Генератор синусоидального сигнала. Схема и описание. Генератор синусоидального сигнала схема на 555Простой и качественный генератор синусоидального сигнала на мосту ВинаВ радиолюбительской практике часто возникает необходимости создать генератор синусоидальных колебаний. Применения ему можно найти самые разнообразные. Рассмотрим вариант создания генератор синуса на ОУ со стабильной амплитудой и частотой. В статье описывается разработка схемы аппаратного генератора синусоидального сигнала. Если вас интересует программная генерация синусоиды, то читайте статью: Программа Audacity как простой генератор звука и шума Наиболее удобным, с точки зрения сборки и наладки, вариантом генератора синусоидального сигнала является генератор, построенный на мосту Вина, на современном Операционном Усилителе (ОУ). Мост ВинаСам по себе мост Вина является полосовым фильтром, состоящим из двух RC фильтров(ссыла). Т.е. он выделяет центральную частоту и подавляет остальные частоты. Мост придумал, Макс Вин еще в 1891 году. На принципиальной схеме, сам мост Вина обычно изображается следующим образом:
Картинка взята из Википедии На таком мосту часто строят автогенераторы и измерители индуктивности. Для удобства используют R1=R2=R и C1=C2=C. При этом основная частота моста рассчитывается из соотношения f=1/2πRC Практически любой фильтр можно рассматривать как частотозависимый делитель напряжения, поэтому при выборе номиналов резистора и конденсатора желательно, чтобы на резонансной частоте комплексное сопротивление конденсатора (Z), было равно, или хотя бы одного порядка с сопротивлением резистора. Zc=1/ωC=1/2πC где ω (омега) — циклическая частота Мост Вина обладает отношением выходного напряжения ко входному b=1/3 . Это важный момент, т.к. этот коэффициент определяет условия стабильной генерации. Мост Вина и операционный усилительСам по себе мост Вина не является генератором сигнала. Для возникновения генерации его следует разместить в цепи положительной обратной связи операционного усилителя. Такой автогенератор можно построить и на транзисторе, но использование ОУ явно упростит жизнь и даст лучшие характеристики. Элементы моста Вина следует включить в цепь положительной обратной связи операционного усилителя. Выглядит это следующим образом:
Элементы положительной обратной связи ОУ определяют частоту генерации. А элементы отрицательной обратной связи — усиление. Коэффициент на троечкуВыше было сказано, что мост Вина имеет коэффициент пропускания b=1/3. Поэтому условием генерации является то, что ОУ должен обеспечивать коэффициент усиления равный трем. В таком случает произведение коэффициентов пропускания моста Вина и усиления ОУ даст 1. И будет происходить стабильная генерация выбранной частоты. В идеале, задав резисторами, в цепи отрицательной обратной связи, нужный коэфф усиления, мы должны получить готовый генератор. Это неинвертирующий усилитель и его коэффициент усиления определяется соотношением: K=1+R2/R1
Но увы, мир не идеален…. На практике оказывается, что для запуска генерации необходимо, чтобы в самый начальный момент коэфф. усиления был немного больше 3-х, а далее для стабильной генерации он поддерживался равным 3. Если коэффициент усиления будет ниже 3-х то генератор заглохнет, если больше — то сигнал достигнув напряжения питания начнет искажаться, и наступит насыщение. При насыщении, на выходе будет поддерживаться напряжение, близкое к одному из напряжений питания. И будут происходить случайные хаотичные переключения между напряжениями питания.
Поэтому, строя генератор на мосте Вина, прибегают к использованию нелинейного элемента в цепи отрицательной обратной связи, регулирующего коэффициент усиления. Т.е. генератор будет сам себя уравновешивать и поддерживать генерацию на одинаковом уровне. Стабилизация амплитуды на лампе накаливанияВ самом классическом варианте генератора на мосте Вина на ОУ, применяется миниатюрная низковольтная лампа накаливания, которая устанавливается вместо резистора.
