
3. Turuta J. Operacionālie pastiprinātāji. Katalogs. - M.: Patriots, 1996. gads.

Viena no galvenajām prasībām vienas sānjoslas signāla pastiprinātājiem ir to amplitūdas raksturlielumu linearitāte. Pastiprinātājs ar sliktu linearitāti parasti rada traucējumus citiem radioamatieriem un dažreiz televīzijas skatītājiem. Lai noteiktu nelineāros kropļojumus SSB signāla pastiprinātājos, izmantojiet divu toņu pārbaudes metode.
Ja vienas sānjoslas raidītāja ieejai tiek pievadīti divi dažādu frekvenču, bet vienādu amplitūdas zemfrekvences signāli, tad signāls jaudas pastiprinātāja izejā sinusoidāli mainīsies no nulles līdz maksimālajai vērtībai ( 1. att).

Izmaiņu periodu nosaka frekvenču atšķirība raidītāja ieejā. Pamatojoties uz izejas signāla aploksnes formu un tās novirzēm no sinusoidālā likuma, var spriest par ierīces amplitūdas raksturlieluma linearitāti.
Signāla formu un līmeni uzrauga ar osciloskopu. Tā kā pētāmā pastiprinātāja izejas sprieguma amplitūda parasti ir desmitiem voltu, signālu var ievadīt tieši uz osciloskopa novirzes plāksnēm (arī zemfrekvences). Divu toņu signāla avots var būt ģenerators, kura shēma ir parādīta attēlā 2. att.

2. att

Tas sastāv no diviem oscilatoriem ar atgriezenisko saiti caur dubultiem T veida tiltiem un emitera sekotāja. Ģenerators, kas samontēts uz tranzistora V1, rada 1550 Hz frekvenci. un V2 - 2150 Hz. Caur atsaistes rezistoriem R1 un R5 ģeneratora signāli tiek piegādāti emitera sekotājam (tranzistoram V3). Izmantojot elementus ar diagrammā norādītajiem nomināliem, “kopējais” izejas spriegums (ir ieslēgti abi ierīces ģeneratori) ir aptuveni 0,1 V. Izejas pretestība ir aptuveni 300 omi.
Regulēšana sākas ar precīzu ģeneratoru frekvences iestatīšanu. Lai to izdarītu, pārmaiņus piegādājot barošanu katram no tiem, tiek atlasīti T veida tiltu elementi. Jāpatur prātā, ka, lai saglabātu labu izejas signāla sinusoidālo formu, rezistoru R2 (R6) un R4 (R7) pretestībai jābūt aptuveni 10 reizes lielākai par rezistora R3 (R8) pretestību, un kondensatoru C1 (C6) un C4 (C8) kapacitāte - puse no kondensatora SZ (C7) kapacitātes. Pēc ģeneratoru frekvenču iestatīšanas signālu amplitūdas tiek izlīdzinātas, izmantojot noregulētu rezistoru R5. Tā kā rezistors R5 zināmā mērā ietekmē ģeneratora signāla līmeni tranzistorā V1, šī darbība tiek veikta ar secīgu tuvinājumu metodi.
Ģenerators ir samontēts uz iespiedshēmas plates, kas izgatavota no folijas stikla šķiedras 2 mm biezas un 55x65 mm lielas ( rīsi. 3).

