Генераторы

Генераторы прямоугольных импульсов на микросхемах КМОП

Кварцевый генератор на микросхеме TTL логики

Генератор 10..1000000 Гц, 0,0002..4 В

Функциональный генератор на MAX084

Простой генератор НЧ для лаборатории

Простой RC-генератор 10 Гц — 316 кГц

Универсальный ГКЧ, функциональный генератор 0,02-50 кГц

Генератор ВЧ и НЧ на КМОП

Генератор шума (ВЧ — до 400 МГц)

Генераторы шума

Генератор сетевых помех

Генератор качающейся частоты

Генератор с электронной перестройкой частоты (165-830 кГц)


Генератор с электронной перестройкой частоты (165-830 кГц)

схема генератора с электронной перестройкой частоты

Генератор, собранной по приведенной схеме, позволяет получить пятикратную перестройку частоты. Пределы перестройки зависят от параметров варикапа и номинала резистора R2.


Генераторы шума

схема генератора шума на логических элементах
Рис.1

Схема генератора шума на рис.1 выдает хаотическую последовательность прямоугольных импульсов.

схема генератора шума на TL431
Рис.2

На рис.2 изображена схема генератора шума на TL431. Размах шумового сигнала на выходе — около 30 мВ при питании от 3 В и 50 мВ при питании 5 В (сопротивление R2 в этом случае должно составлять 1..2 кОм). На рисунке 3 показана схема применения генератора шума с усилением выходного сигнала:

схема генератора шума с усилением сигналана транзисторе
Рис.3

Схема преобразования белого шума в «красный» показана на рис. 4 (питание микросхемы 12 В):

схема преобразователя белого шума в красный
Рис.4

Схема генератора шума дождя показана на рис.5:

схема генератора шума дождя

Для питания устройства от сети 220 В следует применить конденсатор С1 на напряжение 350 В, и увеличить сопротивление R1 и R2 или увеличить ёмкость С2.


Простой RC-генератор 10 Гц — 316 кГц

Б. Демченко Лабораторный RC-генератор с перестройкой КПЕ. — Радио, 2021, №3, с.19-21

технические характеристики генератора

схема RC-генератора

Генератор построен по схеме моста Вина. Собственно генератор собран на сдвоенном ОУ LM4562NA (непосредственно на элементе DA1.1) в корпусе DIP8 (можно заменить двумя К544УД2А). Цепь ООС образована термистором RK1 и резистором R19 (определяет выходное напряжение генератора на уровне 2 В). Резистор R20 ограничивает максимальный выходной ток генератора.

При сборке генератора нужно обеспечить попарно равенство сопротивлений резисторов R1-R9 и R10-R18 с погрешностью не более 0,1%. корпус прибора должен быть металлический, блок питания должен быть экранирован от генератора. КПЕ размещают на стеклотекстолитовую плату, закрепленной на передней панели металлическими стойками. Для исключения сетевых наводок особое внимание следует уделить установке КПЕ (подробнее авторскую конструкцию смотрите в источнике).

В генераторе используются: КПЕ от радиовещательного приемника, конденсаторы С2, С3 — КСО, проходные конденсаторы — Б23А, Б14, КТП, конденсаторы С6, С7 — К73, КМ. Переменный резистор R21 с линейной характеристикой (СПО, СП4-1). Понижающий трансформатор мощностью не менее 3 Вт и напряжением на вторичной обмотке не менее 15 В.

авторская плата генератора


Генератор шума (ВЧ — до 400 МГц)

генератор шума

Источником шумового сигнала служит обратносмещенный эмиттерный переход СВЧ транзистора VT1, находящийся в режиме электрического пробоя. Напряжение смещения поступает с подстроечного резистора R2.

На транзисторе VT2 собран усилитель сигнала, а на элементах C4L1С6 фильтр ВЧ, с выхода которого ВЧ сигнал поступает на гнездо XW1. На элементах DD1.1 и D01.2 собран генератор прямоугольных импульсов с частотой следования примерно 1 кГц. Напряжение питания стабилизировано интегральным стабилизатором DA1. ФНЧ C7L2C8 снижает помехи по питанию.

В режиме генерации шумового немодулированного сигнала (тумблеры SA1 и SA2 замкнуты) на выходе элементов DD1.3 и DD1.4 будет высокий уровень (8,5…9 В). Усилитель работает в нормальном режиме. При этом на ВЧ выходе формируется шумовой сигнал. уровень которого на частотах до 10 МГц составляет 50 мкВ, 50 МГц — 12 мкВ, 100 МГц — 6 мкВ и уменьшается до 1 мкВ на частоте 400 МГц.

При размыкании тумблера SA2 ток через транзистор VT2 уменьшается и уровень выходного сигнала падает примерно на 15…20 дБ. При размыкании тумблера SA1 начинает работать генератор импульсов, питающее напряжение усилителя ВЧ будет периодически отключаться и выходной шумовой сигнал станет модулироваться сигналом НЧ. Уровень импульсного сигнала НЧ можно регулировать резистором R10 от нескольких милливольт до 100 мВ.

