Какие основные параметры звукового генератора сигналов. Для чего используется такой прибор в радиоэлектронике. Как устроен генератор синусоидальных и прямоугольных сигналов. Какие дополнительные функции может иметь современный звуковой генератор.

Основные характеристики звукового генератора сигналов

Звуковой генератор — это прибор, вырабатывающий электрические сигналы различной формы в звуковом диапазоне частот. Основные характеристики такого прибора:

• Диапазон генерируемых частот: обычно от 1 Гц до 100 кГц, разделенный на несколько поддиапазонов
• Форма сигнала: синусоидальная и прямоугольная (меандр)
• Коэффициент гармоник синусоидального сигнала: менее 0,05%
• Максимальная амплитуда выходного сигнала: 2-3 В
• Возможность ступенчатой и плавной регулировки амплитуды
• Наличие выходного аттенюатора для ослабления сигнала
• Выходное сопротивление: обычно 600 Ом

Применение звукового генератора в радиоэлектронике

Звуковой генератор является одним из основных измерительных приборов в радиоэлектронике. Он используется для следующих целей:

• Настройка и проверка усилителей звуковой частоты
• Измерение амплитудно-частотных характеристик различных устройств
• Тестирование акустических систем и громкоговорителей
• Проверка частотных характеристик магнитофонов
• Настройка фильтров и резонансных контуров
• Калибровка других измерительных приборов

Устройство генератора синусоидальных сигналов

Генератор синусоидальных сигналов обычно выполняется по схеме усилителя с положительной обратной связью через мост Вина. Основные элементы такого генератора:

• Усилитель на транзисторах или операционных усилителях
• RC-цепочка (мост Вина) для задания частоты генерации
• Нелинейный элемент для стабилизации амплитуды (например, лампы накаливания)
• Переключатель диапазонов частот
• Плавный регулятор частоты

Генератор прямоугольных импульсов в составе звукового генератора

Для формирования прямоугольных импульсов (меандра) в звуковом генераторе обычно используется отдельная схема — триггер Шмитта. Она преобразует синусоидальный сигнал в прямоугольный. Основные элементы такого генератора:

• Компаратор на операционном усилителе
• Цепь положительной обратной связи для создания гистерезиса
• Выходной каскад для усиления сигнала

Дополнительные функции современных звуковых генераторов

Современные звуковые генераторы часто имеют расширенный набор функций:

• Встроенный частотомер для точного измерения частоты
• Вольтметр для измерения амплитуды сигнала
• Контрольный усилитель для прослушивания сигнала
• Возможность кратковременного выключения сигнала
• Синхровыход для запуска осциллографа
• Цифровой дисплей для отображения параметров
• Интерфейс для подключения к компьютеру

Методы снижения нелинейных искажений в звуковом генераторе

Для получения синусоидального сигнала с малыми нелинейными искажениями в звуковых генераторах применяются следующие методы:

• Тщательный подбор элементов моста Вина
• Использование прецизионных резисторов и конденсаторов
• Применение нелинейных элементов для стабилизации амплитуды
• Питание от стабилизированных источников
• Экранирование чувствительных узлов схемы

Особенности конструкции звукового генератора

При разработке конструкции звукового генератора учитываются следующие особенности:

• Экранирование чувствительных узлов для снижения наводок
• Применение качественных переключателей и регуляторов
• Разделение аналоговых и цифровых цепей питания
• Использование качественных разъемов для подключения
• Обеспечение хорошего теплоотвода
• Удобное расположение органов управления на передней панели

Использование звукового генератора при настройке аудиотехники

Звуковой генератор — незаменимый прибор при настройке различной аудиоаппаратуры:

• Проверка частотного диапазона усилителей и акустических систем
• Измерение коэффициента гармоник усилителей
• Настройка фильтров в акустических системах
• Измерение чувствительности микрофонов
• Проверка работы регуляторов тембра
• Настройка эквалайзеров

Программные генераторы звуковых сигналов

В последнее время все большую популярность приобретают программные генераторы звуковых сигналов. Их основные особенности:

• Работают на обычном компьютере со звуковой картой
• Позволяют генерировать сигналы различных форм
• Имеют широкий набор настроек параметров сигнала
• Могут сохранять настройки и результаты измерений
• Часто имеют функции анализатора спектра
• Значительно дешевле аппаратных генераторов

Генератор звуковой частоты | Практическая электроника

Что такое генератор звука и с чем его едят? Итак, давайте первым делом определимся со значением слова “генератор”. Генератор – от лат. generator – производитель. То есть объясняя домашним языком, генератор – это устройство, которое производит что-либо. Ну а что такое звук? Звук – это колебания, которые может различить наше ухо. Кто-то пёрнул, кто-то икнул, кто-то кого то послал – все это звуковые волны, которые слышит наше ухо. Нормальный человек может слышать колебания в диапазоне частот от 16 Гц и до 20 Килогерц.  Звук до 16 Герц называют инфразвуком, а звук более 20 000 Герц – ультразвуком.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что генератор звука – это устройство, которое излучает какой-либо звук. Все элементарно и просто 😉 А почему бы его нам не собрать? Схему в студию!