При включении такого генератора, в первый момент, спираль лампы холодная и ее сопротивление мало. Это способствует запуску генератора (K>3). Затем, по мере нагрева, сопротивление спирали увеличивается, а коэффициент усиления снижается, пока не дойдет до равновесия (K=3). Цепь положительной обратной связи, в которую был помещен мост Вина, остается без изменений. Общая принципиальная схема генератора выглядит следующим образом:
Идея использования лампочки, в качестве управляющего элемента очень интересна и используется по сей день. Но у лампочки, увы, есть ряд недостатков. Во первых требуется ее найти и подобрать подходящие токоограничивающий резистор R*. Во вторых, при регулярном использовании генератора, срок жизни лампочки обычно ограничивается несколькими месяцами, а ее управляющие свойства зависят от температуры в комнате. Другим интересным вариантом является применение терморезистора с прямым подогревом. По сути, идея та же, только вместо спирали лампочки используется терморезистор. Проблема в том, что его нужно для начала найти и опять таки подобрать его и резисторы. Стабилизация амплитуды на светодиодахЭффективным методом стабилизации амплитуды выходного напряжения генератора синусоидальных сигналов является применение в цепи отрицательной ОС светодиодов (VD1 и VD2).
Основной коэффициент усиления задается резисторами R3 и R4. Остальные же элементы (R5, R6 и светодиоды) регулируют коэффициент усиления в небольшом диапазоне, поддерживая генерацию стабильной. Резистором R5 можно регулировать величину выходного напряжения в интервале примерное 5-10 вольт. В дополнительной цепи ОС желательно использование низкоомных резисторов (R5 и R6). Это позволит пропускать значительный ток (до 5мА) через светодиоды и они будут находиться в оптимальном режиме. Даже будут светиться :-) На показанной выше схеме, элементы моста Вина рассчитаны для генерации на частоте 400 Гц, однако они могут быть легко пересчитаны для любой другой частоты по формулам, представленным в начале статьи. Качество применяемых элементовВажно, чтобы операционный усилитель мог обеспечить необходимый для генерации ток и обладал достаточной полосой пропускания по частоте. Использование в качестве ОУ народных TL062 и TL072 дало очень печальные результаты на частоте генерации 100кГц. Форму сигнала было трудно назвать синусоидальной, скорее это был треугольный сигнал. Использование TDA 2320 дало еще более худший результат. А вот NE5532 показа себя с отличной стороны, выдав на выходе сигнал очень похожий на синусоидальный. LM833 так же справилась с задачей на отлично. Так что именно NE5532 и LM833 рекомендуются к использованию как доступные и распространенные качественные ОУ. Хотя с понижением частоты гораздо лучше себя будут чувствовать и остальные ОУ. Точность частоты генерации напрямую зависит от точности элементов частотозависимой цепи. И в данном случае важно не только соответствие номинала элемента надписи на нем но и стабильность характеристик при изменении температуры. В авторском варианте были применены резистор типа С2-13 ±0.2% и слюдяные конденсаторы точностью ±2%. Применение резисторов указанного этого типа обусловлено их малой зависимостью сопротивления от температуры. Слюдяные конденсаторы так же мало зависят от температуры и имеют низкий ТКЕ. Минусы светодиодовНа светодиодах стоит остановиться отдельно. Их использование в схеме синус генератора вызвано величиной падения напряжения, которое обычно лежит в интервале 1.2-1.5 вольта. Это позволяет получать достаточно высокое значение выходного напряжения.
После реализации схемы, на макетной плате, выяснилось, что из-за разброса параметров светодиодов, фронты синусоиды на выходе не симметричны. Это заметно даже на приведенной выше фотографии. Помимо этого присутствовали небольшие искажения формы генерируемого синуса, вызванные недостаточной скоростью работы светодиодов для частоты генерации 100 кГц. Диоды 4148 и переменный резисторСветодиоды были заменены на всеми любимые диоды 4148. Это быстродействующие сигнальные диоды со скоростью переключения менее 4 нс. Схема при этом осталась полноценно работоспособной, от описанных выше проблем не осталось и следа, а синусоида приобрела идеальный вид. На следующей схеме элементы моста вина рассчитаны на частоту генерации в 100 кГц. Переменный резистор R5 был заменен на постоянные, но об этом позже.
