E. KUZNETSOV มอสโก
วิทยุ พ.ศ. 2545 ฉบับที่ 5

โทนพัลส์สามารถใช้เพื่อทดสอบพารามิเตอร์ไดนามิกของมิเตอร์และตัวปรับระดับอัตโนมัติตลอดจนอุปกรณ์ลดเสียงรบกวน ขาตั้งที่มีเครื่องกำเนิดพัลส์โทนจะมีประโยชน์เมื่อศึกษาเครื่องขยายเสียงและอุปกรณ์เกี่ยวกับเสียง

ความเป็นเชิงเส้นของการตอบสนองความถี่และความแม่นยำของการอ่านมิเตอร์ระดับสามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายโดยใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงแบบธรรมดา แต่เพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์ไดนามิกนั้น จำเป็นต้องใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณโทนเสียง (TPU) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวที่นำเสนอโดยนักวิทยุสมัครเล่นมักไม่เป็นไปตามมาตรฐาน โดยที่ในการทดสอบเครื่องวัดระดับ (IU) ความถี่ของสัญญาณไซน์ซอยด์ในพัลส์จะถือว่าเป็น 5 kHz และจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของพัลส์ตรงกับ การเปลี่ยนผ่าน "ศูนย์" ของสัญญาณ

ปัญหาที่คล้ายกันเกิดขึ้นเมื่อตั้งค่าตัวควบคุมอัตโนมัติสำหรับระดับสัญญาณเสียง เวลาฟื้นตัว 0.3...2 วินาทีนั้นมองเห็นได้ง่ายบนหน้าจอออสซิลโลสโคป แต่เวลาตอบสนองของลิมิตเตอร์หรือคอมเพรสเซอร์อาจน้อยกว่า 1 มิลลิวินาที GTI สะดวกในการวัดและสังเกตกระบวนการชั่วคราวในเครื่องเสียง ในกรณีนี้ ขอแนะนำให้เปลี่ยนความถี่การเติมพัลส์โดยใช้เครื่องกำเนิดที่ปรับได้ภายนอก ตัวอย่างเช่น ด้วยความถี่ในการเติม 10 kHz ระยะเวลาหนึ่งช่วงคือ 0.1 ms และเมื่อสังเกตกระบวนการกระตุ้น การกำหนดเวลากระตุ้นก็ไม่ยาก พัลส์เสียงจากเอาต์พุตของ GTI จะต้องมีระดับความแตกต่าง 10 dB

ในวรรณคดีต่างประเทศมักเสนอให้วัดเวลาตอบสนองโดยเพิ่มระดับสัญญาณอย่างกะทันหัน 6 เดซิเบลเหนือค่าปกติ แต่สัญญาณจริงมีความแตกต่างในระดับที่ใหญ่กว่าอย่างมีนัยสำคัญ การใช้เทคนิคนี้มักจะอธิบายการ “คลิก” ของตัวควบคุมระดับอัตโนมัติที่นำเข้า นอกจากนี้ในเครื่องกำเนิดเสียงเกือบทุกรุ่นคุณสามารถข้ามระดับได้ 10 เดซิเบล การใช้ระดับที่แตกต่างนั้นสะดวกสำหรับการสังเกต ดังนั้นในทางปฏิบัติภายในประเทศจึงเป็นเรื่องปกติที่จะวัดพารามิเตอร์ไดนามิกของตัวควบคุมอัตโนมัติเมื่อระดับเปลี่ยนไป 10 เดซิเบล

น่าเสียดายที่สวิตช์ระดับสัญญาณของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลายเครื่องทำให้เกิดแรงดันไฟกระชากในระยะสั้นในขณะที่ทำการสวิตช์และไม่สามารถใช้วัดเวลาตอบสนองได้เนื่องจากตัวควบคุมอัตโนมัติ "ปิด" ในกรณีนี้ GTI จะมีประโยชน์มาก

นักวิทยุสมัครเล่นส่วนใหญ่ต้องทำการวัดเช่นนี้ไม่บ่อยนัก และแนะนำให้รวมอุปกรณ์ดังกล่าวไว้ในแท่นวัดที่มีความสามารถกว้างกว่า แผงด้านหน้ามีองค์ประกอบสวิตช์ที่สะดวกมากสำหรับการเชื่อมต่อเครื่องมือวัดและอุปกรณ์แบบกำหนดเอง ในรูป รูปที่ 1 แสดงตำแหน่งโดยประมาณของขั้วต่อ (ขั้วต่อหรือซ็อกเก็ต) และสวิตช์ แผนภาพม้านั่ง (รูปที่ 2) แสดงวงจรสวิตชิ่งเหล่านี้

แผนภาพอุปกรณ์

หากต้องการขยายให้คลิกที่ภาพ (เปิดในหน้าต่างใหม่)

แจ็คอินพุต X1 ("Вх.1") และ XX2 ("Вх.2") มีไว้สำหรับเชื่อมต่ออินพุตของอุปกรณ์ที่กำหนดค่าได้ สวิตช์สลับ SA1 และ SA2 ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่ออินพุตเข้ากับตัวเชื่อมต่อ X2 และ X3 หรือลัดวงจรเข้ากับสายไฟทั่วไปเมื่อทำการวัดระดับเสียงรวม เมื่อเปรียบเทียบกับปุ่มต่างๆ สวิตช์สลับจะให้การแสดงการเชื่อมต่ออินพุตที่มองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เครื่องกำเนิดความถี่เสียงและโวลต์มิเตอร์เชื่อมต่อกับช่องเสียบกลาง X2 และ XZ เพื่อตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ขั้วต่อ X5 และ X8 มีไว้สำหรับเชื่อมต่อเอาต์พุตของอุปกรณ์ที่กำหนดค่าได้ เอาต์พุตตัวใดตัวหนึ่งสามารถเชื่อมต่อได้ด้วยสวิตช์สลับ SA3 เข้ากับขั้วต่อ X6 และ X7 สำหรับเครื่องมือวัด เมื่อตั้งค่าอุปกรณ์เครื่องเสียง จะสะดวกในการใช้เครื่องวัดความผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้นและออสซิลโลสโคป

วงจรสวิตชิ่งไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานใด ๆ ดังนั้นด้วยการสลับดังกล่าวจึงสะดวกมากในการทดสอบอุปกรณ์ต่างๆ

หากสวิตช์สลับคู่ SA4 (รูปที่ 1) อยู่ในตำแหน่ง "POST" สัญญาณระดับคงที่ที่จ่ายให้กับ X2, X3 ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของสวิตช์สลับ SA1 หรือ SA2 จะถูกส่งไปยังตัวเชื่อมต่อ X1, X4 ไปยัง อินพุตของอุปกรณ์ที่ทดสอบ หากคุณย้าย SA4 ไปที่ตำแหน่งบน สัญญาณจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไปที่อินพุต 1 และ 2 ผ่านวงจร GTI ในกรณีนี้ ขาตั้งจะต้องเชื่อมต่อกับเครือข่าย AC 220 V

สวิตช์เปิด/ปิด SA5 อยู่ที่แผงด้านหลัง และมีเพียง LED HL1, HL2 (ตัวบ่งชี้ "+" และ "-") เท่านั้นที่อยู่ที่แผงด้านหน้า ซึ่งส่งสัญญาณว่ามีแรงดันไฟฟ้าแบบไบโพลาร์อยู่ที่ ╠15 V