3. att

Tas izmanto KM-5 kondensatorus, OMLT-0.125 rezistorus (R5 - SPZ-1A), KT315 tranzistorus ar jebkuru burtu indeksu. Ierīce var izmantot jebkurus n-p-n vai p-n-p struktūras zemfrekvences vai augstfrekvences tranzistorus. Protams, ierīcē, kas izmanto pnp struktūras tranzistorus, barošanas avota polaritātei jābūt atšķirīgai. Kā redzams no att. 2, ierīcei ir atsevišķi spailes strāvas pieslēgšanai ģeneratoriem. Tas ļauj nepieciešamības gadījumā raidītājam nosūtīt viena toņa testa signālu attiecīgi ar frekvenci 1550 un 2150 Hz. Šajā gadījumā, lai pārslēgtu ierīces ģeneratora barošanas ķēdes, ir nepieciešams iestatīt slēdzi divos virzienos un četrās pozīcijās (“Izslēgts”, “1550 Hz”, “2150 Hz”, “Divu toņu signāls”). . Varat arī izmantot vienvirziena slēdzi, “atvienojot” ģeneratoru pārslēgšanas punktus ar divām diodēm (jebkura veida). Lai iestatītu izejas signāla līmeni ierīces izejā, jums jāieslēdz mainīgs rezistors ar pretestību 5... 15 kOhm.
Uzstādot raidītāju, izmantojot ģeneratoru, jaudas pastiprinātājam tiek pievienota līdzvērtīga antena, no kuras signāls tiek padots osciloskopam. Divu toņu ģeneratora signāla līmenis ir iestatīts uz maksimālo signāla līmeni, ko attīsta mikrofons, ar kuru tiek izmantots raidītājs. Pēc raidītāja ieslēgšanas izvēlieties osciloskopa slaucīšanas frekvenci, lai ekrānā iegūtu stabilu oscilogrammas attēlu. Pēc tam raidīšanas ceļš tiek noregulēts, panākot minimālus RF signāla aploksnes kropļojumus.
Aprakstīts divu toņu ģenerators piemērots raiduztvērēja iestatīšanai

Radio 1987, 5.nr

Daudzbalsu EMR ar vienu toņu ģeneratoru jau ir pierādījuši sevi kā uzticamas un praktiskas ierīces. Taču bieži vien to iespējas netiek pilnībā realizētas tajos izmantoto ģeneratoru īpašību dēļ. Parasti toņu ģenerators ir veidots, pamatojoties uz ļoti stabilu kvarca rezonatoru vai RC ķēdēm. Šajā gadījumā elektroniskā frekvences kontrole ir vai nu izslēgta, vai arī ir ārkārtīgi sarežģīta.

Tālāk aprakstītā ierīce ir sprieguma kontrolēts toņu ģenerators. Vadības signāls tiek noņemts no dažādiem formētājiem un EMR vadības ierīcēm. Tie var būt frekvenču vibrato ģeneratori, aploksnes ģeneratori (automātiskai skaņojuma maiņai), glissando (skaņošanas bīdāmie) regulatori ar manuālu vai kājas (pedāļa) vadību.

Ģeneratora funkcijas ietver augstu darba frekvenci. Digitālās mikroshēmas izmantošana ļāva realizēt salīdzinoši vienkāršu un lētu VCO ar darba frekvenci līdz 7,5...8 MHz (1. att.). Lielākajai daļai digitālo toņu ģeneratoru ar vienmērīgi temperētu mūzikas skalu, kas parasti sastāv no 12 identiskiem skaitītājiem ar dažādiem intervālu pārveidošanas koeficientiem, ir nepieciešama pulksteņa (braukšanas) frekvence diapazonā no 1...4 MHz. Tāpēc ģeneratora raksturlielumiem jābūt tādiem, lai nodrošinātu nepieciešamo linearitāti šajās frekvences robežās.

