Hur man gör en ton kristalloscillator. Dubbel tongenerator. Egenskaper för SLG46620V-chippet

E. KUZNETSOV, Moskva
Radio, 2002, nr 5

Tonpulser kan användas för att kontrollera den dynamiska prestandan hos mätare och nivellerare, såväl som brusreducerande enheter. Ett stativ med en tonpulsgenerator kommer också att vara användbart vid studiet av förstärknings- och akustisk utrustning.

Linjäriteten hos frekvenssvaret och noggrannheten i avläsningar av nivåmätare är lätta att kontrollera med en konventionell ljudsignalgenerator, men för att kontrollera deras dynamiska parametrar behövs en tonpulsgenerator (TPG). Sådana generatorer som erbjuds av radioamatörer uppfyller ofta inte standarderna, där frekvensen för den sinusformade signalen i pulser tas till 5 kHz för kontroll av nivåmätare (DUT), och början och slutet av pulserna sammanfaller med signalövergångarna genom "noll".

Liknande problem uppstår vid justering av ljudsignalnivåns autoregulatorer. Frigöringstiden på 0,3...2 s är lätt att se på oscilloskopskärmen, men responstiden för limitern (limitern) eller kompressorn kan vara mindre än 1 ms. För att mäta och observera transienter i ljudutrustning är det bekvämt att använda GTI. I detta fall är det önskvärt att ändra pulsfyllningsfrekvensen med hjälp av en extern avstämbar generator. Till exempel, vid en arbetscykel på 10 kHz, är varaktigheten av en period 0,1 ms, och när man observerar driftprocessen är det inte svårt att bestämma drifttiden. Ljudpulser från GTI-utgången bör ha en nivåskillnad på 10 dB.

PÅ utländsk litteratur det brukar föreslås att mäta svarstiden med en abrupt ökning av signalnivån med 6 dB över det normaliserade värdet, men verkliga signaler har en betydligt större nivåskillnad. Användningen av en sådan teknik förklarar ofta "klickningen" av importerade automatiska nivåkontroller. Dessutom, i nästan vilken ljudgenerator som helst, kan du hoppa nivån med 10 dB, att använda en sådan nivåskillnad är bekvämt för observation. Därför är det i inhemsk praxis vanligt att mäta de dynamiska parametrarna för autoregulatorer när nivåerna ändras med 10 dB.

Tyvärr ger signalnivåomkopplarna för många generatorer vid omkopplingsögonblicket en kortvarig spänningshöjning, och det är inte möjligt att använda dem för att mäta svarstiden, eftersom autoregulatorn "stänger av". I det här fallet kan GTI vara mycket användbar.

De flesta radioamatörer behöver sällan göra sådana mätningar, och det är lämpligt att inkludera en sådan apparat i ett mätställ med fler funktioner. Dess frontpanel innehåller omkopplingselement, som är mycket bekväma för att ansluta mätinstrument och anpassningsbar utrustning. På fig. 1 visar den ungefärliga placeringen av kontakter (terminaler eller uttag) och omkopplare. Bänkdiagrammet (fig. 2) visar dessa kopplingskretsar.

Enhetsdiagram

Klicka på bilden för att förstora (öppnas i nytt fönster)

Ingångsuttagen Х1 ("ВХ.1") och Х2 ("ВХ.2") är avsedda för anslutning av ingångar till justerbar utrustning. Vippbrytare SA1 och SA2 låter dig ansluta ingångarna till kontakterna X2 och X3 eller stänga dem till en gemensam ledning när du mäter nivån på integrerat brus. Jämfört med knappar ger vippbrytare en mer visuell representation av hur ingångar är anslutna. En ljudfrekvensgenerator och en voltmeter är anslutna till de centrala uttagen X2 och XZ för att styra inspänningen. Kontakterna X5 och X8 är utformade för att ansluta utgångar från justerbar utrustning. En av utgångarna kan kopplas med SA3-vippströmbrytaren till kontakterna X6 och X7 för mätinstrument. När du ställer in ljudutrustning är det bekvämt att använda en icke-linjär distorsionsmätare och ett oscilloskop.

För omkopplingskretsar behövs inga strömkällor, därför är det mycket bekvämt att kontrollera olika utrustningar med sådan omkoppling.

Om den dubbla vippströmställaren SA4 (Fig. 1) är i "POST"-läget, tillförs signalen med en konstant nivå till X2, X3, beroende på läget för vippströmbrytarna SA1 eller SA2, till kontakterna X1 , X4 till ingångarna på utrustningen som testas. Om du flyttar SA4 till det övre läget kommer signalen från generatorn att gå till ingångarna 1 och 2 genom GTI-kretsarna. I detta fall måste stativet anslutas till ett 220 V AC-nät.

Strömbrytaren SA5 är placerad på den bakre panelen, och endast lysdioderna HL1, HL2 (indikering "+" och "-") visas på frontpanelen, vilket signalerar närvaron av en bipolär matningsspänning på ╠15 V.

En elektronisk switch DA4 används för att bilda tonpulser. Vid stift 16 och 4 ändras signalspänningsvärdet från det normaliserade värdet till noll, och vid stift 6, 9 ställs nivåskillnaden in under justeringen variabelt motstånd R15. Läget väljs med SA9-vippknappen.

Pulsfyllningssignalen kommer från generatorn till den elektroniska omkopplaren genom bufferten op-amp DA1.1. Den andra operationsförstärkaren DA1.2 används som en komparator och avger en synkroniseringssignal för början av pulsen när fyllningssignalen passerar genom "noll". Pulserna från komparatorn matas till klockingången på D-vippan DD2. Ingång D (stift 9) tar emot en puls från en enda vibrator monterad på den andra avtryckaren DD2.

Pulslängden ändras med SA8.2-omkopplaren, som ändrar resistansen i C15-laddningskretsen ansluten till R-ingången (stift 4) på ​​one-shot. För att ställa in pulslängden räcker det med ett konventionellt oscilloskop. Den enkla vibratorn triggas av signaler som kommer från en rektangulär pulsgenerator på växelriktarna DD1.1 ≈ DD1.3, eller i manuellt läge knapp SA6 "START". Om SA7-vippomkopplaren är inställd på "AUTO"-läget, ställs arbetscykeln (perioden) för pulserna in med hjälp av det variabla motståndet R11 "SLE".

Det är mycket svårt att observera transienta processer på oscilloskopskärmen med en tonpulslängd på 3 ms och en stor arbetscykel. Uppgiften är förenklad för oscilloskop som har en extern trigger på ett standby-svep. För deras synkronisering på stativets bakpanel visas uttaget X9 "SYNCHR." Triggerpulsen tillförs den elektroniska nyckeln med viss fördröjning i förhållande till synkroniseringspulsen, bestämt av valet av parametrar R13, C13.

Den höga nivån vid vilken den elektroniska DA4-omkopplaren passerar tonsignalen visas med ett positivt spänningsfall från komparatorn efter uppkomsten av en puls från one-shot och slutar efter slutet av denna puls (med nästa signalfall från komparatorn ). Början av tonpulsen sammanfaller således med övergången av fyllningssignalen till "noll" och kravet på att generera ett helt antal perioder är uppfyllt. När omkopplarläget SA8 "U Out" är spänningen på styringången DA4 noll och kan ställas in utspänning generator som motsvarar den nominella ingångsnivån. I omkopplarläge SA8 "STROKE." DA4-chippet styrs av spänningen som kommer direkt från klockgeneratorn. Dess omkopplingsfrekvens ställs in av ett variabelt motstånd R11.

Efter den elektroniska omkopplaren, via DA1.3-repeatern och SA1- och SA2-vippomkopplarna, matas tonpulserna till ingångarna på den avstämbara utrustningen. Enheten har även en inverter DA1.4 och en switch SA10, som kan användas för att ändra fasen på signalen på en av ingångarna i förhållande till den andra. En sådan växelriktare behövs till exempel vid kontroll av common-mode-signalerna i stereosystem, i högtalare, men det kan vara mer användbart istället att montera en inbyggd tongenerator på denna op-amp enligt kretsen som visas i Fig. . 3 . I en sådan generator är det lätt att få Kg mindre än 0,2%, och för många tester kan man avstå från att använda en extern generator för stativet.

För att testa nivåmätarna måste du ansluta två kanalers ingångar (för stereomätare) till motsvarande ingångar. Ställ sedan in det normaliserade värdet för signalnivån i läget "U Vyx" på omkopplaren SA8 med F = 5 kHz vid generatorutgången och kontrollera avläsningarna för båda kanalerna på mätaren. Till exempel i en nivåmätare ska lysdioderna som motsvarar värdet "0 dB" lysa samtidigt, och skalfelet här bör inte överstiga 0,3 dB. SA9-vippomkopplaren är inställd på "-80 dB". Sedan kopplas omkopplaren SA8 i sin tur till positionerna "10 ms", "5 ms" och "3 ms" och kontrollera överensstämmelsen med avläsningarna av DUT. "200 ms"-inställningen för SA8 används för att testa medelnivåmätare, som tyvärr dominerar i hushållsutrustning.

För att korrekt styra returtidsvärdet ställer det variabla motståndet R11 ("RMS") in frekvensen för de rektangulära pulsgeneratorsignalerna, vid vilken, omedelbart efter att lysdioden släckts, motsvarar värdet -20 dB på DUT-skalan , skulle nästa puls följa. Då är det inte svårt att bestämma perioden för signalerna med hjälp av ett oscilloskop. Släckningen av lysdioderna i båda kanalerna måste ske synkront.

Vid kontroll av de dynamiska parametrarna för autoregulatorerna för signalnivån används positionen "-10 dB" för SA9-omkopplaren. Ingångarna och utgångarna är anslutna till lämpliga kontakter. Utgångarna från kanalerna övervakas i tur och ordning, men med ett tvåkanalsoscilloskop hindrar ingenting att båda utgångarna övervakas samtidigt. Vid utgången av ljudfrekvensgeneratorn, när SA8-omkopplaren är i läge "U Out", ställs en signal in med en nivå 10 dB högre än det normaliserade värdet. Växla sedan SA8 till pulser av valfri varaktighet och växla SA7 ≈ till läget "MANUELL". Nyckeln förblir avstängd och låter dig styra spänningen vid kontakterna X1 och X2, som måste motsvara det normaliserade värdet. Byt sedan SA7 överför GTI till automatiskt läge arbeta och, efter att ha valt önskad pulslängd och arbetscykel, observera transienta processer vid utgången av autoregulatorn. Om oscilloskopet körs i klockutlöst viloläge är det lätt att avgöra tripptiden och förekomsten av trippljud eller översvängning.

GTI använder fyra chips och strömförbrukningen är mycket låg. Detta tillåter istället för integrerade stabilisatorer att använda enkla parametriska spänningsregulatorer på zenerdioder. Å andra sidan, genom att installera mer kraftfull inbyggda stabilisatorer DA2, DA3 i serierna DA7815 och DA7915, de kan användas för att driva anpassade enhetsbrädor genom att placera en extra kontakt på bakpanelen (visas inte i diagrammet). Mikrochips är skyddade mot kortslutning, inte ovanligt i experiment.

Stativets frontpanel har måtten 195x65 mm. Stativets kropp är gjord av stål.

För att ansluta utrustningen som testas är uttag av ZMP-typ praktiska. Utöver dem, beroende på utrustningen som testas, är det möjligt att installera kontakter av lämplig design på testbänkens panel, till exempel tulpan, jack, ONTS-VG eller andra uttag.

Dubbel vippströmbrytare SA4 ≈ PT8-7, P2T-1-1 eller liknande. Switch SA2 ≈ kex PG2-8-6P2NTK. Knapp SA6 "START" kan vara av vilken typ som helst utan att fixera till exempel KM1-1.

Chip DA2 K590KN7 kan ersättas med liknande funktionsändamål. Som DA1 kan du använda ett chip med fyra op-amps av typerna LF444, TL084, TL074 eller K1401UD4.

Montering av enhetskortet ≈ tryckt eller gångjärnsförsett på en breadboard.

Stativet med GTI kan användas för att testa compander brusreduceringssystem, dynamiska filter och annan ljudutrustning.

LITTERATUR
1. E. Kuznetsov Ljudnivåmätare. - Radio, 2001, nr 2, sid. 16, 17.
2. Chips för hushållsradioutrustning. Katalog. - M.: Radio och kommunikation, 1989.
3. Turuta J. Operationsförstärkare. Katalog. - M.: Patriot, 1996.

Den här artikeln beskriver en enkel ljudfrekvensgenerator, med andra ord en diskanthögtalare. Kretsen är enkel och består av endast 5 element, förutom batteriet och knappen.

Kretsbeskrivning:
R1 ställer in offset till basen VT1. Och med hjälp av C1, Respons. Högtalaren är lasten VT2.

Hopsättning:
Så vi behöver:
1) Ett komplementärt par av 2 transistorer, det vill säga en NPN och en PNP. Nästan alla energisnåla duger, till exempel KT315 och KT361. Jag använde det som fanns till hands - BC33740 och BC32740.
2) Kondensator 10-100nF, jag använde 47nF (märkning 473).
3) Trimmermotstånd ca 100-200 kOhm
4) Alla högtalare med låg effekt. Du kan använda hörlurar.
5) Batteri. Nästan vad som helst är möjligt. Finger, eller krona, skillnaden kommer bara att vara i frekvensen av produktion och kraft.
6) En liten bit folieglasfiber, om du planerar att göra allt på brädan.
7) Knapp eller vippströmbrytare. Jag använde en knapp från en kinesisk laserpekare.

Så. Alla detaljer är samlade. Låt oss börja göra brädan. Jag gjorde en enkel ytmonteringsbräda mekaniskt (dvs med hjälp av en fräs).

Så allt är klart för montering.

Först monterar vi huvudkomponenterna.

Sedan löder vi strömkablarna, ett batteri med en knapp och en högtalare.

Videon visar driften av kretsen från ett 1,5V batteri. Avstämningsmotståndet ändrar genereringsfrekvensen

Lista över radioelement

Figur 1 visar ett diagram över en enkel generator, konstruerad huvudsakligen för att testa lågfrekvent utrustning och fastställa fel i den.

Generatorn har en fast frekvens på 1000Hz, vars värde ställs in av motståndet R1. Utsignalnivån bestäms av läget för glidmotståndet R13. Kretsen har ett system för att stödja utsignalen på en viss nivå, bestående av elementen VT1, VD2, R10, R11, C6. Driftsnivån för det automatiska utgångsspänningsunderhållssystemet ställs in med hjälp av motståndet R11. Övertonskoefficienten för denna generator är relativt stor, så att den kan användas för att mäta de icke-linjära distorsionerna hos lågfrekvent utrustning. Därför, vid utgången av denna generator, måste du installera ett lågpassfilter - LPF. Ett sådant filter. Komplett med ett lågpassfilter har denna generator en mycket ren tonsignal med en THD-nivå i tusendelar av en procent. Generatorn måste drivas från en stabiliserad källa likström med en spänning på 5 ... 12V. Schema och ritning tryckt kretskort kan laddas ner här.