ในการสร้างโทนพัลส์ จะใช้สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ DA4 ที่พิน 16 และ 4 ค่าแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณจะเปลี่ยนจากค่าปกติเป็นศูนย์ และที่พิน 6, 9 ระดับความแตกต่างระหว่างการตั้งค่าจะถูกกำหนดโดยตัวต้านทานผันแปร R15 โหมดนี้ถูกเลือกโดยใช้สวิตช์สลับ SA9

สัญญาณเสียงเติมพัลส์มาจากเครื่องกำเนิดไปยังสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ผ่านบัฟเฟอร์ op-amp DA1.1 ออปแอมป์ DA1.2 ตัวที่สองใช้เป็นตัวเปรียบเทียบ โดยสร้างสัญญาณการซิงโครไนซ์สำหรับการเริ่มต้นพัลส์เมื่อสัญญาณเติมผ่าน "ศูนย์" พัลส์จากตัวเปรียบเทียบจะถูกป้อนไปยังอินพุตนาฬิกาของ D-flip-flop DD2 ที่อินพุต D (พิน 9) พัลส์จะมาจากอุปกรณ์แบบช็อตเดียวที่ประกอบบนทริกเกอร์ตัวที่สอง DD2

ระยะเวลาพัลส์ถูกเปลี่ยนโดยใช้สวิตช์ SA8.2 ซึ่งเปลี่ยนความต้านทานในวงจรการชาร์จ C15 ซึ่งเชื่อมต่อกับอินพุต R (พิน 4) ของโมโนสเตเบิล หากต้องการกำหนดระยะเวลาการเต้นของชีพจร ออสซิลโลสโคปแบบปกติก็เพียงพอแล้ว อุปกรณ์ช็อตเดียวถูกกระตุ้นโดยสัญญาณที่มาจากเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมบนอินเวอร์เตอร์ DD1.1 µ DD1.3 หรือในโหมดแมนนวลด้วยปุ่ม "เริ่มต้น" SA6 หากสวิตช์สลับ SA7 ถูกตั้งค่าไว้ที่ตำแหน่ง "อัตโนมัติ" รอบการทำงาน (คาบ) ของพัลส์จะถูกตั้งค่าโดยใช้ตัวต้านทานผันแปร R11 "SCR"

เป็นเรื่องยากมากที่จะสังเกตกระบวนการชั่วคราวบนหน้าจอออสซิลโลสโคปที่มีระยะเวลาโทนพัลส์ 3 มิลลิวินาทีและมีรอบการทำงานสูง งานจะง่ายขึ้นสำหรับออสซิลโลสโคปที่มีทริกเกอร์ภายนอกระหว่างการกวาดล้างในโหมดสแตนด์บาย หากต้องการซิงโครไนซ์ ช่องเสียบ X9 “SYNC” จะอยู่ที่แผงด้านหลังของขาตั้ง พัลส์ทริกเกอร์จะถูกส่งไปยังกุญแจอิเล็กทรอนิกส์โดยมีความล่าช้าบางอย่างสัมพันธ์กับการซิงโครไนซ์ซึ่งกำหนดโดยตัวเลือกพารามิเตอร์ R13, C13

ระดับสูงที่สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ DA4 ส่งผ่านสัญญาณเสียงจะปรากฏขึ้นพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าตกเชิงบวกจากตัวเปรียบเทียบหลังจากการปรากฏของพัลส์จากโมโนสเตเบิลและสิ้นสุดหลังจากการสิ้นสุดของพัลส์นี้ (ที่สัญญาณถัดไปลดลงจากตัวเปรียบเทียบ) เพื่อให้แน่ใจว่าจุดเริ่มต้นของโทนพัลส์เกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนสัญญาณเติมเป็น "ศูนย์" และเป็นไปตามข้อกำหนดในการสร้างจำนวนงวดจำนวนเต็ม เมื่อสวิตช์ SA8 อยู่ในตำแหน่ง "U Out" แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตควบคุม DA4 จะเป็นศูนย์ และสามารถตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้สอดคล้องกับระดับอินพุตที่ระบุได้ ในตำแหน่งสวิตช์ SA8 "TACT" ชิป DA4 ถูกควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้าที่มาจากเครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกาโดยตรง ความถี่ในการสลับถูกกำหนดโดยตัวต้านทานผันแปร R11

หลังจากสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ ผ่านรีพีทเตอร์ DA1.3 และสวิตช์สลับ SA1 และ SA2 โทนพัลส์จะถูกส่งไปยังอินพุตของอุปกรณ์ที่กำหนดค่าไว้ อุปกรณ์ยังมีอินเวอร์เตอร์ DA1.4 และสวิตช์ SA10 ซึ่งสามารถใช้เพื่อเปลี่ยนเฟสของสัญญาณที่อินพุตตัวใดตัวหนึ่งสัมพันธ์กับอีกตัวหนึ่ง ตัวอย่างเช่นจำเป็นต้องใช้อินเวอร์เตอร์เมื่อตรวจสอบโหมดทั่วไปของสัญญาณในระบบสเตอริโอในลำโพง แต่อาจจะมีประโยชน์มากกว่าในการประกอบเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงในตัวบน op-amp นี้ตามวงจรที่แสดงใน รูปที่. 3. ด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าว จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะรับ Kg น้อยกว่า 0.2% และสำหรับการทดสอบหลายๆ ครั้ง สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าภายนอกขาตั้ง

ในการตรวจสอบมิเตอร์วัดระดับ คุณต้องเชื่อมต่ออินพุตของสองช่องสัญญาณ (สำหรับมิเตอร์สเตอริโอ) เข้ากับขั้วต่ออินพุตที่เกี่ยวข้อง จากนั้นในตำแหน่ง "U Out" ของสวิตช์ SA8 ให้ตั้งค่าระดับสัญญาณปกติที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วย F = 5 kHz และตรวจสอบการอ่านค่าของทั้งสองช่องของมิเตอร์ ตัวอย่างเช่น ในเครื่องวัดระดับ ไฟ LED ที่สอดคล้องกับค่า "O dB" ควรสว่างขึ้นพร้อมกัน และข้อผิดพลาดของสเกลที่นี่ไม่ควรเกิน 0.3 dB สวิตช์สลับ SA9 ถูกตั้งค่าไว้ที่ตำแหน่ง "-80 dB" จากนั้นสวิตช์ SA8 จะสลับไปที่ตำแหน่ง "10 ms", "5 ms" และ "3 ms" และตรวจสอบว่าการอ่านค่า DUT เป็นไปตามมาตรฐาน ตำแหน่ง "200 มิลลิวินาที" ของ SA8 ใช้สำหรับการทดสอบมิเตอร์ระดับเฉลี่ย ซึ่งน่าเสียดายที่มีชัยเหนืออุปกรณ์ในครัวเรือน

เพื่อให้ควบคุมค่าของเวลาส่งคืนได้อย่างแม่นยำ ตัวต้านทานผันแปร R11 (“SCR”) จะตั้งค่าความถี่ของสัญญาณกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยม ซึ่งทันทีหลังจากปิดไฟ LED ซึ่งสอดคล้องกับค่า -20 dB ในระดับ DUT พัลส์ถัดไปจะตามมา จากนั้นการกำหนดระยะเวลาของสัญญาณโดยใช้ออสซิลโลสโคปก็ไม่ใช่เรื่องยาก ไฟ LED ในทั้งสองช่องควรดับพร้อมกัน