Ģeneratora darbības princips ir balstīts uz regulējamu ilguma impulsu veidošanu ar diviem identiskiem sprieguma kontrolētiem veidotājiem, kas noslēgti gredzenā. Tādējādi impulsa samazināšanās pie viena formētāja izejas izraisa nākamā impulsa priekšpuses parādīšanos cita veidotāja izejā utt. Ierīces darbību ilustrē laika diagrammas, kas parādītas attēlā. 2. Līdz brīdim t 0 vadības spriegums ir nulle. Tas nozīmē, ka punktos A un B ir izveidots signāls ar loģisko līmeni 0, jo elementu DD1.1 un DD1.2 plūstošā ieejas strāva (tā nepārsniedz aptuveni 1,6 mA) ir slēgta kopējam vadam caur rezistori R1 un R2 un neliela vadības sprieguma avota izejas pretestība. 1. līmenis šobrīd ir aktīvs pie invertoru DD1.1 un DD1.2 izejas, tāpēc elementu DD1.3 un DD1.4 RS trigeris tiks patvaļīgi iestatīts uz kādu no stabilajiem stāvokļiem. Precīzāk pieņemsim, ka tiešās (ķēdes augšējās) izejas signāls ir 1, bet apgrieztās izejas signāls ir 0.

Kad vadības ieejā brīdī t 0 parādās noteikts pozitīvs spriegums, strāva plūdīs caur rezistoriem R1 un R2. Šajā gadījumā punktā A spriegums paliks tuvu nullei, jo strāva caur rezistoru R1 plūst uz kopējo vadu caur diodes VD1 zemo pretestību un elementa DD1.4 izejas ķēdi. Punktā B spriegums palielināsies, jo diode VD2 ir aizvērta augstā līmenī no elementa DD1.3 izejas. Strāva caur rezistoru R2 uzlādēs kondensatoru C2 līdz 1,1...1,4 V laikā atkarībā no tā kapacitātes, rezistora R2 pretestības un vadības sprieguma vērtības. Palielinoties U ynp, kondensatora uzlādes ātrums palielinās, un tas tiek uzlādēts līdz tādam pašam līmenim īsākā laikā.

Tiklīdz spriegums punktā B sasniegs elementa DD1.2 pārslēgšanas slieksni, tā izeja tiks iestatīta uz 0 līmeni, kas pārslēgs RS sprūda. Tagad tiešās izejas līmenis būs 0, bet apgrieztās izejas līmenis būs 1. Tas izraisīs strauju kondensatora C2 izlādi un sprieguma samazināšanos, un kondensators C1 sāks uzlādēt. Rezultātā sprūda atkal pārslēgsies un viss cikls atkārtosies.

Vadības sprieguma palielināšanās (laika periods t 1 ...t 2, 2. att.) noved pie kondensatoru uzlādes strāvas palielināšanās un svārstību perioda samazināšanās. Tādā veidā tiek kontrolēta ģeneratora svārstību frekvence. TTL elementu plūstošā ieejas strāva tiek pievienota vadības sprieguma avota strāvai, kas ļauj paplašināt vadības signāla robežas, jo ar lielu rezistoru R1 un R2 pretestību ģenerāciju var uzturēt pat pie U ynp = 0. Tomēr šai strāvai ir raksturīga temperatūras nestabilitāte, kas ietekmē ģenerēšanas frekvences stabilitāti. Zināmā mērā ģeneratora temperatūras stabilitāti var palielināt, izmantojot kondensatorus C1 un C2 ar pozitīvu TKE, kas kompensēs elementu DD1.1 un DD1.2 nekontrolētas plūstošās ieejas strāvas pieaugumu ar temperatūras izmaiņām.

Svārstību periods ir atkarīgs ne tikai no rezistoru R1 un R2 pretestības un kondensatoru C1 un C2 kapacitātes, bet arī no daudziem citiem faktoriem, tāpēc precīzs perioda novērtējums ir sarežģīts. Ja neņemam vērā signālu laika aizkavi elementos DD1.1-DD1.4 un ņemam to loģiskā sprieguma vērtību 0, kā arī diožu VD1 un VD2 sliekšņa spriegumu vienādu ar nulli, tad ģeneratoru var raksturot ar izteiksmi: T 0 =2t 0 =2RC*ln( (I e R+U kontrole)/(I e R+U kontrole -U sp)), kas iegūta, pamatojoties uz diferenciālvienādojuma atrisinājumu:

