操縦スタンドのトーンパルス発生器。スキーム、説明

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コントロールスタンド内のトーンパルスジェネレーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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トーンパルスは、メーターやオートレベラー、ノイズ低減装置の動的パラメータをテストするために使用できます。トーンパルスジェネレーター付きのスタンドは、アンプや音響機器の勉強にも役立ちます。

周波数応答の直線性とレベルメーターの読み取り値の精度は、従来のオーディオ信号発生器を使用して簡単にチェックできますが、動的パラメータを確認するには、トーンパルスジェネレータ（TPU）が必要です。アマチュア無線家が提供するこのような発生器は、レベルメーター (IU) をテストするために、パルスの正弦波信号の周波数を 5 kHz と仮定し、パルスの始まりと終わりが基準に一致するという規格に準拠していないことがよくあります。信号の「ゼロ」遷移。

オーディオ信号レベルの自動コントローラーを設定するときにも、同様の問題が発生します。 0,3 ～ 2 秒の回復時間はオシロスコープの画面で簡単に確認できますが、リミッターまたはコンプレッサーの応答時間は 1 ミリ秒未満になる場合があります。オーディオ機器の過渡プロセスを測定および観察するには、GTI を使用すると便利です。この場合、外部の調整可能なジェネレーターを使用してパルス充填周波数を変更することをお勧めします。たとえば、充填周波数が 10 kHz の場合、0,1 周期の長さは 10 ms であり、作動プロセスを観察する場合、作動時間を決定することは難しくありません。 GTI の出力からの音声パルスには XNUMX dB のレベル差がなければなりません。

外国の文献では通常、正規化値より 6 dB 高い信号レベルの急激な増加で応答時間を測定することが提案されていますが、実際の信号のレベル差は大幅に大きくなります。多くの場合、この手法を使用すると、輸入されたオートレベルレギュレーターの「クリック音」が説明されます。さらに、ほとんどの音源ではレベルを 10 dB ジャンプさせることができるため、このようなレベル差を使用すると観察に便利です。したがって、国内の実務では、レベルが 10 dB 変化したときに自動調整器の動的パラメータを測定するのが通例です。

残念ながら、多くの発電機の信号レベルスイッチは、スイッチングの瞬間に電圧の短期間のサージを生成し、自動調整器が「停止」するため、応答時間を測定するために使用することはできません。この場合、GTI は非常に役立ちます。

ほとんどのアマチュア無線家はこのような測定を頻繁に実行する必要がないため、より幅広い機能を備えた測定スタンドにこのようなデバイスを組み込むことをお勧めします。フロントパネルには、測定器やカスタム機器の接続に非常に便利なスイッチング要素が含まれています。図では、図 1 は、コネクタ (端子またはソケット) とスイッチのおおよその位置を示しています。

コントロールスタンドのトーンパルスジェネレーター

ベンチ図 (図 2) は、これらのスイッチング回路を示しています。

（クリックして拡大）

入力ジャック X1 (「ВХ.1」) および Х2 (「ВХ.2」) は、構成可能な機器の入力を接続するためのものです。トグルスイッチ SA1 および SA2 を使用すると、積分ノイズのレベルを測定するときに入力をコネクタ X2 および X3 に接続したり、共通のワイヤに短絡したりできます。ボタンと比較して、トグルスイッチは入力接続をより視覚的に表現します。入力電圧を監視するために、オーディオ周波数発生器と電圧計が中央ソケット X2 と X3 に接続されています。コネクタ X5 および X8 は、構成可能な機器の出力を接続することを目的としています。出力の 3 つはトグルスイッチ SA6 によって測定器用のコネクタ X7 および XXNUMX に接続できます。オーディオ機器のセットアップには非線形歪み計やオシロスコープを使用すると便利です。

スイッチング回路は電源を必要としないため、さまざまな機器のテストに非常に便利です。

デュアルトグルスイッチ SA4 (図 1) が「POST」位置にある場合、トグルスイッチ SA2 または SA1 の位置に応じて、X2、X1 に供給される一定レベルの信号がコネクタ X4、X4 に送信され、試験対象の機器の入力。 SA1 を上の位置に移動すると、ジェネレーターからの信号は GTI 回路を介して入力 2 と 220 に送られます。この場合、スタンドは XNUMX V AC ネットワークに接続する必要があります。

