Частотный генератор своими руками: Генератор сигналов: функциональный генератор своими руками

Содержание

Генератор

Генератор - устройство вырабатывающее эл. энергию. Генератор сигналов — схема или устройство вырабатывающее сигнал определенной формы.

Переносной цифровой генератор импульсов PDG-2500

Подразделение IXYS Colorado корпорации IXYS Corporation представило переносной цифровой генератор импульсов PDG-2500 с аналоговым каналом, напряжением +5В. PDG-2500 вырабатывает одиночные импульсы длительностью от 80 нс до 1 с и частотой от 5 Гц до 1 МГц. Устройство имеет интуитивный интерфейс с сенсорным дисплеем для контроля разрешающей способности цифрового генератора импульсов, а также дополнительный источник напряжения.

Автор: topa_biser

0 0
[0]

Аналоговый функциональный генератор

Для данного проекта я использовал интегральную схему XR-2206 для генерирования колебательного сигнала. Интегральная схема может создавать сигнал в виде синусоидальных и треугольных импульсов с заданной амплитудой и частотой, а также TTL сигнал синхронизации при напряжении 5 В. Частотный диапазон колеблется от 20 Гц до 300 кГц – поэтому данный функциональный генератор будет охватывать весь слышимый человеком диапазон частот.

Автор: topa_biser

9 0
[0]
Похожие статьи: 2012 г.

Генераторы импульсов

Генераторы импульсов используют во многих радиотехнических устройствах (электронных счетчиках, реле времени), применяют при настройке цифровой техники. Диапазон частот таких генераторов может быть от единиц герц до многих мегагерц. Здесь приводятся простые схемы генераторов, в том числе на элементах цифровой "логики", которые широко используются в более сложных схемах как частотозадающие узлы, переключатели, источники образцовых сигналов и звуков.

Автор: Барышев Андрей

5 0
[0]
Похожие статьи: 2005 г.

Генераторы и формирователи импульсов

На базе логических элементов цифровых устройств могут быть сконструированы разнообразные генераторы импульсов. Вот несколько конкретных примеров.

Автор: GIG

2 0
[0]
Похожие статьи: 2006 г.

Генераторы ВЧ

Итак, самый главный блок любого передатчика – это генератор. От того, насколько стабильно и точно работает генератор, зависит, сможет ли кто-то поймать переданный сигнал и нормально его принимать. В интернете валяется просто уйма различных схем жучков, в которых используются различные генераторы. Сейчас мы немного классифицируем все это.

Автор: none

31 0
[0]
Похожие статьи: 2012 г.

Простейший генератор звуковой частоты

В данной статье описывается простой генератор звуковых частот, проще говоря - пищалка. Схема простая и состоит всего из 5 элементов, если не считать батарейку и кнопку.

Автор: Рязанцев В.

67 4.9
[4]

Похожие статьи: 2011 г.

Генератор 400 Гц, 2 Вт

Модуль представляет собой преобразователь постоянного напряжения в переменное, предназначен для питания переменным током синусоидальной формы микромашин и других индуктивных нагрузок. Возможно использование модуля в качестве преобразователя в случаях где не предъявляются высокие требования к КПД.

Автор: Денисов П.К.

0 0
[0]
Похожие статьи:

Недорогой генератор сигналов с частотой от 0 до 20 МГц

Генератор создает: синусоидальный, треугольный, пилообразный или прямоугольный (импульсный) сигнал с нелинейными искажениями до 1%, с возможностью регулирования коэффициента заполнения импульсов, частотной модуляцией, имеет ТТЛ выход и и источник напряжения смещения. Также может выполнять функцию частотомера.

Автор: topa_biser

8 0
[0]

Генератор ЗЧ - Своими руками » Паятель.Ру


Обычно генератор ЗЧ строят на основе усилителя, охваченного цепью обратной связи. В генераторе гармонических колебаний эта цепь должна быть частотно избирательной. По этому чаще всего применяют мост Вина и двойной Т-мост. Для получения минимального коэффициента нелинейных искажений элементы моста подбираются с особой тщательностью, а если генератор перестраиваемый, задача еще больше усложняется, нужно сохранить баланс во всем диапазоне частот.


Реально достигнуть коэффициент нелинейных искажений менее 0,1% в таких схемах не удается.

Однако, существует схема синусоидального генератора, обеспечивающего очень малые нелинейные искажения при использовании элементов с обычным классом точности. Основой таких генераторов является дифференциальный усилитель (рисунок 1А). Его коэффициент передачи можно рассчитать по формуле:

В этом случае коэффициент передачи может изменяться от -1 до +1. В таком каскаде можно регулировать амплитуду сигнала и инвертировать его фазу.

В генераторе синусоидальных колебаний на рабочей частоте должны выполняться условия баланса амплитуд и фаз. Коэффициент передачи всего контура положительной обратной связи должен быть равен единице, а фазовый сдвиг на частоте генерации должен быть кратен 360°.

Таким образом, генератор должен содержать регулируемый каскад, обеспечивающий требуемые амплитудные соотношения, а также один или несколько каскадов, обеспечивающих необходимый фазовый сдвиг.

В качестве фазовращателя с частотно-зависимым фазовым сдвигом можно использовать этот дифференциальный усилитель, если сопротивление R3 заменить реактивным элементом, например конденсатором (рисунок 1Б). Коэффициент передачи такого усилителя при R1=R2 равен 1, а фазовый сдвиг ф определяется выражением:

Поскольку на рабочей частоте сдвиг равен 90°, в генераторе включают последовательно два фазовращателя и инвертирующий каскад с коэффициентом передачи, равном 1. Для стабилизации выходного напряжения в инвертирующий каскад вводят элемент, чувствительный к изменению амплитуды выходного сигнала. Им может быть полевой транзистор, включенный как показано на рисунке 1В.

Так как каскад должен быть инвертирующим, сопротивление канала транзистора во всем диапазоне регулирования должно быть меньше сопротивления R3.

Рис.2


Практическая схема генератора, построенного на основе вышеизложенных принципов, показана на рисунке 2. Его рабочий диапазон 50гц..20000гц. Частоту перестраивают сдвоенным переменным резистором, при этом нет необходимости в переключениях поддиапазонов.

Выходное напряжение генератора 1В, при этом напряжение на конденсаторе С7 приблизительно равно 1.4В, и в результате сопротивление канала транзистора около 1 кОм, что значительно меньше сопротивления R10. Выходной сигнал можно снимать или непосредственно с выхода ОУ или через выходной делитель. Номинальное выходное напряжение можно установить подстроенным резистором R9.

Генератор имеет коэффициент нелинейных искажений на частоте 300 гц не более 0,045%, на частоте 10000 гц не более 0,03%. Нестабильность амплитуды во всем диапазоне (50...20000гц) не превышает 0,2дб. При необходимости амплитуду выходного напряжения на высоких частотах корректируют подбором конденсатора С5 (0-30 пф).

Схема генератора низкочастотных импульсов

Радио 1969 №12

На рисунке изображена схема простого генератора импульсов инфранизких и низких частот. Этот генератор представляет собой несимметричный мультивибратор на транзисторах. Принципиальной особенностью мультивибратора является наличие диода Д, в цепи базы транзистора Т2. Благодаря этому диоду резко уменьшается шунтирующее действие транзистора Т2 на процесс разряда конденсатора C1, что позволяет значительно увеличить сопротивление резистора R3, через который происходит разряд С1. Именно поэтому оказалось возможным получить колебания очень низких частот при относительно малых ёмкостях конденсаторов С1 н С2. Ёмкость С1, при заданном периоде колебаний Т можно определить по формуле:

С1 (мкф) = 1,8Т/R3 (сек/мОм)

Ёмкость конденсатора C2 должна быть равна 0,2С1. Номиналы других деталей выбирают следующим образом. Сопротивление резистора R1 берут как можно меньше (обычно R1 ≈ 1 кОм), а сопротивления R2 и R4 вычисляют по следующим формулам:

R2 (ком) β1*R1 (кОм)

β - минимальной паспортное значение коэффициента усиления транзистора по току в схеме с общим эмиттером; R4 (кОм) = 1,8*R1 (кОм). Резистор R5 (10 кОм) является ограничительным.

Когда указанные соотношения между номиналами деталей соблюдены при изменении сопротивления резистора R3 от нуля до 2,7 мОм, частота колебаний мультивибратора изменяется в 150 раз, а форма и длительность отрицательного импульса на коллекторе T1 и положительного на коллекторе Т2 остаются неизменными. В этом случае минимальная частота генерируемых импульсов составляет

0,1 Гц, а максимальная - 15 Гц. Для получения более высоких частот необходимо только уменьшить ёмкости конденсаторов C1 и С2, не изменяй номиналов других деталей. Данный мультивибратор можно синхронизировать короткими импульсами, которые подаются от другого внешнего генератора либо в положительной полярности на базу Т1, либо в отрицательной полярности на базу Т2 (последнее более желательно).

Мультивибратор питается от источника постоянного тока с напряжением 4,5 или 6 в. Тогда амплитуды импульсов на коллекторах транзисторов будут почти равны напряжению питании, а потребляемый ток не превысит 6,5 мА. Если напряжение источника питания составляет 9 или 12 в, сопротивления резисторов R1, R2, R4 увеличивают во столько раз, во сколько раз повышено питающее напряжение по сравнению с 6 в.

Л. ГОЛУБЕВ, Ю. ГОЛУБЕВА,
г. Киев

Примечание. В схеме можно использовать и кремниевые транзисторы, в этом случае базу транзистора Т2 следует соединить через резистор номиналом 100 кОм с верхним по схеме проводником источника питания.

BACK

Ультразвуковой генератор

Ультразвуковой генератор 1

Радиолюбительские устройства на микросхеме КМОП 4093Устройства для звуковых и радиочастот

Некоторые птицы, а также собаки, мыши, крысы, летучие мыши и другие животные могyт слышать звуки с частотами до 40000 Гц. Схема, предложенная здесь, издает непрерывный ультразвук частотой выше воспринимаемой человеком в диапазоне между 18000 и 40000 Гц. Устройство может быть использовано для лечения собак и других животных, в биологических экспериментах и для многих других целей.

Рекомендуемый пьезодинамик отдает максимальную выходную мощность в диапазоне частот между 700 и 3000 Гц; он также будет работать на более высоких частотах, но с меньшей мощностью.

Рекомендуемые источники питания - четыре пальчиковых батарейки или одна (батарейка или аккумулятор) на 9 В. Потребляемый ток очень мал.

Схема (рис. 1) генерирует сигнал частотой от 18000 до 40000 Гц, но вы можете легко поменять этот диапазон подбором емкости конденсатора С1 или резистора R1. Диапазон номиналов емкости С1 - от 470 пФ до 0,001 мкФ, сопротивление резистора R1 можно увеличивать до 100 кОм. Верхняя граница генерируемых ИС 4093 частот - 500 кГц.

Перечень элементов приведен в таблице.

Схема может быть помещена в небольшой пластмассовый корпус. динамик закрепляется па передней панели.

Ультразвуковой генератор 1. Эта схема работает в диапазоне частот от 18 до 40 кГц
Обозначение Описание
IC1 Интегральная схема КМОП 4093
Х1 Пьезодинамик или пьезонаушник
R1 Потенциометр или подстроечный резистор, 22 кОм
R2 Резистор, 22 кОм, 0,25 Вт, 5%
С1 Пленочный или керамический конденсатор, 1200 пФ
С2 Электролитический конденсатор, 100 мкФ, 12 В
S1 Однополюсный выключатель
B1 Четыре пальчиковых батарейки (6 В) или аккумулятор (9 В)

Ультразвуковой генератор второй вариант

С помощью двух ИС 4093 можно изготовить мощный ультразвуковой генератор, как показано на рисунке. В качестве нагрузки в схеме используется пьезодинамик или пьезонаушник на десятки милливатт. Генератор работает в частотном диапазоне между 18000 и 40000 Гц.

Ультразвуковой генератор 2

Частота может варьироваться путем изменения емкости С2. Верхний предел частоты схемы - 1 МГц.

Генератор пригоден для проведения биологических экспериментов, связанных с изучением поведения животных и условий их содержания. Питание - четыре пальчиковых батарейки или батарейка/аккумулятор на 9 В. Схема потребляет всего несколько миллиампер, при этом срок службы батареек - до нескольких недель.

Последовательно с R1 можно включить переменный резистор номиналом 47 кОм, что позволит регулировать частоту в широком диапазоне.

Перечень элементов дан в таблице. В качестве громкоговорителя можно использовать высокочастотный пьезодинамик - твитер. Внутри этого компонента имеется небольшой выходной трансформатор, как показано на рисунке. Вам нужно удалить его.

Перечень элементов ультразвукового генератора 2

Обозначение Описание
IC1, IC2 Интегральная схема КМОП 4093
X1 Пьезодинамик или пьезонаушник
R1 Резистор, 27 кОм, 0,25 Вт, 5%
С1 Электролитический конденсатор, 100 мкФ, 12 В
С2 Керамический или пленочный конденсатор, 0,001 мкФ
S1 Тумблер или кнопка
B1 Четыре пальчиковых батарейки (6 В) или аккумулятор (9 В)
Трансформатор нужно удалить

Ультразвуковой генератор третий вариант

Это третья версия ультразвукового генератора. Используется пьезоэлектрический твитер. Выходной каскад на транзисторах обеспечивает мощный выходной сигнал. Динамик, являющийся нагрузкой выходного каскада, может выдавать ультразвуковой сигнал мощностью до 400 мВт.

Схема питается от четырех пальчиковых батареек или от аккумулятора/батарейки напряжением 9 В, потребляемый ток - около 50 мА.

Частота может задаваться резистором R1 в диапазоне между 18000 и 40000 Гц. Можно изменять частоту подбором емкости конденсатора С1. Значения между 470 и 4700 пФ могут быть подобраны экспериментально.

Хотя твитер имеет наибольшую эффективность в диапазоне между 10000 и 20000 Гц, этот преобразователь, как экспериментально подтверждено, может нормально работать и на частотах до 40000 Гц.

В данной схеме нет необходимости отсоединять внутренний трансформатор твитера, как мы делали в предыдущем проекте. Вы можете также использовать специальный ультразвуковой преобразователь с сопротивлением от 4 до 100 Ом.

Принципиальная схема ультразвукового генератора показана на рисунке. Перечень элементов приведен в таблице. Устройство может быть собрано в небольшом пластмассовом корпусе.

Ультразвуковой генератор 3
Обозначение Описание
IC1 Интегральная схема КМОП 4093
Q1 Кремниевый n-p-n транзистор, 2N2222
Q2 Кремниевый p-n-p транзистор, 2N2907
X1 Пьезоэлектрический твитер, 4-8 Ом
S1 Однополюсный выключатель
B1 Четыре пальчиковых батарейки (6 В) или аккумулятор (9 В)
R1 Потенциометр, 47 кОм
R2 Резистор, 10 кОм, 0,25 Вт, 5%
R3 Резистор, 2,2 кОм, 0,25 Вт, 5%
С1 Керамический конденсатор, 1200 пФ
С2, С3 Электролитический конденсатор, 100 мкФ, 12 В

Для регулировки частоты используйте частотомер, подключая его к выводу 4 ИС.

Мощный ультразвуковой генератор

Эта схема может выдавать ультразвуковой сигнал мощностью в несколько ватт с применением пьезоэлектрического твитера или преобразователя другого типа. Рабочая частота - от 18000 до 40000 Гц, она может изменяться подбором емкости конденсатора С1. При больших значениях емкости будет формироваться сигнал в звуковом диапазоне, что позволяет использовать схему в аварийной сигнализации и других устройствах. В этом случае твитер может быть заменен обычным громкоговорителем.

Схема потребляет несколько сот миллиампер от источника питания 9 или 12 В. Батарейки рекомендуются только для кратковременных режимов работы.

Можно использовать это устройство для отпугивания собак и других животных, установив его около мест для сбора мусора и др.

Ультразвуковой режим работы достигается при величине емкости С1 от 470 до 2200 пФ. Для сигнала звукового диапазона требуется емкость в диапазоне 0,01-0,012 мкФ.

Принципиальная схема мощного ультразвукового генератора показана на рисунке, перечень элементов приведен в таблице.

Мощный ультразвуковой генератор. Все транзисторы должны быть смонтированы на радиаторах
Обозначение Описание
IC1 Интегральная схема КМОП 4093
Q1, Q3 Кремниевый n-p-n транзистор, TIP31
Q2, Q4 Кремниевый p-n-p транзистор, TIP32
SPKR Твитер или громкоговоритель, 4-8 Ом
R1 Потенциометр, 100 кОм
R2 Резистор, 10 кОм, 0,25 Вт, 5%
R3, R4 Резистор, 2,2 кОм, 0,25 Вт, 5%
С1 Пленочный или керамический конденсатор, 1200 пФ или 0,022 мкФ
С2 Электролитический конденсатор, 100 мкФ, 12 В

Транзисторы должны быть смонтированы на радиаторах. Все компоненты можно поместить в пластмассовый корпус

Каталог радиолюбительских схем

Радиолюбительские измерения и измерительные приборы.

