Schémas de circuits DIY de générateurs fonctionnels. Générateur de signaux : générateur de fonctions DIY. Schémas et PP

Poursuivant le sujet des constructeurs électroniques, je souhaite cette fois parler de l'un des dispositifs permettant de reconstituer l'arsenal d'instruments de mesure pour un radioamateur novice.
Certes, cet appareil ne peut pas être qualifié d'appareil de mesure, mais le fait qu'il aide aux mesures est sans ambiguïté.

Bien souvent, un radioamateur, et pas seulement d'autres, doit faire face à la nécessité de vérifier divers appareils électroniques. Cela se produit à la fois au stade du débogage et au stade de la réparation.
Pour vérifier, il peut être nécessaire de retracer le passage d'un signal à travers différents circuits de l'appareil, mais l'appareil lui-même ne permet pas toujours de le faire sans sources de signaux externes.
Par exemple, lors de la configuration/vérification d’un amplificateur de puissance basse fréquence à plusieurs étages.

Pour commencer, il convient d’expliquer un peu ce qui sera discuté dans cette revue.
Je veux vous parler d'un constructeur qui vous permet d'assembler un générateur de signaux.

Il existe différents générateurs, par exemple ci-dessous se trouvent également des générateurs :)

Mais nous allons assembler un générateur de signaux. J'utilise un vieux générateur analogique depuis de nombreuses années. En termes de génération de signaux sinusoïdaux, c'est très bien, la plage de fréquences est de 10 à 100 000 Hz, mais il est de grande taille et ne peut pas générer de signaux d'autres formes.
DANS dans ce cas Nous assemblerons également un générateur de signaux DDS.
C'est DDS ou en russe - un circuit de synthèse numérique directe.
Cet appareil peut générer des signaux de forme et de fréquence arbitraires en utilisant un oscillateur interne avec une fréquence comme maître.
Les avantages de ce type de générateur sont qu'il est possible de disposer d'une large plage d'accord avec des pas très fins et, si nécessaire, de pouvoir générer des signaux de formes complexes.

Comme toujours, d’abord, un peu d’emballage.
En plus de l'emballage standard, le concepteur a été emballé dans une enveloppe blanche épaisse.
Tous les composants eux-mêmes étaient dans un sac antistatique avec un loquet (une chose assez utile pour un radioamateur :))

À l’intérieur de l’emballage, les composants étaient simplement lâches et une fois déballés, ils ressemblaient à ceci.

L'affichage était enveloppé dans du polyéthylène bulle. Il y a environ un an, j'avais déjà réalisé un tel présentoir en l'utilisant, donc je ne m'y attarderai pas, je dirai simplement qu'il est arrivé sans incident.
Le kit comprenait également deux connecteurs BNC, mais d'une conception plus simple que dans la revue de l'oscilloscope.

Séparément, sur un petit morceau de mousse de polyéthylène, il y avait des microcircuits et des prises pour eux.
L'appareil utilise un microcontrôleur ATmega16 d'Atmel.
Parfois, les gens confondent les noms en appelant un microcontrôleur un processeur. En fait, ce sont des choses différentes.
Un processeur n'est essentiellement qu'un ordinateur, tandis qu'un microcontrôleur contient, en plus du processeur, de la RAM et de la ROM, et peut également contenir divers périphériques, DAC, ADC, contrôleur PWM, comparateurs, etc.

La deuxième puce est un double amplificateur opérationnel LM358. L'amplificateur opérationnel le plus courant et le plus répandu.

Tout d'abord, exposons l'ensemble et voyons ce qu'ils nous ont donné.
PCB
Affichage 1602
Deux connecteurs BNC
Deux résistances variables et un trimmer
Résonateur à quartz
Résistances et condensateurs
Microcircuits
Six boutons
Divers connecteurs et attaches

Circuit imprimé avec impression recto-verso, sur la face supérieure se trouvent des marquages ​​d'éléments.
Le schéma de circuit n'étant pas inclus dans le kit, la carte ne contient pas les désignations de position des éléments, mais leurs valeurs. Ceux. Tout peut être assemblé sans schéma.

La métallisation a été réalisée avec une grande qualité, je n'ai eu aucun commentaire, le revêtement des plages de contact était excellent et la soudure a été facile.

Les transitions entre les côtés de l'impression sont doubles.
Je ne sais pas pourquoi cela a été fait de cette façon et pas comme d'habitude, mais cela ne fait qu'ajouter de la fiabilité.

D'abord par circuit imprimé J'ai commencé à dessiner un schéma de circuit. Mais déjà en cours de travail, je pensais qu'un schéma déjà connu avait probablement été utilisé lors de la création de ce concepteur.
Et il s’est avéré qu’une recherche sur Internet m’a amené à cet appareil.
Sur le lien, vous pouvez trouver un schéma, un circuit imprimé et des sources avec firmware.
Mais j'ai quand même décidé de compléter le schéma exactement tel quel et je peux dire qu'il est 100% cohérent avec la version originale. Les concepteurs ont simplement développé leur propre version du circuit imprimé. Cela signifie que s'il existe des firmwares alternatifs de cet appareil, alors ils travailleront ici aussi.
Il y a une note sur la conception du circuit, la sortie HS est extraite directement de la sortie du processeur, il n'y a aucune protection, il y a donc un risque de graver accidentellement cette sortie :(

