Elektronika cyfrowa - Schematy: generator funkcyjny






  Wstecz  
Strona główna


Generator funkcyjny

Generator funkcyjny może służyć majsterkowiczom jako źródło sygnałów pomiarowych - sinusoidalnych, trójkątnych i prostokątnych. Opisany układ ma bardzo prostą konstrukcję, jest tani i ma przy tym niezłe parametry techniczne.

Schemat ideowy

Generator składa się z czterech głównych zespołów:

- układu całkującego (integrator Millera ze wzmacniaczem ULY 7701),
- komparatora z histerezą napięciową (UCY 75107),
- układu kształtowania sinusoidy (R15, R20, D1--D6) oraz
- wyjściowego układu wzmacniania i regulacji amplitudy sygnału (R16-R19, ULY 7701).

Napięcie trójkątne jest wytwarzane na wyjściu układu całkującego. Gdy napięcie to narastając osiąga
górny poziom ok. 3,3 V, komparator regeneracyjny UCY 75107 zmienia stan, wskutek czego na wejście odwracające
wzmacniacza układu całkującego zostaje podane napięcie dodatnie względem napięcia na wejściu nieodwracającym
tego wzmacniacza. Wówczas napięcie na wyjściu wzmacniacza liniowo maleje do poziomu ok. -3,3 V, po czym następuje powrotne przełączenie komparatora i powtórzenie cyklu.
Częstotliwość generowanego przebiegu trójkątnego zależy od iloczynu rezystancji równoległego połączenia potencjometru R3 i rezystora R4 oraz jednego z kondensatorów C2--C5, co jest wykorzystane do przestrajania generatora. Potencjometr nastawny R2 służy do wyrównania czasu trwania obu półokresów generowanej fali trójkątnej (symetria pozioma). Natomiast potencjometr nastawny R7 umożliwia ustawienie równych, co
do wartości bezwzględnej, poziomów komparacji: dodatniego i ujemnego (symetria pionowa). Jest to istotne dla zapewnienia poprawnej pracy układu kształtującego sinusoidę.

Napięcie sinusoidalne jest kształtowane w układzie sześciodiodowym D1--D6. Rezystory R16 i R20 mogą być
dobrane dla uzyskania najlepszego kształtu sinusoidy. Przy optymalnym doborze tych rezystorów zawartość harmonicznych w wyjściowym sygnale sinusoidalnym nie przekracza 1,5%. Rezystor R14 służy do takiego stłumienia przebiegu trójkątnego, aby jego amplituda na wyjściu była równa amplitudzie napięcia sinusoidalnego. Sygnał z potencjometru R17 jest wzmacniany ok. 6 razy tak, że na wyjściu możliwe jest
uzyskanie napięcia sinusoidalnego lub trójkątnego o maksymalnej amplitudzie 10 V.

Napięcie prostokątne o parametrach typowych dla bramek TTL jest pobierane bezpośrednio z układu UCY
75107. Ponadto z tego samego układu uzyskuje się napięcie do wyzwalania podstawy czasu oscyloskopu, kształtowane w układzie różniczkującym C8, R13.

SPIS ELEMENTÓW

R1 6,8k
R2 potencjometr nastawny typu CN lub podobny, 2,2k
R3 potencjometr-liniowy 47k
R4 200k
R5 3,3k
R6 1k
R7 potencjometr nastawny typu CN lub podobny, 10k
R8 12k
R9 1,8k
R10 270 ohm
R11 1,8k
R12 620 ohm
R13 10k
R14 12k
R15 3,3k
R16 22k
R17 potencjometr liniowy 22k
R18 43k
R19 8,2k
R20 4,7k

C1,C9 10 pF
C2 2,2 nF
C3 20 nF
C4 220 nF
C5 2,2 uF
C6,C7 0,1 uF
C8, 200pF

D1-D6 BAYP 94 lub BAVP 17

D7-D10 diody Zenera 5,1 V

układy scalone:
2xULY 7701
UCY 75107

przełączniki: potrójny zależny oraz pojedynczy niezależny, oba typu np. Isostat