เมื่อตรวจสอบพารามิเตอร์ไดนามิกของตัวควบคุมระดับสัญญาณอัตโนมัติ ให้ใช้ตำแหน่ง "-10 dB" ของสวิตช์ SA9 อินพุตและเอาต์พุตเชื่อมต่อกับขั้วต่อที่เหมาะสม เอาต์พุตของช่องสัญญาณจะได้รับการตรวจสอบทีละช่อง แม้ว่าออสซิลโลสโคปแบบสองช่องสัญญาณจะไม่มีอะไรขัดขวางคุณจากการตรวจสอบเอาต์พุตทั้งสองพร้อมกันก็ตาม ที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดความถี่เสียง ในตำแหน่ง "U Out" ของสวิตช์ SA8 สัญญาณจะถูกตั้งค่าที่ระดับ 10 dB สูงกว่าค่าปกติ จากนั้นเปลี่ยน SA8 เป็นพัลส์ตามระยะเวลาใดก็ได้ และเปลี่ยน SA7 ไปที่ตำแหน่ง "MANUAL" ปุ่มยังคงปิดอยู่และช่วยให้คุณสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าบนขั้วต่อ X1 และ X2 ซึ่งจะต้องสอดคล้องกับค่าปกติ จากนั้นเมื่อใช้สวิตช์ SA7 GTI จะเปลี่ยนไปที่โหมดการทำงานอัตโนมัติและเมื่อเลือกระยะเวลาพัลส์และรอบการทำงานที่ต้องการแล้ว กระบวนการชั่วคราวจะถูกสังเกตที่เอาต์พุตของตัวควบคุมอัตโนมัติ หากออสซิลโลสโคปทำงานในโหมดสแตนด์บายที่กระตุ้นสัญญาณนาฬิกา จะง่ายต่อการกำหนดเวลาของทริกเกอร์และสัญญาณรบกวนของทริกเกอร์หรือโอเวอร์ช็อต

GTI ใช้ไมโครวงจรสี่ตัว และการสิ้นเปลืองกระแสไฟต่ำมาก สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถใช้ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพาราเมตริกอย่างง่ายโดยใช้ซีเนอร์ไดโอดแทนตัวปรับความเสถียรแบบอินทิกรัล ในทางกลับกัน ด้วยการติดตั้งตัวกันโคลงในตัวที่ทรงพลังยิ่งขึ้น DA2, DA3 ของซีรีส์ dA7815 และ dA7915 พวกมันสามารถใช้เพื่อขับเคลื่อนต้นแบบของอุปกรณ์แบบกำหนดเองได้โดยการวางตัวเชื่อมต่อเพิ่มเติมที่แผงด้านหลัง (ไม่แสดงในแผนภาพ) วงจรไมโครช่วยป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรซึ่งเป็นเรื่องปกติในระหว่างการทดลอง

แผงด้านหน้าของขาตั้งมีขนาด 195x65 มม. ตัวขาตั้งทำจากเหล็ก

ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่ทดสอบ ขั้วต่อซอคเก็ตชนิด ZMP นั้นสะดวก นอกจากนี้ สามารถติดตั้งขั้วต่อที่มีการออกแบบที่เหมาะสมบนแผงขาตั้งได้ เช่น ทิวลิป แจ็ค ช่องเสียบ ONTs-VG หรืออื่น ๆ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ

สวิตช์สลับคู่ SA4 µ PT8-7, P2T-1-1 หรือที่คล้ายกัน สลับ SA2 µ บิสกิต PG2-8-6P2NTK ปุ่ม SA6 "START" สามารถเป็นประเภทใดก็ได้โดยไม่ต้องล็อคเช่น KM1-1

ไมโครวงจร DA2 K590KN7 สามารถถูกแทนที่ด้วยวงจรที่คล้ายกันในการทำงาน ในฐานะ DA1 คุณสามารถใช้ไมโครวงจรที่มีออปแอมป์สี่ประเภท LF444, TL084, TL074 หรือ K1401UD4

การติดตั้งบอร์ดอุปกรณ์ถูกพิมพ์หรือติดตั้งบนเขียงหั่นขนม

ขาตั้ง GTI สามารถใช้สำหรับทดสอบระบบลดเสียงรบกวนของ Compander ฟิลเตอร์ไดนามิก และอุปกรณ์เสียงอื่นๆ

วรรณกรรม
1. Kuznetsov E. เครื่องวัดระดับเสียง - วิทยุ, 2544, ฉบับที่ 2, น. 16, 17.
2. ไมโครวงจรสำหรับอุปกรณ์วิทยุในครัวเรือน ไดเรกทอรี - อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2532.
3. Turuta J. แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ ไดเรกทอรี - อ.: แพทริออต, 2539.

ข้อกำหนดหลักประการหนึ่งสำหรับเครื่องขยายสัญญาณแถบข้างเดียวคือความเป็นเส้นตรงของคุณลักษณะแอมพลิจูด แอมพลิฟายเออร์ที่มีความเป็นเส้นตรงต่ำมักจะเป็นแหล่งสัญญาณรบกวนสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นคนอื่นๆ และบางครั้งกับผู้ชมโทรทัศน์ หากต้องการตรวจจับการบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นในตัวขยายสัญญาณ SSB ให้ใช้ วิธีทดสอบแบบทูโทน.
หากสัญญาณความถี่ต่ำสองตัวที่มีความถี่ต่างกัน แต่มีแอมพลิจูดเท่ากันถูกนำไปใช้กับอินพุตของเครื่องส่งสัญญาณแถบข้างเดียว ดังนั้นสัญญาณที่เอาต์พุตของเพาเวอร์แอมป์จะแปรผันแบบไซน์ซอยด์จากศูนย์ถึงค่าสูงสุด ( รูปที่ 1).

ระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลงถูกกำหนดโดยความแตกต่างในความถี่ที่อินพุตของเครื่องส่งสัญญาณ ขึ้นอยู่กับรูปร่างของซองสัญญาณเอาท์พุตและการเบี่ยงเบนจากกฎไซน์ซอยด์ เราสามารถตัดสินความเป็นเส้นตรงของลักษณะแอมพลิจูดของอุปกรณ์ได้
รูปร่างและระดับของสัญญาณจะถูกตรวจสอบด้วยออสซิลโลสโคป เนื่องจากแอมพลิจูดของแรงดันเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ที่กำลังศึกษาอยู่ที่สิบโวลต์ สัญญาณจึงสามารถนำไปใช้กับแผ่นโก่งของออสซิลโลสโคปได้โดยตรง (รวมถึงแผ่นความถี่ต่ำด้วย) แหล่งที่มาของสัญญาณทูโทนอาจเป็นเครื่องกำเนิดซึ่งมีวงจรแสดงอยู่ รูปที่ 2.