Puisque nous en parlons, il convient de décrire les unités fonctionnelles de ce circuit et d’en décrire certaines plus en détail.
J'ai fait une version couleur diagramme schématique, sur lequel les nœuds principaux étaient surlignés en couleur.
C'est difficile pour moi de trouver des noms pour les couleurs, mais je vais ensuite les décrire du mieux que je peux :)
Le violet à gauche est le nœud de réinitialisation initiale et de réinitialisation forcée à l'aide d'un bouton.
Lorsque l'alimentation est appliquée, le condensateur C1 est déchargé, ce qui fait que la broche de réinitialisation du processeur sera faible ; lorsque le condensateur sera chargé via la résistance R14, la tension à l'entrée de réinitialisation augmentera et le processeur commencera à fonctionner.
Vert - Boutons pour changer de mode de fonctionnement
Violet clair ? - Affichage 1602, résistance de limitation de courant de rétroéclairage et résistance de réglage du contraste.
Rouge - amplificateur de signal et unité de réglage du décalage par rapport à zéro (plus près de la fin de l'examen, il est montré ce qu'il fait)
Bleu - DAC. Convertisseur numérique-analogique. Le DAC est assemblé selon le circuit, c'est l'un des plus options simples CAD. Dans ce cas, un DAC 8 bits est utilisé, puisque toutes les broches d'un port du microcontrôleur sont utilisées. En changeant le code sur les broches du processeur, vous pouvez obtenir 256 niveaux de tension (8 bits). Ce DAC est constitué d'un ensemble de résistances de deux valeurs, différant l'une de l'autre d'un facteur 2, d'où son nom, composé de deux parties R et 2R.
Les avantages de cette solution sont une vitesse élevée à un coût peu élevé ; il est préférable d'utiliser des résistances précises. Mon ami et moi avons utilisé ce principe, mais pour l'ADC, le choix des résistances exactes était restreint, nous avons donc utilisé un principe légèrement différent, nous avons installé toutes les résistances de même valeur, mais là où 2R était nécessaire, nous avons utilisé 2 résistances connectées en série.
Ce principe de conversion numérique-analogique figurait dans l'une des premières « cartes son » - . Il y avait aussi une matrice R2R connectée au port LPT.
Comme je l'ai écrit ci-dessus, dans ce concepteur, le DAC a une résolution de 8 bits, soit 256 niveaux de signal, ce qui est plus que suffisant pour un simple appareil.

Sur la page de l'auteur, en plus du schéma, du firmware, etc. Un schéma fonctionnel de cet appareil a été découvert.
Cela rend la connexion des nœuds plus claire.

Nous en avons terminé avec la partie principale de la description, la partie développée sera plus loin dans le texte, et nous passerons directement à l'assemblage.
Comme dans les exemples précédents, j'ai décidé de commencer par les résistances.
Il y a beaucoup de résistances dans ce concepteur, mais seulement quelques valeurs.
La majorité des résistances n'ont que deux valeurs, 20k et 10k, et presque toutes sont utilisées dans la matrice R2R.
Pour rendre le montage un peu plus facile, je dirai que vous n'avez même pas besoin de déterminer leur résistance, seules les résistances 20k font 9 pièces, et les résistances 10k font respectivement 8 :)

Cette fois, j'ai utilisé une technologie d'installation légèrement différente. Je l'aime moins que les précédents, mais il a aussi droit à la vie. Cette technologie accélère dans certains cas l'installation, notamment sur grandes quantitéséléments identiques.
Dans ce cas, les bornes des résistances sont formées de la même manière que précédemment, après quoi toutes les résistances d'une valeur sont installées d'abord sur la carte, puis la seconde, de sorte que deux de ces lignes de composants sont obtenues.

Au verso, les pattes sont un peu pliées, mais pas beaucoup, l'essentiel est que les éléments ne tombent pas, et la planche est posée sur la table avec les pattes vers le haut.

Ensuite, prenez la soudure dans une main, le fer à souder dans l'autre et soudez toutes les plages de contact remplies.
Il ne faut pas être trop zélé avec le nombre de composants, car si vous remplissez tout le tableau d'un coup, vous risquez de vous perdre dans cette "forêt" :)

À la fin, nous mordons les fils saillants des composants proches de la soudure. Les pinces coupantes latérales peuvent saisir plusieurs mines à la fois (4-5-6 pièces à la fois).
Personnellement, je n’apprécie pas vraiment cette méthode d’installation et je l’ai montré juste à titre de démonstration. diverses options assemblées.
Les inconvénients de cette méthode :
La coupe donne des extrémités pointues et saillantes.
Si les composants ne sont pas alignés, il est alors facile d’obtenir des conclusions confuses, où tout commence à se confondre, ce qui ne fait que ralentir le travail.

Parmi les avantages :
Grande vitesse d'installation de composants similaires installés sur une ou deux rangées
Les cordons n'étant pas trop pliés, le démontage du composant est plus facile.

Cette méthode d'installation peut souvent être trouvée dans des magasins bon marché unités informatiques alimentation, bien que les fils ne soient pas mordus, mais coupés avec quelque chose comme un disque de coupe.

Après avoir installé le nombre principal de résistances, il nous restera plusieurs pièces de valeurs différentes.
La paire est claire, ce sont deux résistances de 100k.
Les trois dernières résistances sont -
marron - rouge - noir - rouge - marron - 12k
rouge - rouge - noir - noir - marron - 220 Ohm.
marron - noir - noir - noir - marron - 100 Ohm.

Nous soudons les dernières résistances, la carte devrait ensuite ressembler à ceci.

Résistances avec code couleur C'est une bonne chose, mais il y a parfois une confusion quant à savoir où compter le début du marquage.
Et si avec des résistances dont le marquage est constitué de quatre bandes, les problèmes ne se posent généralement pas, puisque la dernière bande est souvent soit en argent, soit en or, alors avec des résistances dont le marquage est constitué de cinq bandes, des problèmes peuvent survenir.
Le fait est que la dernière bande peut avoir la même couleur que les bandes de dénomination.

Pour rendre le marquage plus facile à reconnaître, la dernière bande doit être espacée du reste, mais c'est l'idéal. Dans la vraie vie, tout se passe complètement différemment de ce qui était prévu et les rayures sont alignées à la même distance les unes des autres.
Malheureusement, dans ce cas, soit un multimètre, soit simplement une logique (dans le cas de l'assemblage d'un appareil à partir d'un kit), lorsque toutes les dénominations connues sont simplement supprimées, et à partir des autres, vous pouvez comprendre quel type de dénomination se trouve devant de nous.
Par exemple, quelques photos d'options de marquage de résistance dans cet ensemble.
1. Il y avait des marquages ​​« miroir » sur deux résistances adjacentes, peu importe d'où vous lisez la valeur :)
2. Les résistances font 100k, vous pouvez voir que la dernière bande est un peu plus éloignée des principales (sur les deux photos la valeur se lit de gauche à droite).

Bon, on en a fini avec les résistances et leurs difficultés de marquage, passons à des choses plus simples.
Il n'y a que quatre condensateurs dans cet ensemble, et ils sont appariés, c'est-à-dire Il n'y a que deux dénominations, deux de chaque.
Le kit comprenait également un résonateur à quartz de 16 MHz.