dUc/dt = I e /C + (U kontrole -Uс)/(RC),

kur R un C ir laika ķēžu nominālie rādītāji; Uc - spriegums uz kondensatora C; Usp - maksimālā (sliekšņa) sprieguma vērtība Uc; U ynp - vadības spriegums; I e - TTL elementa ieejas noplūdes strāvas vidējā vērtība; t 0 - impulsa ilgums; T 0 - svārstību periods. Aprēķini liecina, ka pirmā no šīm formulām ļoti precīzi sakrīt ar eksperimentālajiem datiem pie Uynp>=Usp, savukārt tika izvēlētas vidējās vērtības: I e = 1,4 mA; Usp = 1,2 V. Turklāt, pamatojoties uz tā paša diferenciālvienādojuma analīzi, mēs varam secināt, ka

(I e R+U vadīkla)/(I e R+U vadīkla -Usp)>0,

i., ja I e R/(I e R-Usp)>0, tad ierīce darbojas pie Uynp≥0; Šo secinājumu apstiprina ierīces eksperimentālā pārbaude. Neskatoties uz to, vislielāko VCO darbības stabilitāti un precizitāti var sasniegt ar Ucontrol ≥ Usp = 1,2...1,4 V, t.i., frekvenču diapazonā no 0,7...4 MHz.

Praktiska toņu ģeneratora shēma polifoniskajam EMI vai EMC ir parādīta attēlā. 3. Darba frekvences robežas (ar U vadību ≥ 0,55...8 V) - 0,3...4,8 MHz. Vadības raksturlīknes nelinearitāte (ar frekvenci 0,3...4 MHz robežās) nepārsniedz 5%.

1. ieeja saņem signālu no aploksnes ģeneratora, lai automātiski kontrolētu audio frekvences slīdēšanu. Ar nelielu modulācijas dziļumu (5...30% no toņa) tiek panākta basģitāras, kā arī citu plūkto un sitamo instrumentu skaņas toņu imitācija, kurā skaņu intonācijas augstums plkst. to ekstrakcijas brīdis nedaudz atšķiras no normas (parasti pēkšņi palielinās skaņas uzbrukuma laikā un pēc tam strauji samazinās līdz normālai vērtībai).

2. ieeja tiek piegādāta ar pastāvīgu vadības spriegumu no manuālā vai pedāļa glissando kontrollera. Šo ievadi izmanto, lai pielāgotu vai mainītu (transponētu) tonalitāti divu oktāvu robežās, kā arī slīdētu pa akordu vai tonālo skaņu augstumu, kas imitē, piemēram, klarnetes, trombona vai balss tembru.

3. ieeja tiek piegādāta ar sinusoidālu, trīsstūrveida vai zāģa zoba signālu no vibrato ģeneratora. Mainīgais rezistors R4 regulē vibrācijas līmeni 0...+-0,5 toņu robežās, kā arī frekvences novirzes līmeni līdz +-1 oktāvai vai vairāk, kad slēdzis SA1 ir aizvērts. Ar augstu modulācijas frekvenci (5...11) Hz) un dziļumu +-0,5...1,5 oktāvas, tonālās skaņas zaudē savas muzikālās īpašības un iegūst trokšņa signāla raksturu, kas atgādina blāvu dārdoņu vai šalkoņu. ventilatora lāpstiņas. Zemā frekvencē (0,1...1 Hz) un tādā pašā dziļumā tiek panākts ļoti krāsains un izteiksmīgs efekts, kas līdzīgs ukuleles “peldošajai” skaņai.

Signāls no toņu ģeneratora izejas jāievada vienāda temperamenta muzikālā mēroga digitālā signāla kondicionētāja ieejā.

