Генератор сигналов на XR2206 (Kit набор) за 2,6$, стоит ли тратить деньги?

генератор на XR2206

В сети можно найти множество предложений как готовых, так и наборов конструкторов для самостоятельной сборки функционального генератора на микросхеме XR2206. Стоимость конструктора с доставкой на момент написания статьи составляла 300 руб.

Кроме того, к набору прилагается схема и описание генератора на английском языке:

схема генератора на XR2206
схема генератора на XR2206
Схема генератора более четко

Типовая схема включения XR2206 из документации на микросхему приведена ниже:

схема типового включения XR2206

Из основного отличия следует отметить отсутствие в схеме набора KIT подстроечного резистора для корректировки симметрии синуса (25 кОм на ножках 16 и 15 микросхемы), думаю, при необходимости его можно будет добавить самостоятельно (согласно цитате из описания с данным резистором можно уменьшить искажения до 0,5%, без него искажения составят до 2,5%: «If you have scope you can calibrate the purity of the sine wave to 0.5% TDH... Without calibration the XR2206 IC can produce sine waves with 2.5% THD»). Сама по себе микросхема XR2206 — аналоговая, ступенек на синусе нет, что уже неплохо.

В соответствии с заявлениями продавцов генератор имеет следующие вполне приличные параметры:

Общие характеристики
Напряжение питания: 9-12 В (DC)
Форма выходного сигнала: меандр, синус и пила
Вых. сопротивление: 600 Ом + 10%
Частота: 1 Гц-1 МГц
Синус (краткие характеристики)
Амплитуда: 0-3 В при питании 9 В
Искажения: менее 1% (при 1 кГц)
Неравномерность: + 0.05 dB 1 Гц-100 кГц
Меандр (краткие характеристики)
Амплитуда: 8 В (без нагрузки) при питании 9 В DC
Время подъема: менее 50нс (при 1 кГц)
Время падения: менее 30нс (при 1 кГц)
Асимметрия: менее 5% (при 1 кГц)
Пила (краткие характеристики)
Амплитуда: 0-3 В при питании 9 В
Нелинейность: менее 1% (до 100 кГц)

После сборки устройства проверяем, что получилось….

генератор на XR2206 описание
Регулировка частоты «грубо/точно» работает не вполне корректно, переменные резисторы «Fine» (100 к) и «Coarse» (50 к) не многооборотные и не дают ожидаемого результата.

Измерения будем проводить с помощью осциллографа Hantek DSO5102 с полосой пропускания 100 МГц и АЦП E-MU 0204 (для измерений в звуковом диапазоне), что для данного генератора более чем достаточно. В качестве ПО для анализа спектра используется программа TrueRTA (можно скачать из раздела «Библиотека и ПО» с данного сайта).

Для сравнения ниже приведен спектр АЦП с закороченным входом:

Из положительных моментов можно отметить следующее: собранный генератор начинает работать сразу, никаких настроек, регулировок не требуется. Однако, ввиду отсутствия многооборотного точного резистора в регулировке частоты точно выставить последнюю практически невозможно.

Поскольку параметры генератора приведены для частоты 1 кГц, после подачи напряжения на поддиапазоне 100-3000 Гц с помощью осциллографа выставляем данную частоту. Первое, что посмотрим — возможность изменения напряжения на выходе генератора.

Минимальное напряжение на выходе
Максимальное напряжение на выходе

Некоторое удивление вызвало не нулевое значение амплитуды минимального напряжения на выходе, порядка 0,8 В, что уже накладывает ограничения на использование генератора при измерениях. Кроме того, при максимальной амплитуде на выходе синусоида имеет видимые искажения, напряжение при этом составляет 5,2 В. Спектры выходного сигнала для данных значений амплитуды приведены ниже:

Спектр при минимальной амплитуде выходного сигнала
Спектр при максимальной амплитуде выходного сигнала

Ограничения синусоиды на выходе в принципе незаметны при напряжении на выходе до 4 В:

Ниже приведу спектр для сигнала амплитудой 3 В на частоте 1 кГц:

Даже без вычисления понятно, что заявленного коэффициента гармоник до 1 % (да и 2,5 % тоже) здесь нет и близко!

Теперь посмотрим что происходит с сигналом на других пределах (резистор регулировки амплитуды выходного сигнала не трогаем, на частоте 1 кГц амплитуда 4 В):

338 кГц, синусоида без видимых искажений, амплитуда уменьшилась на 20 %
На диапазоне 3-65 кГц синус и амплитуда еще сохраняются
В диапазоне 10-100 Гц видны искажения синуса, амплитуда сохраняется

Теперь посмотрим, как обстоят дела с треугольником:

На частоте 1 кГц — вроде все нормально)
Частота 48 Гц, уже что-то не так….
А на низшем диапазоне (1-10 Гц) уже всё не так…
Диапазон 3 — 65 кГц — более-менее ещё треугольник, однако верхушки на данном диапазоне начинают скругляться
И в следующем диапазоне (65-1000кГц) это усугубляется

С меандром дела обстоят не лучше. Здесь хочу заметить, что амплитуда меандра не регулируется и на частоте 1 кГц составляет 8 В.

В диапазоне 10-100 Гц меандра уже нет
В диапазоне 1-10 Гц ещё хуже
Диапазон 3-65 кГц
В крайнем диапазоне (65-1000 кГц) меандра уже нет.

Выводы:

  1. Заявленные характеристики не соответствуют действительности.
  2. Для измерений данный генератор не подходит, можно использовать как пробник для прозвонки цепей, но проще его сделать на паре транзисторов.
  3. Не стоит вложенных средств, разве как игрушка — собрал, поигрался и отложил в ящик.

В заключении для примера приведу спектр сигнала генератора на ОУ, его описание можно посмотреть здесь:

спектр генератора на ОУ к140уд7

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.