SA5 電源スイッチは背面パネルにあり、HL1、HL2 LED (表示「+」および「-」) のみが前面パネルにあり、±15 V のバイポーラ電源電圧の存在を示します。

トーンパルスを生成するには、電子スイッチ DA4 が使用されます。 16、4 ピンでは信号電圧値が正規化値からゼロに変化し、6、9 ピンではセットアップ時のレベル差が可変抵抗 R15 で設定されます。モードは SA9 トグルスイッチを使用して選択します。

パルスフィリングトーン信号は、ジェネレータからバッファオペアンプ DA1.1 を介して電子スイッチに送られます。 1.2 番目のオペアンプ DA2 はコンパレータとして使用され、充填信号が「ゼロ」を通過するときにパルスの開始の同期信号を生成します。コンパレータからのパルスは、D フリップフロップ DD9 のクロック入力に供給されます。入力 D (ピン 2) では、XNUMX 番目のトリガー DDXNUMX に組み立てられたワンショットデバイスからパルスが来ます。

パルス幅は、単安定回路の R 入力 (ピン 8.2) に接続された充電回路 C15 の抵抗を変更するスイッチ SA4 を使用して変更されます。パルス幅を設定するには、通常のオシロスコープで十分です。ワンショットデバイスは、インバータ DD1.1 ～ DD1.3 の方形パルス発生器からの信号によって、または手動モードで SA6 の「START」ボタンを使用してトリガされます。トグルスイッチSA7が「AUTO」位置に設定されている場合、パルスのデューティサイクル（周期）は可変抵抗器R11「SCR.」を使用して設定されます。

トーンパルス持続時間が 3 ms でデューティサイクルが高い過渡プロセスをオシロスコープ画面で観察することは非常に困難です。スタンバイ掃引中に外部トリガを備えたオシロスコープでは、このタスクが簡素化されます。それらを同期するには、X9「SYNC.」ソケットがスタンドの背面パネルにあります。トリガーパルスは、パラメーター R13、C13 の選択によって決定される、同期パルスに対して一定の遅延をもって電子キーに供給されます。

電子スイッチDA4がトーン信号を通過させるハイレベルは、単安定回路からのパルスの出現後のコンパレータからの正の電圧降下とともに現れ、このパルスの終了後(コンパレータからの次の信号降下で)終了します。これにより、トーンパルスの開始がフィル信号の「ゼロ」を通過する遷移と一致し、整数の周期を生成するという要件が満たされることが保証されます。スイッチ SA8 が「UOut」位置にある場合、制御入力 DA4 の電圧はゼロになり、発電機の出力電圧は公称入力レベルに対応するように設定できます。スイッチ位置 SA8「TACT」。 DA4 チップは、クロックジェネレーターから直接供給される電圧によって制御されます。スイッチング周波数は可変抵抗器 R11 によって設定されます。

電子スイッチの後、リピータ DA1.3 とトグルスイッチ SA1 および SA2 を介して、トーンパルスが設定された機器の入力に供給されます。このデバイスには、インバータ DA1.4 とスイッチ SA10 もあり、入力の一方の信号の位相を他方の入力に対して変更するために使用できます。このようなインバータは、たとえば、ステレオシステムやスピーカーの信号のコモンモードをチェックするときに必要ですが、おそらく代わりに、図に示す回路に従ってこのオペアンプに内蔵トーン信号発生器を組み立てた方が便利です。イチジク。 3. このような発生器では、0,2% 未満の Kg を得ることが容易であり、多くのテストでは、スタンドの外部にある発生器を使用せずに行うことが可能です。

コントロールスタンドのトーンパルスジェネレーター

レベルメーターをテストするには、8 つのチャンネルの入力 (ステレオメーター用) を対応する入力コネクタに接続する必要があります。次に、スイッチ SA5 の「UByx」位置で、F = 1 kHz でジェネレータ出力の信号レベルの正規化値を設定し、メーターの両方のチャンネルの読み取り値を確認します。たとえば、レベルメーター [0,3] では、「9 dB」値に対応する LED が同時に点灯する必要があり、ここでのスケール誤差は 80 dB を超えてはなりません。トグルスイッチ SA8 は「-10 dB」の位置に設定されています。次に、スイッチ SA5 を「3 ms」、「200 ms」、「8 ms」の位置に交互に切り替えて、DUT の読み取り値が規格に準拠していることを確認します。 SAXNUMX の「XNUMX ms」位置は、平均レベルメーターをテストするときに使用されますが、残念なことに、これは家庭用機器で普及しています。

戻り時間の値を正確に制御するために、可変抵抗器 R11 (「SCR」) は、LED がオフになった直後の値 -20 に相当する方形波発生器信号の周波数を設定します。 DUT スケールで dB に達すると、次のパルスが続きます。オシロスコープを使用して信号の周期を決定することは難しくありません。両方のチャネルの LED が同時に消灯するはずです。

自動信号レベルレギュレータの動的パラメータをチェックする場合は、スイッチ SA10 の「-9 dB」位置を使用します。入力と出力は適切なコネクタに接続されます。チャネル出力は一度に 8 つずつ監視されますが、10 チャネルオシロスコープでは両方の出力を同時に監視できます。オーディオ周波数発生器の出力では、スイッチ SA8 が「UBx」位置にある場合、信号は正規化された値より 7 dB 高いレベルに設定されます。次に、SA1 を任意の持続時間のパルスに切り替え、SA2 を「MANUAL」位置に切り替えます。キーはオフのままで、コネクタ X7 および XXNUMX の電圧を制御できます。これは正規化された値に対応する必要があります。次に、スイッチ SAXNUMX を使用して GTI を自動動作モードに切り替え、希望のパルス幅とデューティサイクルを選択すると、オートレギュレータの出力で過渡プロセスが観察されます。オシロスコープがクロック・トリガ・スタンバイ・モードで動作している場合、トリガ時間とトリガ・ノイズまたはオーバーシュートの有無を簡単に判断できます。

GTI は 2 つのマイクロ回路を使用しており、消費電流は非常に低いです。これにより、一体型スタビライザの代わりにツェナーダイオードを使用したシンプルなパラメトリック電圧スタビライザを使用できるようになります。一方、dA3 および dA7815 シリーズのより強力な統合スタビライザー DA7915、DAXNUMX をインストールすると、リアパネル (図には示されていません) に追加のコネクタを配置することで、カスタムデバイスのプロトタイプに電力を供給するために使用できます。マイクロ回路は、実験中によく起こる短絡に対する保護を提供します。

スタンドのフロントパネルの寸法は 195x65 mm です。スタンド本体はスチール製です。

被測定機器の接続にはZMPタイプのソケット端子が便利です。これらに加えて、テスト対象の機器に応じて、チューリップ、ジャック、ONTs-VG ソケットなどの適切な設計のコネクタをスタンドパネルに取り付けることができます。

ダブルトグルスイッチ SA4 - PT8-7、P2T-1-1 など。スイッチ SA2 - ビスケット PG2-8-6P2NTK。ボタン SA6「START」は、ロックなしの任意のタイプ (KM1-1 など) にすることができます。

DA2 K590KN7 マイクロ回路 [2] は、機能的に同様のものと置き換えることができます。 DA1 として、タイプ LF444、TL084、TL074 [3] または K1401UD4 の XNUMX つのオペアンプを備えたマイクロ回路を使用できます。

デバイスボードの取り付け-ブレッドボードに印刷またはヒンジで固定します。

GTI スタンドは、コンパンダーノイズリダクションシステム、ダイナミックフィルター、その他のオーディオ機器のテストに使用できます。

文学

クズネツォフ E. 音響信号レベルメーター。 - ラジオ、2001 年、第 2 号、p. 16、17。
家庭用無線機器用の超小型回路。ディレクトリ。 - M.: ラジオと通信、1989 年。
TurutaJ.オペアンプ。ディレクトリ。 -M .: Patriot、1996年。

著者: E.クズネツォフ、モスクワ

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