Большинство деталей размещено на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Плату устанавливают на дно металлического корпуса (фиксировать желательно пайкой по краю). Через отверстия в плате крепят переменный резистор R10 и тумблеры SA1 и SA2. Гнезда XS1 и XW1 установлены на боковой стенке корпуса.

В качестве транзистора VT1 можно использовать КТ382А, КТ3120А, VT2 — КТ363А. Конденсатор С9 — неполярный — К53-7, К50-16, остальные — К10-17, КД, КТ. Переменный резистор R10 — СПЗ-З с выключателем, подстроечный R2 — СПЗ-19а, остальные — МЛТ, С2-33. Дроссели L1 и L2 — ДМ-0,1 индуктивностью 50… 100 мкГн, тумблеры SA1 и SA2 — МТ-1.

Налаживание устройства начинают с установки резистором R2 такого напряжения, при котором уровень шумового сигнала максимален. Подбором резистора R1 задают требуемую частоту генерации. Затем подбором резистора R8 при разомкнутом тумблере SA2 добиваются уменьшения уровня сигнала примерно в 10 раз по сравнению с режимом, когда SA2 замкнут. Подбором конденсатора СЗ добивают 100 % глубины модуляции выходного сигнала НЧ сигналом треугольной формы при разомкнутом тумблере SA2

печатная плата генератора шума

Источник: И.Нечаев Комбинированный генератор шума. — Радио, 2001, №10, с.68, 72


Кварцевый генератор на микросхеме TTL логики

схема кварцевого генератора на микросхеме ТТЛ

Частота колебаний представленного генератора стабилизируется кварцевым резонатором В1. Генератор выполнен на элементах DD1.1 и DD1.2 охваченных для мягкого самовозбуждения ООС по постоянному току через резисторы R1 и R2. Конденсаторы С1 и С2 используются для подавления паразитной генерации на частотах, отличающихся от частоты последовательного резонанса резонатора В1. Конденсатор С3 служит для точной установки частоты генерации в пределах нескольких десятков герц. DD1.3 используется для уменьшения влияния нагрузки на стабильность частоты генератора.

В таблице приведены параметры элементов для разных частотных диапазонов.

f, МГцR1, R2, кОмС1, пФС2
211000,01мкФ
2-31682200пФ
3-41471000пФ
4-100,47101000пФ

Генераторы прямоугольных импульсов на микросхемах КМОП

Данная статья будет полезна читателям, которые разрабатывают устройства с использованием микросхем на КМОП логике. Более подробное описание приведено в журнале Радио №1 2000 год, автор С.Елимов, г.Чебоксары.

Рис.1

Генератор, изображённый на рисунке 1, построен на элементах 2И-НЕ микросхемы К561ЛА7. Он сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 2-х В. Скважность импульсов близка к 2.

Рис.3
Рис.4

Такие же генераторы могут быть выполнены на логических элементах 2ИЛИ-не, на 2-х и 3-х инверторах с использованием микросхем К561ЛЕ5, К561ЛН2 и К561ЛН2.

На рисунке 5 представлен простейший LC-генератор на логических элементах 2И-НЕ. LC-цепь сдвигает фазу выходного сигнала на 180 град., в результате чего происходит самовозбуждение генератора. Такие генераторы хорошо работают на повышенных значениях частоты и отличаются высокой температурной стабильностью. Если построить такой генератор на элементах 2ИЛИ-НЕ, то будут вырабатываться импульсы по форме близкой к синусу. Для устойчивой работы генератора волновое сопротивление контура не должно быть менее 2кОм (). Частота генерации практически совпадает с резонансной частотой контура.

Генератор, построенный всего на 1 элементе — триггере Шмитта, показан на рисунке 6.

Рис.6

Отличительная особенность такого генератора — исключительно низкое потребление тока.

В таблице ниже приведены основные параметры и особенности применения описанных выше генераторов.


Генератор ВЧ и НЧ на КМОП

Всего на одной КМОП микросхеме нетрудно собрать комбинированный генератор — ВЧ и НЧ.

В нижнем по схеме положении подвижного контакта SA1 переключателя работает только генератор НЧ, поэтому на НЧ выходе будут прямоугольные импульсы, а на выходе ВЧ — короткие импульсы с шириной спектра до 1,5 МГц. В среднем же положении работает только кварцевый генератор и на выходе ВЧ будет сигнал с шириной спектра до 80 МГц. В то же время на выходе НЧ сигнал вообще отсутствует. Если подвижной контакт переключателя переместить в верхнее положение — в работу включатся оба генератора, причем кварцевый станет модулироваться сигналом низкочастотного генератора.

При высокой добротности кварцевого резонатора генератор ВЧ может плохо модулироваться сигналом генератора НЧ. В этом случае нужно отсоединить вывод 5 элемента DD1.3 от переключателя и соединить с выводом 6, а к переключателю подвести провод от вывода 8 (его отсоединяют от выводов 4 и 9 и резистора R5).
Конструкция генератора-пробника может быть любой, но для их устойчивой работы соединения между деталями должны быть возможно короче.

Источник: И.Нечаев Генераторы сигналов на КМОП микросхемах. — Радио, 2000, №5, с.68-69