  • Генераторы
  • Генераторы(обзор).
    Генераторы специалтных сигналов
    1. ГЕНЕРАТОР ПАЧЕК ЧАСТОТ. В.Карлин
    2. Прибор для регулировки магнитофонов. ЛЕКСИНЫ, С.БЕЛЯКОВ
    3. НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ АЧХ. С. ПЕРМЯКОВ
    Генераторы сигналов НЧ
    1. Генератор-пробник.
    2. Генератор сигналов ЗЧ. Е.НЕВСТРУЕВ
    3. Генераторы со стабильной амплитудой
    4. Генератор ЗЧ. Л. АНУФРИЕВ
    5. Универсальный генератор НЧ.
    6. Генератор сигналов с малым коэффициентом гармоник. Н.Шиянов
    7. ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ. Ю.В.Сафонов
    8. Генератор “розового” шума.
    Цифровые формирователи сигналов НЧ
    1. ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛА.
    2. ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ.
    3. ЦИФРОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ.
    4. ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ.
    Функциональные генераторы сигналов НЧ
    1. Широкодиапазонный функциональный генератор. А.ИШУТИНОВ
    2. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР. И.БОРОВИК
    3. Функциональный генератор на одном ОУ. И.НЕЧАЕВ
    4. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР А.МАТЫКИН
    5. Генератор импульсов на таймере 555.
    Комбинированные генераторы сигналов
    1. ПРОСТОЙ ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ НЧ И ВЧ. В.УГОРОВ
    2. КОМБИНИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ. Л.ИГНАТЮК
    3. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР-ПРОБНИК А.СЛИНЧЕНКОВ
    Генераторы сигналов ВЧ
    1. ПРОСТОЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ ВЧ
    2. Простейший сигнал-генератор на одном стабилитроне. 300 практических советов
    3. Простой сигнал-генератор
    4. Сигнал-генератор. М.Павловский.
    5. СТАБИЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ВЧ. О.БЕЛОУСОВ
    6. Кварцевый калибратор. С.БИРЮКОВ.
    Генераторы качающейся частоты.
    1. ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ Б.Иванов
    2. ГЕНЕРАТОР КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ. 3...30 МГц
    3. Генератор качающейся частоты. част.: 5,5; 5,5; 9,0 МГц (кач.: 1...50 кГц)
    4. ПРИСТАВКА К ОСЦИЛЛОГРАФУ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ АЧХ. ГУН 10Гц...100кГц
    Генераторы импульсных сигналов
    1. Генераторы импульсов.
    2. ШИРОКОДИАПАЗОННЫЙ ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ. Э.Медякова, С.Дюдин
    3. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЛОГИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ. Ю.Гризанс (на базе PC)
    4. Генератор импульсов с широким диаппазоном частот.
    Генераторы телевизионных сигналов
    1. Прибор для проверки телевизоров. 300 практических советов
    2. Генератор телевизионных сигналов. Хлюпин Н.П.
    3. Кодер PAL. Хлюпин Н.П.
    4. "DENDY" - генератор телевизионных испытательных сигналов. С. РЮМИК
    5. Генератор ТИС. Р.КАГАРМАНОВ
  • Вольтметры
  • Вольтметры(обзор).
    Совсем простые вольтметры и не очень. Авометры.
    1. Как правильно проверить микроамперметр или миллиамперметр.
    2. ПРОСТЕЙШИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В КАЧЕСТВЕ ИНДИКАТОРА НЕОНОВЫХ ЛАМП
    3. ПРОСТЕЙШИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В КАЧЕСТВЕ ИНДИКАТОРА ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ
    4. Вольтметр на светодиоде
    5. Высоковольтный пробник Ю.Каранда
    6. ПРОСТОЙ ТЕСТЕР. А.НЕМИЧ
    7. МНОГОПРЕДЕЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР СО СТРЕЛОЧНЫМ ИНДИКАТОРАМ
    8. Вольтметр постоянного тока с растянутыми шкалами
    9. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР НА ТРАНЗИСТОРАХ
    10. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР НА ТРАНЗИСТОРАХ с линейной шкалой сопротивлений.
    11. ВОЛЬТОММЕТР НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ. О.Корженееич
    12. Малогабаритный мультиметр. В.Снежко
    13. Цифровой вольтометр с автоматическим выбором предела измерения. В.ЦИБИН
    14. Мультиметр на БИС. Л.АНУФРИЕВ
    Миливольтметры постоянного тока
    1. Милливольтметр постоянного тока. Н.ОРЛОВ
    2. ВОЛЬТОММЕТР НА ОУ. М. ДОРОФЕЕВ
    3. ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР на базе IBM PC.
    4. Простой транзисторный вольтомметр. 300 практических советов
    5. Милливольтметр с высоким входным сопротивлением.
    6. Милливольтметр постоянного тока.
    Миливольтметры постоянного и переменного тока
    1. Простой высокочастотный милливольтметр. 300 практических советов
    2. Милливольтметр постоянного и переменного токов и омметр с линейной шкалой.
    3. ВОЛЬТМЕТР С “РАСТЯНУТОЙ” ШКАЛОЙ
    4. Милливольтнаноамперметр. Б.АКИЛОВ
    5. Вольтметр на операционном усилителе. В.ЩЕЛКАНОВ
    Миливольтметры переменного тока
    1. МИКРОВОЛЬТМЕТР. И.БОРОВИК (На микросхеме К548УН1)
    2. ВОЛЬТМЕТР С УЛУЧШЕННОЙ ЛИНЕЙНОСТЬЮ. В.ХВАЛЫНСКИЙ
    3. Милливольтметр. Г.МИКИРТИЧАН
    4. Милливольтметр - Q-метр. И.Прокопьев
    5. Высокочастотный милливольтметр. Б.СТЕПАНОВ
    6. Линейный вольтметр переменного тока. В. ОВСИЕНКО
    7. ГЕТЕРОДИННЫЙ ИНДИКАТОР РЕЗОНАНСА
    8. ГЕТЕРОДИННЫЙ ИНДИКАТОР РЕЗОНАНСА 2...150МГц
    9. ГЕТЕРОДИННЫЙ ИНДИКАТОР РЕЗОНАНСА. И.А.Доброхотов
    10. УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ГИР. В.ДЕМЬЯНОВ
    11. Волномер - простой индикатор напряженности поля
    Среднеквадратичные вольтметры
    1. Среднеквадратичный милливольтметр. Н.Сухов
    2. Простой среднеквадратичный. Б. ГРИГОРЬЕВ
    Автомобильные вольтметры
    1. Вольтметр с точностью 0,1 В. В. Баканов, Э. Качанов
    2. Высокоточный вольтметр с растянутой шкалой 10-15В
    3. Многоуровневый индикатор напряжения.
    4. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ПРОБНИК-ИНДИКАТОР.
    5. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ПРОБНИК-ИНДИКАТОР С ДИСКРЕТНОСТЬЮ 1 В.
  • Осциллографы
  • Осциллографы для начинающих
    1. Осциллограф... без трубки
    2. Простой осциллограф.
    3. ПРОСТОЙ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ-ПРОБНИК.
    4. ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ ПРОБНИК. Н.СЕМАКИН
    5. ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ В.ЗАДОРОЖНЫИ
    6. ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ В.ЧЕРНЯШЕВСКИЙ
    7. ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ Б.Портной
    8. Телевизор в качестве осциллографа.
    Осциллографы на электронных лампах
    1. Ламповый осциллограф. Н.Козьмин
    2. Любительский осциллограф. Д.Атаев
    3. Простой осциллограф. 300 практических советов
    4. ПРОСТОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ
    Осциллографы на полупроводниках.
    1. ОСЦИЛЛОГРАФ РАДИОЛЮБИТЕЛЯ. В.СЕМЕНОВ
    2. ПРИБОР КОМБИНИРОВАННЫЙ ДЛЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЯ КПР "СУРА"сервисное описание.
    3. МАЛОГАБАРИТНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ. А. Кузнецов
    4. Осциллографический пробник
    5. Логический щуп - осциллограф Н.Заец.
    6. Осциллографический пробник А.Саволюк
    7. РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ.
    8. НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ. С. Максимов
    9. ТРАНЗИСТОРНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ. А. Балаба
    10. ДВУХКДНАЛЬНЫИ ОСЦИЛЛОГРАФ. Д. Вундцеттель
    Приставки к осциллографам
    1. Осциллограф — целая измерительная лаборатория входного контроля. 300 практических советов
    2. Приставка к осциллографу для наблюдения характеристик транзисторов (характериограф). 300 практических советов
    3. Приставка к осциллографу для измерения частотных характеристик. И.НЕЧАЕВ
    4. Преобразователь частоты для осциллографа.
    5. Двухканальная осциллографическая приставка к ПК.
    6. Приставка к осциллографу. Снятие характеристик п/п устройств
    7. ПРИСТАВКА К ОСЦИЛЛОГРАФУ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫХ КРИВЫХ.
    8. ПРИСТАВКА К ОСЦИЛЛОГРАФУ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ АЧХ. ГУН 10Гц...100кГц
    9. ВЧ ПРИСТАВКА К ОСЦИЛЛОГРАФУ. Преобразователь ВЧ частоты для НЧ осциллографа
    10. Два луча из одногоА.Проскурин
    11. Цифровой мультиплексор на восемь входов. А.В.Кравченко
    12. Каскады узлов широкополосного осциллографа. А.Саволюк
    Цифровые осциллографы
    1. Универсальный многоканальный АЦП УМ-АЦП1. Т.Носов
    2. ИМПУЛЬСНЫЙ МАТРИЧНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ. В.СЕРГЕЕВ
    3. МИНИАТЮРНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ ПРОБНИК.
    4. Щуп-осциллограф В.РУБАШКА
    5. Логический анализатор-приставка к осциллографу. С.МАХОТА
    6. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ОСЦИЛОГРАФ. В.Сафонников.
    7. Осциллограф на базе звуковой карты (SB)
    8. Цифровой осциллограф.
    9. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРОГРАМНЫЙ ОСЦИЛОГРАФ.ZIP-архив 90 кБ.
  • Цифровые измерительные устройства.
    1. МИКРОСХЕМА КР572ПВ5
    2. ЦИФРОВОЙ МУЛЬТИМЕТР
    3. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ
    4. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ RCL
    5. Цифровая шкала генератора ЗЧ. В.Власенко
    6. ЦИФРОВОЙ ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ. С. КУЛЕШОВ
    7. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЦАП К РАЗЪЕМУ LPT. С. КУЛЕШОВ
    8. ЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР НА БАЗЕ КОМПЬЮТЕРА. А. ШРАЙБЕР
    9. Цифровой вольтометр с автоматическим выбором предела измерения. В.ЦИБИН
    10. Мультиметр на БИС. Л.АНУФРИЕВ
  • Частотомеры
  • Цифровые
    1. Частотомер - приставка к компьютеру.
    2. Частотомер. (на 176 серии)
    3. КАРМАННЫЙ ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР. Б.Колобов
    4. Малогабаритный частотомер - цифровая шкала с ЖКИ дисплеем до 200 МГц.
    5. Малогабаритный частотомер-цифровая шкала до 200 МГц с ЖКИ дисплеем. И.Максимов
    6. Малогабаритный частотомер - цифровая шкала с ЖКИ дисплеем 100 кГц - 1500 МГц.
    7. Частотомер - цифровая шкала с ЖКИ. Н.Хлюпин
      Ниже три статьи об одной конструкции Д. Богомолова, но с разных источников. Пусть будут. Они несколько разнятся.
    8. Частотомер (1Гц - 50 мГц). Д.Богомолов
    9. ЧАСТОТОМЕР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ. Д.БОГОМОЛОВ
    10. ЧАСТОТОМЕР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ. Д.БОГОМОЛОВ
    11. ЧАСТОТОМЕР НА PIC-КОНТРОЛЛЕРЕ. Д.ЯБЛОКОВ,В.УЛЬРИХ
    12. Частотомер. А.ГРИЦЮК
    13. ПОРТАТИВНЫЙ ЧАСТОТОМЕР. Я.ТОКАРЕВ
    14. ПОРТАТИВНЫЙ ЧАСТОТОМЕР 2. В. ГУРЕВИЧ
    15. МАЛОГАБАРИТНЫЙ ЧАСТОТОМЕР. С.ПУЗЫРЬКОВ
    16. МАЛОГАБАРИТНЫЙ ЧАСТОТОМЕР. В.Скрыпник
    17. ЧАСТОТОМЕР (до 2 МГц). М.Овечкин
    18. Измерение частоты сигналов с большим периодом. И.КОСТРЮКОВ
    19. ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР. С.БИРЮКОВ
    20. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ. С.БИРЮКОВ
    21. Простой частотомер из Китайского приёмника. В.К.
    22. УКВ частотомер... из радиоприемника. Н.Большаков
    23. СВЧ-ДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ ЧАСТОТОМЕРА. В.ФЕДОРОВ
    24. ВЧ-делитель ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТ. В.ФЕДОРОВ
    Аналоговые
    1. НЧ ЧАСТОТОМЕР НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ.
    2. Комбинированный частотомер. И.НЕЧАЕВ
    3. АНАЛОГОВЫЙ ЧАСТОТОМЕР С АВТОМАТИЧЕСКИМ ВЫБОРОМ ПРЕДЕЛА ИЗМЕРЕНИЯ. Ю.Гриев
  • Измерители годности и параметров радиоэлементов, номиналов L, R, C Измерители(обзор).
  • Измеритель ёмкости и индуктивности. Е.Терентьев
  • Прибор для измерения ёмкости. С.Кучин
    1. Простой логический зонд (щуп-индикатор). 300 практических советов
    2. Простой малогабаритный универсальный испытательный прибор для проверки радиоэлементов. 300 практических советов
    3. Простой испытатель транзисторов любой проводимости. 300 практических советов
    4. Простой испытатель тиристоров. 300 практических советов
    5. Прибор для проверки транзисторов без выпайки из схемы. 300 практических советов
    6. Простой испытатель кварцев. 300 практических советов
    7. Измеритель ёмкости и индуктивности. Е.Терентьев
    8. Простой измерительный мост RC на одном транзисторе. 300 практических советов
    9. ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ НА ЛОГИЧЕСКОЙ МИКРОСХЕМЕ.
    10. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ. А. Уваров
    11. Измерение емкости электролитических конденсаторов
    12. Измеритель R, C, L на микросхемах. В.ЛАВРИНЕНКО
    13. Измеритель емкости варикапов.
    14. Малогабаритный мультиметр.
  • Другие
    1. Простой детонометр.
    2. Простой детонометр. Н.СУХОВ
    3. Детонометр. Н.Шиянов,С.Филиппов
    4. Детонометр. Часть I. Н.СУХОВ
    5. Детонометр. Часть II. Н.СУХОВ
    6. КАК УСТАНОВИТЬ СКОРОСТЬ ЛЕНТЫ. Н. Шиянов
    7. ВЗВЕШИВАЮЩИЙ ФИЛЬТР. Б.ГРИГОРЬЕВ
    8. ФИЛЬТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОФОНА. М.ГАНЗБУРГ,А.ЦАПОВ
    9. ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК.
    10. Измеритель нелинейных искажений.
    11. Измеритель нелинейных искажений Алексеева.
    12. Пассивный режектор для измерения малого коэффициента гармоник. Эдуард Семенов
    13. Радиолюбительские измерения.
    14. Измерение параметров усилителя звуковой частоты.
    15. Настройка и измерение параметров высокочастотной части радиоприемника.
    16. ИЗМЕРЕНИЕ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ ТОКОВ
    17. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
    18. Ультразвуковое измерение дальности на MSP430.
    19. Эхолот.
    20. Фазометр. Н.СТРЕЛЬЧУК
    21. ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ. В. Трусов
    22. ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ. А.Лиепиньш,Я.Сиксна
    23. ХАРАКТЕРИОГРАФ. В. Тарасов
    24. МОНИТОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНОСТИ УСИЛИТЕЛЯ ПЕРЕДАТЧИКА. В.Скрыпник
    25. ФАЗОЧАСТОТНЫЙ ИНДИКАТОР НАСТРОЙКИ. А.ЗАЗНОБИН,Г.ЮДИН
    26. ЦИФРОВОЙ ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ. С.КУЛЕШОВ
    27. Простой логический зонд (щуп-индикатор). 300 практических советов
    28. ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК С ОДНИМ СВЕТОДИОДОМ.
    29. ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК С ДВУМЯ СВЕТОДИОДАМИ.

    Дальше.


    ВНИМАНИЕ НАВИГАЦИЯ!

  • Вся информация разбита на тематические подкаталоги.
  • Каждый подкаталог имеет свою заглавную страницу.
  • Выбранная тема открывается в специальном окне данного подкаталога, которое после просмотра может быть закрыто.
    Не закрывайте заглавных страниц подкапталогов, а если это случилось перейдите на "СОДЕРЖАНИЕ" в верхнем или нижнем банерах.
  • Индуктивно-емкостный генератор мощных импульсов тока для питания электрофизических установок в частотном режиме Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

    УДК 621.313.12

    ИНДУКТИВНО-ЕМКОСТНЫЙ ГЕНЕРАТОР МОЩНЫХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ УСТАНОВОК В ЧАСТОТНОМ РЕЖИМЕ

    Г.В. Носов, С.В. Пустынников

    Томский политехнический университет E-mail: [email protected]

    Рассмотрено применение индуктивно-емкостного генератора мощных импульсов тока для питания электрофизических установок в частотном режиме. Индуктивно-емкостный генератор состоит из питающего синхронного электромашинного генератора, работающего в кратковременно-ударном режиме, обмотка которого с переменной ЭДС и с двумя группами тиристоров используется для накопления энергии в магнитном поле первичной обмотки трансформатора. Параллельно первичной накапливающей энергию обмотке трансформатора подсоединяется конденсаторная батарея. Вторичная обмотка этого трансформатора подключается посредством третьей группы тиристоров к электрофизической установке. Приведены уравнения и результаты расчета в виде временных зависимостей и таблиц. Величина емкости батареи оптимизируется в диапазоне от одного до десяти значений резонансной емкости первичной обмотки трансформатора. Наличие конденсаторной батареи в 5...Ю раз повышает мощность генератора, причем максимальная энергия в батарее до 10 раз меньше максимальной запасаемой энергии в магнитном поле первичной обмотки трансформатора. При длительной работе генератора частота следования импульсов тока в нагрузке может превышать одну десятую частоты изменения синусоидальной ЭДС электромашинного генератора.

    Ключевые слова:

    Генератор, импульс тока, частотный режим, электрофизическая установка, синхронный электромашинный генератор, переменная электродвижущая сила, тиристор, накопление энергии, трансформатор.

    Key words:

    Generator, pulse current, frequency mode, electrophysical installations, synchronous electric machine generator, a variable electromotive force, thyristors, energy storage, transformer.

    В настоящее время для питания рельсотронов, лазеров, плазмотронов, ускорителей заряженных частиц и других электрофизических установок применяются источники мощных импульсов тока, такие как электромашинные генераторы, аккумуляторные батареи, емкостные и индуктивные накопители, магнитокумулятивные и магнитогидродинамические генераторы [1-5]. Импульсные источники с резистивными («теплыми») индуктивными накопителями электромагнитной энергии и с размыкающимися (взрывными) коммутаторами являются одними из наиболее мощных генераторов импульсов тока с удельной запасаемой энергией в индуктивном накопителе до 5 Дж/см3 иболее. Однако взрывные коммутаторы затрудняют реализацию частотного (многократного) режима работы такого генератора и дают значительные перенапряжения [2, 3, 5]. Поэтому разработка и расчет генератора мощных импульсов тока с резистивным индуктивным накопителем для частотного режима питания электрофизических установок является актуальной задачей.

    В качестве источника мощных импульсов тока для частотного питания электрофизических установок можно использовать индуктивный генератор с тиристорными коммутаторами, трансформатором и однофазным синхронным электромашинным генератором кратковременно-ударного действия для накопления энергии в первичной обмотке трансформатора [1, 6]. Однако при многих параметрах этих генераторов и их нагрузок невозможно добиться перехода токов тиристоров через нулевые значения для их запирания, а также получить приемлемую скорость нарастания тока во вторичной обмотке трансформатора, что ограничивает применение и генерируемую мощность указанных индуктив-

    ных генераторов. Для расширения используемых параметров генераторов и их нагрузок, а также для увеличения генерируемой мощности был предложен индуктивно-емкостный генератор с конденсаторной батареей [7], включенной параллельно накапливающей энергию первичной обмотке трансформатора (рис. 1). Трансформатор может быть воздушным [1] или с шихтованным ферромагнитным сердечником, имеющим зазор, где в магнитном поле накапливается основная энергия генератора (рис. 2).