Uz operacionālā pastiprinātāja DA1 ir samontēts aktīvs vadības signālu summētājs. Signāls no summatora izejas tiek piegādāts uz VCO ieeju, kas tiek veidota, izmantojot loģiskos elementus DD1.1-DD1.4. Papildus VCO ierīcei ir paraugs kvarca oscilators, kas samontēts uz elementiem DD2.1, DD2.2, kā arī divu oktāvu frekvences dalītāju ķēde uz DD3 mikroshēmas trigeriem. pulksteņa rādītājus šis ģenerators. Ģenerators un trigeri ģenerē trīs parauga signālus ar frekvenci 500 kHz, 1 un 2 MHz. Šie trīs signāli un signāls no VCO izejas tiek padots uz elektronisko slēdžu ievadi, kas samontēti uz atvērta kolektora elementiem DD4.1-DD4.4.

Šiem slēdžiem, kurus vada slēdži SA2-SA5, ir kopīga slodze - rezistors R13. Elementu izejas shēmas veido ierīci ar loģisku VAI funkciju. Kad viens no slēdžiem nodod savu pulksteņa signālu izejai, pārējie tiek slēgti zemu ar slēdžiem. No elementa DD2.4 izejas tiek noņemts augstais līmenis padevei D-flip-flops DD3.1 un DD3.2 R ieejām un slēdžu SA2-SA5 kontaktiem.

Kvarca oscilators ar frekvenču dalītājiem spēlē palīgfunkciju un galvenokārt kalpo VCO darbības regulēšanai vai instrumenta “vadīšanai” režīmā “Organ”, ar slēdžiem SA3, SA4, SA5 (“4”, “8”, “16). ”” ) ļauj novirzīt EMR noregulējumu attiecīgi no zemākā reģistra par vienu vai divām oktāvām uz augšu.Tādā gadījumā, protams, nevar veikt skaņu augstuma regulēšanu vai izmaiņas.

Ģeneratora trūkumi ietver relatīvi zemu temperatūras stabilitāti, kam šajā gadījumā nav lielas nozīmes, un ievērojamu VCO vadības raksturlīknes nelinearitāti diapazona malās, īpaši ģeneratora darbības diapazona zemākajās frekvencēs.

Attēlā 4. attēlā parādīta eksperimentāli izmērītā ģenerēšanas frekvences atkarība no vadības sprieguma: 1 - ģeneratoram atbilstoši shēmai att. 1, 2 - att. 3.

Ierīce ir samontēta uz iespiedshēmas plates, kas izgatavota no 1,5 mm biezas folijas stikla šķiedras lamināta.

K155 sērijas mikroshēmas var aizstāt ar līdzīgām K130 un K133 sērijām; K553UD1A — līdz K553UD1V, K553UD2, K153UD1A, K153UD1V, K153UD2. D9B vietā varat izmantot šīs sērijas diodes ar jebkuru burtu indeksu, kā arī D2V, D18, D311, GD511A. Piemēram, labāk izvēlēties kondensatorus C4 un C5 ar pozitīvu TKE. KT-P210. KPM-P120, KPM-P33, KS-P33, KM-P33, K10-17-P33, K21U-2-P210, K21U-3-P33. Kondensatori C7, C10, C11 - K50-6.

Īpaša uzmanība jāpievērš rūpīgai ierīces ekranēšanai. Izvadvadiem jābūt savītiem vadā ar soli 10..30 mm.

Pareizi uzstādītam toņu ģeneratoram nav nepieciešama regulēšana un tas sāk darboties uzreiz pēc strāvas pievienošanas. Vadības spriegums pie VCO ieejas nedrīkst pārsniegt 8...8,2 V. Ģeneratora frekvences stabilitāti negatīvi ietekmē 5 V barošanas sprieguma izmaiņas, tāpēc tas jābaro no avota ar augstu stabilizācijas koeficientu.

I. BASKOV, Poloskas ciems, Kaļiņinas apgabals.

LITERATŪRA

1. V. Bespalovs. Frekvences dalītājs polifoniskajam EMR. - Radio, 1980, 9.nr.
2. L. A. Kuzņecovs. EMR teorijas, projektēšanas, ražošanas un remonta pamati. - M.: Vieglā un pārtikas rūpniecība. 1981. gads.