รูปที่ 2

ประกอบด้วยออสซิลเลเตอร์สองตัวพร้อมฟีดแบ็คผ่านทีบริดจ์คู่และตัวติดตามตัวปล่อย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ประกอบบนทรานซิสเตอร์ V1 สร้างความถี่ 1550 Hz และ V2 - 2150 Hz. ผ่านตัวต้านทานแยกตัว R1 และ R5 สัญญาณเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังผู้ติดตามตัวปล่อย (ทรานซิสเตอร์ V3) เมื่อใช้องค์ประกอบที่มีการให้คะแนนที่ระบุในแผนภาพแรงดันเอาต์พุต "ทั้งหมด" (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งสองเครื่องเปิดอยู่) จะอยู่ที่ประมาณ 0.1 V ความต้านทานเอาต์พุตจะอยู่ที่ประมาณ 300 โอห์ม
การปรับเปลี่ยนเริ่มต้นด้วยการตั้งค่าความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างแม่นยำ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ โดยการจ่ายพลังงานให้กับแต่ละส่วนสลับกัน องค์ประกอบของ T-bridge จะถูกเลือก โปรดทราบว่าเพื่อรักษารูปร่างไซน์ซอยด์ที่ดีของสัญญาณเอาท์พุต ความต้านทานของตัวต้านทาน R2 (R6) และ R4 (R7) จะต้องมากกว่าความต้านทานของตัวต้านทาน R3 (R8) ประมาณ 10 เท่าและ ความจุของตัวเก็บประจุ C1 (C6) และ C4 ( C8) - ครึ่งหนึ่งของความจุของตัวเก็บประจุ SZ (C7) หลังจากตั้งค่าความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้ว แอมพลิจูดของสัญญาณจะถูกทำให้เท่ากันโดยใช้ตัวต้านทานที่ปรับแล้ว R5 เนื่องจากตัวต้านทาน R5 ส่งผลต่อระดับสัญญาณกำเนิดบนทรานซิสเตอร์ V1 ในระดับหนึ่งการดำเนินการนี้จึงดำเนินการโดยวิธีการประมาณค่าต่อเนื่องกัน
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบบนแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจากไฟเบอร์กลาสฟอยล์หนา 2 มม. และขนาด 55x65 มม. ( ข้าว. 3).

รูปที่ 3

ใช้ตัวเก็บประจุ KM-5, ตัวต้านทาน OMLT-0.125 (R5 - SPZ-1A), ทรานซิสเตอร์ KT315 พร้อมดัชนีตัวอักษรใด ๆ อุปกรณ์สามารถใช้ทรานซิสเตอร์ความถี่ต่ำหรือความถี่สูงของโครงสร้าง n-p-n หรือ p-n-p โดยปกติแล้วในอุปกรณ์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์โครงสร้าง pnp ขั้วของแหล่งพลังงานจะต้องแตกต่างกัน ดังที่เห็นได้จากรูป 2 อุปกรณ์มีขั้วแยกสำหรับเชื่อมต่อพลังงานกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยให้สามารถส่งสัญญาณทดสอบโทนเดียวไปยังเครื่องส่งสัญญาณที่มีความถี่ 1550 และ 2150 Hz ตามลำดับได้ หากจำเป็น ในกรณีนี้หากต้องการเปลี่ยนวงจรจ่ายไฟของเครื่องกำเนิดอุปกรณ์จำเป็นต้องตั้งสวิตช์เป็นสองทิศทางและสี่ตำแหน่ง (“ปิด”, “1550 Hz”, “2150 Hz”, “สัญญาณทูโทน”) . คุณยังสามารถใช้สวิตช์ทางเดียวโดย "แยก" จุดสวิตช์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยไดโอดสองตัว (ประเภทใดก็ได้) ในการตั้งค่าระดับสัญญาณเอาท์พุตที่เอาท์พุตของอุปกรณ์ คุณต้องเปิดตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ที่มีความต้านทาน 5... 15 kOhm
เมื่อตั้งค่าเครื่องส่งสัญญาณโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เสาอากาศที่เทียบเท่าจะเชื่อมต่อกับเครื่องขยายกำลัง ซึ่งเป็นสัญญาณที่ป้อนไปยังออสซิลโลสโคป ระดับสัญญาณจากเครื่องกำเนิดทูโทนถูกตั้งค่าให้เหมือนกับระดับสัญญาณสูงสุดที่พัฒนาโดยไมโครโฟนที่ใช้เครื่องส่งสัญญาณ หลังจากเปิดเครื่องส่งสัญญาณแล้ว ให้เลือกความถี่การกวาดของออสซิลโลสโคปเพื่อให้ได้ภาพออสซิลโลแกรมที่เสถียรบนหน้าจอ หลังจากนั้น เส้นทางการส่งสัญญาณจะถูกปรับ ทำให้เกิดการบิดเบือนของซองสัญญาณ RF น้อยที่สุด
อธิบายไว้ เครื่องกำเนิดสองโทนเหมาะสำหรับการตั้งค่าตัวรับส่งสัญญาณ

วิทยุ 2530 ฉบับที่ 5

EMR หลายเสียงพร้อมเครื่องกำเนิดโทนเดียวได้พิสูจน์ตัวเองแล้วว่าเป็นอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้และใช้งานได้จริง อย่างไรก็ตามความสามารถของพวกเขามักจะไม่ได้รับการตระหนักอย่างเต็มที่เนื่องจากลักษณะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้ในนั้น ตามกฎแล้ว เครื่องกำเนิดเสียงถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของเครื่องสะท้อนเสียงควอทซ์ที่มีความเสถียรสูงหรือวงจร RC ในกรณีนี้ การควบคุมความถี่อิเล็กทรอนิกส์จะถูกแยกออกหรือทำได้ยากมาก

อุปกรณ์ที่อธิบายด้านล่างนี้คือเครื่องกำเนิดโทนเสียงที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้า สัญญาณควบคุมจะถูกลบออกจากรูปทรงและส่วนควบคุม EMR ต่างๆ สิ่งเหล่านี้อาจเป็นเครื่องกำเนิดเสียงสั่นความถี่ เครื่องกำเนิดซองจดหมาย (สำหรับการเปลี่ยนแปลงการปรับจูนอัตโนมัติ) เครื่องควบคุมกลิสซานโด (การปรับเลื่อน) พร้อมการควบคุมแบบแมนนวลหรือแบบเท้าเหยียบ

คุณสมบัติของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีความถี่ในการทำงานสูง การใช้ไมโครวงจรดิจิทัลทำให้สามารถติดตั้ง VCO ที่ค่อนข้างง่ายและราคาถูกด้วยความถี่การทำงานสูงถึง 7.5...8 MHz (รูปที่ 1) สำหรับเครื่องกำเนิดโทนเสียงดิจิทัลส่วนใหญ่ที่มีระดับดนตรีที่สม่ำเสมอ ซึ่งโดยปกติจะประกอบด้วยตัวนับที่เหมือนกัน 12 ตัวซึ่งมีปัจจัยการแปลงช่วงเวลาต่างกัน ความถี่สัญญาณนาฬิกา (การขับเคลื่อน) จะต้องอยู่ในช่วง 1...4 MHz ดังนั้น คุณลักษณะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องมีลักษณะเชิงเส้นที่จำเป็นภายในขีดจำกัดความถี่เหล่านี้

