LCDの周波数応答インジケータ付きの掃引周波数発生器。スキーム、説明

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LCDに周波数応答インジケーターを備えた発振周波数発生器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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このデバイスは、関数発生器とポケットオシロスコープの XNUMX つの設計に基づいて作成されており、その説明は本誌で以前に掲載されました。これを利用すると、発振回路や水晶共振器の共振周波数、数ヘルツからXNUMXメガヘルツの範囲の増幅パスやフィルタの周波数応答の形状を決定できます。

このデバイスは、スイング周波数ジェネレーター自体とインジケーターの XNUMX つのブロックで構成されています。

技術特性

出力 1 の中心周波数、Hz .......1...107
出力1での相対周波数偏移、％...... 0.30
出力周波数偏差 2、kHz .........0.100
出力信号振幅、V .......0.2
インジケータ感度、V .......0,1
消費電流、回路内のmA -5 V ....... 10
+5V回路 …… 50

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装置の発電機部分の図を図に示します。 1. MAX038 マイクロ回路をベースにしたジェネレータに基づいており、その回路と詳細な説明は [1] で公開されています。この超小型回路 (DA3) の出力で三角波信号と方形波信号を取得するために必要な部分は除外され、正弦波信号のみが残ります。 DA3 マイクロ回路の周波数同調入力 FADJ には、トランジスタ VT3、VT4、および VT6 に組み込まれた発生器からのこぎり波電圧が供給されます。「のこぎり」周波数はコンデンサ C19 によって設定され、その微調整は抵抗 R15 を選択することによって実行でき、その抵抗の変化は ±20% 以内です。トランジスタ VT8 と VT10 のノードは、鋸歯状電圧の各周期の開始時に短い同期パルスを生成し、インジケーターのスイープをトリガーします。

可変抵抗器 R22 を使用すると、DA3 チップ上のジェネレータの相対周波数偏差を、スイッチ SA0 と可変抵抗器 R30 で指定された平均周波数の 1 ～ 10% の範囲で設定できます。スムーズに調整するには、R10 と直列に公称値 4,7 kOhm の別の可変抵抗器を入力します。

1 Hz ～ 10 MHz のジェネレーターの同調範囲は 3 つのサブ範囲に分割され、それぞれの周波数が 1 倍変化します。 DA5 チップの機能が許す限り、全体の調整範囲を拡張できます。これを行うには、スイッチ SA1 の位置の数を増やし、新しい位置でマイクロ回路のピン 1 に接続するコンデンサを選択する必要があります。正弦波信号はコネクタ XWXNUMX「出力 XNUMX」から被試験デバイスに供給されます。

サウンドデバイスの周波数応答を研究するには、より大きな相対周波数偏差 (たとえば、20 Hz から 20 kHz) が必要です。それを得るために、1 つのジェネレーターの信号をビートする方法、つまり調整可能なジェネレーターと例示的な (調整不可能な) ジェネレーターが使用されました。周波数１ＭＨｚの例示的な水晶発振器は、トランジスタＶＴ１を使用して組み立てられる。 1 つの発生器の差周波数は、トランジスタ VT2、VT5 のミキサーによって形成され、トランジスタ VT2 および VT2 のエミッタフォロワを介してコネクタ XW7「出力 9」に供給されます。

この出力を使用する場合、DA3 チップ上のメイン発振器は、鋸歯状同調の下限周波数ができるだけ正確に水晶発振器の周波数 (1 MHz) と等しく、上限が 2 MHz より高くなるように構成する必要があります。出力 1,1 で必要な周波数偏差の量。たとえば、上限を 0 MHz に設定すると、この出力の信号周波数は 100 Hz から XNUMX kHz までのこぎり波状に変化します。

ジェネレータの両方の出力の信号レベルは、デュアル可変抵抗器 R26 によって同時に制御されます。

LCDの周波数応答インジケータを備えたスイープ周波数発生器
図。 2

発電機部分（変圧器 T1 の電源ユニット、整流器ブリッジ VD1、VD2、および統合安定器 DA1、DA2 を除く）は、図に示す図面に従って作成されたプリント基板上に組み立てられます。 2. 周波数設定コンデンサ C1、C5、C6、C10、C14、C15、C17 はスイッチ SA1 の端子に直接はんだ付けされます。

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[2] で説明されているオシロスコープは、研究対象のデバイスの周波数応答を表示するインジケーターとして使用されました。回路とマイコンプログラムに小さな変更が加えられました。変更後の図を図に示します。 3. 動作モードを選択するためのボタンはそこから除外され、プログラムには持続時間 10 ms の掃引のみが残されます。これは、ユニジャンクショントランジスタ VT3 上のジェネレーターの鋸歯状電圧の周期よりわずかに長くなります。掃引を開始するには、マイクロコントローラの RB7 入力でトランジスタ VT10 のコレクタからクロックパルスを受信します。

LCDの周波数応答インジケータを備えたスイープ周波数発生器
図。 4

インジケーター部品の主要部分は、図に示すプリント基板上にあります。ただし、コネクタ XW4、ダイオード VD3、コンデンサ C3、C28、および抵抗 R29、R30 を備えた検出器アセンブリは、シールド線でマイクロコントローラに接続されたリモートプローブの形式で作成されます。これは、プローブを被試験デバイスに接続するのに便利です。さらに、プローブは交換可能であり、プローブに供給される信号の周波数と振幅に応じて設計が異なります。

デバイスは、周波数範囲全体をギャップなくカバーするために、メインジェネレーターの周波数設定コンデンサーを選択してセットアップされ始めます。次に、水晶発振器とミキサーの動作を、メイン発振器の周波数をゼロ偏差で 1 MHz に設定し、出力 2 でゼロビートで監視することによってチェックします。この出力にはヘッドフォンを接続して監視できます。ノコギリ波電圧発生器の設定は、発振周波数が 19 Hz 以上、80 Hz 以下（インジケーターの掃引周波数）になるようにコンデンサ C100 を選択することになります。

このインジケーターの欠点は、絶え間なく更新されるため、画面上の画像のコントラストが低いことです。スキャンを一時的に停止することで増やすことができます。これを行うには、図に示すものをインストールする必要があります。 1 点線スイッチ SA2。閉じると、DD7 マイクロコントローラーの PB1 入力へのクロックパルスの流れが停止し、HG1 インジケーター画面上で最後に表示された曲線が最大のコントラストで「フリーズ」されます。

[2] で作成した「ポケットオシロスコープ」はそのまま使用できますが、この場合、画面は XNUMX 秒に XNUMX 回更新され、デバイスの電源を入れるたびに掃引速度を設定する必要があります。

研究中のデバイスの周波数応答を定性的に評価するだけでなく、その特性点の正確な周波数を決定できるようにするために、デバイスに周波数メーターを追加することをお勧めします。ジャーナルに掲載された回路の一部。周波数は、デバイス上で偏差をゼロに設定して測定する必要があります。

Sprint Layout 5.0 形式のプリント基板のファイルとマイクロコントローラープログラムは、ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/08/oscg.zip からダウンロードできます。

文学

Nechaev I. 周波数範囲 0,1 Hz ～ 10 MHz の関数発生器。 - ラジオ、1997 年、No. 1、p. 34、35。
ピチュゴフ A. ポケットオシロスコープ。 - ラジオ、2013 年、No. 10、p。 20、21。

著者：。カメネフ

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