J'ai parlé de condensateurs et d'un résonateur à quartz dans la revue précédente, je vais donc simplement vous montrer où ils doivent être installés.
Apparemment, au départ, tous les condensateurs étaient conçus du même type, mais les condensateurs de 22 pF ont été remplacés par de petits condensateurs à disque. Le fait est que l'espace sur la carte est conçu pour une distance entre les broches de 5 mm, et celles des petits disques n'ont que 2,5 mm, ils devront donc plier un peu les broches. Il faudra le plier près du boîtier (heureusement les broches sont molles), car du fait qu'il y a un processeur au dessus d'elles, il faut obtenir une hauteur minimale au dessus de la carte.

Les microcircuits comprenaient quelques prises et plusieurs connecteurs.
À l'étape suivante, nous en aurons besoin, et en plus d'eux, nous prendrons un connecteur long (femelle) et un connecteur mâle à quatre broches (non inclus sur la photo).

Les prises pour l'installation de microcircuits étaient les plus ordinaires, même si par rapport aux prises de l'époque de l'URSS, elles étaient chics.
En fait, comme le montre la pratique, de tels panneaux la vraie vie durent plus longtemps que l'appareil lui-même.
Il y a une clé sur les panneaux, une petite découpe sur un des petits côtés. En fait, la prise elle-même ne se soucie pas de la façon dont vous l'installez, c'est juste qu'il est plus facile de naviguer à l'aide de la découpe lors de l'installation des microcircuits.

Lors de l'installation des prises, nous les installons de la même manière que la désignation sur le circuit imprimé.

Après avoir installé les panneaux, la planche commence à prendre une certaine forme.

L'appareil est contrôlé à l'aide de six boutons et de deux résistances variables.
L'appareil d'origine utilisait cinq boutons, le concepteur en a ajouté un sixième ; il remplit la fonction de réinitialisation. Pour être honnête, je ne comprends pas encore très bien sa signification en utilisation réelle, puisque pendant tous les tests je n'en ai jamais eu besoin.

J'ai écrit ci-dessus que le kit comprenait deux résistances variables et que le kit comprenait également une résistance d'ajustement. Je vais vous parler un peu de ces composants.
Les résistances variables sont conçues pour modifier rapidement la résistance ; en plus de la valeur nominale, elles sont également marquées d'une caractéristique fonctionnelle.
La caractéristique fonctionnelle est la façon dont la résistance de la résistance change lorsque vous tournez le bouton.
Il y a trois caractéristiques principales :
A (dans la version importée B) - linéaire, le changement de résistance dépend linéairement de l'angle de rotation. De telles résistances, par exemple, sont pratiques à utiliser dans les unités de régulation de tension d'alimentation.
B (dans la version importée C) - logarithmique, la résistance change fortement au début, et plus doucement vers le milieu.
B (dans la version importée A) - logarithmique inverse, la résistance change doucement au début, plus brusquement plus près du milieu. De telles résistances sont généralement utilisées dans les contrôles de volume.
Type supplémentaire - W, produit uniquement en version importée. Caractéristique d'ajustement en forme de S, un hybride de logarithmique et de logarithmique inverse. Pour être honnête, je ne sais pas où ils sont utilisés.
Les personnes intéressées peuvent en savoir plus.
À propos, je suis tombé sur des résistances variables importées dans lesquelles la lettre de la caractéristique de réglage coïncidait avec la nôtre. Par exemple, une résistance variable importée moderne avec une caractéristique linéaire et la lettre A dans la désignation. En cas de doute, il vaut mieux regarder Informations Complémentaires sur le site Internet.
Le kit comprenait deux résistances variables, et une seule était marquée :(

Une résistance de trim était également incluse. en substance, c'est la même chose qu'une variable, sauf qu'elle n'est pas conçue pour un ajustement opérationnel, mais plutôt pour la définir et l'oublier.
De telles résistances ont généralement une fente pour un tournevis, pas une poignée, et seulement une caractéristique linéaire de changement de résistance (du moins, je n'en ai pas rencontré d'autres).

Nous soudons les résistances et les boutons et passons aux connecteurs BNC.
Si vous envisagez d'utiliser l'appareil dans un étui, il peut être intéressant d'acheter des boutons avec une tige plus longue, afin de ne pas augmenter ceux fournis dans le kit, ce sera plus pratique.
Mais je mettrais les résistances variables sur les fils, car la distance entre elles est très petite et il serait peu pratique de les utiliser sous cette forme.

Bien que les connecteurs BNC soient plus simples que ceux de la revue de l’oscilloscope, je les ai mieux aimés.
L'essentiel est qu'ils sont plus faciles à souder, ce qui est important pour un débutant.
Mais il y avait aussi une remarque : les concepteurs ont placé les connecteurs sur la carte si près qu'il est pratiquement impossible de serrer deux écrous, l'un étant toujours l'un sur l'autre ;
En général, dans la vraie vie, il est rare que les deux connecteurs soient nécessaires en même temps, mais si les concepteurs les avaient écartés d'au moins quelques millimètres, cela aurait été bien mieux.

La soudure proprement dite de la carte principale est terminée, vous pouvez maintenant installer l'amplificateur opérationnel et le microcontrôleur en place.

Avant l'installation, je plie généralement un peu les broches pour qu'elles soient plus proches du centre de la puce. Cela se fait très simplement : prenez le microcircuit à deux mains par les côtés courts et appuyez-le verticalement avec le côté avec les fils contre une base plate, par exemple contre une table. Vous n'avez pas besoin de beaucoup plier les câbles, c'est plutôt une question d'habitude, mais l'installation du microcircuit dans la prise est alors beaucoup plus pratique.
Lors de l'installation, assurez-vous que les fils ne se plient pas accidentellement vers l'intérieur, sous le microcircuit, car ils peuvent se rompre lorsqu'ils sont repliés.

Nous installons les microcircuits conformément à la clé sur la prise, qui à son tour est installée conformément aux marquages ​​​​sur la carte.