Zemfrekvences ģeneratorus (LFO) izmanto, lai radītu neslāpētas periodiskas elektriskās strāvas svārstības frekvenču diapazonā no Hz daļām līdz desmitiem kHz. Šādi ģeneratori, kā likums, ir pastiprinātāji, uz kuriem attiecas pozitīva atgriezeniskā saite (11.7., 11.8. att.), izmantojot fāzes maiņas ķēdes. Lai īstenotu šo savienojumu un ierosinātu ģeneratoru, ir nepieciešami šādi nosacījumi: signālam no pastiprinātāja izejas jāienāk ieejā ar fāzes nobīdi 360 grādi (vai tā daudzkārtni, t.i., 0, 720, 1080 utt. grādi), un pastiprinātājam ir jābūt zināmai pastiprinājuma rezervei, KycMIN. Tā kā nosacījumu optimālai fāzes nobīdei ģenerēšanai var izpildīt tikai vienā frekvencē, tieši šajā frekvencē tiek ierosināts pozitīvās atgriezeniskās saites pastiprinātājs.

Signāla pārslēgšanai fāzē tiek izmantotas RC un LC shēmas, turklāt pats pastiprinātājs signālā ievieš fāzes nobīdi. Lai iegūtu pozitīvu atgriezenisko saiti ģeneratoros (11.1., 11.7., 11.9. att.), tiek izmantots dubultā T veida RC tilts; ģeneratoros (11.2., 11.8., 11.10. att.) - Vīnes tilts; ģeneratoros (11.3. - 11.6., 11.11. - 11.15. att.) - fāzes nobīdes RC ķēdes. Ģeneratoros ar RC shēmām saišu skaits var būt diezgan liels. Praksē, lai vienkāršotu shēmu, to skaits nepārsniedz divus vai trīs.

Aprēķinu formulas un sakarības RC sinusoidālo signālu ģeneratoru galveno raksturlielumu noteikšanai dotas 11.1. tabulā. Lai vienkāršotu aprēķinus un vienkāršotu daļu atlasi, tika izmantoti elementi ar vienādiem vērtējumiem. Lai aprēķinātu ģenerēšanas frekvenci (Hz), formulās tiek aizstātas pretestības vērtības, kas izteiktas omos, un kapacitātes - Farados. Piemēram, noteiksim RC oscilatora ģenerēšanas frekvenci, izmantojot trīssaišu RC pozitīvas atgriezeniskās saites ķēdi (11.5. att.). Pie R = 8,2 kOhm; C = 5100 pF (5,1x1SG9 F), ģeneratora darba frekvence būs vienāda ar 9326 Hz.

11.1. tabula

Lai ģeneratoru pretestības-kapacitatīvo elementu attiecība atbilstu aprēķinātajām vērtībām, ir ļoti vēlams, lai pastiprinātāja ieejas un izejas ķēdes, kas pārklātas ar pozitīvas atgriezeniskās saites cilpu, nešuntētu šos elementus un ne ietekmēt to vērtību. Šajā sakarā, lai izveidotu ģeneratora ķēdes, ir ieteicams izmantot pastiprināšanas pakāpes, kurām ir augsta ieejas un zema izejas pretestība.

Attēlā 11.7, 11.9 parāda ģeneratoru “teorētiskās” un vienkāršas praktiskās shēmas, izmantojot dubulto T veida tiltu pozitīvas atgriezeniskās saites ķēdē.