Как мы видим, моя схема состоит из:

– конденсатора емкостью 47 наноФарад

– резистора 20 Килоом

– транзисторов КТ315Г и КТ361Г, можно с другими буквами или вообще какие-нибудь другие маломощные

– маленькая динамическая головка

– кнопочка, но можно сделать и без нее.

На  макетной пл ате все это выглядит примерно вот так:

А вот и транзисторы:

Слева – КТ361Г, справа – КТ315Г.  У  КТ361 буква находится посередине  на корпусе, а у 315 – слева.

Эти транзисторы являются комплиментарными парами друг другу.

А вот и видео:

Частоту звука можно менять, меняя значение резистора или конденсатора. Также частота увеличивается, если повышать напряжение питания. При 1,5 Вольт частота будет ниже, чем при 5 Вольтах. У меня на видео напряжение выставлено 5 Вольт.

Знаете в чем еще прикол? У девчат диапазон восприятия звуковых волн намного больше, чем у парней. Например, парни могут слышать до 20 Килогерц, а девчата уже даже до 22 Килогерц. Этот звук настолько писклявый, что он очень сильно действует на нервы. Что я хочу этим сказать?)) Да да, почему бы нам не подобрать такие номиналы резистора или конденсатора, чтобы девчата слышали этот звук, а парни нет? Прикиньте, сидите вы на парах, врубаете свою шарманку и смотрите на недовольные рожи одногруппниц (классниц). Для того, чтобы настроить прибор, нам конечно понадобится девочка, которая помогла бы услышать этот звук. Не все девчата также воспринимают этот высокочастотный звук. Но самый-самый прикол в том, что невозможно узнать, откуда идет звучание))).  Только если что, я вам это не говорил).

www.ruselectronic.com

Тонгенератор (Онлайн воспроизведение звука на определенной заданной Вами частоте и громкости. Используется для настройки звучания или тестирования акустики/сабвуфера)

Главная   •   Сервисы   •   Тонгенератор (Онлайн воспроизведение звука на определенной заданной Вами частоте и громкости. Используется для настройки звучания или тестирования акустики/сабвуфера)

Как пользоваться тонгенератором для установки нужной частоты среза на регуляторе фильтра усилителя.

Для начала на вход усилителя нужно подать аудиосигнал с устройства (ПК, смартфон и т.д.), подключенного к интернету и воспроизводящего звук.

Все остальные устройства от входа усилителя нужно отключить.

Убедившись, что звук с подключенного к усилителю устройства воспроизводится можно начинать настройку фильтров усилителя.

Рассмотрим настройку фильтров усилителя на примере двухполосной системы, построенной на поканальном подключении к 4-х канальному усилителю.

Допустим, высокочастотники (твитера) подключены на выходы усилителя 1 и 2. Подключаем на соответствующие входы усилителя тонренератор.

Если твитер должен работать с ограничением в 4000 Гц — устанавливаем эту частоту на тонгенераторе. На усилителе, при этом, нужно установить регулятор HPF на более высокое значение (например на 8000 Гц или в крайнее положение ручки регулятора). Включаем тонгенератор и очень плавно и медленно поворачиваем ручку регулятора в обратном направлении до тех пор, пока не услышим в твитерах заданный тонсигнал. Как только громкость тонсигнала перестала прибавляться при повороте ручки — это означает, что фильтр усилителя установлен на заданной частоте в 4000 Гц.

Теперь нужно настроить мидбас.

Переключаем устройство с тонгенератором с входов 1 и 2 на входы 3 и 4.

Сначала настраиваем HPF на частоте, к примеру 65 Гц (настраивается так же как и для твитера). После того как настройка HPF закончена, переходим к настройке LPF (фильтра низких частот).

Устанавливается частота, например те же 4000 Гц, на тонгенераторе. Ручкой регулятора LPF на усилителе устанавливаем значение, ниже заданной частоты тонгенератора.

Включаем тонсигнал и медленно поворачиваем регулятор вперед.

Когда мы услышим в настраиваемом динамике сигнал тонгенератора и громкость его перестанет возрастать при повороте ручки — заданное значение фильтра установлено.

Все остальные компоненты системы настраиваются точно так же.

www.ural-auto.ru

Генератор Ужасных Звуков (ГУЗ)

На вкус и цвет товарищей нет. Насчет звуков человечество тоже определилось и хорошо оделяет благами сочинителей и извлекателей музыкальных приятностей. Слух развит не у всех, а вот сомнений во всеобщей врождённой способности издавать нечто неприятное для окружающих, нет ни у кого, хотя это и заблуждение.