В отличие от светодиодов, падение напряжения на p-n переходе обычных диодов составляет 0.6 -0.7 В, поэтому величина выходного напряжения генератора составила около 2.5 В. Для увеличения выходного напряжения возможно включение нескольких диодов последовательно, вместо одного, например вот так:
Однако увеличение количества нелинейных элементов сделает генератор более зависимым от внешней температуры. По этой причине было решено отказаться от такого подхода использовать по одному диоду. Теперь о подстроечном резисторе. Изначально в качестве резистора R5 был применен многооборотный подстроечный резистор на 470 Ом, который позволял точно регулировать величину выходного напряжения. Использование переменного резистора в подобных цепях нежелательно по двум основным причинам. Во первых ненадежность подвижного контакта, во вторых у многооборотных подстроечных резистором может быть значительной величина паразитной индуктивности, что может отрицательно сказаться на качестве выходного сигнала. Дополнительное усилениеТ.к. Синус генератор был собран на сдвоенном ОУ, то половина микросхемы осталась висеть в воздухе. Она была задействована под регулируемый усилитель напряжения. Это позволило перенести переменный резистор из дополнительной цепи ОС генератора в каскад усилителя напряжения для регулировки выходного напряжения. Также применение дополнительного усилительного каскада гарантирует лучшее согласование выхода генератора с нагрузкой, т.к он был построен по классической схеме неинвертирующего усилителя.
Коэффициент усиления каскада задается соотношением: K=1+R2/R1 Было необходимо получение выходного синусоидального напряжения в 10 вольт. Имея с генератора 2.5 вольта, требовалось усиление в 4 раза. Элементы выбирались с перекрытием требуемого коэффициента, который при указанных номиналах варьируется от 2.2 до 5.7. Умощнение выходаГенератор предполагался для работы на низкоомную нагрузку в несколько Ом. Разумеется ни один маломощный ОУ не сможет выдать необходимый ток. По этой причине было решено умощнить выход повторителем на микросхеме TDA2030. Все вкусности такого применения этой микросхемы описаны в статье “ Схема повторителя напряжение на ОУ. Мощный повторитель напряжения на TDA2030. ”. А вот так собственно выглядит схема всего синусоидального генератора с усилителем напряжения и повторителем на выходе:  Генератор на мосту Вина может быть построен и на самой TDA2030 в качестве ОУ. Все зависит от требуемой точности и выбранной частоты генерации. Если у вас нет особых требований к качеству генерации, а требуемая частота не превышает 80-100 кГц и при этом предполагается работа на низкоомную нагрузку, то этот вариант вам Идеально подойдет. ЗаключениеГенератор на мосту вина — не единственный способ генерации синусоиды. Если вы нуждаетесь в высокоточной стабилизации частоты то лучше смотреть в сторону генераторов с кварцевым резонатором. Однако, описанная схема, подойдет для подавляющего большинства случаев, когда требуется получение стабильного, как по частоте так и по амплитуде, синусоидального сигнала. При этом схема проста в повторении и не требует наладки. audiogeek.ru Генератор синусоидального сигнала. Схема и описаниеДанная схема генератора низкой частоты гармонического синусоидального сигнала предназначена для настройки и ремонта усилителей звуковой частоты. Генератор синусоидального сигнала совместно с милливольтметром, осциллографом или измерителя искажений создает ценный комплекс для настройки и ремонта всех каскадов усилителя звуковой частоты. Основные характеристики:
Схема синусоидального генератора достаточно проста и построена на двух транзисторах, которые обеспечивают высокую частоту и амплитудную стабильность. Конструкция генератора не требует никаких элементов стабилизации, таких как лампы, термисторы, или других специальных компонентов для ограничения амплитуды.
Каждая из трех частот (300 Гц, 1 кГц и 3 кГц) устанавливается переключателем S1. Амплитуда выходного сигнала может быть плавно изменена посредством переменного резистора R15 в двух диапазонах, которые устанавливаются переключателем S2. Доступные амплитудные диапазоны: 0 — 77,5 мВ (219,7 мВ от пика до пика) и 0 — 0,775 В (2,191 В от пика до пика).