    Рис. 1. Электрическая схема индуктивно-емкостного генератора: е=Ег„зІпюІ, і, Д - переменная ЭДС, индуктивность и сопротивление обмотки синхронного электромашинного генератора; У^, УБ2, УБ3 - группы тиристоров; С - емкость конденсаторной батареи; і2, і3 и Д2, Д3 - индуктивности и сопротивления первичной и вторичной обмоток накапливающего энергию трансформатора; М - взаимная индуктивность обмоток трансформатора; ин иДн(І3) - напряжение и нелинейное сопротивление нагрузки; і, І2, ІС, Уа, І3 -токи генератора

    и меняет направление.2пл/а (п=0,5;1,5;2,5...), когда группы тиристоров VS1 и У52 заперты (/1=/К52=0), а ток /2=-/С максимален, управляющим импульсом включается группа тиристоров У5}, и ток г3 нарастает от нуля до максимума и затем снижается до нуля. При возможном переходе тока /3 через нулевое значение группа тиристоров за-

    Рис. 3. Относительные временные зависимости токов (i/Im) при максимальных значениях Im1 тока i и Im3 тока i3:1) i/Im1; 2) i2/Im1;

    3) i3/Im3; 4) im/Im1; 5) iC /Im1

    A-A

    Б

    Рис. 2. Трансформатор с разъемным ферромагнитным шихтованным сердечником: ]) сердечник; 2) первичная обмотка с числом витков и/2 и индуктивностью і2; 3) вторичная обмотка с числом витков щ и индуктивностью і3; а - ширина сердечника; в2, (13 - внешние диаметры первичной и вторичной обмоток; Ь -высота обмоток; 8 - воздушный зазор

    При определенных параметрах генератора в момент времени /=0, когда ЭДС е равна нулю, управляющим импульсом включается группа тиристоров УБ1, токи і1, і2 и іс начинают изменяться: токи

    11 и іс нарастают от нуля до первых максимальных значений и затем уменьшаются до нуля, а ток

    12 увеличивается. Напряжение на конденсаторах ис увеличивается от нуля до первого максимального значения. При переходе тока і1 через нулевое значение группа тиристоров УБ1 запирается. Ток конденсаторов іс переходит через нулевое значение

    пирается, т. е. в нагрузке формируется импульс тока і3. За счет потерь энергии в Яь Я3 и нагрузке токи і2=-іС и і3 снижаются до нулевых значений. Индуктивно-емкостный генератор готов к генерированию следующего импульса тока і3.

    На рис. 3-5 приведены характерные расчетные зависимости при Т=2п|ю и п=4,5, которые получены при помощи разработанного алгоритма вычислений в системе МаШсаё [8] на основании следующих уравнений:

    Рис. 4. Относительные временные зависимости напряжений и/ит на зажимах обмоток трансформатора при максимальных значениях Ет ЭДС е и ит3 напряжения и3. Напряжения на обмотках: 1) первичной - и2/Ет; 2) вторичной - и3/ит3

    сформатора при толщине их изоляции 0,1мм; МТР - масса трансформатора; 1т2 - максимум тока і2 в первичной обмотке трансформатора; итН - максимальное напряжение на нагрузке; итС - максимальное напряжение на конденсаторах; Же - поступившая от внешнего источника энергия в генератор; Жн - переданная за импульс энергия в нагрузку; - эффективность генератора;

    Рт - максимальная мощность нагрузки; Ре - средняя мощность, потребляемая от электромашинно-го генератора.

    Величина емкости конденсаторной батареи,

    1 10 определяемая в диапазоне —2— < С <—2—, су-

    0 Ь2 0 Ь2

    щественно влияет на токи, напряжения, энергию, мощность и эффективность генератора. В свою очередь параметры нагрузки совместно с емкостью С определяют ток і3, напряжение ин, мощность Рт, энергию Жн и эффективность П.

    Индуктивно-емкостные генераторы имеют эффективность преобразования энергии до 50 % и могут использоваться для частотного питания мощными импульсами тока электрофизических установок на автономных и промышленных объектах.

    Таблица 1. Параметры повышающего ток индуктивно-емкостного генератора

    в 'М2 w-3 8 а 62 63 Ь с с3 ь ь Мтр

    Тл - - мм мм мм мм мм мм мм мм мм кг

    1,5 300 30 40 189 320 397 200 1 4,4 10 50 310

    Ет Ре 0 І1 І2 І3 М «1 «2 «3 С

    В кВт 1/с мГн мГн мГн мГн мОм мОм мОм мкФ

    380^2 11 314 10 100 1 9,6 126 628 3,14 500

    т а т 1т2 1т3 итН итС ит3 Мн П Рт

    - В/Ат А А А В В В Дж Дж Дж - кВт

    0 70 235 160 1708 70 841 79 2061 1332 880 0,428 120

    0,5 2 1310 72 1014 0,492 95

    1 61.10-3 1192 73 1008 0,489 87

    2 61.10-6 1100 74 985 0,478 81

    4 62'10-12 1048 75 952 0,462 78

    Таблица 2. Параметры повышающего напряжение индуктивно-емкостного генератора

    в •м2 ]м3 8 а 62 63 Ь с с3 Ь-2 Ь3 МТР

    Тл - - мм мм мм мм мм мм мм мм мм кг

    1,5 300 3000 40 189 320 414 200 1 0,6 10 4 320

    Ет Ре 0 и 1-і І3 М «1 «2 «3 С

    В кВт 1/с мГн мГн Гн Гн мОм мОм Ом мкФ

    380л- 11 314 10 100 10 0,96 126 628 31,4 500

    т а т 1т2 1т3 итН итС ит3 Мн П Рт

    - В/Ат А А А В В В Дж Дж Дж - кВт

    0 7000 235 160 20 7000 836 7845 2052 1319 855 0,417 141

    0,5 500 22 2336 989 0,482 51

    1 100 22 2159 918 0,447 47

    2 10 19 3501 908 0,442 65

    4 0,1 15 5043 884 0,431 76

    Ь1—Г + (^! + + ^2 ~Г + М~Г + К2{2 — е;

    — — —

    ^2 + Я2г2 + ЯУБ2*У52 = 0;

    — —

    Х— —‘ — + М—+ Я—/— + Яу^—•— + ин — 0;

    — Ж

    ис + ЯГ5 21Г5 2 — °

    ^ —иг

    •с — С~—Т;

    • + •уБ 2 — *2 + •с ,

    где Лкя, и - сопротивления тиристоров

    УБ1, У$2 и У^3 в открытом и закрытом состояниях; напряжение на нелинейной активной нагрузке (а и т - постоянные параметры):

    ин —а —. (*)

    В табл. 1, 2 приведены расчетные параметры генераторов с трансформатором (рис. 2), когда и=4,5 и нелинейная активная нагрузка имеет напряжение (*), причем: В - магнитная индукция в сердечнике; с2, с3 и Ь2, Ь3 - толщина и ширина медных шин первичной и вторичной обмоток тран-

    Выводы

    1. Предложен индуктивно-емкостный генератор мощных импульсов тока для питания электрофизических установок в частотном режиме, состоящий из конденсаторной батареи, однофазного синхронного электромашинного генератора и трансформатора, обмотки которых коммутируются тиристорными ключами и работают в кратковременно-ударном режиме.

    2. Величина емкости конденсаторной батареи оптимизируется в диапазоне от одного до десяти значений резонансной емкости первичной обмотки накапливающего энергию трансформатора для обеспечения максимальных

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

    1. Носов Г.В., Пустынников С.В. Индуктивный генератор импульсов тока для частотного режима питания рельсотрона // Известия Томского политехнического университета. - 2010. -Т. 317. - № 4. - С. 84-89.

    2. Асиновский Э.И., Лебедев Е.Ф., Леонтьев А.А. и др. Взрывные генераторы мощных импульсов электрического тока / под ред. В.Е. Фортова. - М.: Наука, 2002. - 398 с.

    3. Глебов И.А., Кашарский Э.Г., Рутберг Ф.Г. Синхронные генераторы кратковременного и ударного действия. - Л.: Наука, 1985. - 224 с.

    4. Лившиц А.Л., Отто М.А. Импульсная электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 352 с.

    значений мощности и эффективности генератора, а также перехода тока ЭДС через нулевое значение.

    3. Наличие конденсаторной батареи с оптимальной емкостью повышает мощность индуктивно-емкостного генератора примерно в 5... 10раз, причем максимальная энергия в батарее до 10 раз меньше максимальной запасаемой энергии в магнитном поле первичной обмотки трансформатора.

    4. При длительной работе индуктивно-емкостного генератора частота следования импульсов тока в нагрузке может превышать одну десятую частоты изменения синусоидальной ЭДС элек-тромашинного генератора.

    5. Импульсные системы большой мощности / под ред. Э.И. Аси-новского. - М.: Мир, 1981. - 248 с.

    6. Индуктивный генератор импульсов тока: пат. на ПМ 87847. Рос. Федерация. № 2009118719/22, заявл. 18.05.09; опубл. 20.10.09, Бюл. № 29. - 4 с.: ил.

    7. Индуктивно-емкостный генератор импульсов тока: пат. на ПМ 107652. Рос. Федерация. № 2011112095/08, заявл. 30.03.11; опубл. 20.08.11, Бюл. № 23. - 4 с.: ил.

    8. Дьяконов В.П. Ма1Ьсаё 8/2000: Специальный справочник. -СПб.: Питер, 2000. - 592 с.

    Поступила 24.10.2011 г.

    Функциональный генератор частот на микросхеме


    В простейшем случае источником тестовых сигналов может быть смартфон или аудиовыход компьютера, когда требуются частоты до 20 кГц с не слишком высоким качеством сигнала. Но в радиолюбительской практике при настройке высококачественной аппаратуры нужно что-то получше.

    Представляем популярный функциональный генератор, который работает в диапазоне от 1 герца до 20 МГц, есть возможность расширения и не требуется применение микроконтроллеров с прошивками. Большим преимуществом генератора является его простота сборки и низкая цена комплектующих.

    На взгляд редакции сайта Техмагия, для начинающих электронщиков, которые собираются иметь дело с цифровыми схемами или аналоговым аудио, это то что надо.

    Схема генератора сигналов на MAX038

    Схема функционального генератора на MAX038

    В нем синусоидальные, прямоугольные и треугольные сигналы, а также регулировка их уровня на выходе.

    Питается схема от блока с напряжением +/-15 В. Тоокопотребление 60 мА плюс 100 мА на частотомер.

    Цифровые индикаторы тут показывают частоту. Что касается синего цвета, это не дань моде — он очень удобочитаемый и хорошо контрастирует. Вы можете ставить красный или зеленый — это вопрос вкуса. Конечно не помешает синий цветофильтр из плексигласа.

    И не помешает подстройка яркости. В течение дня это смотрится хорошо, но вечером несколько утомляет. В конце концов, недаром у оборудования, работающего в темноте, есть дисплеи красные, желтые, зеленые, но не синие.

    Для точного выставления желаемой частоты использовался многооборотный потенциометр, потому что было трудно получить правильную точность установки с обычным потенциометром.

    В приложении есть также ещё один подобный по функциям микроконтроллерный генератор сигналов с ЖК дисплеем, модель генератора AVT5124. Скачать файлы проекта можете бесплатно по ссылке.

    7 лучших наборов функциональных генераторов в 2020 году Обзоры и руководство по покупке

    Генератор сигналов генерирует, как следует из названия, сигнал. С другой стороны, функциональный генератор является более или менее генератором сигналов, но с возможностью генерировать многофункциональные сигналы.

    CRO (электронно-лучевой осциллограф) будет визуализировать сигналы, которые генерируются функцией или генератором сигналов. Хотя они могут стоить немного дороже, самодельный функциональный генератор столь же эффективен, если не точен, как готовая машина CRO.

    Они очень недороги, и если вы увлекаетесь электроникой в ​​качестве хобби, то наверняка знаете, что их построить так же просто. В этом списке сегодня мы рассмотрим и поговорим о некоторых из лучших наборов для самостоятельного создания функциональных генераторов, доступных для покупки.

    Они ранжируются и оцениваются на основе следующих трех факторов.

    Сюда входят все типы сигналов, которые может поддерживать функциональный генератор после его создания. Он должен уметь их генерировать, от базовых синусоидальных или прямоугольных волн до любых форм нестандартных волн.

    Большинство этих наборов для самостоятельного изготовления не имеют дисплея. Следовательно, выбранный вами комплект должен иметь более широкий коэффициент совместимости, чтобы его можно было настроить с экраном дисплея хорошего качества после его сборки.

    • Качество комплектующих

    Вы можете больше узнать о качестве предоставленных вам комплектующих и доверять им, прочитав отзывы других покупателей. Приведенный ниже список был составлен после того, как многие другие онлайн-энтузиасты электроники почувствовали себя после их использования.

    Теперь, без лишних слов, давайте сразу перейдем к статье и перечислим лучшие и лучшие комплекты генераторов функций DIY, которые вы можете купить.

    Best Function Generator Kit 2020

    Top Function Generator: Обзоры

    1. Комплект для сборки высокоточного функционального генератора сигналов KKmoon XR2206

    Первым в нашем списке находится генератор сигналов DIY от KKmoon. Этот генератор функций получил высокие оценки и отзывы.В нем используется высокоточная микросхема XR2206.

    Имея частотный диапазон от 1 Гц до 1 МГц, он может генерировать простые синусоидальные волны, треугольные, прямоугольные волны, а также линейные и единичные импульсные волны.

    Максимальное сопротивление этой машины составляет 600 Ом. Максимальная амплитуда функционального генератора составляет около 3 В с искажением 1%.

    Работает от батареи на 9 Вольт (не входит в комплект). Платы печатных плат имеют отсеки для облегчения размещения и упаковки компонентов. Есть также небольшая пластиковая коробка, чтобы все это разместить, а что касается настройки, она поставляется с 3 ручками для грубой и точной настройки.

    Включенные компоненты:

    • Резисторы
    • Конденсаторы
    • Зажимы типа «крокодил»
    • Сборная печатная плата (без экрана)
    • Пластиковый корпус
    • Ручки
    • Руководство пользователя

    Плюсы:

    • Доступная цена
    • Хорошее качество

    Минусы:

    • Пластиковый корпус немного шаткий и хрупкий, поэтому обращаться с ним осторожно.
    • У нестандартных форм сигналов есть свои проблемы
    Купить сейчас на Amazon

    2.Счетчик генератора сигналов произвольной формы Kuman 30 МГц DDS

    Следующим в нашем списке идет двухканальный генератор сигналов Kuman. Максимальный предел частоты составляет 30 МГц. Этот тоже основан на ИС XR2206.

    Комплект может генерировать синусоидальную волну с высокой амплитудой 3 В (и 8 В для прямоугольных волн). Он имеет стандартное сопротивление 600 Ом.

    Устройство легко собрать и установить, поскольку оно поставляется с проволочными кабелями DuPont и крестовой отверткой (3.0 мм). В нем уже пробиты сквозные отверстия, облегчающие сборку.

    Включенные компоненты:

    • Резисторы и конденсаторы
    • Зажимы типа «крокодил»
    • Сборная печатная плата (без экрана)
    • Пластиковый корпус для размещения комплекта
    • Ручки
    • Перемычка 10P, вилка-вилка
    • длиной 100 мм и отвертка Philips размером 3,0 мм
    • A руководство пользователя

    Плюсы:

    • Отлично подходит для малых и средних сигналов
    • Легко собрать и начать использовать

    Минусы:

    • Иногда поставляемые винты недостаточно
    • Сложность создания нестандартных сигналов
    Купить сейчас на Amazon

    3.Комплект для сборки цифрового синтезатора KKmoon Mini DDS

    Следующим в нашем списке идет еще один продукт KKmoon. На этот раз это набор для сборки мини-генератора функций цифрового синтеза, а не аналогичный, упомянутый выше.

    Самое лучшее в этом генераторе функций DIY - это то, что он поставляется с собственным экраном (который есть не во многих аналоговых наборах DIY). Экран предварительно монтируется на поставляемой печатной плате.

    После сборки продукт может работать в режиме фиксированной частоты (CW), шаблонах сервосигналов (SERVO) и режиме развертки (SWEEP).

    Типы выходных сигналов такие же, как и для аналоговой модели, которые включают синусоидальную, треугольную, положительную и отрицательную пилообразную форму, лестницу (положительную и отрицательную), а также другие формы сигналов, определяемые пользователем.

    Управляйте внешним сигналом с помощью функции триггера, настраивайте размер шага после загрузки с ПК и многое другое. (Проблем с ручкой нет, так как она ставится пробивкой цифр). Максимальная частота и амплитуда этого генератора составляет 1 МГц.

    В режиме сервосигнала вы можете настраивать положения сервопривода с большой гибкостью.Свободно двигайтесь вперед и назад.

    Составные части:

    • Конденсаторы и другие второстепенные элементы схемы
    • Печатная плата с экраном
    • Кнопки и другое второстепенное оборудование из набора для самостоятельной сборки
    • Набор зажимов типа «крокодил»
    • Руководство пользователя и руководство по сборке

    Плюсы:

    • Комплект цифрового генератора частоты DIY
    • Несколько режимов работы
    • Управление сигналом с помощью цифр вместо нестабильных ручек

    Минусы:

    • Может улучшить систему меню.
    Купить сейчас на Amazon

    4. Комплект для сборки генератора функций Кумана от JYE Tech FG085

    JYE Tech F5085 - это цифровой генератор функций DIY от Кумана, очень похожий на генератор цифровых функций Mini DDS DIY. by kkmoon мы перечислили выше.

    Этот тоже имеет маленький экран и может делать почти все, что может делать DDS Mini. Он имеет простую настройку: все отверстия на сборной плате пробиты.

    Он может генерировать базовые непрерывные сигналы, такие как квадрат, синус, пандус, лестница и треугольник, а также может генерировать пользовательские произвольные формы сигналов. Пределы амплитуды и частоты для этого генератора частоты составляют 1 МГц, что соответствует аналоговым генераторам частоты DIY

    . Он также имеет сервоуправление, которого нет в аналоговых устройствах. Поскольку это цифровое устройство, элементы управления функционального генератора представляют собой нажимные кнопки, а не шаткие ручки, что значительно облегчает процесс его использования.

    В руководстве по сборке есть подробные инструкции по сборке и использованию. Однако есть сообщения о проблемах, связанных с проблемами питания продукта.