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการก่อตัวของพัลส์ซึ่งปรับระยะเวลาได้โดยใช้ตัวสร้างควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่เหมือนกันสองตัวปิดอยู่ในวงแหวน ดังนั้นการลดลงของพัลส์ที่เอาท์พุตของเชปเปอร์ตัวหนึ่งทำให้เกิดการปรากฏด้านหน้าของพัลส์ถัดไปที่เอาท์พุตของอีกอันหนึ่ง ฯลฯ การทำงานของอุปกรณ์จะแสดงโดยแผนภาพเวลาที่แสดงในรูปที่ 1 2. จนถึงช่วงเวลา t 0 แรงดันไฟฟ้าควบคุมจะเป็นศูนย์ ซึ่งหมายความว่าที่จุด A และ B สัญญาณที่มีระดับลอจิคัลเป็น 0 ถูกสร้างขึ้นเนื่องจากกระแสอินพุตที่ไหลขององค์ประกอบ DD1.1 และ DD1.2 (ไม่เกินประมาณ 1.6 mA) ถูกปิดกับสายทั่วไปผ่าน ตัวต้านทาน R1 และ R2 และความต้านทานเอาต์พุตเล็กน้อยของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าควบคุม ระดับ 1 ทำงานที่เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ DD1.1 และ DD1.2 ในขณะนี้ ดังนั้นทริกเกอร์ RS บนองค์ประกอบ DD1.3 และ DD1.4 จะถูกตั้งค่าตามอำเภอใจเป็นสถานะเสถียรสถานะใดสถานะหนึ่ง ให้เราสมมติเพื่อความแน่ชัดว่าเอาต์พุตตรง (บนในวงจร) มีสัญญาณ 1 และเอาต์พุตผกผันมีสัญญาณ 0

เมื่อแรงดันไฟฟ้าบวกปรากฏที่อินพุตควบคุม ณ ขณะนี้ t 0 กระแสจะไหลผ่านตัวต้านทาน R1 และ R2 ในกรณีนี้ ณ จุด A แรงดันไฟฟ้าจะยังคงใกล้กับศูนย์เนื่องจากกระแสไหลผ่านตัวต้านทาน R1 ไปยังสายสามัญผ่านความต้านทานต่ำของไดโอด VD1 และวงจรเอาต์พุตขององค์ประกอบ DD1.4 ที่จุด B แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากไดโอด VD2 ถูกปิดที่ระดับสูงจากเอาต์พุตขององค์ประกอบ DD1.3 กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวต้านทาน R2 จะชาร์จตัวเก็บประจุ C2 ถึง 1.1... 1.4 V ในแต่ละครั้ง ขึ้นอยู่กับความจุ ความต้านทานของตัวต้านทาน R2 และค่าของแรงดันไฟฟ้าควบคุม เมื่อ U ynp เพิ่มขึ้น อัตราการชาร์จของตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้น และประจุไปที่ระดับเดียวกันโดยใช้เวลาน้อยลง

ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าที่จุด B ถึงเกณฑ์การสลับขององค์ประกอบ DD1.2 เอาต์พุตจะตั้งค่าเป็นระดับ 0 ซึ่งจะเปลี่ยนทริกเกอร์ RS ตอนนี้เอาต์พุตโดยตรงจะมีระดับ 0 และเอาต์พุตผกผันจะมีระดับ 1 ซึ่งจะนำไปสู่การคายประจุอย่างรวดเร็วของตัวเก็บประจุ C2 และแรงดันไฟฟ้าลดลง และตัวเก็บประจุ C1 จะเริ่มชาร์จ เป็นผลให้ทริกเกอร์จะเปลี่ยนอีกครั้งและวงจรทั้งหมดจะทำซ้ำ

การเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าควบคุม (ช่วงเวลา t 1 ...t 2, รูปที่ 2) ส่งผลให้กระแสการชาร์จของตัวเก็บประจุเพิ่มขึ้นและระยะเวลาการสั่นลดลง นี่คือวิธีการควบคุมความถี่การสั่นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสอินพุตที่ไหลขององค์ประกอบ TTL จะถูกเพิ่มเข้ากับกระแสของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าควบคุมซึ่งทำให้สามารถขยายขอบเขตของสัญญาณควบคุมได้เนื่องจากด้วยความต้านทานสูงของตัวต้านทาน R1 และ R2 ทำให้สามารถรักษาการสร้างได้แม้ที่ U วายเอ็นพี = 0 อย่างไรก็ตาม กระแสนี้มีลักษณะเฉพาะคือความไม่เสถียรของอุณหภูมิ ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรของความถี่ในการสร้าง ในระดับหนึ่งเสถียรภาพอุณหภูมิของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยใช้ตัวเก็บประจุ C1 และ C2 พร้อม TKE เชิงบวกซึ่งจะชดเชยการเพิ่มขึ้นของกระแสอินพุตที่ไม่สามารถควบคุมได้ขององค์ประกอบ DD1.1 และ DD1.2 เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

คาบการสั่นไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความต้านทานของตัวต้านทาน R1 และ R2 และความจุของตัวเก็บประจุ C1 และ C2 เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ อีกหลายอย่างด้วย ดังนั้นการประเมินคาบที่แม่นยำจึงเป็นเรื่องยาก หากเราละเลยการหน่วงเวลาของสัญญาณในองค์ประกอบ DD1.1-DD1.4 และรับค่าของแรงดันไฟฟ้าแบบลอจิคัลเป็น 0 เช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของไดโอด VD1 และ VD2 เท่ากับศูนย์ดังนั้นการทำงานของ เครื่องกำเนิดสามารถอธิบายได้ด้วยนิพจน์: T 0 =2t 0 =2RC*ln( (I e R+U control)/(I e R+U control -U sp)) ซึ่งได้มาจากการแก้สมการเชิงอนุพันธ์:

dUc/dt = ฉัน e /C + (U ควบคุม -Uс)/(RC)

โดยที่ R และ C คือพิกัดของวงจรกำหนดเวลา Uc - แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C; Usp - ค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุด (เกณฑ์) Uc; คุณ ynp - แรงดันไฟฟ้าควบคุม; ผม e - ค่าเฉลี่ยของกระแสไฟรั่วอินพุตขององค์ประกอบ TTL เสื้อ 0 - ระยะเวลาการเต้นของชีพจร; T 0 - ระยะเวลาการสั่น การคำนวณแสดงให้เห็นว่าสูตรแรกเหล่านี้สอดคล้องกับข้อมูลการทดลองที่ Uynp>=Usp อย่างแม่นยำมากในขณะที่เลือกค่าเฉลี่ย: I e = 1.4 mA; Usp = 1.2 V นอกจากนี้จากการวิเคราะห์สมการเชิงอนุพันธ์เดียวกันก็สรุปได้ว่า

(ฉันควบคุม R+U)/(ฉันควบคุม R+U -Usp)>0,

เช่น ถ้าฉัน e R/(I e R-Usp)>0 อุปกรณ์จะทำงานที่Uynp≥0; ข้อสรุปนี้ได้รับการยืนยันโดยการทดสอบทดลองของอุปกรณ์ อย่างไรก็ตาม ความเสถียรและความแม่นยำสูงสุดของการทำงานของ VCO สามารถทำได้ด้วย Ucontrol ≥ Usp = 1.2..1.4 V เช่น ภายในช่วงความถี่ 0.7...4 MHz

วงจรกำเนิดเสียงที่ใช้งานได้จริงสำหรับโพลีโฟนิก EMI หรือ EMC จะแสดงในรูปที่ 1 3. ขีดจำกัดความถี่ในการทำงาน (ด้วยการควบคุม U ≥ 0.55...8 V) - 0.3...4.8 MHz ความไม่เชิงเส้นของคุณลักษณะการควบคุม (ที่ความถี่ภายใน 0.3...4 MHz) จะต้องไม่เกิน 5%