Перечень необходимых радиодеталей:
Если все детали установлены правильно и в монтаже нет никаких ошибок, генератор синусоидального сигнала должен заработать при первом же включении. Напряжение питания схемы может быть в диапазоне 8-15 вольт. Чтобы поддержать стабильную амплитуду напряжения выходного сигнала, линия питания дополнительно стабилизирована микросхемой 78L05 и диодами D1, D2 в результате на выходе стабилизатора около 6,2 вольт. Перед первым включением необходимо подключить выход генератора к частотомеру или осциллографу и с помощью подстроичных резисторов R3, R4 и R5 установить точную выходную частоту для каждого из диапазонов: 300 Гц, 1 кГц и 3 кГц. При необходимости, если не совсем удается подстроить частоты, то можно дополнительно подобрать сопротивления постоянных резисторов R6-R8. http://pandatron.cz/?1134&sinusovy_generator_s_nizkym_zkreslenim fornk.ru Генератор синусоиды с мостом Вина с низким уровнем искаженийКогда нету под рукой качественного генератора синусоидального сигнала - как отлаживать усилитель, который ты разрабатываешь? Приходится обходиться подручными средствами. В этой статье:
ПредысторияВ начале тысячелетия подались мы всем семейством на житьё-бытьё в дальние страны. Кое-что из моих электронных запасов последовало за нами, но, увы, далеко не всё. Итак оказался я один на один с большими собранными мною, но совсем ещё не отлаженными моноблоками, без осциллографа, без генератора сигналов, с огромным желанием завершить тот проект и слушать наконец музыку. Осциллограф удалось выпросить у друга во временное пользование. С генератором надо было срочно что-то изобретать самому. По тем порам я ещё не освоился с доступными здесь поставщиками компонентов. Из случайно оказавшихся под рукой операционников было несколько неудобоваримых продуктов древне-советской электронной промышленности, да LM324, выпаянный из сгоревшего компьютерного блока питания.LM324 datasheet: National/TI, Fairchild, OnSemi... Обожаю читать даташиты от National - у них обычно масса интересных примеров применения деталюх. OnSemi в данном случае тоже подсуетились. А вот "Цыганёнок" что-то обделил своих приверженцев 🙂 Внимание: автор ни в коем случае не рекомендует использование LM324 при повторении конструкции. Целью написания данной статьи было желание поделиться несколькими рабочими приёмами в схемотехнике, которые могут оказаться полезными в других приложениях. При повторении данного генератора, пожалуйста, выбирайте современные, более качественные ОУ. Классика жанраГенератор, использующий мост Вина, вне сомнений хорошо известен и распространён среди любителей и профессионалов. Предлагаемое в данной статье решение содержит пару интересных трюков и позволит даже начинающему радиолюбителю без особых проблем и из доступных компонентов собрать генератор, вырабатывающий синусоидальный сигнал с исключительно низким коэффициентом гармоник.
Частота данного генератора, при условии R1=R2 и C1=C2 будет определяться следующей формулой:  На данной частоте коэффициент передачи фильтра (выделен зелёным) будет максимален и равен 1/3 при нулевом фазовом сдвиге. Следовательно, коэффициент усиления, задаваемый цепью отрицательной обратной связи R3 и R4 должен быть в точности равен 3. Для случая идеального ОУ: R4 = 2 * R3.К сожалению, в реальной жизни не бывает идеально точных резисторов и конденсаторов, да и коэффициент усиления реального операционного усилителя не бесконечен. При малейшем отклонении от идеальных параметров генерация либо затухает, либо уходит "в разнос" до совершенно неприемлемого уровня искажений. Автоматическая Регулировка Коэффициента УсиленияРешение проблемы обеспечения требуемого Ку давно известно: применить в качестве R3 или R4 какой-нибудь нелинейный или управляемый элемент, который будет подстраиваться таким образом, чтобы обеспечить заданный Ку при некоем определённом размахе выходного сигнала. Обычно ставят терморезисторы, миниатюрные лампочки, оптроны, либо полевые транзисторы (наш случай). Для достижения низкого THD необходимо обеспечить, чтобы нелинейность данного управляющего элемента не проявлялась на частотах генерации. Для лампочек и терморезисторов на частотах генерации от десятков Герц и выше это условие легко выполнимо за счёт тепловой инерционности оных. Полевым же транзистором необходимо управлять используя детектор с сообразно большой постоянной времени.
Схема, приведённая выше, скорее всего, будет работать. Фиолетовым выделен пиковый детектор. VT1 выполняет роль R3 из предыдущего примера. Схема запускается уверенно, так как при включении на затворе VT1 присутствует нулевое напряжение с разряженного C3 - канал открыт, следовательно Ку максимальный. По мере заряда C3 канал запирается, Ку уменьшается и в идеале схема находит тот самый баланс, при котором Ку равен трём и генератор вырабатывает неискажённую синусоиду. Но есть всё же две проблемы: Во-первых, петлевое усиление "сине-фиолетовой" цепи Автоматического Регулирования Уровня сигнала слишком большое и возможно возникновение низкочастотных колебаний с постоянной времени АРУ, заданной R7C3. Проявляться это будет в прерывистом и искажённом сигнале на выходе: то есть генерация, то нету, и так по кругу. Во-вторых, все нелинейности канала сток-исток VT1 в полном объёме будут замешаны в выходной сигнал.