    Включенные компоненты:

    • Печатная плата со встроенным мини-экраном
    • Резисторы, конденсаторы и все микрокомпоненты, необходимые для завершения схемы
    • Нажимайте кнопки
    • Кабели вывода и питания
    • Руководство пользователя

    Плюсы:

    • Цифровой функциональный генератор, простой в использовании
    • Отлично подходит и не имеет проблем с неправильной подгонкой, как большинство комплектов функционального генератора DIY

    Минусы:

    • Проблемы с питанием при включении
    • Цена
    Купить сейчас на Amazon

    5.Комплект для сборки высокоточного функционального генератора сигналов Walmeck XR2206

    Walmeck - это аналоговый функциональный генератор DIY, основанный на высокоточной ИС XR2206. Он может генерировать простые синусоидальные, треугольные и прямоугольные волны в диапазоне частот от 1 Гц до 1 МГц.

    Амплитуду и частоту функционального генератора можно регулировать с помощью точной и грубой настройки с помощью регуляторов.

    Сборка комплекта проста и легка, как и большинство аналоговых комплектов, упомянутых в списке.Он поставляется со всеми компонентами с глубокими отверстиями, которые упрощают сборку и установку, как установку небольшой конструкции лего.

    Генератор работает от источника питания напряжением 9 или 12 В, чаще всего это аккумулятор (не входит в комплект).

    Включенные компоненты:

    • Печатная плата (без экрана)
    • 3 ручки для грубой и точной настройки
    • XR2206 IC, резисторы, конденсаторы и другие микрокомпоненты
    • Стеклянный корпус для размещения всей готовой схемы в
    • Руководство пользователя

    Плюсы:

    • Очень доступная цена
    • Высококачественные компоненты
    • Отличная производительность

    Минусы

    Купить сейчас на Amazon

    6.Комплект для сборки монолитного функционального генератора сигналов HiLetgo 2pcs ICL8038

    Все самодельные функциональные генераторы, упомянутые в списке, основаны на микросхеме XR2206. Модуль монолитного функционального генератора сигналов HiLetgo основан на ICL8038 IC.

    В то время как IC XR2206 имеет максимальный частотный диапазон от 1 Гц до 1 МГц, ICL8038 имеет скудный частотный диапазон всего от 50 до 5 кГц. Это делает его идеальным для длинноволновых сигналов. (при условии, что длина дисплея большая)

    Равномерное напряжение VCC для этого частотного генератора составляет около 2 вольт, а входное напряжение - стандартные 12 вольт (батареи в комплект не входят, а батареи на 9 вольт могут не работать).

    Функциональные генераторы поставляются в упаковке из двух штук, в которую не включены руководство / схема.

    Включенные компоненты:

    • 2 комплекта печатных плат функционального генератора
    • Резисторы, конденсаторы и все другие микрокомпоненты, необходимые для установки
    • ICL8038

    Плюсы:

    • Поставляется в упаковке по 2 шт.
    • Очень прост в сборке
    • Учитывая низкочастотный диапазон, его можно использовать для сигналов с большой длиной волны (при условии большего экрана)

    Минусы:

    • Не идеален для больших частотных требований
    Купить сейчас на Amazon

    7.Комплект для сборки функционального модуля генератора сигналов KKmoon DDS

    Последний в нашем списке - комплект генератора сигналов функции DDS от KKmoon, но в отличие от его предыдущей версии, этот поставляется с небольшим мини-2-дюймовым экраном для просмотра программируемых входов дюйм.

    Он может генерировать базовые синусоидальные волны, прямоугольные, пилообразные и треугольные волны. Он имеет очень высокую выходную скорость 8 МГц. Амплитуду и смещение можно изменять, используя грубую и точную настройку с помощью ручек, входящих в комплект.

    Регулировка частоты может производиться с шагом 1,10 и 1000 МГц. у него есть интуитивно понятная 5-кнопочная клавиатура для переключения инструкций. Очень легко собрать и установить, схемы для установки представлены в бесплатном доступе по ссылке Dropbox.

    В комплекте 2 выхода. Один предназначен для сигнала DDS, а другой - для высокоскоростных прямоугольных сигналов. Он также может восстановить последнее состояние частоты при выключении и снова включить его.

    Включенные компоненты:

    • Печатная плата с мини-экраном размером 2 x 16
    • Резисторы, конденсаторы и другие микрокомпоненты, необходимые для завершения схемы

    Плюсы:

    • Поставляется с экраном
    • Аккуратно комплект для резки и простой сборки

    Минусы:

    • Отсутствует надлежащая информация относительно IC
    • Нет корпуса
    Купить сейчас на Amazon

    Упаковка

    KKmoon XR2206 Высокоточный функциональный генератор сигналов - отличный выбор, поскольку он поставляется с хорошо вырезанной печатной платой, компонентами, которые хорошо подходят друг другу и обеспечивают бесперебойную работу.Несмотря на то, что он не может создавать собственные формы сигналов, он, безусловно, дает вам возможность получить прибыль и является одним из лучших наборов для создания функций DIY.

    Пожалуйста, помните, что, учитывая очень дешевую природу этих наборов, не ожидайте высокоточного или универсального вывода сигналов, как у профессиональных машин CRO (Прочтите: Лучшие генераторы сигналов сигналов ) .

    Итак, это были наши выборы. Мы надеемся, что он заполнил все, что вы ищете, и если у вас есть какие-либо дополнительные вопросы или запросы относительно какой-либо электроники или электрических компонентов, комплектов DIY или чего-либо подобного, не стесняйтесь писать нам в разделе комментариев ниже.Наша команда свяжется с вами в ближайшее время.

    Генератор радиочастотных сигналов 150 МГц для испытательного стенда


    Когда наш интерес к электронике пробуждается, наш инвентарь начинает расти - сначала знания, полученные с помощью книг и избранных статей, затем небольшой инвентарь деталей и несколько единиц базового испытательного оборудования. Обычно мы начинаем с простого цифрового мультиметра и какого-то источника питания. Со временем мы накапливаем изрядное количество базового оборудования. Однако ни один испытательный стенд не будет полным, пока на нем не будет источника радиочастотного сигнала какого-либо типа.То, что я представлю здесь, - это милый маленький универсальный генератор ВЧ-сигналов, который не займет много места на стенде, восполнит этот недостающий пробел и может быть построен довольно дешево.

    Позвольте мне начать с краткого обзора того, что там есть. Генераторы сигналов бывают самых разных видов. Начиная с самого верхнего конца будет генератор, который колеблется только на одной частоте, которая является чрезвычайно точной, например, которую может использовать NIST (Национальный институт стандартов). Это основные стандарты частоты и временные базы, на которые ссылаются все остальные частоты.Они обладают невероятной точностью и могут стоить более 100 000 долларов. Следующими на очереди будут генераторы очень высокого класса с супер-характеристиками точности и стабильности, а также с любым доступным типом модуляции. Сегодня эти моды могут быть довольно сложными. Затем мы переходим к генераторам среднего уровня, которые, хотя и имеют отличные характеристики, будут в большей степени ориентированы на конкретные приложения (ограниченные полосы частот и т. Д.), А не на «универсальные». Многие из них работают медленно из-за программирования и множества кнопок.Как только вы выберете выбранную частоту, они будут работать отлично, но могут стоить от 1000 до 10 000 долларов.

    Одна корпорация, в которой я работал, использовала очень сложный микроволновый генератор, который имел отличные характеристики и множество функций, и - хотя с ним можно было выполнить практически любой тест, связанный с частотой - также было медленно добраться до каждой конкретной точки интереса. Руководство пользователя было толщиной 3 дюйма, и, вероятно, потребуется год, чтобы полностью освоить этот генератор.Еще одна вещь заключалась в том, что, как сообщается, он продавался по цене 38000 долларов.

    В самом низу кучи находится генератор общего назначения, который может работать от 200 долларов и выше. Они в основном предназначены для обслуживания потребительских товаров и некритических проектных работ. Хотя им не хватает функций и качества генераторов более высокого класса, у них есть несколько очевидных преимуществ: простота использования, скорость работы во всем диапазоне их выходных сигналов, плюс (самое большое достоинство) очень низкая стоимость. Здесь нет набора кнопок или программирования.Просто нажмите переключатель, поверните ручку и быстро доберитесь туда, куда хотите. Их предполагаемый рынок ориентирован на операторов радиолюбителей, любителей или людей, которые любят возиться с электроникой, которые будут такими же людьми, как мы. Попробовав несколько коммерческих генераторов общего назначения на протяжении многих лет, я почувствовал, что можно добиться лучшей производительности, что подготовило почву для разработки одного с нуля. Эти генераторы оценивались в диапазоне от 180 до 250 долларов.

    Тот, который я представляю в этой статье, будет иметь превосходную производительность во всех спецификациях и (при условии, что у сборщика есть умеренная корзина для мусора) может быть построен примерно за 50 долларов.Сюда не входит коммерческое жилье, которое стоит как минимум 75 долларов и выше. Как я объясню позже в этой статье, существует процедура создания вашего собственного.

    Теория работы

    Сердцем этого устройства является радиочастотная дека. Если вы читали мою статью в выпуске за декабрь 2013 года ( 180 МГц Sweep Generator ), вы увидите здесь очень похожую конструкцию. Я достаточно подробно рассмотрел теорию этого раздела в этой статье, поэтому сейчас не буду на этом останавливаться. Я использовал этот стиль в семи или восьми различных конструкциях на протяжении многих лет, от простых одночастотных генераторов до сложных синтезаторов с фазовой синхронизацией, и он всегда был надежным исполнителем.

    Начнем с , рис. 1 , радиочастотная дека основана на чудесном чипе, разработанном Motorola в начале 70-х годов. (Настолько популярна, что ее производят до сих пор - почти 40 лет спустя!) ИС представляет собой микропроцессор MC1648. Однако текущие версии имеют форму SMD и называются MC100EL 1648, но все еще доступны в версии DIP. Этот чип является членом семейства ECL (эмиттерно-связанной логики) и в основном представляет собой схему высокоскоростного LC-генератора. Он может охватывать широкий диапазон частот от СЧ, ВЧ и до ОВЧ-диапазонов радиочастотного спектра.Он прост в использовании и имеет встроенную АРУ (автоматическая регулировка усиления), которая может быть адаптирована к вашим конкретным потребностям.

    РИСУНОК 1.


    В этой конструкции различные резисторы (R13-R16) включаются при переключении полос частот. Импеданс контура резервуара будет изменяться в огромном диапазоне, когда значение настройки фиксированной емкости используется для всех диапазонов, но за счет подрезки смещения АРУ для каждого диапазона он отлично справится с поддержанием выровненного выходного сигнала амплитуды из контура резервуара.Он также имеет усилитель выходного буфера, который я использую нетрадиционным способом для внешнего счетчика.

    Цепь LC-резервуара состоит из переключаемых катушек индуктивности L1-L8 и емкости варакторных диодов VD1 и VD2 (которые фактически представляют собой два диода в одном корпусе). Варакторные диоды демонстрируют изменяющуюся емкость PN-перехода с изменяющимся постоянным отрицательным напряжением смещения на этом переходе. Серия SMV 1404 относится к типу Hyper-Abrubt и имеет самый высокий коэффициент Tr (коэффициент настройки) по отношению к напряжению смещения и линейность среди всех различных стилей варакторов.У них есть Tr 16: 1 или выше и диапазон настройки в одну октаву, что дает превосходную линейность.

    На мой взгляд, серия варакторов 1404 - лучший варактор, когда-либо созданный для подобных проектов, поскольку они охватывают диапазоны частот от СЧ до УКВ. Как назло, их также труднее всего достать.

    Вместо того, чтобы брать выходной сигнал с обычного порта усилителя, который может быть несколько искажен, я решил взять его прямо из подключенной схемы резервуара LC, которая имеет очень чистую форму волны, тем самым сохранив порт усилителя для операции внешнего счета.Создавая его таким образом, он требует значительной буферизации от высокоомной цепи резервуара до 50-омного входа конечного усилителя MMIC (монолитной микроволновой интегральной схемы). Это работа Q1, Q2 и Q3. Все это каскадные эмиттерные повторители, начинающиеся с Q1, который имеет очень низкую входную емкость.

    Поскольку высокочастотные повторители с индуктивным элементом в их базовой цепи иногда могут быть непредсказуемыми и вызывать колебания, к базовому входу был последовательно добавлен «стопорный резистор» R2.Это приводит к снижению «Q» паразитных элементов этой области и гарантирует отсутствие каких-либо паразитных колебаний. Q2 добавляет еще больше буферизации, а Q3 настроен для управления конечным усилителем (MMIC 1). С добавлением R9 это дает хорошее согласование импеданса 50 Ом, которое здесь требуется.

    Усилитель MMIC относится к семейству микросхем, известных как блоки усиления. Их входное и выходное сопротивление всегда составляет 50 Ом, и они имеют фиксированное усиление без возможности управления этой функцией, кроме добавления аттенюаторов для регулировки входного или выходного уровня.Этот конкретный имеет усиление 20 дБ (напряжение X10) и очень плоский от постоянного тока до диапазона ГГц. Недостаток отсутствия внутреннего регулятора усиления полностью затмевается их исключительной простотой: просто припаяйте его и вперед!

    FB1 и FB2 представляют собой ферритовые бусины, которые «поглощают» любые высокочастотные компоненты на этих выводах, поскольку мы хотим, чтобы эти провода были очень тихими. Усилитель GALI-55 хочет видеть постоянный ток 50 мА, а не постоянное напряжение (примерно 4,5 В постоянного тока). Вам может быть интересно, почему я спроектировал его источник питания так, как он показан, что совершенно неэффективно для подачи 50 мА на низковольтное устройство.Все это связано с соотношением пропускной способности, а не просто с пропускной способностью.

    Если бы я проектировал генератор, скажем, на выходную частоту от 1 ГГц до 1,15 ГГц, для этого все равно потребовалась бы полоса пропускания 150 МГц. Однако тогда я мог бы использовать один ВЧ-дроссель для нагрузки, и он оставался бы относительно постоянным при этом соотношении изменений. Для питания MMIC при токе 50 мА потребуется всего пять вольт из-за очень низкого падения постоянного тока в этом дросселе. Несмотря на то, что я покрываю ту же полосу пропускания с помощью представленного генератора сигналов, этот метод не сработает.Причина: коэффициент пропускной способности.

    Передаточное число более высокоскоростного генератора составляет 1,15: 1, и один дроссель будет представлять постоянную нагрузку в этом диапазоне. Мой генератор имеет соотношение 500: 1 (0,3-150 МГц). Ни один дроссель не мог даже приблизиться к постоянной нагрузке в таком диапазоне. Итак, я стремлюсь к резистивной нагрузке для единообразия во всем диапазоне.

    Произведя некоторые вычисления, я определил, что оптимальное значение приблизительно 392 Ом является минимальным, насколько мне хотелось бы.Если продолжить, 392 Ом / 50 мА = 19,6 В и добавление еще 4,4 В на MMIC приводит к необходимости источника питания 24 В постоянного тока. Да, расточительно, но это одна из цен, которую вы платите за усилитель с широкой полосой пропускания. Производитель настоятельно рекомендует не использовать источник постоянного тока в этой цепи.

    Рисунок 2 - это схема управления и элементы управления на передней панели, которые довольно просты и понятны. IC1a управляет выводом 5 АРУ MC1648 напрямую для модуляции AM.Поскольку это конфигурация ведомого типа, его амплитуда будет оставаться постоянной, несмотря на изменение нагрузок из-за того, что секция AGC переключателя диапазонов представляет разные нагрузки в зависимости от своего местоположения. Диоды D1 и D2 ограничивают цепь входного сигнала для максимального уровня сигнала 1,4 В P-P. Это сделано для защиты от перегрузки P5 MC1648.

    РИСУНОК 2.


    R1 ограничивает ток в периоды сильного зажима. Внешний AM-сигнал подается на входной разъем модуляции на регулятор уровня P1 и через переключатель модуляции S2 в положении AM.Для модуляции FM сигнал подается по тому же пути, кроме положения переключателя S2. Оттуда он переходит в точку суммирования IC1b. Когда модуляция не требуется, S2 устанавливается в положение CW (непрерывная волна), а входные конденсаторы модуляции C2 и C7 заземляются, чтобы эти линии оставались бесшумными.

    IC1b имеет несколько функций: он суммирует все входы напряжения для управления грубой настройкой, управления точной настройкой и входа модуляции FM (если используется). Сумматоры операционного усилителя хороши для такого типа добавления, поскольку нет абсолютно никакого взаимодействия между входами, питающими его.Как видно, элементы управления настройкой хорошо отфильтрованы, чтобы эта линия оставалась максимально тихой. Для выхода IC1b требуется последовательно подключенный к нему резистор R8 на 100 Ом из-за необходимости управления большой емкостью фильтра при вводе соединения Vt на ВЧ плате. Операционные усилители могут работать нестабильно, вызывая большие нагрузки; R8 - лекарство от этого. Поскольку диапазон настройки Vt должен охватывать диапазон от -6,1 до +0,6 вольт, для его начальной точки необходимо смещение на выходе операционного усилителя на +0,6 В. Это достигается с помощью R9, R10, R11 и D3 на его положительном входе.

    D3 обеспечивает удобный источник 0,6 В, но также выполняет еще одну функцию. Он имеет падение на PN-переходе 2 мВ / градус Цельсия, что является полной противоположностью варакторного диода Vd1, Vd2 в баковой цепи. Это помогает стабилизировать частоту генератора в этом отношении (температура окружающей среды) за счет небольшого сдвига Vt в зависимости от температуры. Это не идеально, но помогает.

    Блок питания, показанный на Рис. 3 , довольно прост и не требует подробных объяснений. Это может показаться излишним, но это лучшее, что я мог придумать, учитывая разнообразие требуемых источников напряжения.Что касается конструкции операционных усилителей, я большой поклонник сплит-систем. Источник питания 5 В может обеспечивать гораздо больший ток, чем требуется для ВЧ-деки, но я увеличил его, чтобы покрыть параметры счетчика и предварительного делителя частоты. Его также можно использовать для питания разъема на задней панели для питания дополнительных внешних цепей. Кроме того, я разделил 5 В на два разных регулятора, чтобы минимизировать помехи в линиях питания, питающих аналоговую часть (ВЧ-дека) и цифровую часть (счетчик и т. Д.).

    РИСУНОК 3.


    Строительство

    Прежде чем я углублюсь в этот раздел, я не буду вдаваться в подробности всех аспектов строительства, поскольку для обсуждения всего, что связано с ним, потребуется слишком много места в журнале. Не бойтесь, тем не менее, для тех, кто хочет создать этот генератор, у меня есть огромный пакет информации, который я могу отправить вам по электронной почте. Это будет включать в себя полноэкранные изображения, шаблоны сверления в натуральную величину, подробные схемы, советы по строительству, некоторые иллюстрации и множество технических данных.Большая часть этого включена в файлы для загрузки в конце этой статьи.