Предлагаемый Генератор Ужасных Звуков (ГУЗ) «заводит» детей в возрасте 4…12 лет. Нагло-деструктивный смысл игры состоит в подборе максимально неблагозвучной комбинации частот.

Сочетание нескольких частот всегда можно оценить по шкале прекрасно — ужасно. Развитость любого восприятия определяется его рабочим диапазоном. Рафинированные эстеты и ценители туалетного фольклора в общении одинаково занудны. Любители сладенького и солёненького потеряны для кулинарии. А что думает ваш пёс о великой французской парфюмерии лучше с собачьего не переводить.

Из опыта сосуществования с ГУЗ.
Это спорт: цель состязания практического смысла не имеет.
Это игра: хотя бы и на нервах.
Это творчество: для победы нужен талант или хотя бы способности.
Это труд: умение развиваемо.
Это педагогика: и последние станут первыми.
Это отдых: для ума и тела, поскольку они не требуются.
Это наука: максигнусность ещё не найдена.
Это безобразие: оно заканчивается одновременно с батареями питания.

При всём разнообразии подходов к производству неприятных звуков их можно свести к двум структурным схемам. В любом случае есть набор отдельных генераторов звуковой частоты, подбором частот которых и достигают желаемого впечатления. Дальше можно либо объединить сигналы с выходов генераторов в один и использовать общий канал усиления и звуковоспроизведения, либо каждый из генераторов имеет свой усилитель и звуковой излучатель.

Простой генератор ужасных звуков

Синтезатор
В самом простом случае в качестве индивидуальных генераторов звука допустимо использовать простые импульсные генераторы. Для совместной работы желательно унифицировать характеристики их выходных сигналов. Здесь они меандры. Смесь из таких сигналов несколько улучшает восприятие на слух их взаимодействующих гармоник.

Здесь организованы два генераторных канала, каждый из которых состоит из перестраиваемого по частоте автогенератора на логических элементах и делителя частоты пополам на одноразрядном счетчике из D-триггера. После такого делителя всегда имеем чистый меандр.

На электрической схеме видно, что в выполнении функционально идентичных генераторов есть существенные отличия. Это вынужденная мера при их сборке из набора логических элементов одного корпуса микросхемы. Опыт показывает, что у одинаковых по схеме генераторов при настройке на близкие частоты возникает то, что называют слипание частот, затягивание, взамосинхронизация. Тогда регулятор частоты одного из них перестаёт действовать и в большом диапазоне копирует настройку другого.

Если у двух генераторов равные частоты получаются при существенно различных значениях времязадающих элементов (здесь R2,PR1,C1 и R3,PR2,C2), то такой опасности нет.

Хотя микросхемы хорошо работают в диапазоне питающих напряжений 3,5…15V, здесь они запитаны через параметрический стабилизатор (4,7V) на опорном диоде VD1. Его балластом являются резисторы R4, R5. Причём вместе с С3 они образуют двусторонний T-образный фильтр от помех.

Частота генераторов на логических элементах сильно зависит от напряжения питания. В автономных устройствах гальванические элементы со временем «садятся» и без стабилизации добытые гнусности будут улучшаться.

Указанные входные напряжения +7,8…+10V соответствуют стандартной семиэлементной гальванической батарее международного типоразмера 6F22, известной у нас по её первому (40 лет назад!) наименованию «Крона» или герметичной цилиндрической аккумуляторной батарее 7D-0,125.

Если у вас есть иные источники стабильного напряжения, можете смело их использовать, исключив элементы VD1, R3 и R4. С3 лучше оставить.

Акустика
Ужасть украшают децибелы. И самого себя попугать, и щедро поделится ими с окружающими. Тут два пути. Или используем усилители и акустику имеющейся бытовой аппаратуры, или делаем совершенно автономное устройство.

Первый путь прост, быстр в исполнении, эффективен в акустическом плане и привязывает соединительным шнуром группу малолетних экспериментаторов к одному месту, оставляя для взрослых весь остальной мир. Второй путь хорош, если взрослые объединены чем-то стационарным (столом, ТВ, диваном), а всё мешающее удаляется чем дальше за горизонт, тем лучше.

Во всех музыкальных центрах предусмотрены входы для подключения внешних источников стереосигнала (AUX). Есть аналогичные входы на компьютерных звуковых платах (AUX, LINE). Аудио входами оснащены все телевизоры (в основном пока монофоническими). Во всех случаях сигнал с одного выхода подаем на левый канал, со второго на правый. Собственно «ужасности» пространственное разделение звуков не мешает. Тем более не до эстетических переживаний соседям за стенкой.

Уровень выхода импульсных сигналов c синтезатора больше, чем требуется для обычного усилителя низкой частоты (Uinp = 0,2…1V, Rinp = 20…100kΩ), поэтому проблем с сопряжением не должно быть. Нужно лишь помнить, что на вход УНЧ нужно подавать переменный сигнал без постоянной составляющей, т.е. через разделительный конденсатор.