อินพุต 1 รับสัญญาณจากตัวสร้างซองจดหมายเพื่อควบคุมการเลื่อนความถี่เสียงโดยอัตโนมัติ ด้วยความลึกของการมอดูเลตเล็กน้อย (5...30% ของโทนเสียง) จึงสามารถเลียนแบบโทนเสียงของกีตาร์เบส ตลอดจนเครื่องดนตรีประเภทดีดและเครื่องเพอร์คัชชันอื่นๆ ได้ โดยมีระดับเสียงสูงต่ำของเสียงที่ ช่วงเวลาของการสกัดจะเบี่ยงเบนไปจากบรรทัดฐานเล็กน้อย (โดยปกติจะเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันระหว่างการโจมตีของเสียงและจากนั้นจะลดลงอย่างรวดเร็วสู่ค่าปกติ)

อินพุต 2 มาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าควบคุมคงที่จากตัวควบคุมกลิสซานโดแบบแมนนวลหรือแบบแป้นเหยียบ อินพุตนี้ใช้เพื่อปรับหรือเปลี่ยน (สลับ) โทนเสียงภายในสองอ็อกเทฟ เช่นเดียวกับการเลื่อนไปตามระดับเสียงของคอร์ดหรือโทนเสียงที่เลียนแบบ เช่น เสียงของคลาริเน็ต ทรอมโบน หรือเสียงร้อง

อินพุต 3 มาพร้อมกับสัญญาณไซน์ซอยด์ สามเหลี่ยม หรือฟันเลื่อยจากเครื่องกำเนิดเสียงสั่น ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ R4 ควบคุมระดับการสั่นสะเทือนภายใน 0...+-0.5 โทน รวมถึงระดับการเบี่ยงเบนความถี่สูงสุด +-1 อ็อกเทฟขึ้นไปเมื่อปิดสวิตช์ SA1 ด้วยความถี่มอดูเลตสูง (5...11) Hz) และความลึก +-0.5...1.5 อ็อกเทฟ เสียงโทนเสียงจะสูญเสียคุณภาพทางดนตรีและมีลักษณะเป็นสัญญาณเสียง ชวนให้นึกถึงเสียงก้องดังก้องหรือเสียงกรอบแกรบของ ใบพัดลม ที่ความถี่ต่ำ (0.1...1 เฮิร์ตซ์) และความลึกเท่ากัน จะได้เอฟเฟกต์ที่มีสีสันและแสดงออกอย่างมาก คล้ายกับเสียง "ลอย" ของอูคูเลเล่

สัญญาณจากเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดเสียงจะต้องป้อนเข้ากับอินพุตของตัวปรับสัญญาณดิจิทัลที่มีสเกลดนตรีที่มีอารมณ์เท่ากัน

สัญญาณควบคุมแบบแอคทีฟจะประกอบอยู่บนเครื่องขยายสัญญาณการทำงาน DA1 สัญญาณจากเอาต์พุตของ adder จะถูกส่งไปยังอินพุตของ VCO ซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้องค์ประกอบลอจิก DD1.1-DD1.4 นอกจาก VCO แล้ว อุปกรณ์นี้ยังมีออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์ตัวอย่างที่ประกอบอยู่บนองค์ประกอบ DD2.1, DD2.2 เช่นเดียวกับวงจรของตัวแบ่งความถี่ออคเทฟสองตัวบนทริกเกอร์ของไมโครวงจร DD3 โอเวอร์คล็อกโดยเครื่องกำเนิดนี้ เครื่องกำเนิดและทริกเกอร์จะสร้างสัญญาณตัวอย่างสามสัญญาณที่มีความถี่ 500 kHz, 1 และ 2 MHz สัญญาณทั้งสามนี้และสัญญาณจากเอาต์พุต VCO จะถูกป้อนไปยังอินพุตของสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบบนองค์ประกอบ open-collector DD4.1-DD4.4

สวิตช์เหล่านี้ควบคุมโดยสวิตช์ SA2-SA5 มีตัวต้านทานโหลดทั่วไป R13 วงจรเอาท์พุตขององค์ประกอบต่างๆ จะสร้างอุปกรณ์ที่มีฟังก์ชันโลจิคัลหรือ เมื่อสวิตช์ตัวใดตัวหนึ่งส่งสัญญาณนาฬิกาไปยังเอาต์พุต สวิตช์ตัวอื่นๆ จะถูกปิดต่ำโดยสวิตช์ ระดับสูงสำหรับการจ่ายให้กับอินพุต R ของ D-flip-flops DD3.1 และ DD3.2 และหน้าสัมผัสของสวิตช์ SA2-SA5 จะถูกลบออกจากเอาต์พุตขององค์ประกอบ DD2.4

ออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์ที่มีตัวแบ่งความถี่มีบทบาทเสริมและทำหน้าที่หลักในการปรับการทำงานของ VCO หรือ "ขับเคลื่อน" เครื่องมือในโหมด "ออร์แกน" พร้อมสวิตช์ SA3, SA4, SA5 (“4”, “8”, “16” ”” ) ช่วยให้คุณเปลี่ยนการปรับจูน EMR ตามลำดับจากรีจิสเตอร์ต่ำสุดหนึ่งหรือสองอ็อกเทฟขึ้นไป ในกรณีนี้ ไม่สามารถทำการปรับหรือเปลี่ยนแปลงระดับเสียงได้

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ได้แก่ ความเสถียรของอุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำ ซึ่งในกรณีนี้ไม่สำคัญอย่างยิ่ง และความไม่เชิงเส้นอย่างมีนัยสำคัญของคุณลักษณะการควบคุม VCO ที่ขอบของช่วง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในความถี่ต่ำกว่าของช่วงการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในรูป รูปที่ 4 แสดงการพึ่งพาที่วัดได้จากการทดลองของความถี่ในการสร้างแรงดันไฟฟ้าควบคุม: 1 - สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามวงจรในรูปที่ 1 1, 2 - มะเดื่อ 3.

อุปกรณ์ประกอบบนแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจากลามิเนตไฟเบอร์กลาสฟอยล์หนา 1.5 มม.

สามารถเปลี่ยนชิปของซีรีย์ K155 ด้วยชิปที่คล้ายกันจากซีรีย์ K130 และ K133 K553UD1A - ถึง K553UD1V, K553UD2, K153UD1A, K153UD1V, K153UD2. แทนที่จะเป็น D9B คุณสามารถใช้ไดโอดของซีรีย์นี้กับดัชนีตัวอักษรใดก็ได้เช่นเดียวกับ D2V, D18, D311, GD511A ควรเลือกตัวเก็บประจุ C4 และ C5 ที่มี TKE เป็นบวกเป็นต้น เคที-พี210. KPM-P120, KPM-P33, KS-P33, KM-P33, K10-17-P33, K21U-2-P210, K21U-3-P33. ตัวเก็บประจุ C7, C10, C11 - K50-6

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการป้องกันอุปกรณ์อย่างระมัดระวัง ตัวนำเอาต์พุตต้องบิดเป็นสายไฟที่มีระยะพิทช์ 10..30 มม.

เครื่องกำเนิดโทนเสียงที่ติดตั้งอย่างถูกต้องไม่จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนและเริ่มทำงานทันทีหลังจากเชื่อมต่อสายไฟ แรงดันไฟฟ้าควบคุมที่อินพุต VCO ไม่ควรเกิน 8...8.2 V ความเสถียรของความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้รับผลกระทบทางลบจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า 5 V ดังนั้นจึงต้องจ่ายไฟจากแหล่งที่มีค่าสัมประสิทธิ์ความเสถียรสูง

I. BASKOV หมู่บ้าน Poloska ภูมิภาค Kalinin

วรรณกรรม

1. วี. เบสปาลอฟ. ตัวแบ่งความถี่สำหรับโพลีโฟนิก EMR - วิทยุ พ.ศ. 2523 ฉบับที่ 9
2. แอล.เอ. คุซเนตซอฟ ความรู้พื้นฐานของทฤษฎี การออกแบบ การผลิต และการซ่อมแซม EMR - อ.: อุตสาหกรรมเบาและอาหาร. 1981.