    В это шасси будут установлены только два основных узла: блок RF и блок источника питания. Схема управления настолько минимальна, что я построил ее на небольшой печатной плате (PCB) и прикрутил к плате источника питания. Это упрощает сборку и тестирование перед окончательной установкой каждого блока.

    Радиочастотная дека, показанная на , рис. 4 была построена на односторонней печатной плате размером 2 x 2-1 / 2 дюйма с использованием типовой конструкции прототипа радиочастот.MC1648 и R1, Q1, Q2 и Q3 - единственные компоненты, установленные на ламинированной стороне платы. Обязательно используйте гнездо для IC. Поскольку в этом 14-контактном чипе используется только восемь контактов, перед установкой можно удалить семь контактов.

    РИСУНОК 4.


    Они удобно расположены, как и любой другой контакт, и значительно упрощают пайку компонентов на нижней стороне. После просверливания всех сквозных отверстий все отверстия, кроме заземляющих, расширяются более крупным сверлом примерно 5/32 дюйма, чтобы обеспечить зазор между проводом и медной фольгой.GALI-55 потребует два небольших островка для входных и выходных подключений. Варактор SMV1404 довольно маленький и, несмотря на пайку SMD, я нашел простой способ их установить.

    Сначала я отрезаю кусок пластикового ламината (формика и т. Д.) До размеров 3/8 ”x 1/4”, а затем прикрепляю варактор к ламинату пятном суперклея. Убедитесь, что варактор лежит на спине так, чтобы его «ножки» были направлены вверх, так как это облегчает окончательную пайку. Эта сборка - один из последних компонентов, которые я установил, и снова нанесение клея помогает прикрепить ее к печатной плате.Когда все выводы, которые идут к этому устройству, будут припаяны к своим точкам, отрежьте свободный конец до точной длины; Затем установка завершается быстрым припоем к контактам микросхемы. Я использую здесь проволоку № 24 или № 26.

    Вставляются остальные активные компоненты, а их выводы используются в качестве точек пайки. Все остальные узлы схемы над землей припаиваются к изолированным стойкам. Две стойки (A и B) возле контактов 10 и 12 MC1648 будут использоваться для первичного тестирования и окончательного подключения переключателя диапазона S1.При построении ВЧ-цепи всегда помните о двух вещах: заземление ВЧ-сигнала необходимо, а длина проводов должна быть короткой. Насколько коротко? Что ж, у инженеров-разработчиков RF есть старая поговорка: «Если вы видите провода, они слишком длинные». Невозможно в реальном мире, но вы поняли. Печатная плата монтируется на шасси с тремя металлическими стойками 1/2 дюйма. Это шасси будет иметь отверстие 3/8 дюйма в вертикальной части для установки переключателя диапазона. Отложите пока этот узел в сторону; дальнейшее тестирование будет сделано позже.

    Переключатель радиочастотного диапазона (S1), показанный на рис. 5 , - двухполюсный восьмипозиционный межфланцевый переключатель. Я использовал старый керамический переключатель Centra-Lab 4, который был у меня под рукой. Все деки удерживаются на месте длинными винтами № 4-40 и распорками. Эти переключатели легко разбирать и переделывать. На всех пластинах есть полные 12 позиций, и один металлический кронштейн с изгибающимися язычками используется для фиксации упора для фактического количества желаемых позиций.

    РИСУНОК 5.


    Количество колод на коммутаторе значения не имеет, но вам нужно как минимум две деки. Ненужные колоды выбрасываются, а вал вафли обрезается, так что он управляет только двумя вафлями. Поскольку катушки цепи резервуара на ВЧ-панели имеют напряжение смещения +1,6 В постоянного тока, нам нужно ВЧ-заземление на их стороне низкого напряжения, которое должно быть изолировано от постоянного тока. Это достигается путем вырезания части односторонней печатной платы примерно по форме пластины переключателя. Затем он совмещается с пластиной, а позиционные выступы и положения монтажных болтов переносятся на пластину заземления.

    Поскольку здесь нет движущихся частей, пластина не требует соединения приводного вала. Монтажные отверстия будут просверлены для зазора № 4-40, а отверстия для вывода катушки будут примерно 0,050 дюйма. Пластина заземления будет установлена ​​стороной с фольгой к задней части. Когда катушки готовы к установке, один конец продвигают через язычок положения переключателя до упора, затем другой конец обрезают, чтобы он мог пройти через пластину заземления. Отцентрируйте катушку и припой и подрежьте выступающие концы.

    При покупке коммутатора следует учитывать несколько моментов. Обратите внимание на конструкцию монтажных болтов и полные 12-позиционные выступы на каждой деке. Также ищите наименьшее количество металлических скоб, которые кажутся ненужными. Количество дек не имеет значения, если у него есть по крайней мере две, как упоминалось, потому что коммутатор в конечном итоге будет переработан, чтобы иметь две переключаемые пластины (S1A и S1B) и одну пластину заземления. Затем в коммутаторе должны быть две пластины, настроенные на восемь положений, путем регулировки пластины с выступами положения; вал обрезан до длины, достаточной для работы с этими пластинами в случае необходимости; и два болта # 4-40 и распорки, чтобы скрепить все вместе.

    Поскольку трудно найти болты № 4-40 длиной более 2 дюймов, при необходимости можно использовать стержень с резьбой. Мне потребовалось два отрезка 1/8 дюйма на переключателе, и, зайдя в местный хозяйственный магазин, я нашел стержень с резьбой. Опять же, отложите пока готовый переключатель в сторону.

    Конструкция платы источника питания / управления довольно проста и - с рис. 3, и рис. 7, - не требует дополнительных пояснений. Я использовал кусок толстого ламината (Formica), просверленный для отверстий для вывода компонентов после того, как я сделал узор макета.Основные компоненты были помещены в плату с помощью точки суперклея, а затем проводились двухточечные соединения. Уродливо, да, но его никогда не увидят, а с блоками питания у меня редко возникали какие-либо проблемы. Было бы неплохо, если бы я мог найти один трансформатор с вторичными обмотками высокого и низкого напряжения, чтобы упростить задачу, но, когда я поискал, ничего не обнаружилось.

    Однако в последнее время я использую трансформаторы Tamura во многих своих проектах. Они бывают практически любого уровня напряжения / мощности и по очень разумной цене.Плата управления частотой / модулированием содержит почти все компоненты, показанные на рис. 2 , рис. . На передней панели находятся только кастрюли и переключатели, а также несколько компонентов, которые напрямую соединяют эти части. Регулятор уровня модуляции (P1), показанный в списке деталей является немного меньшей версией P2 и P3, и был выбран только потому, что его размер лучше вписывается в доступное пространство панели.

    Кожух был сформирован из четырех частей алюминиевого листа и примерно одной ножки из алюминиевого уголка 1/2 дюйма.Размеры примерно 9 дюймов в ширину, 4 дюйма в высоту и 6 дюймов в глубину. Первым сформированным элементом была крышка. Затем были вырезаны все остальные части, а именно: передняя панель, задняя панель и нижняя часть. Я обычно делаю нижнюю часть и заднюю часть из цельного куска, вырезанного по размеру, а затем в моем местном магазине листового металла я делаю требуемый изгиб на 90 градусов, но я был в середине снежной бури и очень хотел закончить это. Итак, я вырезал две части и соединил их под углом 1/2 дюйма, используя заклепки и винты №6-32, как показано на , рис. 7, .

    РИСУНОК 7.


    Крышка, передняя и задняя панель изготовлены из алюминия 1/16 дюйма, а нижняя часть - из алюминия 1/8 дюйма; все материалы класса # 5052. Этот сплав легко гнуть и при этом обладает хорошей обрабатываемостью. Его можно очень легко разрезать настольной пилой с твердосплавным полотном, и, фактически, большинство деревообрабатывающих инструментов с твердосплавными фрезами могут обрабатывать этот сплав. Я сгибаю детали в тисках с деревянными брусками, поддерживающими область линии сгиба, но я могу сгибать только приклад толщиной до 1/16 дюйма.Кроме того, я иду к своему парню, работающему с листовым металлом. Крышка и передняя панель прикреплены к нижней пластине с помощью шести угловых скоб 3/4 дюйма (как показано на , рис. 7, ) почти так же, как и задняя панель. Затем обработайте переднюю панель и произведите художественные работы, покрасьте спреем крышку в цвет по вашему выбору и прикрепите ножки. Теперь все готово.

    Я просверлил отверстие 3/8 дюйма в задней панели для установки разъема BNC для внешнего подсчета частоты. Как видно из Рис. 7 , выключатель питания на 120 В переменного тока установлен прямо над входным шнуром питания.Я полюбил этот метод за последние несколько лет, поскольку он экономит пространство на передней панели и сохраняет 120 В переменного тока и его поля сконцентрированными в одном месте, поэтому мне не нужно изгибать его повсюду, чтобы разместить его на передней панели. (Как упоминалось ранее, у меня есть дополнительная информация по этому поводу.)

    Заключительная проверка и эксплуатация

    На этом этапе мы готовы провести заключительное тестирование узлов и проверить их перед установкой их на постоянной основе в шасси. Начиная с блока источника питания, подключите к нему 120 В переменного тока и проверьте правильность полярности и напряжения на выходах.Если здесь все в порядке, вы можете использовать это для питания ВЧ-деки для тестирования. Когда радиочастотная дека установлена ​​в ее подшасси, как показано на рис. 6 , временно прикрепите резистор 15 кОм от входа AGC (нижний конец R12) к земле только для этих испытаний.

    РИСУНОК 6.


    Для управления настройкой вы можете временно подключить потенциометр и резистор ко входу Vt на этой деке. Не устанавливайте переключатель диапазона в это время. Также не подключайте питание 24 В постоянного тока в это время.Подключите +5 В постоянного тока к деке. На данный момент вам понадобятся все ваши катушки, а также 100 мкГн, 10 мкГн и 1 мкГн для этих тестов. Для каждого из них прикрепляйте по одной катушке к стойкам A и B. С осциллографом и частотомером, прикрепленным к эмиттеру Q3, вы должны увидеть примерно 360 мВ чистой синусоидальной волны с каждой используемой катушкой. Не беспокойтесь о точной амплитуде, поскольку она будет скорректирована на более позднем этапе тестирования.

    При любой установленной катушке измените диапазон настройки, и вы должны увидеть чуть больше одной октавы диапазона частот для каждой катушки.Точная частота здесь не важна, но каждая катушка должна давать сдвиг частоты примерно 3: 1 при увеличении индуктивности катушки. Отключите питание деки и временно подключите резистор 51 Ом 1/4 Вт от выходного ВЧ разъема к земле. Включите и осмотрите эту точку. Здесь должно быть около 2000 мВ P-P чистой синусоидальной волны. Если все в порядке, выключите питание и снимите катушку.

    Подготовьте переключатель, припаяв 1-дюймовый провод к контакту дворника S2B. Также стоит добавить тонкую квадратную прокладку размером 1 дюйм из луженой меди с отверстием 3/8 дюйма в центре, надетую на болт крепления переключателя.Это значительно упрощает установку резисторов AGC, обеспечивая удобную точку заземления. Теперь установите переключатель так, чтобы контакт стеклоочистителя S2B располагался прямо над изолированной стойкой A. Он должен быть примерно на 1/2 дюйма выше стойки.

    Затяните гайку крепления переключателя. Припаяйте провод стеклоочистителя и установите проводку от пластины заземления RF на переключателе к выводу B. Добавьте провод с FB1 от контакта стеклоочистителя S1a к нижнему концу R12. Теперь будут установлены индивидуальные ленточные катушки.

    Начиная с самого нижнего диапазона и по мере установки каждой катушки, будет производиться проверка частоты на предмет диапазона и правильности обозначенной полосы пропускания.Индуктор ленты 8 (см. Перечень деталей ) представляет собой всего лишь кусок оголенного провода №22 размером 1-1 / 2 дюйма. Начните с отрезка чуть длиннее 2 дюймов, затем обрезайте его по мере необходимости, выполняя тесты ленты. После того, как вы отрежете его до нужной длины, просто намотайте одну или две свободные петли, если это необходимо, чтобы уместиться в отведенном месте. Это практически не изменит индуктивность, в отличие от прямого провода.

    Катушки, которые вы используете, могут отличаться от моих по стоимости из-за допусков деталей, и здесь необходимо учитывать множество допусков.SMV-1404 - это очень повторяемый компонент, в то время как катушки могут отличаться на 5% и более. Резисторы, горшки и этот список можно продолжить. Законы вероятности гласят, что половина допусков будет положительной, другая половина - отрицательной, и они будут компенсировать друг друга. Закон Мерфи гласит, что все допуски добавляются в одном и том же направлении и делают конструкцию бесполезной. В реальном мире никогда не бывает так плохо, но все же есть о чем знать.

    При покупке катушек было бы неплохо получить разнообразие, близкое к значениям из перечня деталей , а некоторые - около 5% от перечисленных значений.Я заказал 50 штук для этого проекта, так как это был новый дизайн. Детали очень дешевы, и было бы стыдно не хватить, и пришлось бы заказывать катушки на 80 центов за почтовые расходы в размере 6 долларов. Кроме того, вы всегда можете использовать доп в других проектах.

    Давайте вернемся к установке змеевиков резервуара и к тому, чего вы здесь хотите достичь. Стремитесь получить диапазон, необходимый для маркировки панели (показан с некоторым отклонением) на каждом конце этого диапазона. В итоге я получил в среднем 5% на концах, но некоторые из них были близки к 1%.Установка резистора AGC и прогрев немного сместят этот диапазон. Фактический общий диапазон частот должен составлять от 0,3 МГц до 150 МГц без промежутков между полосами. Мой работает от 0,295 МГц до 162 МГц. Наличие большого количества перерегулирований - это нормально, но наиболее важным аспектом является то, что метки переключения диапазона гарантируют заявленную пропускную способность. Не могу уместить все в мою маркировку? Вы всегда можете настроить напряжение Vt, чтобы оно подходило. Максимальные напряжения не должны превышать +0,7 В на нижнем конце из-за R9 и R10 на плате управления, и -7.0 вольт на верхнем конце настроечных горшков, изменив R3. Все еще не можете подогнать все по размеру? Затем сделайте то, что я сделал: измените изображение на этикетках лицевой панели.

    Когда все настроено и выполнено с этой частью тестирования и у вас есть минимальный период прогрева (10 минут), вы можете теперь отрегулировать напряжение АРУ для каждого диапазона. Сначала начните с самой нижней полосы. Надеюсь, у вас есть блок замены резистора для подключения к дворнику S1A и заземлению. Нагрузите выход резистором на 51 Ом и подключите осциллограф в этой точке.Проходя через каждую полосу, отрегулируйте сопротивление на выходе +10 дБм (2000 мВ P-P) и убедитесь, что вы настроились через полосу, чтобы выбрать лучшую общую равномерность. Обратите внимание на значение R для каждой полосы по мере продвижения.

    Вы, вероятно, обнаружите, что одно и то же значение сопротивления будет работать для нескольких диапазонов, минимизируя количество необходимых резисторов. Одно предостережение: я использую осциллограф Tektronix с полосой пропускания 350 МГц -3 дБ, но она идеально ровная только до 100 МГц. Кроме того, он скатывается типичным гауссовским способом.Тем не менее, я откалибровал его для синусоидальных волн вплоть до 500 МГц в среде с сопротивлением 50 Ом. Теперь у меня есть справочная таблица, так что независимо от того, что отображает осциллограф, таблица подсказывает мне, каким должен быть поправочный коэффициент. Большинство осциллографов справятся с работой на частотах до 40 МГц или 50 МГц, но если вы не доверяете своему прицелу за пределами этой точки, используйте значения AGC, показанные на распечатке для диапазона 8. На этом этапе вы можете завершить установку и закрой это.

    Примечания к закрытию

    Выходной сигнал этого генератора имеет исключительную амплитудную характеристику ± 0.1 дБ в диапазонах с 1 по 7 и ± 0,5 дБ в диапазоне 8. Это связано со встроенными схемами АРУ MC1648. Я не проводил БПФ на выходе, но после просмотра синусоидальных волн осциллографа в течение более 40 лет я развил довольно хорошее зрение на искажения и оценил паразитные составляющие и гармоники как хорошие на 30 дБ ниже выходного уровня. Это чистая синусоида, очень подходящая для такого типа генераторов. LC-генераторы не обладают долговременной стабильностью, как их «старшие братья» с кварцевыми ссылками, и обычно дрейфуют на 500 ppm или более в течение заданного времени.Хотя этот не является исключением из этого правила, он намного превосходит эти цифры.

    После часовой разминки я провел множество тестов на краткосрочную стабильность в течение 15-минутных периодов. Я проделал это для каждой полосы на нижнем, среднем и верхнем концах их диапазонов - всего 24 теста. В лучшем случае за это время дрейф составлял 2 ppm, а в худшем - 98 ppm. Остальные колеблются от 20 до 80 частей на миллион, при этом 50 частей на миллион является хорошим общим средним значением. Итак, я мог бы консервативно определить общую краткосрочную стабильность на уровне 100 ppm, что неплохо для LC-генератора.Я также был приятно удивлен тем, что я мог легко ввести сигнал на вход узкополосного наземного мобильного приемника на частоте 155 МГц и удерживать этот вход довольно долгое время - хотя он действительно показал чувствительность к изменениям нагрузки на этих частотах.

    Вход внешней модуляции был произвольно установлен на 800 мВ P-P для всех входов. В режиме AM можно получить модуляцию 50% до того, как произойдет мягкое ограничение, а затем жесткое ограничение. Эта функция имеет хороший показатель линейности 3% и около 15 мВ P-P для каждого процента чувствительности модуляции.Схема зажима предотвращает повреждение MC1648 из-за случайного перенапряжения на входе. Без зажима он имеет такую ​​же линейность до 90% мод. Если вам не повезет, не игнорируйте эту функцию. Стандартный тестовый сигнал для AM составляет 30%, так что это достигается и немного.