Après avoir terminé avec le tableau, nous passons à l'affichage.
Le kit comprenait une broche du connecteur qui doit être soudée.
Après avoir installé le connecteur, je soude d'abord une broche extérieure, peu importe qu'elle soit bien soudée ou non, l'essentiel est de m'assurer que le connecteur est bien serré et perpendiculaire au plan de la carte. Si nécessaire, nous réchauffons la zone de soudure et coupons le connecteur.
Après avoir aligné le connecteur, soudez les contacts restants.

Ça y est, vous pouvez laver la planche. Cette fois, j'ai décidé de le faire avant de tester, même si je conseille généralement de faire le rinçage après la première mise sous tension, car il faut parfois souder autre chose.
Mais comme la pratique l'a montré, avec les constructeurs, tout est beaucoup plus simple et il faut rarement souder après l'assemblage.

Peut être lavé de différentes manières et ça veut dire, certains utilisent de l'alcool, d'autres un mélange alcool-essence, je lave les planches avec de l'acétone, au moins pour l'instant je peux l'acheter.
Lorsque je l'ai lavé, je me suis souvenu des conseils de l'avis précédent concernant la brosse, puisque j'utilise du coton. Pas de problème, nous devrons reprogrammer l'expérience la prochaine fois.

J'ai pris l'habitude de recouvrir la planche après l'avoir lavée. vernis protecteur, généralement par le bas, car il est inacceptable de vernir les connecteurs.
Dans mon travail, j'utilise le vernis Plastic 70.
Ce vernis est très « léger », c'est à dire Si nécessaire, il est lavé à l'acétone et soudé avec un fer à souder. Il existe aussi un bon vernis Uréthane, mais avec lui tout est sensiblement plus compliqué, il est plus résistant et il est beaucoup plus difficile de le souder avec un fer à souder. CE vernis est utilisé pour des conditions de fonctionnement sévères et lorsqu'on est sûr que nous ne souderons plus la carte, au moins pendant un certain temps.

Après vernissage, la planche devient plus brillante et agréable au toucher, et il y a une certaine sensation d'achèvement du processus :)
C'est dommage que la photo ne reflète pas l'image d'ensemble.
J'étais parfois amusé par les propos des gens comme - ce magnétophone/TV/récepteur a été réparé, on peut voir des traces de soudure :)
Avec une soudure bonne et correcte, il n’y a aucun signe de réparation. Seul un spécialiste pourra comprendre si l'appareil a été réparé ou non.

Il est maintenant temps d'installer l'écran. Pour ce faire, le kit comprenait quatre vis M3 et deux poteaux de montage.
L'écran est fixé uniquement du côté opposé au connecteur, car du côté du connecteur, il est maintenu par le connecteur lui-même.

Nous installons les racks sur la carte principale, puis installons l'écran et, à la fin, nous fixons toute cette structure à l'aide des deux vis restantes.
J'ai aimé le fait que même les trous coïncidaient avec une précision enviable, et sans réglage, j'ai juste inséré et vissé les vis :).

Eh bien, c'est tout, vous pouvez essayer.
J'applique 5 Volts aux contacts du connecteur correspondant et...
Et rien ne se passe, seul le rétroéclairage s'allume.
N'ayez pas peur et cherchez immédiatement une solution sur les forums, tout va bien, c'est comme ça que ça devrait être.
On rappelle qu'il y a une résistance d'accordage sur la carte et elle est là pour une bonne raison :)
Cette résistance de trimmer doit être utilisée pour régler le contraste de l'écran, et comme elle était initialement en position médiane, c'est tout naturellement qu'on n'a rien vu.
Nous prenons un tournevis et faisons tourner cette résistance pour obtenir une image normale sur l'écran.
Si vous le tournez trop, il y aura un surcontraste, nous verrons tous les endroits familiers d'un coup, et les segments actifs seront à peine visibles, dans ce cas nous tournons simplement la résistance pour revers jusqu'à ce que les éléments inactifs disparaissent presque complètement.
Vous pouvez l'ajuster pour que les éléments inactifs ne soient pas visibles du tout, mais je les laisse généralement à peine perceptibles.

Ensuite, j'aurais passé aux tests, mais ce n'était pas le cas.
Lorsque j'ai reçu la carte, la première chose que j'ai remarquée, c'est qu'en plus du 5 Volts, il lui fallait du +12 et -12, soit seulement trois tensions. Je viens de me souvenir du RK86, où il fallait avoir du +5, +12 et -5 Volts, et ils devaient être fournis dans un certain ordre.

S'il n'y avait pas de problèmes avec 5 Volts, ainsi qu'avec +12 Volts, alors -12 Volts devenait un petit problème. J'ai du faire une petite alimentation temporaire.
Eh bien, le processus était classique : chercher au fond du canon ce à partir duquel il pouvait être assemblé, acheminer et fabriquer une planche.

Comme j'avais un transformateur avec un seul enroulement et que je ne voulais pas clôturer le générateur d'impulsions, j'ai décidé de monter l'alimentation selon un circuit avec doublement de tension.
Pour être honnête, c'est loin d'être le plus meilleure option, puisqu'un tel schéma a tout à fait haut niveau ondulations, mais j'avais juste assez de réserve de tension pour que les stabilisateurs puissent la filtrer complètement.
Ci-dessus se trouve le schéma selon lequel il est plus correct de le faire, ci-dessous celui selon lequel je l'ai fait.
La différence entre eux réside dans l'enroulement supplémentaire du transformateur et deux diodes.

Je n’ai également fourni presque aucune réserve. Mais en même temps, cela suffit à une tension secteur normale.
Je recommanderais d'utiliser un transformateur d'au moins 2 VA, et de préférence de 3-4 VA et ayant deux enroulements de 15 Volts chacun.
À propos, la consommation de la carte est faible, à 5 Volts avec le rétroéclairage le courant n'est que de 35-38 mA, à 12 Volts la consommation de courant est encore moindre, mais cela dépend de la charge.

En conséquence, j'ai imaginé une petite écharpe, légèrement plus grande qu'une boîte d'allumettes, principalement en hauteur.

La disposition de la carte à première vue peut sembler quelque peu étrange, car il était possible de faire pivoter le transformateur de 180 degrés et d'obtenir une disposition plus précise, ce que j'ai fait au début.
Mais dans cette version, il s'est avéré que les pistes sous tension secteur étaient dangereusement proches de la carte principale de l'appareil, et j'ai décidé de modifier légèrement le câblage. Je ne dirai pas que c’est génial, mais au moins c’est un peu plus sûr.
Vous pouvez supprimer l'espace pour le fusible, car avec le transformateur utilisé, il n'y a pas de besoin particulier, ce sera encore mieux.

Voici à quoi ressemble l'ensemble complet de l'appareil. Pour connecter l'alimentation à la carte de l'appareil, j'ai soudé un petit connecteur dur à 4x4 broches.

La carte d'alimentation est connectée à l'aide d'un connecteur à la carte principale et vous pouvez maintenant procéder à une description du fonctionnement de l'appareil et des tests. L'assemblage est terminé à ce stade.
Il était bien sûr possible de mettre tout cela dans le boîtier, mais pour moi un tel appareil est plutôt auxiliaire, puisque je me tourne déjà vers des générateurs DDS plus complexes, mais leur coût ne convient pas toujours à un débutant, j'ai donc décidé de le laisser tel quel.

Avant de commencer les tests, je décrirai les commandes et les capacités de l'appareil.
La carte dispose de 5 boutons de commande et d'un bouton de réinitialisation.
Mais concernant le bouton de réinitialisation, je pense que tout est clair, et je décrirai le reste plus en détail.
Il convient de noter un léger « rebond » lors de la commutation du bouton droite/gauche, peut-être que le logiciel « anti-rebond » a un temps trop court, il se manifeste principalement uniquement dans le mode de sélection de la fréquence de sortie en mode HS et le étape de réglage de la fréquence, dans d'autres modes, aucun problème n'a été remarqué.
Les boutons haut et bas changent les modes de fonctionnement de l'appareil.
1. Sinusoïdal
2. Rectangulaire
3. Dent de scie
4. Dent de scie inversée

1. Triangulaire
2. Sortie haute fréquence (connecteur HS séparé, d'autres formes sont données pour la sortie DDS)
3. Bruit (généré par sélection aléatoire de combinaisons à la sortie DAC)
4. Émulation d'un signal de cardiogramme (comme exemple du fait que n'importe quelle forme de signal peut être générée)

1-2. Vous pouvez modifier la fréquence à la sortie DDS dans la plage 1-65535 Hz par pas de 1 Hz.
3-4. Séparément, il existe un élément qui vous permet de sélectionner le pas de réglage ; par défaut, le pas est de 100 Hz.
Vous pouvez modifier la fréquence et les modes de fonctionnement uniquement dans le mode lorsque la génération est désactivée. Le changement s'effectue à l'aide des boutons gauche/droite.
La génération est activée avec le bouton START.

Il y a également deux résistances variables sur la carte.
L'un d'eux régule l'amplitude du signal, le second - le décalage.
J'ai essayé de montrer sur des oscillogrammes à quoi cela ressemble.
Les deux premiers servent à modifier le niveau du signal de sortie, les deux derniers servent à ajuster le décalage.

Les résultats des tests suivront.
Tous les signaux (sauf ceux de type bruit et HF) ont été testés à quatre fréquences :
1. 1000Hz
2. 5000Hz
3. 10 000 Hz
4. 20 000 Hz.
Aux fréquences plus élevées, il y a eu une baisse importante, cela n’a donc pas beaucoup de sens d’afficher ces oscillogrammes.
Pour commencer, un signal sinusoïdal.

Dent de scie

Dent de scie inversée

Triangulaire

Rectangulaire avec sortie DDS

Cardiogramme

Rectangulaire avec sortie RF
Il n'y a qu'un choix de quatre fréquences ici, je les ai vérifiées
1. 1MHz
2. 2MHz
3,4 MHz
4,8 MHz

Comme du bruit dans deux modes de balayage de l'oscilloscope, pour qu'il soit plus clair de quoi il s'agit.

Les tests ont montré que les signaux ont une forme plutôt déformée à partir d'environ 10 kHz. Au début, j'étais coupable du DAC simplifié et de la simplicité même de la mise en œuvre de la synthèse, mais j'ai voulu le vérifier plus attentivement.
Pour vérifier, j'ai connecté un oscilloscope directement à la sortie du DAC et réglé la fréquence maximale possible du synthétiseur, 65535 Hz.
Ici, l'image est meilleure, d'autant plus que le générateur fonctionnait à la fréquence maximale. Je soupçonne que c'est la faute circuit simple gain, puisque le signal avant l'ampli-op est visiblement « beau ».

Bon, une photo de groupe d'un petit "stand" d'un radioamateur novice :)

CV.
Avantages
Fabrication de panneaux de haute qualité.
Tous les composants étaient en stock
Il n'y a eu aucune difficulté lors du montage.
Grande fonctionnalité

Inconvénients
Les connecteurs BNC sont trop proches les uns des autres
Aucune protection pour la sortie HS.

Mon avis. On peut bien sûr dire que les caractéristiques de l'appareil sont très mauvaises, mais il convient de considérer qu'il s'agit d'un générateur DDS du tout premier niveau et qu'il ne serait pas tout à fait correct d'en attendre plus. J'étais satisfait de la qualité de la planche, c'était un plaisir de l'assembler, il n'y avait pas un seul endroit à « finir ». Étant donné que l'appareil est assemblé selon un schéma assez connu, il y a de l'espoir pour un micrologiciel alternatif capable d'augmenter les fonctionnalités. Compte tenu de tous les avantages et inconvénients, je peux pleinement recommander cet ensemble comme kit de démarrage pour les radioamateurs débutants.

Ouf, ça a l'air d'être ça, si je me suis trompé quelque part, écris, je corrige/ajoute :)

Le produit a été fourni pour rédiger un avis par le magasin. La revue a été publiée conformément à l'article 18 du règlement du site.

Je prévois d'acheter +47 Ajouter aux favoris J'ai aimé la critique +60 +126

Ces capacités étendues de cette conception sont dues à l'utilisation du microcircuit K174GF2 (analogue au XR2206), dont la « spécialisation » est de servir de générateur contrôlé par une tension de diverses formes - modulateur d'amplitude, de fréquence et de phase ; et font également partie intégrante des filtres de suivi, des détecteurs synchrones et des systèmes de boucle à verrouillage de phase basse fréquence.