Схема сопряжения для одного канала. Триммер RP5 согласовывает выходной уровень сигнала с синтезатора и входной уровнень конкретного усилителя. Установите его так, чтобы регулятор громкости усилителя оптимально ей управлял.

Автономному генератору нужен свой звуковой усилитель. Выбираем их из необходимой мощности на выходе. Объединяем сигналы в один на простом резистивном микшере с возможностью раздельной регулировки выходного уровней звука для каждого из генераторных каналов.

О настройке
Регулировка частот от низких до высоких частот проводится изменением сопротивления настроечного резистора. Для получения комфортного ощущения равномерного изменения частоты от угла поворота ручки регулятора его характеристика должна быть логарифмической. Для отечественных элементов ей соответствует литера Б в конце наименования. Можно усовершенствовать (усложнив) настройку, поделив звуковой диапазон на два-три поддиапазона.

Для честной групповой игры (очень ценится!) совершенно необходима память настроек. Даже фиксации всего двух настроек достаточно для безупречного соревнования с любым числом игроков по олимпийской системе с выбыванием проигравшего. Одна из настроек хранит наиболее впечатляющую звуковую комбинацию на данный момент, а вторая используется для творческих изысканий претендента. Переводом переключателя всегда можно сравнить оба звука и выбрать худший. При выигрыше претендента его настройки фиксируются, а следующая попытка идёт с регуляторами низвергнутого с пьедестала.

Победа вожделенна и не стоит соблазнять возможностью чуть-чуть подправить звук лидера. Настройки нужно защищать от шустриков. В данном случае, простота электроники оставляет эту функцию конструктору корпуса. Годятся все варианты механическую блокировки или затруднение доступа к регуляторам сохраняемых настроек.
Хорошая зарекомендовала себя, например, жезловая защита, где в качестве регуляторов использованы подстроечные резисторы с коротким шлицом, не выступающими над лицевой панелью прибора, а в наличии есть только одна пара переставляемых утапливаемых ручек.

Синтезатор ужасных звуков. Корпус из алюминиевого профиля с боковыми козырьками хорошо защищают ручки от случайных касаний, а расположение регуляторов, относящихся к разным настройкам на противоположных сторонах делает попытки сбить настройки лидера уж очень явными. В среднем положении переключателя контроля А/В питание снимается.
Две настройки в одном из генераторов. В положении переключателя «off» отдельной группой переключателя SA1 (не показана) питание выключается.

Конструкция

Разводка печати синтезатора. Стабилизатор питания (R3, R4, C3, VD1), необходимый только в ряде случаев, не показан. Настроечные резисторы RP1 и RP2 устанавливаются отдельно.
Шаг сетки 1,25 мм.

— Не беспокойтесь, у нас самые ломкие игрушки!

В шутке, с учётом последнего пункта из «Опыта сосуществования«, много здравого смысла. Для сытости волков и целости овец идеальны квадратные батарейки на 9V («Крона», 6F22). При ёмкости в 200 мАч игра плавно замирает за 3…5 часов без перехода в фазу скандала со взрослыми. Время выяснено экспериментально для устройства со встроенным усилителем звука на 1,5 ватта. Несоответствие выходной мощности, ёмкости батареи и времени её использования кажущееся. Даже любители ужасов не слушают их постоянно и на максимальном уровне.

Когда с какофонией захочется покончить раз и навсегда, отметив этот перелом в буфете консерватории, перед физическим уничтожение ГУЗа вспомните, что вторичное использование — девиз эпохи.

Точно такие же устройства, отличающиеся только наименованием, используются для синтеза звуков в тонстудиях радио, кино, ТВ и театров для подбора гудков далёких паровозов, старинных автомобилей и т.д. Две чашечки в звонках механических телефонных аппаратов и дорогих будильниках, двойные серебристые рожки клаксонов автомобилей с каретными кузовами, парные свистки окутанных паром локомотивов, это способ получения «властных» звуков, в понимании европейцев с границы XIX-XX.

Выбор наиболее неприятного звука в игре происходит консенсусом, значит это свойство для людей объективно. Звук, как и любой другой стимул, воспринимается по контрасту. Если фон места музыкальный (дискотека, клуб), то лучшего сигнала для привлечения, переключения и фокусировки внимания, чем гадость, трудно придумать. В экстренных случаях важна только безусловность результата, а не правила приличия.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Генератор звуковых частот для проверки усилителей НЧ

Различные усилители звука, как микрофонные, так и мощные оконечные УМЗЧ, нуждаются при настройке в эталонном сигнале постоянной величины. Многие испытывают и настраивают схемы УНЧ просто коснувшись пальцем входа или подав музыкальную мелодию от ПК или смартфона, более продвинутые радиолюбители запускают специальные тестовые программы, но правильнее всего будет собрать маленький и простой малошумящий тестовый генератор, чтобы раз и навсегда решить этот вопрос.

