Решил я собрать генератор сигналов для своего радио уголка. во многих поделках иногда требуется, а подключать к ноутбуку не всегда удобно. Данный генератор может генерировать синусоидальный сигнал, треугольный сигнал и прямоугольный сигнал или по другому меандр с частотой от 1 до 12,5 мегагерц, с шагом 1 герц, а так же изменять фазу сигнала с шагом в 1 градус, если нужно под что то подстроиться. Электроника позволяет делать это с шагом 0,1 герца, но мне такая точность не нужна. Для генератора я использовал модуль с микросхемой АД9833, который управляется по spi. для управлением модулем я использовал ардуино про мини с микросхемой АТМЕГА 169.
Прошивка получилось не очень обьемной, в основном конфигурация и отрисовка дислея. Управлять генератором я решил с помошью энкодера не сипользуя кнопки, поэтому установка частоты не очень удобная, но вполне рабочая. в качестве дисплея я применил монохромный олед дисплей размером 0,96 дюйма. заморачиваться с управлением с телефона по блютус я не стал, хотя это легко реализуемо, но помоему будет лишним. Соединяются все модули по вот такой вот схеме.
Как сделать Генератор высокого напряжения 3.7v-15000v — 15KV DC High Voltage Arc Ignition Generator
Тут всего 4 платки. Питать я буду либо от зарядки от сотового телефона, либо от USB порта ноутбука, но в походных условиях можно и от повер банка запитать. Корпус я напечатал на 3Д принтере.
Собирается все довольно просто. Вал энкодера продевается в отверстие и фиксируется резьбой. Провернуться он не может, так как корпус спроектирован так, что бы плата припаянная к энкодеру упиралась во внутренние стенки. Дисплей вообще крепится по китайской технологии методом расплавления направляющих штифтов, получается что то среднее между пайкой и заклепкой.
Платки ардуины и модуля генератора частот крепятся за счет трения, но если будут болтаться, то можно поступить как с экраном, подплавив края бортиков, но в моем случае пришлось секунд 20 поработать надфилем, и подровнять края плат модулей, на то и был расчет. Разъёмы питания и выхода сигнала держатся за счет трения. Чтобы защититься от дребезга контактов, на плату энкодера необходимо припаять два конденсатора емкстью 0,1 микрофарады.
DIY Высоковольтный Преобразователь Против Китайского HV Преобразователя | CC#10
Управляется устройство одним энкодером, короткими нажатиями переключаются режимы ввода фазы, множителя или частоты. Вращением изменяем значения параметров, ничего подтверждать не нужно, просто вращаем ручку и генератор тут же подстраивается под установленные параметры. Частота и фаза меняются сразу же.
Коротким нажатием осуществляется переход между вводом в герцах, килогерцах и мегагерцах. Не слишком удобно, зато дополнительных кнопок не потребовалось. Двойным кликом по кнопке энкодера осуществляется переход в меню выбора формы сигнала, поворотом ручки переключаемся на нужный пункт меню, коротким нажатием осуществляется выбор режима. В этом же меню есть значек дискетки, при выборе его происходит сохранение текущих настроек в энергонезависимую память, и при обесточивании генератора настройки не сбиваются.
Видео по сборке генератора
Я немножко в шоке, сколько этот модуль стоит сейчас. Дело не в модуле, дело в курсе доллара. доставка была равна модулю, а сейчас это еще на 2,5 помножить надо. Если найдете этот модуль дешевле, буду рад, мне не удалось. Оставлю для истории…
Энкодер с резьбой:
Дисплей с шиной I2C (4 провода):
Arduino pro mini:
Архив с исходниками и файлами для 3Д печати здесь (версия с латиницей):
Источник: r13-project.ru
Генератор сигналов на микросхеме XR2206
Генератор сигналов на микросхеме XR2206, представленная схема позволяет генерировать высококачественные синусоидальные, треугольные или прямоугольные сигналы благодаря низкому коэффициенту искажения и хорошей линейности. Широкий частотный диапазон (от 1 Гц до 1 МГц), а также регулируемая амплитуда делают его полезным инструментом для любителей электроники.
Краткие характеристики генератор сигналов на микросхеме XR2206.
— Диапазон частот: от 1 Гц до 820 кГц пять поддиапазонов
— Форма сигнала на выходе: синусоидальный, треугольный, прямоугольный
— Треугольный уровень выходного сигнала: 8,5 В пик-пик макс.