Ģeneratori ar Wien tiltu ir parādīti attēlā. 11.8, 11.10 [R 1/88-34]. Kā ULF tika izmantots divpakāpju pastiprinātājs. Izejas signāla amplitūdu var regulēt, izmantojot potenciometru R6. Ja vēlaties izveidot ģeneratoru ar Wien tiltu, regulējamu frekvenci, virknē ar rezistoriem R1, R2 tiek ieslēgts duālais potenciometrs (11.2., 11.8. att.). Šāda ģeneratora frekvenci var kontrolēt arī, nomainot kondensatorus C1 un C2 (11.2., 11.8. att.) ar divkāršu mainīgu kondensatoru. Tā kā šāda kondensatora maksimālā kapacitāte reti pārsniedz 500 pF, ģenerēšanas frekvenci ir iespējams noregulēt tikai pietiekami augstu frekvenču apgabalā (desmitiem, simtiem kHz). Aģentūras frekvences stabilitāte šajā diapazonā ir zema.

Praksē bieži tiek izmantoti pārslēdzamie kondensatoru vai rezistoru komplekti, lai mainītu šādu ierīču ģenerēšanas frekvenci, un ieejas ķēdēs tiek izmantoti lauka efekta tranzistori. Visās dotajās shēmās nav izejas sprieguma stabilizēšanas elementu (vienkāršības labad), lai gan ģeneratoriem, kas darbojas vienā frekvencē vai šaurā regulēšanas diapazonā, to izmantošana nav nepieciešama.

Sinusoidālo signālu ģeneratoru shēmas, izmantojot trīs saišu fāzu nobīdes RC ķēdes (11.3. att.)

attēlā parādīts. 11.11., 11.12. Ģenerators (11.11. att.) darbojas ar frekvenci 400 Hz [P 4/80-43]. Katrs no trīs saišu fāzu nobīdes RC ķēdes elementiem ievieš fāzes nobīdi par 60 grādiem, ar četru posmu ķēdi - 45 grādiem. Vienpakāpes pastiprinātājs (11.12. att.), kas izgatavots saskaņā ar ķēdi ar kopēju emitētāju, ievieš fāzes nobīdi par 180 grādiem, kas nepieciešama, lai notiktu ģenerēšana. Ņemiet vērā, ka ģenerators saskaņā ar shēmu attēlā. 11.12 darbojas, ja tiek izmantots tranzistoru ar augstu strāvas pārneses koeficientu (parasti virs 45...60). Ja barošanas spriegums ir ievērojami samazināts un elementi tranzistora līdzstrāvas režīma iestatīšanai nav izvēlēti optimāli, ģenerēšana neizdosies.

Skaņas ģeneratori (11.13. - 11.15. att.) pēc uzbūves ir tuvi ģeneratoriem ar fāzu nobīdes RC shēmām [Рл 10/96-27]. Tomēr, tā kā viena no fāzes nobīdes ķēdes pretestības elementiem vietā tiek izmantota induktivitāte (telefona kapsula TK-67 vai TM-2V), tie darbojas ar mazāku elementu skaitu un lielāku barošanas sprieguma izmaiņu diapazonu. .

Tādējādi skaņas ģenerators (11.13. att.) darbojas, kad barošanas spriegums mainās 1...15 V robežās (strāvas patēriņš 2...60 mA). Šajā gadījumā ģenerēšanas frekvence mainās no 1 kHz (ipit = 1,5 V) līdz 1,3 kHz pie 15 V.

Ārēji vadāms skaņas indikators (11.14. att.) darbojas arī pie 1) barošanas avota = 1...15 V; Ģenerators tiek ieslēgts/izslēgts, tā ieejai piemērojot loģiskus līmeņus viens/nulle, kam arī jābūt diapazonā no 1...15 V.

Skaņas ģeneratoru var izgatavot pēc citas shēmas (11.15. att.). Tās ģenerēšanas frekvence svārstās no 740 Hz (patēriņa strāva 1,2 mA, barošanas spriegums 1,5 V) līdz 3,3 kHz (6,2 mA un 15 V). Ģenerācijas frekvence ir stabilāka, ja barošanas spriegums mainās 3...11 V robežās - tas ir 1,7 kHz ± 1%. Faktiski šis ģenerators vairs nav izgatavots uz RC, bet gan uz LC elementiem, un telefona kapsulas tinumu izmanto kā induktivitāti.