Схема генератора ЗЧ для проверки УНЧ

Схема транзисторного генератора для тестирования УНЧ

Данная схема представляет собой генератор синусоидальных сигналов с тремя переключаемыми частотами: 300 Гц, 1 кГц, 3 кГц, и благодаря низкому гармоническому искажению — 0,11%, 0,23% и 0,05% соответственно при максимальном выходном напряжении, устройство действительно хорошо работает во время испытаний и измерений параметров усилительных аудиоустройств.

Плата генератора для проверки УНЧ

Выходное напряжение генератора устанавливается в 2-х поддиапазонах 0 — 77,5 мВ и 0 — 0,775 В (RMS). Частоты выбираются с помощью переключателя S1, выходной диапазон напряжений — S2.

Расположение деталей на плате генератора ЗЧ

Калибровка частот на каждом из поддиапазонов выполняется с помощью частотомера и потенциометров R3, R4 и R5. Откалибруйте величину выходного напряжения с помощью милливольтметра.

Осциллограмма сигнала выхода 1 Осциллограмма сигнала выхода 2

Питание схемы возможно от 8 — 15 В. Стабилизатор 78L05 с двумя диодами 1N4148 снижает входное напряжение до 6,2 В. Потребляемый ток около 4,5 мА, поэтому с целью предельного уменьшения шумов и возможности использовать тестер автономно — запитывайте его от батареек (аккумуляторов).

2shemi.ru

Генератор звуков онлайн

В детстве я был заядлым радиолюбителем — собирал из деталей разные интересные радиосхемы. Один раз собрал генератор звуковых сигналов, и даже соединил его со сделанной вручную моим двоюродным братом клавиатурой. Получилось что-то вроде электронного пианино, правда состоящего всего из одной октавы:)

Теперь захотелось повторить такой генератор, но уже на совсем другом качественном уровне: в Интернете и онлайн. Для этого пришлось изучить стандарты звуковых файлов, которые, кстати, разработаны не очень правильно, с точки зрения советской школы метрологии и стандартизации. Кроме того, наш всеми горячо любимый браузер Internet Explorer, вплоть до 9-й версии, так и не научился проигрывать файлы с расширением wav в тэге <audio>. Но зато в остальных браузерах генератор работает стабильно. Он может генерировать короткие звуки (до 4 секунд), которые могут понадобиться для различных приложений, например, в мобильный телефон.

На данный момент, получить сгенерированный файл можно в формате wav, но его потом легко сконверировать в любой другой, например, с помощью этого сайта. Качество же аудио достаточно высокое: 2 независимых канала, 16 Байт/выборку, 700 кб/с.

	Громкость основного сигнала
	Громкость белого шума
	Длительность звучания

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

gorchilin.com

ЗВУКОВОЙ ГЕНЕРАТОР СИГНАЛА СИНУСОИДАЛЬНОЙ ФОРМЫ С ОЧЕНЬ МАЛЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ГАРМОНИК

Г. М е й е р

Звуковой генератор вырабатывает сигналы си­нусоидальной формы (с очень малым — меньше 0,05% — коэффициентом гармоник) и прямоуголь­ной — меандр (с высокой спектральной составляю­щей — до 50 МГц). Генератор работает в диапазо­не частот от 1 Гц до 100 кГц, разделенном на пять поддиапазонов: 1 — 10, 10 — 100, 100 — 1000 Гц; 1 — 10, 10 — 100 кГц. Максимальная амплитуда си­нусоидального сигнала на выходе — 3 В, прямо­угольного — 2,5 В. Амплитуду сигналов можно ре­гулировать ступенями и плавно. Регуляторы ам­плитуды каждого вида сигнала — раздельные.

Выходной аттенюатор синусоидального сигнала позволяет уменьшать амплитуду в 3, 10, 30, 100, 300, 1000 и 3000 раз, а аттенюатор прямоугольного сигнала — в 5, 50 и 500 раз.

Точность амплитуды синусоидального сигнала на выходе при переключении поддиапазонов и в пределах поддиапазона не хуже ±0,5 дБ.

В генераторе предусмотрено кратковременное выключение сигнала. Это бывает необходимо, на­пример, для того, чтобы убедиться в преобладании сигнала над шумами в исследуемом устройстве или для отметок при записи на магнитную ленту. В мо­мент выключения сигнала звуковой генератор вы­рабатывает помеху с уровнем не более — 90 дБ.

Номинальное сопротивление нагрузки генерато­ра (канал синусоидального сигнала) 600 Ом.