เครื่องกำเนิดความถี่ต่ำ (LFO) ใช้เพื่อสร้างการสั่นของกระแสไฟฟ้าเป็นระยะที่ไม่มีการหน่วงในช่วงความถี่ตั้งแต่เศษส่วนของ Hz ถึงสิบ kHz ตามกฎแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวคือแอมพลิฟายเออร์ที่ครอบคลุมโดยการตอบรับเชิงบวก (รูปที่ 11.7, 11.8) ผ่านโซ่เปลี่ยนเฟส ในการใช้การเชื่อมต่อนี้และเพื่อกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำเป็นต้องมีเงื่อนไขต่อไปนี้: สัญญาณจากเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงจะต้องมาถึงอินพุตด้วยการเปลี่ยนเฟส 360 องศา (หรือหลายเท่าเช่น 0, 720, 1,080 เป็นต้น องศา) และแอมพลิฟายเออร์ต้องมีอัตราขยายบางส่วน KycMIN เนื่องจากเงื่อนไขสำหรับการเปลี่ยนเฟสที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสร้างที่จะเกิดขึ้นนั้นสามารถทำได้ที่ความถี่เดียวเท่านั้น ที่ความถี่นี้เองที่ทำให้เครื่องขยายสัญญาณตอบรับเชิงบวกรู้สึกตื่นเต้น

ในการเปลี่ยนสัญญาณในเฟสจะใช้วงจร RC และ LC นอกจากนี้แอมพลิฟายเออร์เองก็แนะนำการเปลี่ยนเฟสในสัญญาณ เพื่อให้ได้รับการตอบรับเชิงบวกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (รูปที่ 11.1, 11.7, 11.9) จะใช้สะพาน RC รูปตัว T คู่ ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (รูปที่ 11.2, 11.8, 11.10) - สะพานเวียนนา ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (รูปที่ 11.3 - 11.6, 11.11 - 11.15) - วงจร RC การเปลี่ยนเฟส ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจร RC จำนวนลิงค์อาจมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ในทางปฏิบัติ เพื่อให้โครงการง่ายขึ้น จำนวนจะต้องไม่เกินสองหรือสาม

สูตรการคำนวณและความสัมพันธ์ในการกำหนดคุณลักษณะหลักของเครื่องกำเนิดสัญญาณไซน์ซอยด์ RC แสดงไว้ในตารางที่ 11.1 เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้นและทำให้การเลือกชิ้นส่วนง่ายขึ้น จึงมีการใช้องค์ประกอบที่มีเรตติ้งเท่ากัน ในการคำนวณความถี่ในการสร้าง (เป็น Hz) ค่าความต้านทานที่แสดงเป็นโอห์มและความจุ - ใน Farad จะถูกแทนที่ด้วยสูตร ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาความถี่ในการสร้างออสซิลเลเตอร์ RC โดยใช้วงจรป้อนกลับเชิงบวก RC แบบสามลิงค์ (รูปที่ 11.5) ที่ R=8.2 kOhm; C = 5100 pF (5.1x1SG9 F) ความถี่การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเท่ากับ 9326 Hz

ตารางที่ 11.1

เพื่อให้อัตราส่วนขององค์ประกอบตัวต้านทาน - คาปาซิทีฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสอดคล้องกับค่าที่คำนวณได้ เป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่งว่าวงจรอินพุตและเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ที่ครอบคลุมโดยลูปป้อนกลับเชิงบวกอย่าแบ่งองค์ประกอบเหล่านี้และอย่า ส่งผลกระทบต่อคุณค่าของพวกเขา ในเรื่องนี้ ในการสร้างวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ขอแนะนำให้ใช้ขั้นตอนการขยายสัญญาณที่มีความต้านทานอินพุตสูงและเอาต์พุตต่ำ

ในรูป ตาราง 11.7, 11.9 แสดงวงจร "ทางทฤษฎี" และทางปฏิบัติอย่างง่ายของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยใช้ทีบริดจ์คู่ในวงจรป้อนกลับเชิงบวก

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีสะพาน Wien แสดงในรูปที่ 1 11.8, 11.10 [R 1/88-34]. แอมพลิฟายเออร์สองสเตจถูกใช้เป็น ULF สามารถปรับความกว้างของสัญญาณเอาท์พุตได้โดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์ R6 หากคุณต้องการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีสะพาน Wien ซึ่งสามารถปรับความถี่ได้ โพเทนชิออมิเตอร์คู่จะเปิดเป็นอนุกรมพร้อมตัวต้านทาน R1, R2 (รูปที่ 11.2, 11.8) ความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวสามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนตัวเก็บประจุ C1 และ C2 (รูปที่ 11.2, 11.8) ด้วยตัวเก็บประจุแบบแปรผันคู่ เนื่องจากความจุสูงสุดของตัวเก็บประจุดังกล่าวแทบจะไม่เกิน 500 pF จึงสามารถปรับความถี่ในการสร้างได้เฉพาะในพื้นที่ที่มีความถี่สูงเพียงพอ (สิบ, ร้อย kHz) ความเสถียรของความถี่ในการสร้างในช่วงนี้ต่ำ

ในทางปฏิบัติ มักใช้ชุดตัวเก็บประจุหรือตัวต้านทานแบบสลับได้เพื่อเปลี่ยนความถี่ในการสร้างของอุปกรณ์ดังกล่าว และใช้ทรานซิสเตอร์สนามผลในวงจรอินพุต ในวงจรที่กำหนดทั้งหมดไม่มีองค์ประกอบใด ๆ ในการรักษาเสถียรภาพของแรงดันเอาต์พุต (เพื่อความง่าย) แม้ว่าสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานที่ความถี่เดียวกันหรือในช่วงการปรับค่าที่แคบ แต่ก็ไม่จำเป็นต้องใช้

วงจรของเครื่องกำเนิดสัญญาณไซน์โดยใช้โซ่ RC แบบเปลี่ยนเฟสสามลิงค์ (รูปที่ 11.3)

แสดงในรูปที่. 11.11, 11.12. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (รูปที่ 11.11) ทำงานที่ความถี่ 400 Hz [P 4/80-43] องค์ประกอบแต่ละส่วนของห่วงโซ่ RC การเปลี่ยนเฟสแบบสามลิงค์จะแนะนำการเปลี่ยนเฟสที่ 60 องศา โดยมีห่วงโซ่แบบสี่ลิงค์ - 45 องศา แอมพลิฟายเออร์แบบสเตจเดียว (รูปที่ 11.12) ซึ่งสร้างขึ้นตามวงจรที่มีตัวปล่อยทั่วไปจะแนะนำการเปลี่ยนเฟส 180 องศาที่จำเป็นสำหรับการสร้างที่จะเกิดขึ้น โปรดทราบว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามวงจรในรูป 11.12 ใช้งานได้เมื่อใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีอัตราการถ่ายโอนกระแสสูง (ปกติมากกว่า 45...60) หากแรงดันไฟจ่ายลดลงอย่างมากและไม่ได้เลือกองค์ประกอบสำหรับการตั้งค่าโหมด DC ของทรานซิสเตอร์อย่างเหมาะสม การสร้างจะล้มเหลว

เครื่องกำเนิดเสียง (รูปที่ 11.13 - 11.15) อยู่ระหว่างการก่อสร้างกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจร RC แบบเปลี่ยนเฟส [Рл 10/96-27] อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการใช้ตัวเหนี่ยวนำ (แคปซูลโทรศัพท์ TK-67 หรือ TM-2V) แทนที่จะเป็นองค์ประกอบต้านทานตัวใดตัวหนึ่งของห่วงโซ่การเปลี่ยนเฟส พวกมันจึงทำงานโดยใช้องค์ประกอบจำนวนน้อยกว่าและในช่วงการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่มากขึ้น .