    Вход FM-модуля немного ослаблен в суммирующем усилителе и не так подвержен перенапряжению. При полном P-P 800 мВ это приведет к отклонению примерно 0,5% от несущей частоты.Калиброванное отклонение FM очень сложно достичь и потребует вдвое большей схемы, чем весь генератор со специально обработанными переключателями, поэтому он даже не рассматривался для этой конструкции. Однако, если у вас есть несколько «домашних» частот, для которых вы хотели бы получить известное отклонение, есть один способ добиться этого. Установите генератор на желаемую несущую частоту и осторожно подайте нулевое постоянное напряжение на стыке C7 и R7 на плате управления, при этом модуль управления модулем установлен для работы в режиме FM.Обратите внимание на частоту и медленно увеличивайте напряжение постоянного тока, пока несущая частота не увеличится на желаемую величину отклонения. Напряжение AC P-P, которое совпадает с этим напряжением постоянного тока, теперь будет давать точную величину отклонения, которую вы хотите. Если вы будете делать это часто, подключенный к этой точке разъем на задней панели упростит задачу. Просто имейте в виду, что постоянный ток в конечном итоге попадает на линию Vt к варактору, потому что на этом пути нет блокирующего конденсатора.

    Я внес несколько изменений, которые не показаны на изображениях.На ВЧ плате я продлил выводы R10 до 1/2 дюйма на обоих концах, чтобы установить его выше над платой, и немного отогнул от платы. Этот резистор рассеивает один ватт и рассеивает много тепла в медной фольге. Это единственное исключение из правила «коротких сделок». Дополнительная индуктивность выводов повлияет только на полосу 8 за счет увеличения импеданса нагрузки MMIC. Эффект настолько минимален, что его можно игнорировать. Он по-прежнему нагревает плату и - наряду с перевернутым монтажом MC1648, добавляющим еще больше нагрева платы - они поднимают температуру платы примерно на 13 градусов по Фаренгейту по сравнению с окружающей рабочей зоной.

    Конечно, часть этого тепла вырабатывается трансформаторами, регуляторами и прочим. Вот почему для стабилизации требуется около часа разминки. Однако через пару минут генератор готов к работе. Просто дайте ему прогреться в течение часа, прежде чем выполнять критическую работу, такую ​​как выравнивание ПЧ и т. Д. Другим изменением было добавление 1-дюймового квадрата тонкого алюминия к выступу регулятора 7824 в блоке питания, так как без этого он имел тенденцию перегреваться.

    Я не проектировал ВЧ-аттенюатор для этого устройства, чтобы уменьшить его площадь, занимаемую им, насколько это возможно.Несколько лет назад я купил на eBay очень дешевый аттенюатор HP. Он будет ослаблять 0–130 дБ с шагом 1 дБ и с качеством HP. Я обнаружил, что использую этот аттенюатор даже с оборудованием, в которое он встроен, из-за его широкой полосы пропускания и точности.

    В моей статье о генераторе развертки, упомянутой ранее, я показываю конструкцию аттенюатора, который не повредит ваш кошелек. Он имеет приличную производительность до 200 МГц и точность около 5%. Это четыре шага 0-40 дБ с шагом 3 дБ. Его можно расширить до 0–100 дБ с шагом 1 дБ, используя 27 резисторов 5% 1/4 Вт и девять мини-переключателей DPDT, а также некоторые двусторонние печатные платы для корпуса по цене около 30 долларов.Переключатели могут быть установлены вертикально в одну колонку на левой стороне панели.

    В любом случае вам придется добавить еще 1-1 / 2 дюйма к ширине панели, чтобы уместить их. (Я мог бы включить это в пакет электронной почты.) Если вы отчаянно нуждаетесь в аттенюаторе, «дешевой и грязной» версии, показанной на рис. 2 , будет достаточно, если потребуется больше мощности / меньше мощности. Кроме того, будут вносимые потери 3 дБ (для защиты MMIC), и они не будут откалиброваны. За пять долларов по частям он вас обойдется.

    Что касается того, что я могу изменить в будущем: замена потенциометра R2 для точной настройки на трехоборотный горшок для еще более точной настройки; и добавление внутреннего тонального генератора с выходным сигналом 800 мВ P-P. Затем я подключил его к разъему на передней панели с помощью миниатюрного тумблера SPDT.

    Я всегда меняю дизайн к лучшему по мере появления новых идей и компонентов. У меня есть внешний вид генератора часов для этого генератора, включенный в пакет электронной почты. Он работает ровно на половине частоты выходного радиочастотного сигнала, питающего его, и имеет идеальную прямоугольную волну с временами нарастания и спада в низкие наносекунды.Выполняя этот проект, не торопитесь и дважды проверяйте соединения по мере продолжения. А главное, получайте удовольствие! NV


    ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ

    ТОВАР ОПИСАНИЕ / ЧАСТЬ № ИСТОЧНИК
    Все резисторы изготовлены из углеродной пленки мощностью 1/4 Вт, 5%. Все конденсаторы в микрофарадах. Специальные детали перечислены ниже.
    ПАЛУБА РФ :
    IC1 MC1648 DIP MC100EL1648 SMD
    VD1, VD2 СМВ1404-09
    S1 Двухполюсный восьмипозиционный межфланцевый переключатель
    1 квартал 2N5179
    2 квартал, 3 квартал 2N3904
    MMIC ГАЛИ-55
    FB-1 FB43-226-RC Дж. В. Миллер
    FB-2 FB43-287-RC Дж. В. Миллер
    R11 47K, 1/8 Вт опционально
    R2 390 Ом, 1/8 Вт опционально
    R10 392 Ом, два Вт CPF2392R00FKR36 Vishay / Dale
    КАТУШКИ: BOURNS ИЛИ FASTRON CONFORMAL COATED
    * См. Текст
    L1 2500 мкГн
    L2 680 мкГн
    L3 150 мкГн
    L4 38 мкГн
    L5 9 мкГн
    L6 1.8 мкГн
    L7 0,33 мкГн
    L8 * 40 нГн
    ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПЕРЕДНЯЯ ПАНЕЛЬ:
    IC1 TLO82 или TLO72
    D1, D2, D3 1N916 или эквивалент
    П1 10K АЛЬФА RV24AF-10-40R1-B10K
    P2, P3 10K АЛЬФА RV16AF-10-20R1-B10K
    S2 ALPHA четырехполюсный трехпозиционный вафельный SR2511F-0403-19ROB-E9-N-W
    C1 1.0 МФД 200 В (или настолько низкое напряжение, с которым вы чувствуете себя в безопасности)
    Потенциометры и переключатель доступны на сайте Mouser.com.
    ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ:
    Т1 120 В: 24 В при 0,25 А 3FS-424 ТАМУРА
    Т2 120 В: 8 В / [защита электронной почты] 0,3 A 3FS-316 ТАМУРА
    РЕГУЛЯТОРЫ:
    7824
    78L12
    79L12
    78L05
    7805
    MC1648
    MC100EL1648 Mouser, Digi-Key
    VD1, VD2 Связаться с автором ( [адрес электронной почты] )
    ГАЛИ-55 МИНИ-ЦЕПИ.COM
    Катушки Mouser (обычно 0,2-0,4 долл. США за штуку)
    Резисторы Mouser Electronics
    S1
    ФБ-1, ФБ-2 Mouser Electronics
    Трансформаторы - Mouser или Digi-Key ( www.digikey.com )
    Регуляторы - почти везде
    MC1648: Таблицы данных легко получить через Google.
    GALI-55: Datasheets на MINI-CIRCUITS.COM.
    SMV1404-09: Я их храню.

    Загрузки

    Что в почтовом индексе?
    Дополнительные изображения и схемы

    Проекты в области электроники: генератор четырех частот

    При разработке, тестировании и обслуживании цифровых и аналоговых электронных схем и встроенных систем возникает потребность в сигналах TTL и CMOS, создаваемых источниками стабильной частоты.Эти источники также полезны для быстрой проверки осциллографов, пробников, мультиметров, частотомеров и другого измерительного оборудования. Эта схема генератора четырех частот производит фиксированные частоты 4 МГц, 6 МГц, 10 МГц и регулируемую прямоугольную волну с переменными частотами от примерно 10 Гц до более 100 кГц.

    Схема и рабочая

    рис. 1 приведена схема опорного источника четыре частоты. Он состоит из трех шестнадцатеричных интегральных схем инвертора 74C04 (IC1, IC2 и IC3) и одной шестнадцатеричной микросхемы инверторного триггера Шмитта 74C14 (IC4).Каждый из четырех блоков схемы на рис. 1 вырабатывает прямой и инвертированный буферизованный сигнал.

    IC1 использует кристалл XTAL1 для генерации сигнала с частотой 10 МГц. Создаваемый выходной сигнал и инвертированный сигнал доступны на разъеме CON1. Номиналы конденсаторов C1, C2 и C3 зависят от параметров кристалла XTAL1 и IC1.

    IC2 использует кристалл XTAL2 для генерации сигнала с частотой 6 МГц. Создаваемый выходной сигнал и инвертированный сигнал доступны на разъеме CON2.

    IC3 использует кристалл XTAL3 для генерации сигнала с частотой 4 МГц. Создаваемый выходной сигнал и инвертированный сигнал доступны на разъеме CON3.

    Как показывает практика, R2 = реактивное сопротивление C3 для IC1. То же самое и с IC2 и IC3.

    IC4 и связанные с ним компоненты генерируют прямоугольный сигнал с частотой от 10 Гц до более 100 кГц. Частотные диапазоны выбираются переключателями S1, S2, S3 и S4.

    Потметры VR1 и VR2 используются для настройки частоты.VR1 предназначен для более точной настройки частоты, а VR2 - для грубой настройки частоты. Создаваемый выходной сигнал и инвертированный сигнал доступны на разъеме CON4. Частоту можно рассчитать в соответствии с соотношением, указанным в таблице данных IC4.

    Питание генераторов должно быть регулируемым; это осуществляется регулируемым регулятором LM317. Подстроечный потенциометр VR3 используется для регулировки напряжения питания 5 В.

    Строительство и испытания

    Односторонняя печатная плата реального размера для четырехчастотного генератора показана на рис.2 и его компоновка на рис. 3.

    Загрузите PDF-файлы с макетами печатных плат и компонентов: нажмите здесь

    Петре Цв Петров был исследователем и доцентом Софийского технического университета (Болгария) и экспертом-лектором в OFPPT (Casablance), Королевство Марокко. Сейчас он работает инженером-электронщиком в частном секторе Болгарии.

    Этот проект был впервые опубликован 1 октября 2015 г. и обновлен 4 июня 2020 г.

    Очень дешевое РЧ испытательное оборудование для DIY-инженера или студента (

    За последние несколько лет достижения в области полупроводниковой технологии и РЧ-дизайна позволили создать множество высокочастотного испытательного оборудования, доступного для обычного инженера, любителя или студента. для личного использования и / или обучения. В настоящее время имеется векторный анализатор цепей стоимостью около 50 долларов США, а также генераторы сигналов, анализаторы спектра и осциллографы за несколько сотен долларов. Ниже приводится список различного высокочастотного испытательного оборудования, включая векторные анализаторы цепей и анализаторы сигналов. , Анализаторы спектра и осциллографы по цене менее 1000 долларов, большинство - менее 500 долларов.Не стесняйтесь покупать один для своего любимого инженера, студента естествознания или любителя электроники на праздники и поощряйте людей исследовать мир высокочастотной электроники.

    ВАЦ

    AURSINC NanoVNA работает в диапазоне от 10 кГц до 1,5 ГГц с V3.4. Он охватывает HF, VHF, UHF, имеет антенный анализатор, измеряющий S-параметры, КСВН, фазу, задержку и диаграмму Смита. Частотный диапазон от 50 кГц до 300 МГц прямого выхода si5351 обеспечивает динамический диапазон лучше 70 дБ, в то время как расширенный диапазон от 300 до 900 МГц обеспечивает динамику лучше 60 дБ, а диапазон от 900 МГц до 1.Диапазон 5 ГГц лучше, чем 40 дБ динамического диапазона. Цена потрясающая - 60-70 долларов.

    miniVNA Tiny - это векторный анализатор цепей на базе ПК, который имеет множество функций и хорошо подходит для проверки антенн и радиочастотных цепей радиолюбителей и коммерческих пользователей. Он производится Mini Radio Systems и работает в диапазоне от 1 МГц до 3 ГГц с шагом в десять Гц. Диапазон Z может составлять от 1 до 1000 Ом, а выходная мощность составляет -6 дБм при 500 МГц. Динамический диапазон составляет до 70 дБ при 500 МГц, питание осуществляется через USB-соединение.Цена <500 долларов США.

    Карманный анализатор цепей Pocket VNA питается от USB и охватывает диапазон от 500 кГц до 4 ГГц с динамическим диапазоном 80 дБ в диапазоне МГц и 40 дБ в диапазоне ГГц. Это двухпортовый двунаправленный блок с программным обеспечением для Windows, MacOS, Linux, Android (альфа), Raspberry Pi и открытым программным API для доступа к оборудованию с помощью стороннего программного обеспечения. Цена <500 долларов США.

    Mini-Circuits объединилась с Vayyar Imaging , чтобы предложить ученикам комплект DIY VNA .Комплект микроволнового приемопередатчика UVNA-63 включает в себя все, что нужно студентам для создания полнофункционального векторного анализатора цепей и преодоления разрыва между учебной теорией в классе и практическими измерениями в реальных условиях в лаборатории. В комплект входит трансивер Vayyar, работающий на частотах до 6 ГГц, а также соединители, кабели и инструменты для сборки устройства. Студенты могут разрабатывать алгоритмы измерения S-параметров в реальном времени с помощью Python или Matlab®. Хотя это выходит за рамки нашего ценового диапазона, мы подумали, что это хороший образовательный комплект, который стоит включить, цена <3000 долларов (для тех, кто имеет право, есть образовательные скидки в размере 500 долларов).

    Генераторы сигналов

    ERASynth Micro - это очень доступный генератор сигналов с открытым исходным кодом. Он может питаться от порта USB и оснащен ЖК-интерфейсом для автономного использования без компьютера или телефона. Он может генерировать радиочастотные сигналы с низким фазовым шумом в диапазоне от 12,5 МГц до 6,4 ГГц с архитектурой с двойной системой ФАПЧ. Он может генерировать сигналы от -50 до +15 дБм с фазовым шумом -115 дБн / Гц на выходе 1 ГГц (смещение 10 кГц) и временем переключения 1 мс (типичное).Цена около 250 долларов.

    Генератор ВЧ сигналов размером с флэш-накопитель SynthUSB3 , работающий в диапазоне от 12,5 МГц до 6,4 ГГц с шагом 0,01 Гц. Он может регулировать калиброванную амплитуду с разрешением 0,2 дБ до +8 дБмВт и в диапазоне более 50 дБ. Цена около 350 долларов.

    Signal Hound VSG25A представляет собой векторный генератор сигналов от 100 МГц до 2,5 ГГц с 12-битным генератором сигналов произвольной формы основной полосы частот I / Q, который может синхронизироваться практически на любой частоте от 54 кГц до 180 МГц и включает в себя 4 096 × 16 буфер битовой последовательности для встроенной или настраиваемой модуляции .Выходной сигнал составляет от -40 до +10 дБмВт в частотном диапазоне и диапазоне импульсов от 6 нс до 25 мс, длительность от 12 нс до 1 секунды. Цена около 500 долларов (также доступна модель с частотой 6 ГГц).

    Генераторы BPSG Aaronia обеспечивают радиочастотные сигналы для тестирования защиты от электромагнитных помех и измерений EMI / RFI. Они доступны в четырех различных версиях, охватывающих диапазоны частот от 23,5 МГц до 6 ГГц. Они имеют максимальный уровень мощности до +18 дБмВт и динамический диапазон до 63 дБ, серия BPSG устанавливает новые стандарты для генераторов сигналов с батарейным питанием.Цена от 600 долларов.

    Анализаторы спектра

    AURSINC TinySA имеет вход UHF MF / HF / VHF от 0,1 до 350 МГц, вход UHF от 240 МГц до 960 МГц и генератор сигналов с 2,8-дюймовым аккумулятором сенсорного экрана. Интерфейс USB реализует протокол Serial over USB (CDC), и есть большой набор команд, которые можно вызывать через последовательный интерфейс. Цена 90 долларов.

    LATNEX SPA-6G - это комбинированный радиочастотный проводник и анализатор спектра.Это портативный портативный цифровой анализатор частоты любительского радио-WiFi-сети-звука-аудио-сигнала, который покрывает диапазон от 15 МГц до 2,7 ГГц (комбинированный 3G и WSUB1G) и от 4,85 до 6,1 ГГц (комбинированный 6G). Цена 365 долларов.

    OSCIUM WiPry 2500x - это анализатор спектра Wi-Fi для частот 2,4 и 5 ГГц, который просматривает все помехи, включая ZigBee, Bluetooth, радионяни и т. Д. Он поддерживает Android, iOS, Mac, ПК и может сканировать / устранять неполадки. Сигналы Wi-Fi. Цена 650 долларов.

    Signal Hound USB-SA44B - это программно определяемый приемник, оптимизированный как узкополосный анализатор радиочастотного спектра в реальном времени.Это компактный, простой в использовании и эффективный инструмент для поиска и устранения неисправностей для обычных лабораторий, студентов инженерных специальностей, радиолюбителей и любителей электроники. Он работает в диапазоне от 9 кГц до 6 ГГц и имеет динамический диапазон от -151 дБм до +10 дБм с полосой разрешения от 0,1 Гц до 250 кГц и 5 МГц. Это был почти единственный анализатор спектра, который мы смогли найти примерно за 1000 долларов.

    Осциллографы

    Rigol серии 1000 включают осциллографы серий B, D и E.Серия E - это недорогая модель с моделями 50 или 100 МГц, которые включают два канала и 1 миллион точек памяти. В серии D добавлен низкоскоростной цифровой захват, обеспечивающий базовый анализ смешанных сигналов в экономичном пакете. Серия B обеспечивает большую скорость и мощность, включая их экономичную четырехканальную модель DS1204B с частотой 200 МГц, которая обеспечивает выборку 2 Гвыб / с. С такими функциями, как БПФ, запись и воспроизведение, режим прокрутки, альтернативный режим запуска и регулируемая чувствительность запуска, серия 1000 является осциллографом начального уровня.Цена от 260 долларов и выше.

    OWON SDS1000 2-канальные серии - это очень экономичные цифровые осциллографы с полосой пропускания от 20 до 100 МГц, частотой дискретизации от 100 до 1 Гвыб / с с 7-дюймовым ЖК-дисплеем высокого разрешения, включая SCPI и поддержку LabVIEW. Цена от 260 долларов и выше.

    Hantek DSO4004C Series - это четырехканальный осциллограф с одним канальным генератором сигналов произвольной / функциональной формы, независимыми клавишами осциллографа и генератором сигналов с полосой пропускания от 80 до 250 МГц, минимальным диапазоном измерения 500 мкВ / дел, цифровой частотой дискретизации 1 Гвыб / с система запуска, высокая чувствительность запуска, низкий джиттер запуска и 7-дюймовый цветной TFT-экран высокого разрешения.Цена от 279 долларов и выше.