— Однополярный выход синхронизации
— Регулировка выхода: от 0 до ±6 В
— Синусоидальное гармоническое искажение: 0,5%
— Выходное сопротивление: 600 Ом
Как определить частотную характеристику усилителя или другого аудиоустройства? Что же, подаем на его вход заведомо известный сигнал и сравниваем его с помощью осциллографа с двумя каналами. Эти тесты должны проводиться на частотах, достигающими нескольких десятков кГц, а полоса определяется как диапазон частот, в пределах которого амплитуда выходного сигнала снижается максимум до -3 дБ. Приборы, необходимые для этого вида испытаний, должны иметь синусоидальный сигнал в диапазоне от нескольких Гц до 100 кГц и более.
Анализ, выполненный с помощью известного синусоидального сигнала, более чем достаточен для любого линейного устройства. Ведь многие экспериментаторы сами делают различные предусилители, усилители мощности и т.д. и поскольку приборы, необходимые для этого, достаточно дорогостоящие в этой небольшой статье предлагается схема простого генератора, но пригодного для настройки любительских конструкций.
Этот генератор сигналов на микросхеме XR2206 имеет три вида выходного сигнала синусоидальный, треугольный и прямоугольный с частотой от 1 Гц до 820 кГц и амплитудой 2,1 В (среднеквадратичное значение), что более чем достаточно для настройки предусилителя, усилителя мощности либо фильтра. Для улучшения показаний осциллографа схема имеет синхронизацию, которая создает импульсную составляющую (от 0 до 6 В) той же частоты, что и сигнал, присутствующий на основном выходе.
Принципиальная схема представлена на рисунке, на ней видно, что генератор состоит в основном на одной микросхеме XR2206, которая содержит синтезатор синусоидального сигнала с очень низким уровнем искажений и основной генератор. В частности, основой этой микросхемы является генератор прямоугольных импульсов с коэффициентом заполнения 50 %, выходной сигнал которого подается на интегратор R/C, способный преобразовать исходный сигнал в треугольный. Полученный таким образом сигнал формируется микросхемой, которая преобразовывается в синусоиду, взятой с выхода (вывод 2).
Таким образом, в зависимости от настройки, выполненной извне, микросхема XR2206 может выдавать синусоидальное или треугольное напряжение на выводе 2. Точнее, это переключатель SW2, установленный между контактами 13 и 14, который определяет режим работы микросхемы. Прямоугольный сигнал снимается с вывода 11 (SYNC OUT), обозначенного на принципиальной схеме как выход SYNC, амплитуда выходного сигнала также может быть уменьшена, если переключатель SW3 находится в положении HALF.
ГУН (генератор управляемый напряжением) работает на частоте, строго зависящей от емкости времязадающих конденсаторов С4-С8 (переключаемых переключателем SW1), установленного между выводами 5 и 6, а также цепь из резистора R4 (постоянный) + R13 (потенциометр), установленной между выводами 7 и минусом питания (вывод 12). Амплитуда выходного сигнала также может регулироваться подстроечным резистором R12, установленным между выводом 3 и землей. Управляя потенциометром R14, можно изменять выходное напряжение смещения и придавать ему примерно значение, равное полученному при помощи R12.
Но давайте немного подробней рассмотрим некоторые детали, чтобы понять, какие решения были приняты. Чтобы полностью охватить диапазон от 1 Гц до 820 кГц, необходимо было разделить его на пять поддиапазонов, каждый из которых был связан с одним из конденсаторов C4–C8, переключаемых переключателем SW1, это позволяет микросхеме XR2206 работать в пяти частотных диапазонах, в каждом из которых потенциометром R13 можно изменять частоту от минимума до максимума (в таблице в статье эти диапазоны частот указаны в соответствии с установленным положением SW1). Но также можно управлять изменением частоты на каждом поддиапазоне, просто подав на вход IN управляющее напряжение величиной от -6 до 0 В, с помощью операционного усилителя, на входе которого имеется подстроечный резистор, устанавливающий опорное напряжение.
К этому входу также можно подвести пилообразный сигнал для получения «развертки», т. е. позволяющей микросхеме XR2206 выводить сигнал, частота которого в полосе, соответствующей положению переключателя, циклически изменяется от минимума до максимума и обратно (частота качания). Развертка очень полезна, поскольку генератор соединен с осциллографом, для просмотра частотной характеристики фильтра.