Lors de l'application d'une tension en dents de scie de l'oscilloscope à l'entrée 1 (voir principe schéma électrique du dispositif proposé), un écart de fréquence de l'une des formes se produit. Les signaux sont générés dans une plage allant de 4 Hz à 30 kHz (pour le rectangle) et jusqu'à 490 kHz (pour le sinus et le triangle).

L'ensemble de cette bande de fréquences est divisée en cinq décennies (gammes). Le réglage de la fréquence au sein de chacun d’eux est fluide. L'écart de la fréquence sélectionnée est d'au moins ±8 %. Les résistances variables correspondantes définissent la plage du signal : de 0 à 10 V pour les formes rectangulaires, jusqu'à 4 V pour les formes triangulaires, jusqu'à 1,8 V pour les formes sinusoïdales. Il y a une (« variable » en sortie 3) et un réglage de l'amplitude des impulsions rectangulaires utilisées lors des tests appareils numériques sur puces CMOS et TTL. Les limites de changement définies ici sont de 0 à 10 V.

La conception du circuit de ce générateur fonctionnel est telle que le coefficient harmonique d'un signal sinusoïdal ne dépasse pas 0,7 %, le coefficient de non-linéarité d'un signal triangulaire est de 1,5 % et la durée de montée et de descente des impulsions rectangulaires ne dépasse pas 0,1 µs. Impédance de sortie en sortie. 1 est de 25 Ohms, en sortie 2-300 et en sortie 3-20 Ohms.

Pour améliorer la forme du rectangle, un déclencheur Schmitt a été introduit dans la conception, réalisée sur la puce DD1. Les transistors sont connectés de telle manière que VT1 fonctionne comme un amplificateur d'entrée de tension en dents de scie et que VT2 - VT4 servent d'émetteur suiveur.

La forme du signal à la sortie 1 dépend du commutateur SA1. Lorsque les contacts de ces derniers sont fermés, c'est une sinusoïde, et lorsque les contacts sont ouverts, c'est un train continu d'impulsions triangulaires. SA2 est utilisé pour changer de bande. Ajustement en douceur la fréquence est effectuée résistance variable FRÉQUENCE et écart - avec une autre "variable" avec l'inscription correspondante.

Presque tout le générateur (à l'exception des résistances variables, des interrupteurs avec condensateurs C5-C9 et des prises d'entrée-sortie de signal) est monté sur un circuit imprimé en feuille de fibre de verre unilatérale 95x51x1,5 mm. La plupart des composants radio utilisés dans ce cas sont les plus courants.

Ainsi, par exemple, les MLT-0,125 conviennent comme résistances constantes ; pour les « variables » RZ, R8, R18, R20, R21, les non moins connus SPZ-4a ou SPZ-9a feront l'affaire ; eh bien, dans le rôle de «accordeurs», les R11, R13 et R14 SP5-3, SP5-16 sont tout à fait acceptables. Les condensateurs C1 - C4, C10 - C12, C14 ne manquent pas non plus. En particulier, les « électrolytes » K50-6 conviennent ici. Les condensateurs restants peuvent être de n’importe quel type ; cependant, il est souhaitable que les C5 à C9 installés directement sur le commutateur de gamme aient également des paramètres thermiquement stables.

En règle générale, un générateur assemblé correctement et à partir de composants radio en bon état ne nécessite pas de réglage particulier. Mais parfois, des ajustements mineurs peuvent être considérés comme justifiés. En particulier, lorsque le « tuner » R13 atteint une forme presque idéale pour un signal sinusoïdal. À l'aide de R14, la symétrie est corrigée et R11 définit l'amplitude requise à la sortie 1 du générateur de fonctions.

Fabriquez-vous un tel appareil pour votre laboratoire à domicile - vous ne le regretterez pas !

V. GRICHKO, Krasnodar

Vous avez remarqué une erreur ? Sélectionnez-le et cliquez Ctrl+Entrée pour nous le faire savoir.

Les basses fréquences sont conçues pour produire des signaux électriques périodiques basse fréquence avec des paramètres spécifiés (forme, amplitude, fréquence du signal) à la sortie de l'appareil.

KR1446UD1 (Fig. 35.1) est un ampli opérationnel double haubanage-rail usage général. Sur la base de ce microcircuit, des dispositifs à diverses fins peuvent être créés, en particulier des oscillations électriques, illustrées à la Fig. 35.2-35.4. (Fig. 35.2) :

♦ génère simultanément et de manière synchrone des impulsions de tension de forme rectangulaire et en dents de scie ;

♦ possède un point médian artificiel commun pour les deux amplificateurs opérationnels, formé par le diviseur de tension R1 et R2.

Sur le premier des amplis opérationnels, un amplificateur Schmitt est construit, sur le second, avec une large boucle d'hystérésis (U raCT = U nHT ;R3/R5), des seuils de commutation précis et stables. La fréquence de génération est déterminée par la formule :

f =———– et est de 265 Gi pour les dénominations indiquées dans le diagramme. AVEC

Riz. 35.7. Brochage et composition du microcircuit KR 7446UD7

Riz. 35.2. générateur d'impulsions rectangulaires-triangulaires sur le microcircuit KR1446UD 7

En modifiant la tension d'alimentation de 2,5 à 7 V, cette fréquence ne change pas de plus de 1 %.

Amélioré (Fig. 35.3) produit des impulsions forme rectangulaire, et leur fréquence dépend de la valeur de contrôle

Riz. 35.3. générateur d'impulsions carrées contrôlées

tension d'entrée en droit

Lors du changement

tension d'entrée de 0,1 à 3 V, la fréquence de génération augmente linéairement de 0,2 à 6 kHz.

La fréquence de génération du générateur d'impulsions rectangulaires sur le microcircuit KR1446UD5 (Fig. 35.4) dépend linéairement de la valeur de la tension de commande appliquée et à R6=R7 est déterminée comme :

La fréquence de génération 5 V augmente linéairement de 0 à 3700 Hz.

Riz. 35.4. générateur commandé en tension

Ainsi, lorsque la tension d'entrée passe de 0,1 à

Basé sur des puces TDA7233D, utilisant l'élément de base comme base unique, Fig. 35.5, a, il est possible de collecter des impulsions suffisamment puissantes (), ainsi que des tensions, Fig. 35.5.