    Oscium имеет интересный осциллограф - iMSO-204x превращает смартфон или планшет в осциллограф смешанных сигналов. Он имеет два аналоговых и четыре цифровых канала, частоту дискретизации 50 Мвыб / с и полосу пропускания 5 МГц. Цена - 399,97 долларов.

    Keysight Technologies Осциллографы InfiniiVision 1000 серии X - это приборы начального уровня с полосой пропускания от 50 до 200 МГц, 2 или 4 аналоговыми каналами и скоростью обновления до 200 000 осциллограмм в секунду. Они могут выполнять профессиональные измерения, графики Боде (только для моделей G), маску, тестирование, математику, БПФ, аналоговую шину и запуск / декодирование протокола (все стандартные).Хорошо подходит для преподавателей, которые легко настраиваются в учебных лабораториях с помощью бесплатного набора ресурсов для преподавателей. Цена от 480 долларов и выше.

    Осциллограф Tektronix TBS1000C разработан для учебных заведений, разработчиков встроенных систем и сообщества производителей. Он включает в себя 7-дюймовый цветной дисплей WVGA с частотой дискретизации до 1 Гвыб / с, полосой пропускания от 50 до 200 МГц и пятилетней гарантией. Его система учебного курса объединяет лабораторные упражнения с пошаговыми инструкциями для студентов. Цена начинается от 500 долларов.

    Teledyne LeCroy T3DSO1000 / 1000A имеют двухканальные и четырехканальные модели. Двухканальная модель доступна с полосой пропускания 100, 200 или 350 МГц, с одним АЦП с максимальной частотой дискретизации до 2 Гвыб / с и памятью для дискретизации до 28 Мбайт. Когда все каналы включены, каждый канал имеет частоту дискретизации 500 Мвыб / с и стандартную длину записи 7 Мвыб. Когда активен только один канал на АЦП, максимальная частота дискретизации составляет 1 Гвыб / с, а максимальная длина записи - 14 Мбит / с.Цена от 725 долларов.

    Rohde & Schwarz Осциллографы R & S®RTC1000 имеют полосу пропускания от 50 МГц до 300 МГц, макс. частота дискретизации 2 Гвыб / с, макс. глубина памяти два миллиона отсчетов, 8 цифровых каналов (опционально, дооснащение) и генератор шаблонов 4-битных шаблонов до 50 Мбит / с. Цена от 980 долларов.

    GW Instek MDO-2000A имеет выбираемую полосу пропускания от 100 до 300 МГц. Частота дискретизации составляет 2 Гвыб / с, а глубина памяти - 20 МБ / канал. Дисплеи доступны с 5.ЖК-экран TFT от 7 до 8 дюймов. Он имеет глубину памяти 20M на канал и технологию отображения формы сигнала VPO. Цена около 1000 долларов и выше.

    SIGLENT SDS1000DL + серия - двухканальная модель 50 МГц. Он включает в себя память на 30 кбайт с 7-дюймовым ЖК-экраном TFT. Наряду с частотой дискретизации 500 Мвыб / с SDS1000DL + поддерживает 32 измерения параметров и общие математические операции для ускорения сложных / повторяющихся измерений. Цена начинается от 260 долларов США и выше для более широкой полосы пропускания.

    Сообщите нам, если вы найдете других, которые можно добавить в список.

    (PDF) Сделай сам ультразвуковой генератор сигналов для звуковых экспериментов

    2

    Многие физические факультеты по всему миру имеют при себе электронные и механические мастерские. Работа этих мастерских

    заключается в разработке и создании экспериментальных установок и инструментов для исследований и обучения

    студентов бакалавриата.

    Мастерские обычно обслуживаются опытными специалистами и оснащены дорогостоящими токарными станками, станками с ЧПУ, электрическими измерительными приборами

    и несколькими другими необходимыми производственными инструментами.

    Однако в развивающихся странах, таких как Судан, нехватка квалифицированных технических специалистов и адекватно оборудованных мастерских

    препятствовала усилиям этих департаментов по дополнению своих лабораторий самодельным оборудованием. Единственный вариант

    - покупка необходимого оборудования и экспериментальных установок у специализированных производителей. Последний вариант

    невозможен для департаментов в развивающихся странах, где финансирование образования и исследований скудно и очень ограничено

    , поскольку оборудование этих производителей, как правило, слишком дорогое.

    Хотя наш факультет физики является лучшим в Судане, тем не менее, мы изо всех сил пытаемся оснастить

    наших студенческих учебных лабораторий необходимым оборудованием.

    За последние пару лет и с развитием инструментов для создания прототипов, таких как Arduino и микроконтроллер

    плат разработки, более дружественных языков программирования, 3D-принтеров, настольных станков с ЧПУ и простого в использовании программного обеспечения

    CAD / CAM, потребность в квалифицированных технических специалистов и дорогостоящего оборудования для мастерских было ослаблено1.

    Наличие таких простых и относительно простых в использовании инструментов привело к увеличению числа учителей

    и исследователей, желающих разработать свои собственные экспериментальные установки2.

    В течение прошлого года, мотивированные необходимостью оснащения наших лабораторий новыми установками, мы открыли небольшую мастерскую

    на кафедре физики для разработки экспериментальных установок, которые будут использоваться в наших лабораториях для студентов

    . Генератор ультразвуковых сигналов, который мы здесь описываем, является одним из таких устройств.

    I. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ЗВУКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И ПРИЕМНИКА

    Измерение скорости звука с помощью ультразвукового преобразователя / приемника и многих его вариаций является классическим экспериментом в программе бакалавриата по физике3-11. Обычно его проводят студенты-физики на первом курсе их

    бакалавриата. В эксперименте используется генератор ультразвуковых сигналов и преобразователь для создания синусоидальной волны

    в частотной области 35-45 кГц.Выходной сигнал одновременно наблюдается в одном канале двухканального осциллографа

    . Звук из преобразователя принимается приемником, сидящим на расстоянии S от преобразователя

    (см. Схему эксперимента на рисунках (1a и 1b)). Выходной сигнал приемника подается на другой осциллограф канала

    . При одновременном отображении обоих каналов на осциллографе измеряется время t, затрачиваемое звуковой волной

    на преодоление расстояния S между преобразователем и приемником.Затем скорость звука рассчитывается как

    C = S

    т. (1)

    Обычно измерения проводятся для разных значений Sand и графика SV. t используется для расчета скорости звука

    , которая в данном случае является наклоном построенной прямой линии.

    Другой вариант эксперимента проводится путем установки осциллографа в режим X Y. В этом режиме канал

    один является осью x, а второй канал - осью y. В этой установке мы наблюдаем за формой фигур Лиссажу.Форма цифры

    показывает фазовый сдвиг между сигналами в двух каналах. Прямая линия с положительным наклоном указывает нулевой сдвиг фазы

    между двумя сигналами (2a), прямая линия с отрицательным наклоном указывает фазовый сдвиг на 180 ° (2b), а эллиптическая форма

    указывает другие значения фазового сдвига. (2в). Перемещая преобразователь и приемник в направлении

    или от них друг к другу и обращая внимание на расстояния, дающие нулевой и 180 ° фазовый сдвиг, длина волны λ звуковой волны может быть измерена

    .Зная частоту f используемой звуковой волны, скорость звука вычисляется как

    C = λf. (2)

    A. Генератор ультразвуковых сигналов

    В этом разделе мы обсудим схему генератора сигналов. Схема построена на микросхеме AD9850 и модуле

    12-13. AD9850 - это ИС прямого цифрового синтеза (DDS), способная генерировать синусоидальные волны в диапазоне частот

    от 1 Гц до 62,5 МГц ?. Доступен модуль13, который включает в себя необходимые схемы от AD9850 до

    .

    напрямую подключаются к микроконтроллеру, PIC18F4520 в этой схеме.Двойной цифровой потенциометр (MCP4210) используется для управления

    усилением операционного усилителя и контрастностью ЖК-дисплея. Поворотный энкодер с переключателем используется для изменения выходной частоты

    , амплитуды, контрастности ЖК-дисплея и подсветки. Принципиальная схема генератора сигналов показана на рисунке

    Я спроектировал и построил собственный генератор функций

    Последние два-три месяца я провел последние два-три месяца, работая над bFunc, платой генератора функций с открытым исходным кодом. У меня давний зуд было спроектировать небольшую часть оборудования с открытым исходным кодом, и мне нужен был генератор функций для моего собственного стенда.Я также был немного одержим микросхемами прямого цифрового синтеза, и мне нужен был предлог, чтобы использовать его в проекте.

    Это моя рецензия на мою работу и небольшой предварительный обзор того, что готовится к следующему этапу проекта.

    Мне часто задавали этот вопрос - в основном от моих друзей и членов семьи, которые не являются инженерами-электриками. Я воспринимаю это как знак того, что веду очень уравновешенный образ жизни. Так же важно, чтобы в вашей жизни были люди, которые не знали , что такое генераторы функций, как и люди, которые знают, что такое , знают, что они из себя представляют.

    Функциональные генераторы на самом деле являются обычным оборудованием для электрических испытаний. На самом базовом уровне они используются для генерации наиболее распространенных типов электрических сигналов: синусоидальной, треугольной и прямоугольной. Эти три типа сигналов - это хлеб с маслом из лота концепций электротехники. Наличие известного источника сигналов такого типа чрезвычайно полезно в лабораторных условиях. Если вам нужна демонстрация, это видео на YouTube из Ноттингемского университета является отличным введением в то, что делают генераторы функций.

    Более дорогие генераторы функций могут делать более причудливые вещи: генерацию шума, генерацию сигналов произвольной формы и даже схемы модуляции RF (OOK, ASK, PSK, FSK). Это здорово, но я бы сказал, что 99% их использования и полезности исходит от этих трех исходных типов сигналов.

    Причин множество.

    У меня не было, а мне было нужно.

    Само по себе это ужасная причина создавать собственное испытательное оборудование. Если, конечно, вы не работаете в какой-то действительно нишевой области физики, где у вас нет другого выбора, кроме как создать собственное испытательное оборудование.

    Я начал изучать микросхемы прямого цифрового синтеза несколько месяцев назад и подумал, что они классные. Я также занимался разработкой некоторых настольных схем, но без генератора функций мне было трудно сравнивать их производительность с LTSpice. В конце концов я решил: «Это не так уж и сложно». Итак, я начал создавать генератор функций на базе микросхемы DDS. Почесывание собственного зуда казалось довольно верным способом мотивировать себя завершить это. К счастью для меня, этот проект почесал несколько проблем: потребность в генераторе функций, желание использовать микросхему DDS, желание заниматься большим количеством встроенных программ и т. Д.(Подробнее о встроенном программировании чуть позже.)

    Я не единственный любитель, у которого нет генератора функций.

    Я видел достаточно снимков рабочего места на / r / electronics, чтобы знать, что существует , так много производителей в сети с очень небольшим надлежащим испытательным оборудованием. Более того - так много из них, кажется, не понимают, почему необходимо или полезно иметь испытательное оборудование. Многие люди создают проекты, не беспокоясь о том, чтобы поделиться действительно основными рабочими характеристиками своей работы.Никого не волнуют частотные характеристики своих схем? А как насчет фазовой характеристики ?!

    Я бы также сказал, что многие люди действительно не могут позволить себе испытательное оборудование известных марок. У меня точно нет 1500 долларов, чтобы потратить на генератор функций Keysight. Думаю, то же самое верно и для значительной части любителей электроники в Интернете.

    Моя гипотеза создания bFunc на самом деле двояка:

    • Многие производители не имеют доступа к приличному, доступному по цене оборудованию для тестирования и
    • Многие производители не понимают, зачем им эти инструменты.

    Я рассматриваю этот проект как прекрасную возможность убить двух зайцев одним выстрелом - дать сообществу разработчиков более совершенные инструменты и дать им инструмент, из которого они могут чему-то научиться.

    Хотел еще программировать.

    В последнее время у меня не так много шансов заниматься программированием. Мне не хватало встроенного C. Пришло время снова почесать этот зуд.

    По совпадению, я тусовался во многих уголках Интернета, которым действительно очень нравятся микроконтроллеры STM32 серии ST Micro.Я подумал, что это еще одна возможность убить двух зайцев одним выстрелом.

    Я хотел попробовать начать (очень) малый бизнес.

    Моя первоначальная цель для этого проекта состояла в том, чтобы создать прототип и построить его вовремя для OSHWA Summit 2020. Я надеялся, что смогу пойти на конференцию и продать несколько из этих плат людям, которым нужна была дешевая небольшая функция. генератор для стимуляции цепей, которые они строят. Почему? Потому что я ни разу не продал ничего в своей проклятой жизни, и потому что я провел так много времени в Hacker News, что мне промыли мозги, заставив поверить в то, что предпринимательство - это ответ на все ваши проблемы.

    Хотя серьезно. Я хотел попробовать свои силы в продаже продукта. Я никогда раньше этого не делал. Я хотел проверить свои идеи на рынке и посмотреть, как рынок отреагирует. Я рад сообщить, что пока что рынок положительно отреагировал!

    Я хотел узнать про USB.

    Универсальная последовательная шина - везде . Он заряжает наши телефоны. Он регистрирует наши нажатия клавиш. Он передает наши данные между компьютерами - попробуйте, как Dropbox и Google Drive могут его вытеснить.

    Я считаю, что USB - это фундаментальная технология для нашего современного цифрового общества. Такие технологии заслуживают изучения!

    Я хотел отвлечься.

    OSHWA Summit 2020 - это крайний срок, установленный мной для подготовки этого проекта.

    С другой стороны, я уложился в срок!

    С другой стороны, из-за COVID-19 саммит OSHWA был переведен на полностью цифровую конференцию.

    В результате я не поехал в Нью-Йорк, я не представил свои работы, я не встретил других хакеров оборудования, я не прошел Go, я не собрал 200 долларов.

    Это была краткосрочная неудача, но долгосрочная победа. Во-первых, у меня был хороший маленький проект, над которым нужно было работать в условиях изоляции от COVID-19. Это был действительно очень ценный . Всякий раз, когда мне скучно или тревожно, я могу на несколько часов исчезнуть в лаборатории электроники в подвале и задействовать новую функцию, провести несколько тестов или написать краткое описание функций. Это похоже на головоломку, но с гораздо большим количеством таблиц данных и ошибок компилятора.

    Все это дополнительное время привело к созданию лучшего продукта, более крутого и полезного маленького гаджета.За время, прошедшее после OSHWA, мне уже удалось добавить в bFunc множество важных функций, в том числе:

    • Добавление номеров версий в кодовую базу и идентификаторов сборок в мою прошивку.
    • Добавление поддержки загрузчика, чтобы прошивка могла быть обновлена ​​через USB.
    • Добавление функции пилообразной волны.

    Я полагаю, что через несколько месяцев работы этот уровень функциональности станет еще богаче и полнее.

    Ненавижу программировать большую часть тестового оборудования.

    Я когда-либо имел дело только с дорогим тестовым оборудованием с дерьмовыми интерфейсами сценариев. Я ненавижу SCPI особенно страстно. Похоже, что это стандарт связи де-факто для большинства электронного испытательного оборудования. Я уверен, что он используется только потому, что у него много наследия. Мне трудно запоминать, излишне вложены и сложно запрашивать на лету.

    Я хотел иметь шанс стать тем изменением, которое я хотел видеть в мире, в области программирования программируемого испытательного оборудования.Как спросите вы? К написал свой проклятый тестовый аппарат с последовательным интерфейсом .

    Самая лучшая часть этого проекта, без сомнения, - это все классные вещи, которые я узнал. Все эти высокие цели потребовали чертовски много знаний.

    Последовательные интерфейсы нетривиальны.

    Вступая в этот проект, я просто предположил, что последовательные консольные терминалы - это просто стандартизированная вещь, которую все поняли, и что был согласован единственный «правильный путь».

    Как я был очень, очень неправ.

    Кажется, что каждая отдельная операционная система и пакет эмуляции терминала имеют свой собственный специальный набор управляющих символов и функций. Я этого не понимаю. Это похоже на то, что должно было быть стандартизовано много лет назад, но все мы знаем, как это получается:

    Например: вы знаете, что такое большая проблема, чтобы правильно работать с несколькими ОС? Возврат. Позвольте мне объяснить:

    • Mac отправляют символ DEL ( 0x7F ) при нажатии клавиши Backspace.Это связано с тем, что клавиша клавиатуры, которая обычно является «Backspace», на клавиатуре Mac является клавишей «Удалить».
    • Компьютеры Windows отправляют символ возврата ( \ b ), как обычные машины. Я читал несколько сообщений на форуме в Интернете, в которых говорится, что это поведение различается в зависимости от программного обеспечения эмуляции терминала. PuTTY, мой эмулятор терминала, работал как чемпион, безупречно удалял и стирал символы в буфере. Однако мне интересно, когда я получу сообщение об ошибке несовместимости терминала.

    Я нахожу немного странным и удивительным, что в Windows было намного проще заставить последовательный терминал работать должным образом. Мак, я так и не понял. (Это то, что вы знаете, как исправить? Я был бы очень рад вашей помощи в этом проекте, если вы это сделаете.)

    Это, должно быть, более сложная проблема, чем кажется - или, может быть, мне просто не хватает исторического контекста полностью решить сам.

    ST Micro серьезно относится к опыту разработчиков.

    Об этом я мог бы написать целый пост.Раньше я думал, что Microchip - настоящая стая ботаников в мире микроконтроллеров. Я могу сказать, просто из документации, что ST Micro дает им возможность за свои деньги. Когда начать? Есть так много вещей, которые показывают, насколько они заботятся о хороших впечатлениях для своих конечных пользователей.

    Исчерпывающая, подробная документация.

    Тот факт, что сейчас 2020 год, и я должен назвать это аплодисментами, шокирует, но, эй, вот оно.

    ST Micro явно интересует о хорошей документации.Их таблицы данных: отлично .

    Более того: ST написала уровень аппаратной абстракции для своих микроконтроллеров, и - руководство по программированию для него. Поставщики довольно часто поставляют HAL. Не могу сказать, что когда-либо работал с человеком, который предоставил вместе с ним достойный бесплатный пакет документации. Браво!

    A с батареями, встроенный загрузчик.

    Эта единственная особенность серии STM32 - глоток свежего воздуха. Я мог бы написать целый пост фаната про встроенный загрузчик.Я работал со многими поставщиками микроконтроллеров, которые рекомендуют покупать следующую по величине деталь всякий раз, когда мы спрашиваем о возможностях загрузчика, потому что «вам понадобится дополнительное флеш-пространство для хранения загрузчика». Затем, когда мы предварительно условились обойтись без большей части, они вскользь упоминают, что их эталонный дизайн загрузчика поддерживает только UART и I2C - и что, если вам нужна поддержка USB, вам нужно будет написать его самостоятельно. Кажется, что каким-то образом протокол, для которого нам нужна поддержка загрузчика, - это , всегда - тот, который производитель не реализовал.