Интегратор, который внутри микросхемы формирует сначала треугольный, а затем синусоидальный сигнал, работает с максимальной выходной амплитудой, установленной резистором R17, а также сопротивлением, включенным последовательно на выводе 3. Это означает, что при переходе от одной формы сигнала к другой выход генератора будет выдавать совершенно разные уровни, однако резистором R12 можно произвольно изменять напряжение на выводе 3 от 0 В до максимума, установленного настройкой на выводе 1 (к этому выводу подключен резистор 4,7 кОм, небольшое значение, учитывая высокое входное сопротивление 100 кОм, которое, следовательно, не влияет на выходной уровень).
Симметрия создаваемого сигнала регулируется подстроечным резистором R9, включенным между выводами 15 и 16, это позволяет варьировать потенциал, подаваемый на эти выводы, для получения на выходе, полуволны, которая будет иметь одинаковую амплитуду и форму. Вывод 2 — это выход XR2206 (импеданс 600 Ом), на котором мы можем получать синусоидальный так и треугольный сигнал.
Выбор выходной формы сигнала при помощи кнопки SW2, который подключает или отключает цепь R10/R11 между контактами 13 и 14 и, следовательно, формирования сигнала. Замкнутый позволяет включить синусоидальный сигнал, а разомкнутый треугольный. В обоих случаях амплитуда между выводом 2 и землей (микросхема работает от двухполярного источника питания) может достигать не более 6 В (2,1 В среднеквадратичного значения). Подстроечный резистор R10 позволяет подстроить искажение синусоиды, так как он подключается между 13 и 14 выводами только при замкнутом выключателе SW2.
Для синхронизации осциллографа можно использовать сигнал, присутствующий на выводе 11, который имеет частоту, вырабатываемую основным генератором, с пиковой амплитудой, соответствующей значению источника питания, т. е. 12 В. Поскольку нам может понадобиться сигнал синхронизации, либо положительный, либо отрицательный, для этого установлен SW3, благодаря которому можно легко выбрать. Эта возможность достигается подключением вывода 11 к положительному питанию через два последовательных резистора одинакового номинала, таким образом, когда SYNC OUT микросхемы представляет отрицательное значение (-6 В), в точке соединения R6 и R7 имеют потенциал 0 В, когда вывод 11 находится на +6 В (высокий уровень), контакт HALF находится под потенциалом положительного источника питания. Да и еще хотелось добавить, что на Алиэкспресс есть такие наборы для сборки генератора с этой микросхемой.
Схема питается от двухполярного источника питания стандартного типа, сетевой трансформатор 230 В с вторичной обмоткой 6+6 В с центральной точкой, соединенной на корпус, выпрямительный мост РТ1, электролитические сглаживающие конденсаторы С9 и С10, два стабилитрона с резисторами R15 и R16. На выходе получаем стабилизированное напряжение -6,2 В/0/+6,2 В, необходимое для работы микросхемы XR2206. Возможный вариант печатной платы представлен на рисунке.
Немного о настройке генератор сигналов на микросхеме XR2206, все, что вам нужно сделать, это включить схему и произвести минимум настроек (необходимых для нормальной работы и получения идеальных сигналов). При этом мы должны использовать осциллограф с полосой пропускания не менее одного мегагерца. Подключите щуп осциллографа к BNC OUT генератора, разомкните переключатель SW2, установите R9 примерно в среднее положение и выберем с помощью переключателя SW1 (положение 3, см. таблицу).
Проверяем (поигравшись с настройками осциллографа), что треугольный сигнал действительно присутствует на выходе (он, возможно, не будет идеальным, для придания ему симметричности отрегулируем подстроечным резистором R9 до тех пор, пока нарастающая не станет равной той же продолжительности, что и убывающая), эта настройка является решающей, потому что она также имеет значение на симметрии синусоиды (симметрия устанавливается на треугольном сигнале, потому что это проще, чем на синусоиде). Если отображаемый сигнал обрезается, уменьшите его амплитуду потенциометром R12. Затем замкнем SW2 и убедимся, что генератор выдает синусоидальный сигнал, если он не очень идеален подстраиваем потенциометром R10.
При использовании помните, что три BNC разъема используются для снятия синусоидального и треугольного выходного сигнала, а также прямоугольного импульсного сигнала синхронизации осциллографа, разъем (IN) является входом, зарезервированным для свипирования, на него может быть подан сигнал от -6 до 0 В для изменения выходной частоты (этот сигнал может быть получен от внешнего генератора, способного обеспечить прямоугольный, треугольный или синусоиду.
Источник: vse-v-seti.ru
Схема китайский набор генератор isl8038
Сегодня многие радиолюбители имеют очень полезное устройство — функциональный генератор. Решил и я собрать себе такой прибор. Интегральная микросхема была в коробке уже в течение нескольких лет, да и печатная плата тоже. Специально для запуска контроллеров шагового двигателя спаял такую схему и засунул ее в приличную коробку.
Варианты схем генератора на ICL8038
Привожу сразу несколько вариантов принципиальных схем подключения ICL8038 (я собирал по первой).
О параметрах устройства говорить нечего — они неплохие и достаточные для бытовых радиолюбительских нужд. Генератор для настройки аудиотехники необходим, и это факт, особенно с плавными точными подстройками.
Ручка настройки от осциллографа, что были под рукой. Переключатель диапазона старый, галетный. Другие ручки от старых цветных телевизоров.
При испытании возникли проблемы с большим количеством шума в форме волны. Я не использовал экранированные кабели. Подключение массы корпусов потенциометров и переключателя помогло, также отказался от второго усилителя ОУ TL082. Он выдавал много искажений. Даже не пытался искать причину — просто убрал его.
Передняя панель сделана в программе Front Designer. Пластиковая крышка для скрытия технологических отверстий и шероховатостей коробочки. Сверлилось всё вручную, без ЧПУ. Питание можно упростить, переведя в однополярное 12-15 В. Ещё один вариант схемы такого генератора (без дефицитных м/с) был опубликован в другой статье.
Генератор НЧ на МС ICL8038
В статье будет рассмотрена схема функционального генератора на основе микросхемы ICL8038, дан рисунок печатной платы данного генератора в формате Lay6. Схема генератора соответствует типовой схеме включения данной микросхемы и взята у одного из продавцов данными модулями с Алиэкспресс. Схема показана на рисунке 1.
Вообще модулей генераторов из Китая с применением данной схемы много, но мне потребовался генератор синусоидального сигнала с частотой 50 Гц. Поэтому я взял за основу самую простую, на мой взгляд, схему. Конечно, схема генератора на одну фиксированную частоту будет еще компактнее, но я ради интереса решил повторить полностью данную схему. Да, и рисунок печатной платы кому ни будь, может пригодиться.
Разъем для питания схемы я не применял, и транзистор вместо 2SC9013 поставил С945 с другой цоколевкой. На фото видно, что повернут. Как и следовало ожидать, прямоугольные импульсы были на вид очень подходящими, с крутыми фронтами и спадами. Неплохо смотрелись и импульсы треугольной формы. Фото 1.
Вид треугольных импульсом можно изменять от равнобедренных до импульсов пилообразной формы со смещением вершины треугольника в ту или иную сторону при помощи триммера RP2. Правда, наклон вправо очень маленький. Фото 2.
Этим же подстроечным резистором регулируется и форма синусоидальных импульсов и этим же резистором регулируется скважность прямоугольных импульсов. А изменение формы импульсов ведет к изменению частоты их следования. Таким образом, без осциллографа и частотомера с таким генератором работать невозможно. Хотя для задающих генераторов импульсов определенной частоты и формы данная микросхема даже очень подойдет.
Стоит обратить внимание в данной схеме на включение подстроечного резистора RP3. Дело в том, что выход канала прямоугольных импульсов имеет открытый коллектор. Смотрим рисунок 2 – внутренней схемы МС ICL8038.
ICL8038 Datasheet PDF
Из этой схемы видно, что коллектор транзистора Q23 (подчеркнут красным) через вывод 9 и резистор RP3 20кОм соединен с положительной шиной питания схемы (Рисунок 1). И при нижнем положении движка подстроечного резистора RP3 его коллектор замыкается на плюс питания. Я это заметил, только сейчас, переделывать ничего не буду, но вам советую последовательно с триммером поставить ограничивающий резистор. А можно вообще не применять данную регулировку, заменив триммер постоянным резистором. На фото ниже изображена синусоида с частотой 50 Гц.
Заметно, что вершины синусоиды чуть заостренные. К сожалению, измерить нелинейные искажения и посмотреть спектр сигнала, возможности нет. Для улучшения формы сигнала синуса можно применить ФНЧ на ОУ или применить фильтры с переключаемыми конденсаторами. Но такие микросхемы дорогие. Для моей конструкции данная синусоида вполне устроит.
Функциональный генератор на микросхеме ICL8038
Часто при настройке различных схем, в частности, аудиотехники, требуется наличие источника сигнала различных форм. Например, подавая сигнал на вход усилителя можно смотреть, приобретает ли он какие-либо искажения формы на выходе, либо определять, где теряется в звуковом тракте.
Можно было бы использовать для этой цели сигнал обычных музыкальных дорожек с любого плеера или телефона, однако более информативными для диагностики будут такие сигналы, как синусоида, прямоугольный сигнал (меандр), треугольник. Для их генерации существуют специальные устройства — функциональные генераторы, в данном случае слово «функциональные» означает, что генератор вырабатывает сигнал математической функции. Построить такой генератор своими руками можно различными схемотехническими изощрениями, однако самым простым и правильным вариантом будет использование специализированной микросхемы ICL8038. Большой популярностью пользуются наборы для сборки функционального генератора на её основе, но нет ничего трудного в сборке схемы с нуля.
Сама микросхема ICL8038 требует обвязки в виде небольшого числа деталей для своей правильной работы. Среди деталей можно увидеть несколько переменных резисторов, служащих для подстройки параметров генератора:
- Frequency — частота сигнала
- Symmetry — баланс синусоидального сигнала
- Distortion — регулировка искажений
- Sinewave — подстройка формы синусоидального сигнала
При этом на переднюю панель будущего генератора из данных регулировок потребуется вынести только Frequency, для быстрой и удобной настройки частоты сигнала. Остальные же регулировки достаточно установить один раз после сборки схемы, настроив максимально чистый и ровный сигнал, для этого в самый раз подойдут подстроечные резисторы, впаянные на плату.
Диапазон регулировки частоты для данной микросхемы достаточно широк — минимальная частота составляет 50 Гц, максимальная до 700 кГц, таким образом, сфера применения генератора выходит за пределы одних лишь аудиоустройств. Для того, чтобы управлять частотой в таком широком диапазон потребуется потенциометр для точкой подстройки, а также галетный переключатель для выбора диапазонов. Частота генератора определяется сопротивлением переменного резистора совместно с ёмкостью конденсатора 4,7 нФ (10 вывод микросхемы). То есть установив несколько конденсаторов различной ёмкости и подключая их поочерёдно галетным переключателем, можно выбирать диапазоны регулировки частоты.
На картинке ниже показано внутреннее устройство микросхемы, а также назначение каждого из её выводов:
Микросхема позволяет создавать сигналы трёх различных форм: треугольник, прямоугольный сигнал (меандр) и синусоидальный сигнал, для каждого из сигналов задан свой отдельный выход. Для удобства эксплуатации генератора можно установить галетный переключатель для переключения формы сигнала — в этом случае не потребуется делать три отдельных разъёма на корпусе будущего прибора. При желании и необходимости можно добавить переменный резистор для управления амплитудой сигнала на выходе.
Напряжение питания схемы составляет 12-15В, ток потребления небольшой, поэтому в качестве источника питания подойдёт любой сетевой адаптер или блок питания на требуемое напряжение. При этом блок питания не должен давать сильных пульсаций, иначе они могут попасть в выходное напряжение генератора, искажая форму сигналов. Для того, чтобы работа генератора не зависела от наличия рядом свободной розетки стоит снабдить его автономным питанием, в этом случае хорошим вариантом будет батарея из 3-х последовательно включенных литий-ионных аккумуляторов, например, типоразмера 18650, они как раз дадут нужное напряжение, а ёмкости будет предостаточно для многих часов непрерывной работы.
Всё устройство монтируется в подходящем по размерам корпусе, при это на передней панели будут располагаться следующие органы управления: переключатель диапазонов частоты, сама ручка подстройки частоты, регулировка амплитуды, переключатель формы сигналов. На боковой панели корпуса располагаются гнездо для выхода сигнала, разъём для подачи питания (или зарядки аккумулятора), также не лишним будет выключатель питания в виде небольшого тумблера.
Для придания устройству законченного вида изготавливается передняя панель со шкалами, для её изготовления автор использовал программу Front Designer. Качественно и аккуратно собранный генератор не будет уступать по качеству и внешнему виду фирменным генераторам начального уровня, непременно пригодится в работе и облегчит процесс настройки множества схем. Удачной сборки!
Источник: dmsht.ru