ดังนั้น เครื่องกำเนิดเสียง (รูปที่ 11.13) จะทำงานเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายเปลี่ยนแปลงภายใน 1...15 V (ปริมาณการใช้กระแสไฟ 2...60 mA) ในกรณีนี้ ความถี่ในการสร้างจะเปลี่ยนจาก 1 kHz (ipit = 1.5 V) เป็น 1.3 kHz ที่ 15 V

ตัวบ่งชี้เสียงที่ควบคุมจากภายนอก (รูปที่ 11.14) ทำงานที่ 1) แหล่งจ่ายไฟ = 1...15 V; เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเปิด/ปิดโดยใช้ระดับลอจิคัลหนึ่ง/ศูนย์กับอินพุต ซึ่งควรอยู่ภายในช่วง 1...15 V เช่นกัน

เครื่องกำเนิดเสียงสามารถทำได้ตามรูปแบบที่แตกต่างกัน (รูปที่ 11.15) ความถี่ในการสร้างจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 740 Hz (กระแสไฟที่ใช้ 1.2 mA, แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ 1.5 V) ถึง 3.3 kHz (6.2 mA และ 15 V) ความถี่ในการสร้างจะมีเสถียรภาพมากขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายเปลี่ยนแปลงภายใน 3...11 V - คือ 1.7 kHz ± 1% ในความเป็นจริงเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ไม่ได้ผลิตบน RC อีกต่อไป แต่ใช้องค์ประกอบ LC และใช้การม้วนของแคปซูลโทรศัพท์เป็นตัวเหนี่ยวนำ

เครื่องกำเนิดการสั่นไซน์ซอยด์ความถี่ต่ำ (รูปที่ 11.16) ถูกประกอบขึ้นตามลักษณะวงจร "capacitive สามจุด" ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า LC ข้อแตกต่างคือขดลวดแคปซูลโทรศัพท์ถูกใช้เป็นตัวเหนี่ยวนำ และความถี่เรโซแนนซ์อยู่ในช่วงการสั่นสะเทือนของเสียงเนื่องจากการเลือกองค์ประกอบตัวเก็บประจุของวงจร

ออสซิลเลเตอร์ LC ความถี่ต่ำอีกตัวหนึ่งซึ่งสร้างโดยใช้วงจรคาสโค้ดจะแสดงในรูปที่ 1 11.17 [ร 1/88-51]. ในการเหนี่ยวนำคุณสามารถใช้หัวอเนกประสงค์หรือหัวลบออกจากเครื่องบันทึกเทป ขดลวดโช้ค หรือหม้อแปลงไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า RC (รูปที่ 11.18) ใช้กับทรานซิสเตอร์แบบ field-effect [Рл 10/96-27] โดยปกติจะใช้วงจรที่คล้ายกันเมื่อสร้างออสซิลเลเตอร์ LC ที่มีความเสถียรสูง การสร้างเกิดขึ้นแล้วที่แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเกิน 1 V เมื่อแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนจาก 2 เป็น 10 6 ความถี่ในการสร้างจะลดลงจาก 1.1 kHz เป็น 660 Hz และปริมาณการใช้กระแสไฟจะเพิ่มขึ้นตามลำดับจาก 4 เป็น 11 mA สามารถรับพัลส์ที่มีความถี่ตั้งแต่ไม่กี่ Hz ถึง 70 kHz และสูงกว่าได้โดยการเปลี่ยนความจุของตัวเก็บประจุ C1 (จาก 150 pF เป็น 10 μF) และความต้านทานของตัวต้านทาน R2

เครื่องกำเนิดเสียงที่นำเสนอข้างต้นสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้สถานะประหยัด (เปิด/ปิด) ของส่วนประกอบและบล็อกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะไดโอดเปล่งแสง เพื่อแทนที่หรือทำซ้ำตัวบ่งชี้ไฟ สำหรับการบ่งชี้เหตุฉุกเฉินและการเตือนภัย ฯลฯ

วรรณกรรม: Shustov M.A. การออกแบบวงจรเชิงปฏิบัติ (เล่ม 1) 2546

เป็นการดีกว่าที่จะไม่อธิบาย แต่จะเห็นทุกอย่างทันที:

ของเล่นตลกๆ ใช่ไหมล่ะ? แต่การเห็นก็เรื่องหนึ่ง แต่การลงมือทำเองเป็นอีกเรื่องหนึ่ง เรามาเริ่มกันเลย!

แผนภาพอุปกรณ์:

เมื่อเปลี่ยนความต้านทานระหว่างจุด PENCIL1 และ PENCIL2 ซินธิไซเซอร์จะสร้างทำนองของโทนเสียงที่แตกต่างกัน ชิ้นส่วนที่มีเครื่องหมาย * อาจไม่สามารถติดตั้งได้ แทนที่จะเป็นทรานซิสเตอร์ T1 KT817 ก็เหมาะสม BC337 แทน Q1 - KT816; พ.ศ. 327 โปรดทราบว่า pinout ของทรานซิสเตอร์ดั้งเดิมและอนาล็อกนั้นแตกต่างกัน คุณสามารถดาวน์โหลดแผงวงจรพิมพ์ที่เสร็จแล้วได้จากเว็บไซต์ของผู้เขียน

ฉันจะประกอบวงจรให้กะทัดรัดมาก (ซึ่งฉันไม่แนะนำให้ผู้เริ่มต้นทำ) บนเขียงหั่นขนม ดังนั้นนี่คือเค้าโครงวงจรเวอร์ชันของฉัน:

ด้านหลังทุกอย่างดูเรียบร้อยน้อยลง:

ฉันจะใช้ปุ่มจากอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเป็นที่อยู่อาศัย:

ในกรณี:

ฉันติดขั้วต่อลำโพงและขั้วต่อมงกุฎเข้ากับกาวร้อน:

อุปกรณ์ครบ:

ฉันยังเจอไดอะแกรมแบบง่ายด้วย:

โดยหลักการแล้ว ทุกอย่างจะเหมือนเดิม มีเพียงเสียงแหลมเท่านั้นที่จะเงียบลง

ข้อสรุป:

1) ควรใช้ดินสอ 2M (ความนุ่มนวลสองเท่า) การวาดภาพจะเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้มากกว่า

2) ของเล่นนี้น่าสนใจ แต่เริ่มเบื่อหลังจากผ่านไป 10 นาที

3) เมื่อคุณเบื่อของเล่นแล้ว คุณสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นได้ - ส่งเสียงวงจร กำหนดความต้านทานโดยประมาณด้วยหู

และสุดท้ายก็มีวิดีโอที่น่าสนใจอีกเรื่อง: