Одним из важнейших приборов радиолюбительской лаборатории является генератор ЗЧ, – прибор, который вырабатывает переменное напряжение, частоту которого и амплитуду можно регулировать. Такой прибор необходим при ремонте и налаживании усилителей НЧ, радиоприёмников и другой звуковоспроизводящей аппаратуры. Сигнал с его выхода можно подать на вход усилительного каскада или усилителя, проверить его прохождение, изменяя частоту определить и построить график АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) исследуемой схемы, настроить низкочастотные фильтры. Кроме того желательно чтобы у прибора был и цифровой выход, прямоугольные импульсы с которого можно подавать на цифровые устройства.
Данный низкочастотный генератор питается от источника напряжением 12V и потребляет ток не более 20 mA. Вырабатывает синусоидальные и прямоугольные колебания, частоту которых можно регулировать от 25 Гц до 25000 Гц, в трёх поддиапазонах – 25-250 Гц, 250-2500 Гц, 2500-25000 Гц. Уровень выходного напряжения синусоидального около 0,8V, его можно плавно регулировать до нуля. Размах прямоугольных импульсов составляет около 10-12V или столько, сколько составляет уровень логической единицы в исследуемой схеме ( в этом случае питание с исследуемой схемы подаётся на разъём «ЛОГ» и уровень корректируется по уровень в исследуемой схеме). Прямоугольные импульсы предназначены для подачи на схему КМОП или МОП логики (полевые микросхемы, К561, К1561, К176 и другие).
Принципиальная схема генератора показана на Рис.1. Он сделан на операционном усилителе КР140УД708 (А1). На А1 выполнен усилитель, в режим генерации он переведён при помощи цепи ПОС (положительной обратной связи) по схеме моста Вина, собранной на резисторах R5, R6, R7.1, R7.2 и конденсаторах С4-С8. Сдвоенный переменный резистор R7 служит для плавной регулировки частоты, а поддиапазоны задаются конденсаторами С4-С8, которые переключаются переключателями S1, S2 и S3. Например, при включении S1 генератор перестраивается в пределах от 25 Гц до 250 Гц. Так как шкала генератора размечена в числах от «25» до «250», то S1 отмечен как «х1» (значение шкалы умножить на 1). Соответственно при включении S2 («х10») – значение шкалы умножить на 10, а при включении S3 («х100») – на 100. Переключатели S1 – S3 это модульные переключатели типа П2К или ПКН (или подобные), собранные в модуль из трёх с зависимой фиксацией. Это значит все три на одной металлической планке и при нажатии на один из них, другой, нажатый ранее автоматически «выскакивает» в исходное положение.
Лампа накаливания Н1 служит для стабилизации выходного уровня (чтобы не возникали искажения синусоидального сигнала), она не должна гореть или что-то освещать – её задача совсем в другом. Дело в том, что металлическая нить накала увеличивает свое сопротивление при нагревании (так у всех ламп накаливания), поэтому, когда ток через неё увеличивается, увеличивается и её сопротивление. Это свойство и используется при стабилизации глубины ПОС А1.
Полученное синусоидальное напряжение через С2 поступает на регулятор уровня на резисторе R11, и с его движка – на выходной разъём Х3.
Для формирования логических импульсов (прямоугольных) служит ключевой каскад на VT1 и два логических инвертора микросхемы D1. Ключ на VT1 усиливает и ограничивает синусоиду с выхода А1, “обрезая” её положительные и отрицательные “верхушки”, а элементы D1.2 и D1.2 окончательно формирует из этого сигналы прямоугольные логические импульсы.
Если S4 переключить в противоположное показанному на схеме положение, то размах импульсов будет таким, как на выходе микросхемы К561, питающейся от источника напряжением 12V (то есть, 10-12V). Если S4 оставит в показанном на схеме положении, то размах импульсов будет почти таким, как поданное напряжение на Х2, которое может быть от 3 до 15V.
Прямоугольные импульсы снимаются с разъёма Х4.
Детали. Все постоянные резисторы могут быть любого типа, малогабаритные, например МЛТ или аналогичные. Сопротивление этих резисторов, кроме R5 и R6 могут отличаться от указанных на схеме в пределах 50%, R5 и R6 должны быть именно на номинальное сопротивление 1,1 kOm. Переменный резистор R7 – сдвоенный. В случае применения резистора типа СП3-33-23А 0,25 10КМ то можно применить шкалу, изображённую на Рис.2, наклеить её на корпус генератора под ручку резистора R7 и отчитывать частоту по ней. Если резистор другой, то шкала также будет другой. На вал резистора R7 нужно одеть ручку с указателем (готовый или сделать самому).
Подстроечный резистор R4 – малогабаритный, он может быть на сопротивление от 1,5К до 3К. Переменный резистор R11 может быть на сопротивление от 2,2 до 5,1 kOm, – он любой, например СП3-4А.
Вместо ОУ КР140УД708 можно применить КР140УД608, К140УД7, К140УД6. Лампа накаливания – малогабаритная с проволочными выводами, типа НСМ на напряжение 6,3V и ток 20mA. Можно взять и другую, тоже НСМ, на напряжение от 4 до 12V и ток от 10 до 50 mA. Такие лампочки применяются для подсветки шкал радиоприёмников, стрелочных индикаторов.
Переключатели S1-S3 – модуль из трёх переключателей с зависимой фиксацией. Переключатель S4 – тумблер.
Разъёмы могут быть любого типа, – специальные разъёмы, или клеммы.
Конденсаторы С1, С2, и С9 – типа К50-35 (или аналогичные импортные), на напряжение не иене 12V. Их ёмкости могут отличаться от указанных на схеме в пределах от 33мкФ до 100мкФ.
Конденсаторы С3-С4 – должны быть таких номинальных ёмкостей, как и на схеме.
Большинство деталей, кроме переключателей, переменных резисторов и разъёмов собраны на печатной плате, размером 90х62 мм. На монтажной схеме этой платы точки подключения внешних деталей обозначены цифрами от 1 до 24. Как к ним подключены внешние детали, показано на схеме соединений (Рис.4). Выполняя внешние соединения обратить внимание на подключение резистора R7 – его нужно сделать именно так, как показано на этом рисунке.
Корпус можно сделать из любого материала, а также можно применить любой готовый подходящий ящик.
Налаживание – не сложно. Включив питание генератора установите R11 в верхнее по схеме положение. Мультиметр переключите на придел «ACV 200». Провод «СОМ» подключите к нижнему, по схеме, контакту Х3, а провод «VΩmA» – к другому контакту Х3. Нажмите S2 ( S1 и S3 при этом должны быть отжаты), установите R7 в среднее положение. Осторожно поворачивая движок R4 установить его в такое положение, при котором мультиметр покажет «00,9» или «01,0».
Если используется именно такой R7 как рекомендовано, то шкалу можно не градуировать – использовать готовую (Рис.2). Иначе шкалу нужно нарисовать, измеряя частоту частотомером.
Установка шкалы генератора по шкале переменного резистора позволяет только приблизительно установить частоту (играет роль и разброс параметров деталей, и механическая неточность переменного резистора), поэтому, если необходима точная настройка, нужно пользоваться цифровым частотомером.
источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 12 – 2004, стр.36-38.