    У меня нет ни хрена , почему полупроводниковым компаниям это кажется хорошей бизнес-логикой.

    Подумайте об этом. Периферийные USB-устройства полезны только в контексте USB-хоста, к которому они подключены. Это 2020 год, и большинство USB-хостов являются подключенными к Интернету персональными компьютерами, поэтому почти невозможно представить, что вы не сможете:

    1. Загрузить новое программное обеспечение из Интернета на свой персональный компьютер, а затем:
    2. Загрузить указанное новое программное обеспечение с с компьютера на периферийное USB-устройство.

    У вас есть как минимум 12 Мбит / с канал передачи данных к периферийному устройству и подключение к Интернету на хосте. Почему не хочет возможность обновления периферийных устройств ?!

    Дополнительно - почему вы намеренно ограничиваете возможности обновления программного обеспечения, доступные вашим клиентам? На этом этапе вы просто накладываете искусственные ограничения на последующих клиентов и ограничиваете их возможности.

    Вдобавок ко всему - ST принял еще одно отличное решение в отношении своего загрузчика.Они хранят это в ПЗУ. Единственный способ получить загрузчик из этого чипа - вырезать его из матрицы. Это абсолютно необходимо. Подключив загрузчик к кремнию, вы гарантированно получите встроенный метод восстановления.

    Просто включение этой хорошо продуманной функции загрузчика телеграфирует мне лот о ST Micro. Здравый смысл, личный опыт и разговоры с множеством других инженеров по микропрограммам привели меня к выводу, что многие компании хотят иметь возможность обновить микропрограммное обеспечение своих микроконтроллеров в полевых условиях.Оказывается также, что у многих из тех же компаний нет времени, опыта или мелочей, чтобы написать свою поддержку загрузчика. И зачем им это? Бутлоадеры трудны, достать правильно, а хоть и с крайними случаями!

    ST Micro явно сделали свою домашнюю работу в своем сегменте рынка. Они заметили проблемы, с которыми сталкиваются их клиенты, и проявили достаточно уважения к своим клиентам, чтобы решить их проблемы. Это называется конкурентным преимуществом , друзья.

    Огромная, богатая экосистема заметок приложений.

    ST объяснит вам, как достичь практически любого низкоуровневого варианта использования, связанного с их микросхемами, программным обеспечением или периферийными устройствами. Везде, где ST не хватает - онлайн-сообщество любителей воспользуется слабостью.

    Это был действительно замечательный проект с точки зрения удовольствия. На форумах Stack Overflow и ST достаточно информации о , чтобы охота за ней была увлекательной, но не настолько, чтобы достижение моих целей на уровне приложения начинало казаться невыполнимой задачей.

    Инструменты Codegen чертовски полезны.

    STM32CubeMX - фантастический инструмент для создания кода. Я думаю, что отчасти это связано с разумным использованием ограждений для кода с комментариями. Совершенно ясно, куда должен идти ваш пользовательский код - просто оставайтесь в пределах удобной границы комментариев / * USER CODE * / ! Если вы будете следовать этому руководству, то действительно легко, , снова вызвать инструмент кодогенерации позже в проекте, не опасаясь, что ваш код будет растоптан.

    Это похоже на обман, конечно, но, честно говоря, мне нравится знать, что я могу положиться на инструмент кодогенерации.Инициализация периферийного таймера сама по себе не является чрезвычайно ценной вещью. Важно то, что вы собираетесь использовать, этот таймер действительно имеет значение. Пусть инструмент кодогенерации запомнит, какие биты нужно установить. Я сосредоточусь на функциональности на уровне приложений. 🙂

    Конкурентоспособные цены

    ST не ругает цены на свои чипы. Digikey перечисляет цены чуть более $ 2,00 за штуку при количестве 5 тыс. Для линейки чипов STM32F103. Это отличный вариант для 32-разрядного микроконтроллера, работающего на частоте 120 МГц, с 64 КБ ОЗУ и 128 КБ флэш-памяти.

    В сторону - я буду классифицировать этот побочный проект как с огромным успехом , если мне удастся продать достаточно плат, чтобы получить цену в 5 тысяч.

    Пусть рынок проверит, что люди купят.

    В начале этого проекта я прочитал Роба Фитцпатрика «Тест для мамы ». Если вы когда-нибудь задумывались о создании продукта, я настоятельно рекомендую The Mom Test . У него много отличных практических советов по проведению собеседований с пользователями по поводу ваших продуктовых идей.

    В любом случае - одна из вещей, на которые указывает Роб в своей книге, - это то, как вы должны быть осторожны, рассказывая людям о своей идее.Это предрасполагает их учитывать свое мнение и чувства, а не свой опыт.

    Это был урок, который я усвоил на собственном горьком опыте, когда отправил свой первоначальный проектный документ в Reddit для обратной связи. Боже, я когда-нибудь получал отзывы. Этот комментарий, в частности, был реальным трудным для чтения:

    Честно говоря, разработка генератора 1 МГц не имеет для меня никакого смысла, если вы хотите, чтобы это было чем-то большим, чем проект личного обучения.

    Особенно, когда есть хорошо задокументированные комплекты с использованием хорошо известных клонов XR2206 на AliExpress, которые делают это за 2–3 доллара.Вы не можете конкурировать с этим, даже если у них нет USB (зачем вам вообще USB для генерации основных функций?) И они не подходят для макетов (что, вероятно, глупая идея - зачем вам хотите, чтобы генератор занимал место на вашей макетной плате вместо использования двух проводов для его подключения?). То, что гаджет имеет открытый исходный код, не продаст его, это не аргумент в пользу устройств этой ценовой категории.

    И если вы хотите усовершенствовать и разработать генератор 10-20 МГц, тогда вы начнете выступать против конкурентов, как FeelTech FY6900 - генератор сигналов полной произвольной частоты, работающий на частоте до 60 МГц и стоящий около 100 долларов.У него действительно куча проблем, но дешевле, чем эта, вы не сможете построить собственное.

    Если ваша цель - узнать что-то новое, во что бы то ни стало - вперед - это может быть интересный проект. Однако, если вы намереваетесь разработать что-то для продажи, как вы указали, вас ждет большое разочарование.

    Этот комментарий почти убедил меня отказаться от всей проделанной работы и выйти из проекта.

    Это было бы настоящим позором, потому что этот комментарий оказался неверным практически в каждом сделанном ими утверждении.

    Итак, почему я обращаюсь к книге Роба Фицпатрика?

    Один скептик в Интернете - это не рынок. Не принимайте строго сформулированное мнение одного человека по поводу реакции вашего целевого рынка.

    Жесткие части генерации функций не являются цифровыми.

    Цифровая часть этого проекта была на удивление простой. SI кристалла приличный. Сроки толерантности кристалла достойные. SI интерфейса SPI приличный. Заставить работать драйвер SPI тоже было не так уж сложно.

    Аналоговая электроника - вот где все начинает усложняться.

    Мне уже сообщали об одной ошибке против этого проекта на GitHub. В чем основная причина? Без фильтра сглаживания . Классическая ошибка младшего курса электротехники. Но эй! Это столько же возможностей для следующей ревизии, сколько и немного постыдный недостаток текущего оборудования.

    Раз уж мы говорим о досадных ошибках: микросхемы DDS полагаются на ЦАП текущего режима.Я недооценил, что это означало входить внутрь. Я ожидал, что это будет двухтактный источник тока - выталкиваю 3 мА, входящие 3 мА. Вместо этого я получил модулированный источник постоянного тока. Средний ток составляет 1,5 мА, что дает максимум 3 мА на выходе и минимум 0 мА. В результате - выход микросхемы DDS имеет приятное постоянное смещение постоянного тока 0,3 [В]! Это определенно , от чего я хочу избавиться в следующей сборке.

    В-третьих, это сложная задача - разработать выходной каскад, позволяющий регулировать выходные параметры сигнала.Следующие вопросы сильно отняли у меня в голове за последние несколько недель:

    • Как мне отрегулировать смещение постоянного тока?
    • Как настроить амплитуду?
    • Как подключить сигнал по переменному току?

    На все эти вопросы необходимо ответить за пределами цифровой области. И на все эти вопросы сложно ответить. Эта сложность усугубляется тем фактом, что мне нужно найти способ ответить на них, а также контролировать их в цифровой области. Помните - это генератор функций с цифровым управлением! Все в системе контролируется MCU.

    Я так рада, что вы спросили!

    В начале этого проекта я поставил перед собой пять целей:

    1. Узнать больше о USB.
    2. Подробнее о STM32.
    3. Собираю, программирую и отправляю что-нибудь самостоятельно.
    4. Согните мои программистские мускулы.
    5. Попробуйте продать крошечный товар.

    Я рад сообщить, что мне удалось достичь всех пяти из этих целей. Еще лучше - у некоторых из них все еще есть тонн места для дальнейшего обучения.Я едва прикоснулся к возможностям STM32 и только начал исследовать небольшую часть возможностей USB.

    bFunc Rev2 уже на горизонте. Я вижу много возможностей улучшить текущий дизайн.

    Исправьте некоторые проблемы с разъемом.

    Неуклюже оторвал один из разъемов USB Micro на одной из плат. При более внимательном рассмотрении выяснилось, что на разъеме на самом деле не было надлежащих удерживающих штифтов, поэтому удерживающие функции на печатной плате не использовались.Я ожидаю, что это станет драйвером некоторых возвратов и звонков клиентов в первой версии.

    Частично причиной того, что мне удалось оторвать этот разъем, было то, что в то время плата была подключена к кабелю BNC. Платы rev1 на самом деле маленькие и не могут встать, когда подключен кабель BNC - у них недостаточно массы или размеров, чтобы уравновесить силу тяжести на кабеле BNC. Это, по сути, создаст скручивающую силу на USB-разъеме. Чтобы решить эту проблему, я хотел бы заменить вертикальный разъем BNC на угловой разъем BNC с краевым креплением, который свешивается с края платы.Я не думаю, что это полностью устранит скручивание USB-разъема, но это должно значительно снизить нагрузку на него.

    Разработайте лучший выходной каскад.

    Я действительно хочу добавить контроль амплитуды, контроль смещения постоянного тока и связь по переменному току. Я также хочу, чтобы все эти функции были полностью программируемыми. Есть также разумное количество функций, которые я должен добавить, чтобы сделать этот «правильный» генератор функций, который я пренебрегал / прямо забыл добавить в первой версии:

    • Добавление фильтра сглаживания к выходу DDS.
    • Добавление выходного драйвера,
    • Завершение выходного драйвера резистором 50 Ом,
    • Связь по постоянному току по умолчанию, без смещения постоянного тока.
    • Добавление какой-то защиты от перегрузки по току.
    • Добавление какой-то функции обнаружения пересечения нуля.

    Добавьте возможности модуляции.

    Мне бы очень хотелось включить в bFunc некоторые базовые возможности модуляции. Я мог бы сделать это сейчас, но я думаю, что собираюсь дождаться следующей версии сборки - в основном потому, что я довольно серьезно подумываю о переходе с AD9837 на чипсет AD9834 в следующей версии.AD9834 добавляет GPIO-управление регистрами выбора фазы и частоты. У меня есть мысленное представление о том, как это активирует схемы PSK и FSK, и я почти уверен, что и то, и другое будет легче сделать с помощью управления GPIO. У меня также есть подозрение, что функция обнаружения пересечения нуля, о которой я упоминал ранее, также улучшит это.

    Добавьте шум.

    Встроенный ЦАП STM32F103 может генерировать псевдослучайный шум. Я хотел бы добавить эту возможность в следующую версию.

    Улучшение функций графического интерфейса.

    Мне бы хотелось сделать графический интерфейс Python более богатым, более отзывчивым и более полезным для создания заданной формы выходного сигнала. Вот некоторые идеи для этого:

    • Добавление изображения формы волны, которую генератор будет выводить, с аннотациями временной развертки и амплитуды,
    • Добавление всплывающих подсказок к кнопкам и полям в приложении,
    • Добавление строки меню чтобы переместить некоторые менее используемые функции из окна графического интерфейса пользователя в область уведомлений.

    Улучшение адаптации графического интерфейса пользователя.

    Насколько я могу судить, ни один из моих пользователей не пользуется преимуществами (по общему признанию, довольно тонкого) GUI-клиента, который я написал как оболочку для интерфейса командной строки. Думаю, я мог бы значительно улучшить это, сделав несколько вещей:

    • Рекламировать свое существование.
    • Улучшение процесса установки / настройки. Сейчас он доступен только как программа, запускаемая из командной строки. Я бы хотел, чтобы это была программа, которая запускается из меню «Пуск» Windows или док-станции OS X.

    Создайте автоматическое тестовое приспособление.

    Программирование каждой платы и выполнение исходящего контроля качества на каждой убедило меня, что это область, созрела для некоторой автоматизации. Это повторяющаяся задача, и это довольно скучно. Такие вещи допускают ошибки.

    Я бы убил прибор с фиксацией pogo, который выполнял бы некоторую комбинацию из следующего:

    • Обеспечивает питание платы bFunc,
    • Запрограммировал начальный образ прошивки (либо через ST-Link, либо через загрузчик USB DFU),
    • Устанавливает соединение USB CDC с платой и подтверждает, что был запрограммирован правильный идентификатор сборки.
    • Установите тестовую форму волны на выходе, сделайте выборку формы волны и выполните небольшие вычисления, чтобы подтвердить правильность работы.

    Я думаю, что это было бы относительно просто сделать с Raspberry Pi и прибором для тестирования оборудования. Мне пришлось бы добавить несколько тестовых точек в следующую версию, чтобы дополнить это.

    Лучше создавайте спрос.

    Одна из моих целей - превратить это в скромный побочный бизнес. Это самая сложная часть процесса.

    На данный момент я в основном генерировал спрос, публикуя свой прогресс на Reddit.Меня немного беспокоит, что я засыпаю этот канал до смерти. Я, , действительно, не хочу, чтобы меня забанили из / r / electronics, что я люблю. Но в то же время там полно людей, которых я считаю своими клиентами: любителей электроники.

    Я думаю, что имеет смысл провести простейший тест целевой страницы, подкрепленный несколькими сотнями долларов, потраченными на Google AdWords, просто чтобы увидеть, есть ли еще один сегмент рынка, который мне не хватает.

    Также пора потратить немного усилий на привлечение большего числа клиентов.Это просто базовая документация о том, как начать пользоваться созданными мной досками, вносить свой вклад в проект и, возможно, вики или форум, чтобы помочь людям получить ответы на свои вопросы.

    Это было намного более вдохновляюще, чем головоломка в условиях изоляции, это точно.

    Я буду рад получить известие от вас, если вам нужна печатная плата, вы хотите получить отзывы о дизайне или просто хотите поделиться своими впечатлениями по электронной почте.

    ⤧ Следующее сообщение Иногда вам просто нужен новый Linux Box ⤧ Предыдущий пост Почему вы должны писать вместо собрания?

    1 Гц до 1 МГц Опорная частота генератора цепи

    Эта схема является универсальной частотой генератора, который можно использовать в многочисленных частот и приложений периода тестирования времени.Он в первую очередь хорошо подходит для генератора импульсов затвора в частотомерах.

    Схема способна генерировать весь диапазон опорных частот, таких как 1 Гц, 5 Гц, 10 Гц, 50 Гц, 100 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 5 кГц, 10 кГц, 50 кГц, 100 кГц, 500 кГц, 1 МГц

    Центральным элементом схемы является кварцевый генератор с частотой 1 МГц, сконфигурированный с использованием пары логических элементов И-НЕ.

    Третий логический элемент И-НЕ действует как буфер на выходе этого осцилляторного выхода этого осциллятора, делится на количество 7490 декадных счетчиков.

    Они включают в себя этап деления на 2 сопровождается стадии деления на 5, что позволяет предположить, что наряду с делением опорной частоты до 1 Гц в течение десятилетий, сигналы 500 кГц и более низких значений до 5 Гц также являются доступный.

    Все эти сигналы особенно полезны там, где необходимы стробирующие импульсы для подсчета частоты. Например, выход 5 Гц даст вам положительные импульсы шириной 100 мс, таким образом, когда частота сигнала 10 МГц проверяется, импульс затвора такой длины может позволить пройти 11500000 циклов сигнала на счетчик, представляя отображение 10,00000.

    В качестве альтернативы для расчета времени выходы от 1 Гц до 1 МГц, как правило, более полезны. В качестве примера, при вычислении интервала в одну секунду можно было измерить 1000000 циклов на выходе 1 МГц, что дает отображение 10001300.

    Дизайн печатной платы

    Дизайн и структура печатной платы очень упрощены и эффективно представлены. Выходы доступны через нижний край схемы компоновки платы. В связке, предназначенной для генератора, имеется один дополнительный логический элемент И-НЕ, который можно использовать в качестве логического элемента в приложениях частотомера.

    Контакты для подключения к нему расположены в правом верхнем углу платы. Частоту генератора можно было настроить точно до 1 МГц с помощью подстроечного конденсатора.

    Идеальный способ добиться этого - использовать осциллограф для исследования выходного сигнала 100 кГц при приеме Дройтвича 200 кГц и применить фигуру Лиссажу. Триммер, естественно, необходимо настраивать до тех пор, пока число Лиссажу не перестанет вращаться.

    Генератор временной развертки с кварцевым управлением

    Эта прецизионная схема временной развертки с кварцевым управлением сконструирована с использованием обычных, легко доступных КМОП ИС и недорогого кристалла.Эта схема предоставляет пользователю конфигурации для получения 50 Гц, 100 Гц или 200 Гц. Эталонную частоту 50 Гц обычно можно использовать в качестве временной базы для калибровки электронных часов, частотомеров и многих других. IC1 состоит из генератора и делителя 20.

    Если предположить, что контур генератора точно откалиброван через C2, выход на выводе 3 (Q14) будет генерировать прямоугольный сигнал частотой 200 Гц. При использовании двух триггеров от IC2 rge результирующее прямоугольное напряжение затем делится на 2, а затем на 4, что дает пару дополнительных выходов 100 Гц и 50 Гц.

    Как калибровать

    50 Гц, генерируемые контактом 1. Любители, имеющие частотомер, могут легко откалибровать эту схему генератора временной развертки с кварцевым управлением, просто подключив измеритель к контакту 7 IC1 (Q4) и настроив C2. пока на измерителе не появится 204,800 Гц. Любопытно, что любой пользователь, не имеющий частотомера, вероятно, не должен унывать, потому что регулировки триммера C2 примерно в центральной точке может быть достаточно, чтобы получить адекватную точность для большинства приложений.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *