Генератор пилообразного напряжения для измерителя АЧХ

Автор: chainik-4
Опубликовано 25.05.2022
Создано при помощи КотоРед.

     Отличие данного генератора пилообразного напряжения - раздельная регулировка верхнего и нижнего уровня пилообразного напряжения, что в некоторых случаях позволяет отказаться от устройства формирования меток. Верхние и нижние уровни пилообразного напряжения выставляются при остановленном генераторе пилы, что позволяет контролировать частоту генератора, управляемого напряжением при помощи частотомера. К разработке данной схемы  привело ознакомление со статьей, опубликованной в журнале Радио N'6 1997г. стр. 28-30. В отличие от исходной схемы, данная схема спроектирована так, что при уменьшении размаха пилообразного напряжения не происходит изменение его частоты, что создает удобства при работе с прибором. У исходной схемы при изменении размаха пилообразного напряжения от 10 В до 0,1 В происходит изменение частоты пилообразного напряжения в 100 раз. А это вызывает необходимость изменения времени развертки осциллографа. Размах пилообразного напряжения можно менять от 10 В(Максимальный размах. Можно увеличить до 12 В, увеличив напряжение стабилизации стабилитрона TL431) до 0,02 В. Минимальное напряжение на выходе составляет 0,44 В - обусловлено схемотехникой, но введением 3 - х элементов, выставляемое минимальное напряжение можно опустить до 0 В или еще ниже - до минусовых значений.
     ГПН реализован на источнике тока на транзисторе VT2, накопительном конденсаторе C4. Транзистор VT1 служит для разрядки конденсатора C4, когда напряжение на выходе достигнет уровня, задаваемого стабилитроном VD4. Тогда на выходе ОУ OP1.2, включенного по схеме компаратора
возникнет высокий уровень напряжения, что приведет к формированию на выходе одновибратора, выполненного на логических элементах DD1.1, DD1.2 высокого уровня напряжения, которое через ключ на элементе DD1.3 и буферный каскад на элементах DD2.1, DD2.2, DD2.3 подается на базу транзистора VT1 и открывает его. Открытый транзистор VT1 разряжает конденсатор C4. Этот же импульс через буферные элементы DD2.4, DD2.5, DD2.6 подается на вход синхронизации осциллографа. Длительность импульса определяется емкостью конденсатора C2 и сопротивлением резистора R2. Сопротивление резистора R2 должно быть не менее 100 кОм. На OP1.1 собран повторитель - буфер ГПН. На ОУ ОР3.1 и резисторах R20 и R22 собран сумматор. ОУ ОР2.1, ОР3.2, включенные повторителями нужны для нормальной работы сумматора - они обеспечивают низкое выходное сопротивление на входе сумматора.
  Верхний уровень пилы регулируется резистором R14, нижний -резистором R12.2. Вторая половина резистора R12 - R12.1 , включенная всртечно, при повышении нижнего уровня пилообразного напряжения снижает размах пилообразного напряжения. Это нужно для того, чтобы максимально возможный верхний уровень оставался неизменным и чтобы ОУ сумматора не перегружался.
     Для установки нижнего уровня пилы замыкается переключатель S1(при этом открывается транзистор VT1 и разряжается конденсатор С4) и резистором R12 устанавливается необходимый уровень. При этом частота на выходе ГУН(Генератор Управляемый Напряжением), которым управляет данный ГПН, контролируется частотомером.
     Для установки верхнего уровня пилы переключается переключатель S2 в нижнее, по схеме, положение и резистором R14 устанавливается верхний уровень пилы. Частота ГУН  контролируется частотомером. Некоторым недостатком схемы является то, что конденсатор С4 не разряжается до конца - на нем остается остаточное напряжение - примерно 0,44 В, что приводит к тому, что при регулировке верхнего уровня слегка уходит и нижний уровень. Поэтому, если нужна точная настройка, процедуру придется повторить. Выставленная настройка легко проверяется - S2 - на верхнее положение, замыкаем S1 - проверяем по частотомеру нижний уровень. Переключаем S2 в нижнее положение - проверяем верхний.
     Кроме того, ГПН позволяет выставлять на выходе любое постоянное напряжение в пределах изменения напряжения пилы. Для этого S2 переключаем в нижнее положение, R12.2 устанавливаем в нижнее, по схеме, положение. При этом резистором R14 можно установить на выходе любое напряжение из диапазона ГПН. Если при этом S1 не замкнут, то на выходе синхронизации будут синхроимпульсы, что позволит наблюдать на экране осциллографа постоянное напряжение на выходе детектора измерителя АЧХ в виде горизонтальной линии(при этом частота контролируется частотомером) и снимать АЧХ по точкам.
    Потребление тока от плюсового источника - 30mA, от минусового 11 - mA.
    Если ест необходимость снижения нижнего уровня пилы до 0 или минусового значения, то на нижний по схеме вывод резистора R12.2 надо подать некоторое минусовое  смещение, например от прямо смещенного диода. Место для диода КД522, резистора 5,1 кОм и конденсатора 0,1 мкФ на печатной плате предусмотрено. При этом тонкую перемычку, соединенную к массе, около резистора 39 Ом разорвать, а резистор 5,1 кОм соединить перемычкой с минусовым проводом.

Файлы:

Архив RAR

Все вопросы в Форум.