Zemfrekvences sinusoidālo svārstību ģenerators (11.16. att.) ir samontēts pēc LC ģeneratoriem raksturīgas “trīspunktu kapacitatīvās” ķēdes. Atšķirība ir tāda, ka telefona kapsulas spole tiek izmantota kā induktivitāte, un rezonanses frekvence ir skaņas vibrāciju diapazonā, jo ir izvēlēti ķēdes kapacitatīvie elementi.

Cits zemas frekvences LC oscilators, kas izgatavots, izmantojot kaskoda ķēdi, ir parādīts attēlā. 11.17 [R 1/88-51]. Kā induktivitāti varat izmantot universālās vai dzēšanas galviņas no magnetofoniem, droseles tinumiem vai transformatoriem.

RC ģenerators (11.18. att.) ir realizēts uz lauka efekta tranzistoriem [Рл 10/96-27]. Līdzīgu shēmu parasti izmanto, konstruējot ļoti stabilus LC oscilatorus. Ģenerēšana notiek jau pie barošanas sprieguma, kas pārsniedz 1 V. Kad spriegums mainās no 2 līdz 10 6, ģenerēšanas frekvence samazinās no 1,1 kHz līdz 660 Hz, un strāvas patēriņš attiecīgi palielinās no 4 līdz 11 mA. Impulsus ar frekvenci no dažiem Hz līdz 70 kHz un lielāku var iegūt, mainot kondensatora C1 kapacitāti (no 150 pF uz 10 μF) un rezistora R2 pretestību.

Iepriekš uzrādītos skaņas ģeneratorus var izmantot kā elektronisko iekārtu komponentu un bloku, jo īpaši gaismas diožu, ekonomiskā stāvokļa indikatorus (ieslēgts/izslēgts), lai aizstātu vai dublētu gaismas indikācijas, avārijas un trauksmes indikācijas utt.

Literatūra: Shustov M.A. Praktiskā shēmas projektēšana (1. grāmata), 2003.g

Labāk nepaskaidrot, bet redzēt visu uzreiz:

Smieklīga rotaļlieta, vai ne? Bet redzēt ir viena lieta, bet darīt to ar savām rokām ir kas cits, tāpēc sāksim!

Ierīces diagramma:

Mainot pretestību starp punktiem PENCIL1 un PENCIL2, sintezators rada dažādu toņu melodiju. Daļas, kas apzīmētas ar *, nedrīkst uzstādīt. Tranzistora T1 vietā ir piemērots KT817; BC337, Q1 vietā - KT816; BC327. Lūdzu, ņemiet vērā, ka oriģinālo un analogo tranzistoru kontaktdakšas atšķiras. Gatavo iespiedshēmas plati varat lejupielādēt autora vietnē.

Es ļoti kompakti salikšu ķēdi (ko iesācējiem neiesaku darīt) uz maizes dēļa, tāpēc šeit ir mana shēmas izkārtojuma versija:

No otras puses, viss izskatās mazāk glīts:

Kā korpusu es izmantošu pogu no pārsprieguma aizsarga:

Gadījumā, ja:

Es pievienoju skaļruni un vainaga spaiļu bloku karstajai līmei:

Pilnīga ierīce:

Es satiku arī vienkāršotu diagrammu:

Principā viss pa vecam, tikai čīkstēšana būs klusāka.

Secinājumi:

1) Labāk ir izmantot 2M zīmuli (dubults maigums), zīmējums būs vadošāks.

2) Rotaļlieta ir interesanta, bet pēc 10 minūtēm kļuva garlaicīga.

3) Kad rotaļlieta ir nogurusi, varat to izmantot citiem mērķiem - zvanīt ķēdei, noteikt aptuveno pretestību pēc auss.

Un visbeidzot vēl viens interesants video: