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Elektor

7-8/98

Entwurf: G. Baars

Einfach, billig und doch gut
genug für übliche NF-Anwen-
dungen - das sind in aller Kürze
die wesentlichen Eigenschaften
des hier vorgestellten Kleinpro-
jekts. Am Ausgang gibt es ein
Signal mit wahlweise Sinus-,
Dreieck- und Rechteckkurven-
form in einem Frequenzbereich
von 1 kHz bis etwa 15 kHz,
wobei sich der Ausgangspegel
zwischen 0 und 10 V (Spitze-
Spitze) einstellen läßt. Spezielle
Bauteile werden dafür nicht
benötigt, so daß man ohne allzu
große Vorlaufzeit mit dem Bau
beginnen kann (so man dies
möchte).
Die Schaltungsfunktion ist
schnell beschrieben. Zwei
Inverter sind als Puffer hinter-
einandergeschaltet, wobei eine
Mitkopplung über R2 und R3
für Hysterese sorgt. Ein weiterer
Inverter des ICs 4069U, näm-
lich IC1f, dient in der Beschal-
tung mit R1, P1 und C1 als
Integrator, dessen Zeitkonstante
sich mit dem Poti einstellen
läßt. In Verbindung mit dem

zuvor erwähnten Puffer mit
Hysterese (IC1a und IC1b),
wird der Integrator zum Oszilla-
tor, wobei die Frequenz von der
Zeitkonstante des Integrators
und damit von der Einstellung
mit P1 bestimmt wird.
Am Ausgang des Integrators
ergibt sich ein dreieckförmiger
Spannungsverlauf und am Aus-
gang von IC1b ein Rechtecksig-
nal, das durch IC1c und IC1d
noch gepuffert wird, bevor es
zum Kurvenformwahlschalter S1
gelangt. Das dreieckförmige Sig-

Low-cost-Funktionsgenerator

008

R12

47k

R11

8k2

R10

100k

R9

100k

R5

560k

11

10

1

IC1e

13

12

1

IC1f

5

6

1

IC1c

9

8

1

IC1d

1

2

1

IC1a

3

4

1

IC1b

S1

R7

6k8

R6

12k

D1

D3

D2

D4

R4

22k

C1

2n2

R2

47k

R1

15k

P1

220k

C2

22

µ

16V

TLC271

IC2

2

3

6

7

4

8

1

5

C4

220

µ

16V

C8

1

µ

16V

P2

4k7

C3

22

µ

16V

C7

100n

C6

100n

IC1

14

7

C5

220

µ

16V

D5

1N4001

4x

1N4148

IC1 = 4069U

984004 - 11

12V

R8

22k

R3

22k

U

U

(C) Segment

984004-1

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

D1

D2

D3

D4

D5

H1

H2

H3

H4

IC1

IC2

OUT

P1

P2

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10

R11

R12

S1

T

0

+

984004-1

(C) Segment

984004-1

Stückliste

Widerstände:
R1 = 15 k
R2,R12 = 47 k
R3,R4,R8 = 22 k
R5 = 560 k
R6 = 12 k
R7 = 6k8
R9,R10 = 100 k
R11 = 8k2
P1 = 220 k linear Potentiome-

ter

P2 = 4k7 linear Potentiometer

Kondensatoren:
C1 = 2n2 MKT (Siemens)
C2,C3 = 22

µ/16 V stehend

C4,C5 = 220

µ/16 V stehend

C6,C7 = 100 n keramisch
C8 = 1

µ

/16 V stehend

Halbleiter:
D1...D4 = 1N4148
D5 = 1N4001
IC1 = 4069U (U = ungepuf-

ferte Version!)

IC2 = TLC271CP

Außerdem:
S1 = 3x4poliger Drehschalter

für Platinenmontage

27

Elektor

7-8/98

nal liegt über R7 an einem zwei-
ten Kontakt des Schalters.
Gleichzeitig gelangt das Drei-
ecksignal von IC1f zu einem
Sinuskurvenformer, der aus
IC1e, R4, R6, R5 und den
Dioden D1 bis D4 besteht. Das
Ausgangssignal dieser Schaltung
liegt an einem dritten Kontakt
des Kurvenformumschalters.
Weil die drei Kurvenformen
unterschiedliche Amplituden
aufweisen, wobei die des Sinus-
signals am kleinsten ist, müssen
sie wenigstens ungefähr anein-

ander angeglichen werden,
bevor sie über den Ausgangs-
verstärker IC2 zum Ausgang
gelangen. Diese Angleichung
erfolgt durch die Werte der
zuvor genannten Widerstände
R7 und R8, die für das Dreieck-
und Rechtecksignal zusammen
mit dem Poti P2 einen Span-
nungsteiler bilden, wenn das
betreffende Signal über S1 zu
P1 durchgeschaltet wird. Mit
diesem Poti wird im übrigen der
Signalpegel am Ausgang des
Funktionsgenerators eingestellt.

Der Opamp TLC271 ist auf
6,7fache Verstärkung eingestellt,
um einen maximalen (unbela-
steten) Ausgangspegel vom etwa
10 V Spitze-Spitze zu erzielen.
Der Ausgang kann mit Impe-
danzen bis herunter zu 600
Ohm belastet werden.
Der Funktionsgenerator ist für
eine stabilisierte Betriebsspan-
nung von 12 V ausgelegt, der
Strombedarf hängt etwas von der
Belastung des Ausgangs ab und
liegt bei etwa 20 mA.
Die Bedienungselemente, näm-

lich P1 für die Frequenzeinstel-
lung, P2 für die Amplitudenein-
stellung und S1 für die Kurven-
formwahl werden ebenso wie die
anderen Bauteile der Schaltung
direkt auf der Platine montiert,
so daß es nicht viel zu verdrah-
ten gibt.
Die Platine wird wie üblich auf
der Rückseite der Frontplatte
montiert, die man zuvor mit den
passenden Bohrungen zum
Durchstecken der Drehschalter-
und Potiachsen versehen hat.

984004

Von Dipl.-Ing Gregor Kleine

Die Mikrocontroller der 8051er
Familie (MCS 51) sind weit ver-
breitet und werden gerne einge-
setzt. Der Controller bietet einen
Power Down Mode, in dem die
Programmausführung mit dem
Power-Down-Befehl beendet
und der Taktoszillator angehal-
ten wird. Zur weiteren Verringe-
rung der Stromaufnahme darf
nach Eintreten in den Power
Down Mode die Betriebsspan-
nung auf minimal 2 V reduziert
werden. Die Rückkehr aus dem
Power-Down-Mode kann nur
durch einen Reset erfolgen, vor
dem jedoch die Betriebsspan-
nung wieder auf 5 V erhöht sein
muß.
In einfachen Applikationen des
8051 wird das EPROM mit dem
auszuführenden Programm von
der Leitung

PSEN (= Program

Storage Enable) über seinen
OE-Anschluß (= Output Ena-

ble) aktiv geschaltet. Man findet
auch Schaltungen, wo

PSEN

den

CS-Anschluß (= Chip Sel-

ect) des EPROMs bedient.
Nun tritt beim Benutzen des
Power-Down-Modes ein unschö-
ner Effekt auf: Die Leitung ALE
(= Address Latch Enable) bleibt
genau wie

PSEN während des

Power-Down-Zustandes auf Low
und damit das EPROM im akti-
ven Zustand. Es belegt den
Adreß/Datenbus mit dem zufäl-
lig gerade adressierten Byte. Als
Abhilfe sei die hier dargestellte
Schaltung empfohlen: Ein
nachtriggerbares Monoflop wer-
tet die Low-High-Flanken des
ALE-Signals aus, das nach

einem Power Down rechtzeitig
vor einem Reset wieder einen
Takt führt. Der Ausgang des
Monoflops bedient den

CS-Ein-

gang des EPROMs mit einem
High, sobald der Power-Down-
Mode eintritt und durch
Abschalten des Quarzoszillators
auch keine ALE-Impulse mehr
erzeugt werden. So kann man
auch das EPROM in einen

Power-Down-Betrieb schalten.
Außerdem kann man das Mono-
flop-Ausgangssignal an den
Adreßdekoder des Systems anle-
gen beziehungsweise die

CS-

Leitungen aller anderen Peri-
pheriebausteine zusammen-
schalten und damit auch diese
in einen Power-Down-Betrieb
schalten. Die Zeitkonstante des
Monoflops ist durch das RC-

Glied hier auf etwa 4,5 µs fest-
gelegt.

(984127)rg

Literatur:
Elektor 3/98, 80C32-BASIC-

Steuercomputer

Elektor 9/97, Autonomes Meß-

daten-Erfassungssystem

Elektor 6/97, 80C537-Einplati-

nencomputer

Verbesserter Power-Down
für 8051

009

P1.1/T2X

P1.0/T2

EA/VP

ALE/P

RESET

80C31

P0.0

P0.1

P0.2

P0.3

P0.4

P0.5

P0.6

P0.7

P1.2

P1.3

P1.4

P1.5

P1.6

P1.7

P2.0

P2.1

P2.2

P2.3

P2.4

P2.5

P2.6

P2.7

PSEN

INT0

INT1

µ

C

X 1

X 2

TXD

RXD

39

38

37

36

35

34

33

32

21

22

23

24

25

26

27

28

31

19

18

20

40

17

RD

16

WR

29

30

11

10

12

13

14

T0

15

T1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

MCS-51

AD0

AD1

AD2

AD3

AD4

AD5

AD6

AD7

AD0

AD1

AD2

AD3

AD4

AD5

AD6

AD7

10

A0

9

A1

8

A2

7

A3

6

A4

5

A5

4

A6

3

A7

25

A8

24

A9

21

A10

23

A11

2

A12

14

22

OE

20

CS

28

1

VPP

11

D0

12

D1

13

D2

15

D3

16

D4

17

D5

18

D6

19

D7

EPROM

26

A13

27

A14

27C256

74HCT123

RX/CX

14

CX

15

13

4

&

1

2

3

74HCT573

12

13

14

15

16

17

18

19

EN

11

C1

1D

2

3

4

7

8

9

5

6

1

1n

10k

AD0

AD1

AD2

AD3

AD4

AD5

AD6

AD7

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

A15

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

984127 - 11

5V

Addressbus

Address/Databus