Le générateur (Fig. 35.5, 6, en haut) fonctionne à une fréquence de 1 kHz, qui est déterminée par la sélection des éléments Rl, R2, Cl, C2. La capacité du condensateur de transition C définit le timbre et le volume du signal.

Le générateur (Fig. 35.5, b, en bas) produit un signal bicolore, soumis à une sélection individuelle de la capacité du condensateur C1 dans chacun des éléments de base utilisés, par exemple 1000 et 1500 pF.

Les tensions (Fig. 35.5, c) fonctionnent à une fréquence d'environ 13 kHz (la capacité du condensateur C1 est réduite à 100 pF) :

♦ supérieur – génère une tension cohérente par rapport au bus commun ;

♦ moyen - génère deux fois la tension positive par rapport à la tension d'alimentation ;

♦ inférieur - en fonction du rapport de transformation, il génère une tension multipolaire égale avec une isolation galvanique (si nécessaire) de la source d'alimentation.

Riz. 35.5. utilisation anormale des microcircuits TDA7233D : a – élément de base ; b - comme générateurs d'impulsions ; c - comme convertisseurs de tension

Lors de l'assemblage des convertisseurs, il convient de tenir compte du fait qu'une partie notable de la tension de sortie est perdue sur les diodes du redresseur. À cet égard, il est recommandé d'utiliser Schottky comme VD1, VD2. Le courant de charge des convertisseurs sans transformateur peut atteindre 100-150 mA.

Les impulsions rectangulaires (Fig. 35.6) fonctionnent dans la plage de fréquences 60-600 Hz\ 0,06-6 kHz ; 0,6-60 kHz. Pour corriger la forme des signaux générés, une chaîne peut être utilisée (partie inférieure de la Fig. 35.6) reliée aux points A et B de l'appareil.

Après avoir recouvert l'ampli-op d'une rétroaction positive, il n'est pas difficile de faire passer l'appareil en mode de génération d'impulsions rectangulaires (Fig. 35.7).

Des impulsions avec réglage en douceur de la fréquence (Fig. 35.8) peuvent être réalisées sur la base du microcircuit DA1. Lors de l'utilisation du microcircuit LM339 1/4 comme DA1, en ajustant le potentiomètre R3, la fréquence de fonctionnement est ajustée dans la plage de 740-2700 Hz (la valeur nominale de la capacité C1 n'est pas indiquée dans la source d'origine). La fréquence de génération initiale est déterminée par le produit C1R6.

Riz. 35.8. oscillateur accordable à large plage basé sur un comparateur

Riz. 35.7. générateur d'impulsions rectangulaires à une fréquence de 200 Hz

Riz. 35.6. Générateur d'impulsions rectangulaires LF

Sur la base de comparateurs tels que LM139, LM193 et ​​autres, les éléments suivants peuvent être assemblés :

♦ impulsions rectangulaires avec stabilisation au quartz (Fig. 35.9) ;

♦ impulsions avec réglage électronique.

Des oscillations stables en fréquence ou des impulsions rectangulaires dites « dans le sens des aiguilles d'une montre » peuvent être effectuées sur un comparateur DAI LTC1441 (ou similaire) en schéma standard, présenté sur la fig. 35.10. La fréquence de génération est fixée par le résonateur à quartz Z1 et est de 32 768 Hz. Lors de l'utilisation d'une ligne de diviseurs de fréquence par 2, des impulsions rectangulaires d'une fréquence de 1 Hz sont obtenues à la sortie des diviseurs. Dans de petites limites, la fréquence de fonctionnement du générateur peut être réduite en le connectant en parallèle avec un résonateur de petite capacité.

Généralement, LC et RC- sont utilisés dans les appareils radioélectroniques. LR- sont moins connus, bien que des dispositifs avec des capteurs inductifs puissent être créés sur leur base,

Riz. 35.11. Générateur LR

Riz. 35.9. générateur d'impulsions sur comparateur LM 7 93

Riz. 35.10. générateur d'impulsions "horloge"

Détecteurs de câblage électrique, d'impulsions, etc.

Sur la fig. La figure 35.11 montre un simple générateur d'impulsions rectangulaires LR fonctionnant dans la gamme de fréquences 100 Hz - 10 kHz. Comme inductance et pour le son

Pour contrôler le fonctionnement du générateur, une capsule téléphonique TK-67 est utilisée. Le réglage de la fréquence s'effectue par le potentiomètre R3.

Fonctionne lorsque la tension d'alimentation passe de 3 à 12,6 V. Lorsque la tension d'alimentation diminue de 6 à 3-2,5 V, la fréquence de génération supérieure augmente de 10-11 kHz à 30-60 kHz.

Note.

La gamme de fréquences générées peut être étendue à 7-1,3 MHz (pour un microcircuit) en remplaçant la capsule téléphonique et la résistance R5 par une inductance. Dans ce cas, lorsque le limiteur à diode est éteint, des signaux proches d'une sinusoïde peuvent être obtenus à la sortie de l'appareil. La stabilité de la fréquence de génération de l'appareil est comparable à la stabilité des générateurs RC.

Des signaux sonores (Fig. 35.12) peuvent être effectués K538UNZ. Pour ce faire, il suffit de connecter l'entrée et la sortie du microcircuit avec un condensateur ou son analogue - une capsule piézocéramique. Dans ce dernier cas, la capsule sert également d’émetteur sonore.

La fréquence de génération peut être modifiée en sélectionnant la capacité du condensateur. Vous pouvez allumer la capsule piézocéramique en parallèle ou en série pour sélectionner la fréquence de génération optimale. Tension d'alimentation du générateur 6-9 V.

Riz. 35.72. fréquences audio sur la puce

Pour tester expressément l'ampli-op, le générateur de signal audio illustré à la Fig. 35.13. Le microcircuit DA1 testé, de type , ou autre avec un brochage similaire, est inséré dans la prise, puis l'alimentation est mise sous tension. Si elle fonctionne correctement, la capsule piézocéramique HA1 émet un signal sonore.