Повышаем устойчивость АРУ и линейностьРешение обеих проблем достаточно тривиально: "позволить" полевому транзистору изменять общий Ку лишь в небольших пределах, скажем примерно от 2.5 до 3.5. В финальном варианте генератора через канал транзистора протекает лишь незначительная часть тока цепи ООС. Таким образом резко снижается влияние нелинейностей канала на форму генерируемого сигнала. Уменьшению искажений способствует и тот факт, что в данном включении размах напряжения на канале составляет лишь небольшую долю от того, что было в "сине-фиолетовом" варианте. Так же снижается и петлевое усиление цепи АРУ. Схема надёжно выходит в режим генерации и стабилизации амплитуды выходного сигнала.
В качестве VT1 можно применить практически любой p-канальный J-FET. От его порогового напряжения будет впрямую зависеть амплитуда генерируемого сигнала. Возожно использовать и n-канальный J-FET - они более доступны; для этого необходимо только сменить полярность (перевернуть) VD1 и C3. Если амплитуда на выходе окажется недостаточной, то вполне можно второй ОУ использовать для небольшого усиления амплитуды сигнала. Данная схема, как она есть, будет работать отлично... если применить топовые модели операционных усилителей.
Выходной каскад бюджетного ОУ - в честном классе АС применением LM324 ожидались проблемы в виде переключательных искажений в районе смены полярности тока на выходе ОУ. Решено было пресечь всяческие поползновения подобного рода на корню: поставить нагрузочные источники тока по выходу каждого операционного усилителя, выведя тем самым выходные каскады оных в честный класс "А".
VT2-VT4 можно взять любые маломощные npn, желательно из одной партии, или просто подобрать так, чтобы токи коллекторов были приблизительно одинаковыми. В данном применении нам не важны ни температурная стабильность Источников Тока, ни точность абсолютного значения токов, ни даже линейность или высокое динамическое сопротивление - операционный усилитель подкорректирует все перекосы. Существенное преимущество данной схемы ИТ заключается в очень низком минимальном рабочем напряжении на выходе: практически равном напряжению насыщения транзистора при данном токе.
Батарейное питаниеДля того, чтобы избежать всевозможных наводок на входе тестируемого устройства, очень хотелось запитать генератор от батареек. Удобнее всего работать с 4 щелочными элементами - и доступно, и 6Вольт - уже вполне высокое напряжение, чтобы подходящий операционный усилитель мог ни в чём себе не отказывать 🙂LM324 успешно работает уже от +-1.5В и документация заявляет возможность работы и по входам и по выходу на уровне отрицательного источника. Правда, 50мкА току при напряжении на выходе вблизи V- явно маловато. Но при использовании ИТ "подпорок", описанных выше, получаем уже 1мА при напряжении на выходе (V-)+(0.3В) и более - вполне достаточно для нагрузки в 10 кОм. Даже при батарейном питании 6 Вольт и размахе напряжения на выходе всего 2 Вольта от минимума до максимума - желательно оставить примерно одинаковый запас по напряжению в обе стороны (полярности) относительно земли. К уровню V- выходы ОУ, благодаря внешним ИТ, могут приближаться достаточно близко, но вот до положительной "рельсы" V+ вольта полтора не дотягивают. Простенький делитель на схеме ниже устанавливает уровень виртуальной земли примерно в центре рабочей зоны по напряжению для ОУ, причём при любом допустимом напряжении питания.Красный светодиод выполняет двойную функцию: задаёт 1.7 Вольта дополнительного напряжения между виртуальной землёй и V+, а так же - он ещё и светится!
Тестируем, тестируем...Отлаживал я этот генератор за несколько заходов, да и давно это было, так что уже не справлюсь описать все шаги, доведшие меня до такой жизни 🙂Для того, чтобы убедиться в полезности нагрузки ОУ источником тока - приведу осциллограмму выходного сигнала этого генератора с отключёнными источниками тока (закоротил временно базы и эмиттеры транзисторов).
Самая большая беда на данной картинке - так горячо "любимые" строителями усилителей в классе АБ переходные искажения.Ограничение сигнала снизу, конечно, тоже неприятно, но от него легко избавиться просто подав более высокое напряжение питания на схему. Так что настоятельно рекомендую не полениться и поставить источники тока, подгружающие ОУ по выходам. РезультатРанее что-то не задалось у меня с измерениями искажений. Много позже, когда пообзавёлся HiRes ЦАП-АЦП, перемерил. Получилось не то, чтобы плохо, но как источник для измерения Кг в аудио данная схема явно не тянет. Синус схемка выдаёт, конечно, красивый.
Результаты обмеров:THD 1.5%, 2-я гармоника -36дБ, 3-я -64дБ, 4-я -89дБ. На одной макетке ужились два генератора - синусоидального и пилообразного сигналов:
На самостоятельную проработку 😉Вместо фиксированных C1C2 и R1R2 вполне возможно поставить переключаемую линейку конденсаторов, а так же сдвоенные потенциометры - и получится широкодиапазонный генератор синусоидальных сигналов с низким коэффициентом гармоник. Настоятельно рекомендую использовать защиту по питанию: подробное описание в статье о том, как использовать МОП транзистор для защиты от переполюсовки питания.
Помоги автору!В этой статье были показаны несколько несложных приёмов, позволяющих добиться весьма качественной генерации и усиления синусоидального сигнала, используя широко распространённый недорогой операционный усилитель и полевой транзистор с p-n переходом:
Всё ли было понятно? Нашел ли ты что-либо новое, оригинальное в этой статье? Мне будет приятно, если ты оставишь комментарий или задашь вопрос, а так же - поделишься статьёй с друзьями в социальной сети, "кликнув" соответствующую иконку ниже.
Дополнение (Октябрь 2017) Попалось на просторах Сети: http://www.linear.com/solutions/1623. Сделал два вывода: myelectrons.ru Простой генератор пилообразного сигнала на 555 таймере
Не стану утверждать, что "пила" просто необходима для отладки аудио-усилителей. Удобно, конечно, посмотреть, не скривилось ли что напрочь - с пилою видны на глаз, и часто нагляднее, чем с синусоидой, всяческие ограничения сигнала или какие-нибудь переходные искажения. Данный проект я собрал "до кучи" к генератору синусоиды на мосте Вина. Использую его регулярно для отслеживания характера ограничений по амплитуде в своих конструкциях. Так же пила оказалась незаменимой в выявлении всевозможных подсвистов усилителей, которые не видны ни на синусе любой частоты, ни на прямоугольнике... В этой статье:
555 таймерВажно: в данной конструкции необходимо использовать только качественный КМОП вариант 555 таймера. Например вот этот: TLC555 datasheet от TI.Более старые, биполярные варианты 555, выдают совершенно неприличную грязь и к тому же так "бухают" в питание, что это уже ни чем не отфильтровывается. На мой взгляд, одна из наиболее наглядных отрисовок блок-схемы микросхемы 555:
Задающий генератор пилообразного сигналаПринцип работы данного генератора исключительно прост, по сути - используем 555 в стандартном включении.
Источник тока на транзисторе VT1 обеспечивает линейный заряд времязадающего конденсатора С4. Так же как и пороговые напряжения в 555 таймере, ток, генерируемый данным источником прямо пропорционален напряжению питания. Всё вместе это обеспечивает практически постоянную частоту генерации независимо от величины питающего напряжения. Пороговое напряжение 555-го (вход 5 "CONT") слегка "притянуто" к земле, чтобы добавить доступного падения напряжения для работы источника тока. Разряд времязадающего конденсатора производится быстро, через вывод 7 "DISCH". Надо заметить, что полевой транзистор задаёт постоянный ток разряда - спад пилы получается так же практически идеально линейный.
Повторитель с высоким входным импедансомПолученный практически идеальный пилообразный сигнал на конденсаторе, к сожалению, не может быть подан прямиком в нагрузку - любая нагрузка будет искажать форму сигнала и влиять на частоту генерации. Необходим повторитель с возможно бОльшим входным импедансом. В моём варианте LM324 (datasheets: National/TI, Fairchild, OnSemi) отлично справляется с задачей, при условии использования внешних источников тока (об этом - чуть ниже).
Можно обойтись без усложнений и использовать простой буферный каскад, если вместо бюджетного LM324 применить высококлассные (дорогие) ОУ со входами на полевых транзисторах. Регулятор усиления от -1 до +1Удобно иметь возможность регулировать не только амплитуду сигнала, но так же и полярность.