Частота звукового генератора контролируется встроенным электронным частотомером с линейной шкалой. Грубый переключатель шкал частотомера сопряжен с переключателем поддиапазонов звуко­вого генератора. Частотомер может работать и ав­тономно (есть вход внешнего сигнала). При этом амплитуда сигнала, подаваемого на частотомер, должна быть в пределах 0,4 — 40 В.

Имеющийся в звуковом генераторе вольтметр подключен к аттенюатору синусоидального сигна­ла (выход 30 мВ). Таким образом, всякая пере­грузка генератора при напряжении, большем 30 мВ, а также короткие замыкания на выходе регистрируются вольтметром. Это особенно удобно при настройке последовательных резонансных кон­туров.

Вольтметром можно пользоваться и для изме­рений внешних сигналов. Для этого он имеет гнез­до внешнего входа и переключатель пределов 0,03; 0,1; 0,3; 3 и 10 В. Гнездо входа вольтметра — стан­дартное магнитофонное, стерео. Для удобства ра­боты с вольтметром при налаживании стереофони­ческой аппаратуры в приборе предусмотрен пере­ключатель каналов.

Нелинейные искажения, показания частотомера и вольтметра на поддиапазоне 1 — 10 Гц не гаран­тируются. На всех остальных поддиапазонах точ­ность не хуже ±5%.

Звуковой генератор снабжен встроенным кон­трольным усилителем. Это дает возможность про­слушать, например, дикторский текст тестов ЛИР-Ч, ЛИБ-Ч при проверке частотной характери­стики магнитофонов, не имеющих своего усилителя. Через регулятор громкости контрольный усилитель подключен к вольтметру. С помощью встроенного усилителя можно на слух оценить характер шумов исследуемых устройств, а также испытать громко­говорители. Выходная мощность контрольного уси­лителя 25 Вт на нагрузке 4 Ом.

Для удобства осциллографических измерений звуковой генератор имеет гнездо для синхрониза­ции осциллографов с постоянной амплитудой око­ло трех вольт.

Габариты звукового генератора 290Х130Х Х230 мм.

Функциональная схема звукового генератора изображена на рис. 1.

Сигнал с генератора 1 синусоидального сигнала через контакты переключателя ВЗ кратковремен­ного выключения сигнала и плавный регулятор R43 амплитуды поступает на вход эмнттерного повторителя 2, а с него через ступенчатый аттеню­атор 3 — на выход. К выходу «30 мВ» аттенюатора 3 подключен вольтметр 4. Режим работы вольтметра выбирают переключателем В7.

В режиме внешних измерений сигнал через пе­реключатель В6 поступает через эмиттерный по­вторитель 6 на входной делитель 5, а с него — на вольтметр.

На генератор 7 прямоугольных импульсов сиг­нал подается с задающего генератора 1. Амплитуду прямоугольного напряжения регулируют сту­пенчатым аттенюатором 8.

Частотомер 9 может работать, как указывалось выше, в режиме внутренних или внешних измере­ний.

Контрольный усилитель 10 через регулятор громкости R134 подключен к вольтметру.

Принципиальная схема генератора синусоидаль­ного сигнала изображена на рис. 2.

Задающий генератор выполнен по схеме усили­теля (на транзисторах TI — T5), охваченного поло­жительной обратной связью через мост Вина. Не­линейные искажения такого генератора зависят от попарной точности элементов моста. Поэтому-то параллельно основным конденсаторам моста (С1, С2, С4, С6, С8, С10, СП, С13, С15, СП) включены подборочные конденсаторы малой емкости.

Наиболее «капризной» деталью в мосте Вина является переменный сдвоенный резистор. Он дол­жен иметь логарифмическую зависимость сопро­тивления от угла поворота и разброса сопротивле­ний обеих частей от угла поворота движка не дол­жно быть. Кроме того, плохие контакты создают при вращении нежелательные явления.

Рис. 1. Функциональная схема звукового генератора:

1 — генератор синусоидального сигнала; 2 — эмиттерный повторитель; 3 — ступенчатый аттенюатор; 4 — вольтметр: 5 — входной делитель; 6 — эмиттернын повторитель; 7 — генератор прямоугольных импульсов; 8 — ступенчатый аттенюатор; 9 — частотомер; 10 — контрольный усилитель

Автор отказался от переменного резистора, за­менив его ступенчатым переключателем. Шкала переключателя в каждом частотном поддиапазоне имеет отметки 1; 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10. Для получения промежуточных значений частот преду­смотрен сдвоенный резистор R12R24, выведенный на лицевую панель под отвертку, который исполь­зуется только тогда, когда в этом есть необходи­мость.

Рис. 2. Принципиальная схема генератора синусоидального сигнала

В задающем генераторе усилительные каскады собраны на транзисторах Т2 и Т4. Остальные кас­кады (на транзисторах 77, ТЗ, Т5) — эмиттерные повторители. Рабочая точка усилителя (чуть выше порога устойчивой генерации) устанавливается подстроечным резистором R40. В качестве стаби­лизатора амплитуды выходного сигнала использу­ется нелинейный элемент (лампы накаливания Л1 пЛ2).

С выхода задающего генератора (эмиттер тран­зистора Т5) синусоидальный сигнал поступает на генератор прямоугольных импульсов, а через кон­денсатор С26 в частотомер и на кнопку ВЗ кратко­временного выключения сигнала, а также на выход «Синх. осциллографа».

С плавного регулятора амплитуды через эмит­терные повторители на транзисторах Т6, Т7 сигнал подается на выходной аттенюатор, собранный на резисторах R49 — R56.

Несколько повышенное напряжение питания (40 В) выбрано из соображений получения малого коэффициента гармоник.

Принципиальная схема частотомера приведена на рис. 3. Он выполнен на транзисторах Т8 — Т14.

Чтобы частотомер не влиял на работу звуково­го генератора, не увеличивал коэффициент гармо­ник последнего, первые два транзистора включены по схеме эмиттерного повторителя.

На транзисторе Т10 собран усилитель-ограни­читель. Импульсы с него управляют триггером Шмитта (транзисторы T11, Т12). Сигнал последнего дифференцируется цепочкой C35R71 и включа­ет ждущий мультивибратор (транзисторы Т13, Т14), который на каждом из поддиапазонов гене­рирует импульс определенной длительности. Так как частота, подаваемая на вход частотомера, ме­няется, а длительность импульса ждущего мульти­вибратора остается неизменной, то меняется скважность импульсов, поступающих на измери­тельный прибор ИП1. Прибор ИП1, проградуиро-ванный по частоте, измеряет постоянную состав­ляющую, которая зависит от скважности импуль­сов.

На рис. 4 показана принципиальная схема гене­ратора прямоугольных импульсов. Задающим гене­ратором для него является звуковой генератор.

Первые два каскада (транзисторы 775, 776) — эмиттерные повторители. На транзисторах 777, Т18 собраны усилители-ограничители синусоидаль­ного сигнала. Импульсы с коллектора транзисто­ра Т18 управляют работой триггера (779, Т20). Переход триггера из одного устойчивого состояния в другое происходит в момент прохождения вход­ного синусоидального сигнала через нуль. На тран­зисторе Т21 собран формирователь прямоугольных импульсов.

Через эмиттерный повторитель (транзистор Т22) меандр подается на выходной делитель (см. рис. 5).

Подстроечным резистором R87 при налажива­нии, добиваются симметрии выходных импульсов.

Рис. 3. Принципиальная схема частотомера

Рис. 4. Принципиальная схема генератора прямоугольных импульсов

Принципиальная схема вольтметра изображена на рис. 5. Первые два транзистора (Т23, Т24) включены по схеме эмиттерного повторителя. Они используются только в режиме внешних измере­ний. Входной сигнал через резисторы подгонки шкал и резистнвно-емкостный делитель — переклю­чатель пределов измерений подается на базу тран­зистора Т25.

На транзисторах Т25 — Т28 выполнены усили­тельные каскады. С выхода последнего измеряе­мый сигнал подается на выпрямитель (диоды Д12, Д13), а затем на измерительный прибор ИП2. Так как он работает на уровне около 5 В, шкала при­бора достаточно линейна.

С резистора R134 («Громкость») сигнал посту­пает на контрольный усилитель.

Принципиальная схема контрольного усилителя показана на рис. 6. Он собран на транзисторах ТЗО — Т36. Предварительный усилитель выполнен на транзисторах ТЗО, Т31. Фазоинверсный каскад собран на транзисторе Т32. Сигнал с него поступа­ет на выходной усилитель (транзисторы ТЗЗ — Т36). Усилитель охвачен отрицательной обратной связью через резисторы R175, R176. Начальный ток транзисторов выходного каскада устанавлива­ют подстроечным резистором R158. Плечи усилите­ля симметрируют другим подстроечным резисто­ром R165 Чувствительность усилителя можно ре­гулировать резистором R175.

Рис. 5. Принципиальная схема вольтметра

На рис. 7 показана принципиальная схема блока питания. Напряжение 40 В стабилизировано.

Стабилизатор собран на транзисторах Т37 — Т39.

Питание на контрольный усилитель подается с отдельной обмотки трансформатора Tpl.

Конструкция и детали. Звуковой генератор соб­ран в металлическом прямоугольном корпусе. Фо­тография передней панели приведена на рис. 8. Внутренний вид прибора показан на рис. 9.

Рис. 6. Принципиальная схема контрольного усилителя

Трансформатор собран на магнитоироводе ШЛ16X35 (толщина ленты 0,35 мм). Первичная обмотка содержит 1440 витков провода ПЭВ-1 0,31 Вторичные обмотки содержат 130+130 витков про­вода ПЭЛ 0,51 и 290 витков провода ПЭЛ 0,64. Экранная обмотка содержит один слой провода ПЭВ-1 0,31.