Riz. 35.13. générateur de sons - testeur d'ampli op

Riz. 35.14. générateur d'impulsions rectangulaires basé sur OUKR1438UN2

Riz. 35.15. générateur de signal sinusoïdal sur OUKR1438UN2

Un signal carré à une fréquence de 1 kHz, réalisé sur le microcircuit KR1438UN2, est illustré à la Fig. 35.14. des signaux sinusoïdaux stabilisés en amplitude à une fréquence de 1 kHz sont représentés sur la Fig. 35.15.

Un générateur produisant des signaux sinusoïdaux est représenté sur la figure. 35.16. Celui-ci fonctionne dans la plage de fréquences de 1 600 à 5 800 Hz, bien qu'à des fréquences supérieures à 3 kHz, la forme d'onde devient de moins en moins idéale et l'amplitude du signal de sortie chute de 40 %. Avec une multiplication par dix des capacités des condensateurs C1 et C2, la bande d'accord du générateur, tout en conservant la forme sinusoïdale du signal, est réduite à 170-640 Hz avec une amplitude inégale allant jusqu'à 10 %.

Riz. 35,7 7. générateur d'oscillations sinusoïdales à une fréquence de 400 Hz

Circuit générateur basse fréquence.

Générateur basse fréquence est l'un des appareils les plus nécessaires dans un laboratoire de radioamateur. Avec son aide, vous pouvez configurer divers amplificateurs, mesurer la réponse en fréquence et mener des expériences. Un générateur BF peut être une source de signal BF nécessaire au fonctionnement d'autres appareils (ponts de mesure, modulateurs, etc.).

Le schéma de principe du générateur est illustré à la figure 1. Le circuit se compose d'un générateur sinusoïdal basse fréquence sur l'amplificateur opérationnel A1 et d'un diviseur de sortie sur les résistances R6, R12, R13, R14.

Le circuit générateur d'onde sinusoïdale est traditionnel. L'amplificateur opérationnel, à l'aide d'une rétroaction positive (C1-C3, R3, R4, R5, C4-C6) réalisée selon le circuit en pont Winn, passe en mode génération. Une profondeur excessive de rétroaction positive, conduisant à une distorsion du signal sinusoïdal de sortie, est compensée par une rétroaction négative R1-R2. De plus, R1 est réglé, de sorte qu'avec son aide, il est possible de régler la valeur de rétroaction de telle sorte qu'à la sortie de l'amplificateur opérationnel, il y ait un signal sinusoïdal non déformé de la plus grande amplitude.
La lampe à incandescence H1 est allumée à la sortie de l'ampli-op dans son circuit de rétroaction. Avec la résistance R16, la lampe forme un diviseur de tension dont le coefficient de division dépend du courant qui la traverse (la lampe H1 agit comme une thermistance, augmentant sa résistance à l'échauffement provoqué par le courant circulant).

La fréquence est réglée par deux commandes - le commutateur S1 pour sélectionner l'une des trois sous-gammes « 20-200 Hz », « 200-2000 Hz » et « 2000-20000 Hz ». En réalité, les gammes sont légèrement plus larges et se chevauchent partiellement. Le réglage fluide de la fréquence est effectué par une double résistance variable R5. Il est souhaitable que la résistance ait une loi linéaire de changement de résistance. Résistances et lois du changement composants R5 doit être strictement le même, par conséquent, l'utilisation de doubles résistances faites maison (composées de deux simples) est inacceptable. Le coefficient de distorsion non linéaire du signal sinusoïdal dépend fortement de la précision de l'égalité des résistances R5.

Sur l'axe de la résistance variable se trouve un bouton avec une flèche (comme sur les interrupteurs des instruments) et une échelle simple pour régler la fréquence. Pour régler avec précision la fréquence, il est préférable d'utiliser un fréquencemètre numérique.
La tension de sortie est régulée en douceur par la résistance variable R6. Cette résistance fournit une tension basse fréquence à la sortie. Vous pouvez diminuer la valeur définie de 10 et 100 fois à l'aide d'un atténuateur sur les résistances R12-R14.
La tension de sortie maximale du générateur basse fréquence est de 1,0 V.
Il est plus pratique de contrôler la tension de sortie à l'aide d'un millivoltmètre basse fréquence, en corrigeant la valeur de l'atténuateur sur les résistances R12-R14.

Éteignez le générateur avec un interrupteur à bascule bidirectionnel S2, qui déconnecte le générateur d'une source de tension bipolaire de ± 10 V.


La plupart des pièces sont situées sur le circuit imprimé. Tous les régulateurs de résistance, commutateurs et connecteurs sont situés sur le panneau avant. De nombreuses pièces sont montées sur leurs bornes.

Le commutateur S1 est un commutateur à trois voies et trois positions. Seules deux directions sont utilisées. Le commutateur S2 est un interrupteur à bascule bidirectionnel. Tous les connecteurs sont des connecteurs coaxiaux de type « Asie » issus d'équipements vidéo. Les selfs L1 et L2 proviennent de modules couleur d'anciens téléviseurs USCT (vous pouvez utiliser n'importe quelle self avec une inductance d'au moins 30 μH). La lampe à incandescence H1 est une lampe indicatrice, avec des fils flexibles (semblable à une LED), d'une tension de 6,3V puis de 20 tA. Vous pouvez utiliser une autre lampe avec une tension de 2,5 à 13,5 V et un courant ne dépassant pas 0,1 A.

Il est conseillé de paramétrer le générateur à l'aide d'un fréquencemètre et d'un oscilloscope. Dans ce cas, en ajustant la résistance R1, on obtient une tension sinusoïdale alternative maximale et non déformée à la sortie du générateur, sur toute la plage de fréquence (cela correspond généralement à la valeur de la sortie Tension alternative 1V). Ensuite, par une sélection plus précise de R4 et R3 (ces résistances doivent être les mêmes), les plages de réglage de fréquence sont définies. Si des condensateurs C1-C6 insuffisamment précis sont utilisés, il peut être nécessaire de les sélectionner ou de connecter des condensateurs « supplémentaires » en parallèle avec eux.

Ivanov A.

Littérature:
1. Ovechkin M. Complexe de mesure basse fréquence, chemin de fer. Radio n°4, 1980.

Radioconstructeur 08-2016
Télécharger : Générateur basse fréquence pour laboratoire radioamateur
Si vous trouvez des liens brisés, vous pouvez laisser un commentaire et les liens seront restaurés dans les plus brefs délais.