Настоящий класс "А"Для получения образцовой линейности усилителей применён тот же трюк, что и в моём генераторе синусоидального сигнала на мосте Вина: загрузка выходов ОУ источниками тока. Таким образом весьма посредственные выходные каскады ОУ LM324, в оригинале работающие практически в классе "B", т.е. без начального тока покоя, переводятся в честный отднотактный класс "А".
По факту в своём макете я использовал 5 транзисторов в параллель для загрузки всех 4 выходов LM324.
Работа от одного источника питанияФормирование виртуальной земли при питании от одного источника (батарей) подробно описано в статье про генератор на мосте Вина. В макете я использовал общие цепи питания для обоих генераторов.
Тестируем!"Пила", как она есть на выходе генератора:
Данная картинка получена при питании от батареек в сумме дающих 6 вольт. Если немного поднять питающее напряжение - форма сигнала станет неотличима на глаз от идеальной. Замечу, что в отличие от генератора на мосте Вина, у которого есть АРУ, здесь амплитуда сигнала на выходе генератора будет линейно зависеть от напряжения питания.
Собираем
Примечание: настоятельно рекомендую поставить отдельный выключатель питания для микросхемы таймера, буде данная схема собрана как у меня в паре с генератором синусоиды с низким THD - помехи даже от КМОП 555 весьма ощутимы. Простенький "джампер" вполне подойдёт на роль такого выключателя (синенький, слева от 555 на картинке).
myelectrons.ru Синусоидальный генератор по схеме моста Вина
Данная поделка представляет собой генератор синусоидального сигнала по схеме моста Вина. Это решение позволяет без лишних наворотов собрать генератор синусоиды с достаточно низким коэффициентом гармонических искажений, чтобы полноценно использовать его для наладки своих домашних конструкций. Типичная схема генератора на основе моста Вина выглядит так: frompinskto.wordpress.com ГенераторыГенераторы
Подробнее... Генераторы
Пакеты прямоугольных импульсов с заданным количеством импульсов в пакете удобно использовать при отладке цифровых устройств. Подробнее... Генераторы В радиолюбительской практике часто бывают необходмы делители частоты с большим коэффициентом деления (1000... 10000 и выше). Обычно для этого используют или 4-5 счетчиков-делителеи на 10, или микросхему К561ИЕ15. Подробнее... Генераторы Несомненным достоинством предлагаемой схемы является её простота. Несмотря на свои необычный внешний вид, схема вполне надежна, автор пользуется ею уже около 2 лет. Подробнее... Генераторы
Регулируемый генератор прямоугольных импульсов Это устройство найдет применение в различных приборах автоматики для периодического прерывания тока в цепях нагрузки или для генерирования импульсов с изменяемыми в широких пределах периодом следования и длительности. Скважность импульсов может достигать нескольких тысяч, период их повторения и длительность — десятков секунд. Подробнее... Генераторы Создать несложный генератор синусоидальных сигналов, работающий на достаточно высоких частотах,— задача не такая уж и простая. Известные генераторы с мостом Вина позволяют осуществить генерацию колебаний с частотой не более 1 МГц, да и то при использовании быстродействующих операционных усилителей серий К544, K574 и с выходным уровнем не более 50... 100 мВ. Подробнее... Генераторы
На рисунке изображена схема простого кварцевого генератора, который можно собрать на любом логическом элементе «И - НЕ», входящем в состав какой-либо микросхемы серии К155. Подробнее... Генераторы Это несложное устройство представляет собой генератор, управляемый напряжением (ГУН). Его можно использовать для звуковой индикации величины постояннного напряжения тоном меняющейся частоты. Основа ГУНа (см. схему) — интегратор DA1 и триггер Шмитта на элементах DD1.1, DD1.2. Подробнее... Генераторы Генератор (см. рисунок) обеспечивает получение пилообразного напряжения с хорошей линейностью.Транзистор Т1 генератора с резистором R1 в цепи эмиттера представляет собой источник тока с выходным сопротивлением, равным нескольким мегомам. Током этого источника заряжается конденсатор С2. Подробнее... radiopolyus.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
На следующих рисунках приведена разводка печатной платы и расположение элементов на ней.
[Read in English] 
Генератор синусоидальных колебаний легко собрать на операционном усилителе. На рисунке показана принципиальная схема такого генератора, вырабатывающего сигнал частотой 400 Гц.