Транзистор Т7 установлен на небольшом ра­диаторе.

Рис. 7. Принципиальная схема блока питания

 

Рис. 8. Внешний вид прибора

   

Рис. 9. Внутренний вид прибора

Разброс между нарами конденсаторов в мосте Вина не должен превышать 2%. Этого добиваются параллельным включением дополнительных кон­денсаторов. Резисторы подбираются с точностью 1%.

Звуковой генератор налаживают по общеприня­тым методикам, неоднократно опубликованным в любительской радиотехнической литературе.

nauchebe.net

Простой звуковой генератор — RadioRadar

Аудиотехника

Главная  Радиолюбителю  Аудиотехника

---

Простой генератор звуковой частоты собрать совсем несложно. Пригодиться он может для проведения тестирования любых звуковых цепей, к примеру, самодельной аппаратуры, или для игровых/обучающих целей («just-for-fun»). Звук, который будет издавать такой генератор – в большинстве случаев писк. Поэтому такой прибор еще часто называют «пищалкой».

Собрать «пищалку» можно несколькими способами. Опишем два самых простых.

Способ 1 — аналоговый

Схема выглядит так:

Рис. 1. Схема звукового генератора

Требуемые инструменты и материалы:

• Материал для платы – подойдет небольшой кусок фольгированного текстолита.
• Резак.
• 2 комплементарных транзистора типа NPN и PNP. Мощность должна быть совсем небольшой. Примеры таких пар: 2SA1908 — 2SC5100; BD241C -пара BD242C; BC33740 и BC32740 и т.п.
• Конденсатор емкостью от 10 до 100 фарад.
• Маломощный динамик – новый или от любой техники, к примеру, от накладных наушников или слабеньких колонок.
• Кнопка (можно использовать тумблер) – подойдет любая, от фонарика, испорченного джойстика и даже старого тетриса.
• Батарейка – крона или пальчиковая. От мощности батарейки будет зависеть мощность генератора.
• Подстроечный резистор номиналом не более 100-200 кОм.

Первым делом готовим плату – резаком проделываем на ней горизонтальные прорези так, чтобы полученные участки с проводником выполняли роль дорожек, как при травлении. Как альтернативу можно использовать макетную плату (она тоже не требует работы с реагентами, краской и т.п.).

Бывалые радиолюбители определенно смогут собрать такую схему даже без плат, путем простой пайки деталей между собой на весу (в этом случае лучше всего использовать в качестве соединителей провода в изоляционной оплетке).

Компоненты монтируются в любом удобном вам порядке.

Переменный резистор позволит вам «поиграться» с «пищалкой», меняя частоту генерации в определённых пределах (для более сложной генерации звуковых колебаний проектируются более сложные схемы).

Итоговый вариант может выглядеть так.

Рис. 2. Звуковой генератор в сборе

Если в доступе есть двубазовый транзистор (например, как КТ117), то схема становится еще проще.

Рис. 3. Схема с двубазовым транзистором

Способ 1.1 – расширенный для дверного звонка

Если конечной целью использования генератора звука является функционал дверного звонка, то при минимальном количестве исходных элементов можно получить «трели канарейки», собрав схему ниже.

Рис. 4. Схема звукового генератора

Даже ее можно спаять «на весу» без использования печатной или макетной платы.

Способ 2 — с использованием микросхем («цифровой»)

Как бы это ни казалось странным, но простой звуковой генератор можно сделать и из микросхем.

В качестве «простой» микросхемы можно использовать К155ЛА3 (как аналог К555ЛА3 или другие, работающие по логике двух «и-не»).

Фактически, схема представляет собой слегка переделанный генератор тактовых импульсов (ГТИ). Итоговая схема выглядит следующим образом.

Рис. 5. Итоговая схема

Частоты звуковых колебаний здесь могут подстраиваться резистором R1 (второй регулирует величину выходного сигнала) в пределах 500 Гц – 5 кГц.

Все указанные логические элементы (DD1.1-DD1.4) фактически представлены в одном корпусе микросхемы, то есть для сборки вам понадобится только 4 детали (микросхема, 2 резистора и конденсатор).

Способ 2.1 – «странные звуки»

На базе все той же микросхемы, можно сгенерировать целую «какофонию» звуков. Это может быть и мычание быка, и кваканье, и мяуканье, и даже «уканье» кукушки.

Схема будет иметь следующий вид.

Рис. 6. Схема звукового генератора

Добавляются несколько резисторов и транзистор. Получается своего рода симбиоз аналоговой и цифровой схемы.

В качестве микросхемы здесь используется К176ЛА7, однако могут подойти и другие аналоги (например, из серии К561).

Автор: RadioRadar

Дата публикации: 22.12.2017

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

www.radioradar.net