Sinusoidālā viļņa ģeneratora 50 Hz ķēde. Augstspriegums un vairāk

Zema harmoniskā testa signālu ģenerators uz Vīnes tilta

Kad nav pie rokas kvalitatīvs sinusoidālo viļņu ģenerators- kā atkļūdot pastiprinātāju, kuru izstrādājat? Jums ir jāizmanto rokas instrumenti.

Šajā rakstā:

Augsta linearitāte, izmantojot budžeta operācijas pastiprinātāju
Precīzs AGC minimāliem kropļojumiem
Darbība ar akumulatoru: minimāli traucējumi

fons

Tūkstošgades sākumā mēs kā visa ģimene devāmies dzīvot uz tālām zemēm. Daži no maniem elektroniskajiem krājumiem sekoja mums, bet diemžēl ne visi. Tā nu es atklāju sevi aci pret aci ar lieliem monoblokiem, kurus biju samontējis, bet vēl nemaz neatkļūdoju, bez osciloskopa, bez signāla ģeneratora, ar lielu vēlmi pabeigt šo projektu un beidzot klausīties mūziku. Osciloskops tika lūgts no drauga īslaicīgai lietošanai. Ar ģeneratoru man bija steidzami kaut kas jāizdomā pašam. Tajā laikā es vēl nebiju pazīstams ar šeit pieejamajiem komponentu piegādātājiem. No opampiem, kas gadījās pa rokai, bija vairāki nesagremojami senās padomju elektronikas rūpniecības produkti un LM324, kas pielodēts no izdeguša datora barošanas avota.
LM324 datu lapa: National/TI , Fairchild , OnSemi ... Man patīk lasīt National datu lapas — tām parasti ir daudz interesantu lietošanas gadījumu. OnSemi šajā gadījumā arī satraukts. Bet "čigānam" kaut kas atņēma viņa sekotājus 🙂

Žanra klasika

Palīdziet autoram!

Šajā rakstā tika parādīti daži vienkārši triki, kas ļauj sasniegt ļoti augstas kvalitātes sinusoidālā signāla ģenerēšana un pastiprināšana, izmantojot plaši izmantotu lētu darbības pastiprinātāju un p-n savienojuma lauka efekta tranzistoru:

Automātiskās līmeņa kontroles diapazona ierobežošana un regulējošā elementa nelinearitātes ietekmes samazināšana;
Op-amp izejas posma nobīde lineārā darbības režīmā;
Izvēlieties optimālo virtuālo zemes līmeni akumulatora darbībai.

Vai viss bija skaidrs? Vai šajā rakstā atradāt ko jaunu, oriģinālu? Priecāšos, ja atstāsiet komentāru vai uzdosiet jautājumu, kā arī kopīgosiet rakstu ar draugiem sociālajā tīklā, noklikšķinot uz atbilstošās ikonas zemāk.

Papildinājums (2017. gada oktobris) Noķerts tīmeklī: http://www.linear.com/solutions/1623. Izdarīja divus secinājumus:

Nav nekā jauna zem saules.
Jūs nedzenāties, pop, pēc lētuma! Es tad būtu paņēmis normālu op-amp - un es būtu saņēmis priekšzīmīgi zemu Kg.

Šo ierakstu ievietoja , . Atzīmējiet grāmatzīmi .

Komentāri VKontakte

254 domas par Zema harmoniskā testa signālu ģenerators uz Vīnes tilta”

Šī vietne izmanto Akismet, lai cīnītos pret surogātpastu.

Vienkāršu un diezgan uzticamu sprieguma pārveidotāju var izgatavot tikai stundas laikā, bez īpašām iemaņām elektronikā. Izgatavot šādu sprieguma pārveidotāju mudināja lietotāju jautājumi, kas saistīti ar. Šis pārveidotājs ir diezgan vienkāršs, taču tam bija viens trūkums - darbības frekvence. Šajā shēmā izejas frekvence bija daudz augstāka nekā tīkla 50 Hz, tas ierobežo PN darbības jomu. Jaunais pārveidotājs ir brīvs no šī trūkuma. Tas, tāpat kā iepriekšējais pārveidotājs, ir paredzēts, lai palielinātu automašīnu 12 voltus līdz tīkla sprieguma līmenim. Šajā gadījumā pārveidotāja galvenais oscilators ģenerē signālu ar frekvenci aptuveni 50 Hz. Iepriekš minētā shēma var attīstīt izejas jaudu līdz 100 vatiem (eksperimentu laikā līdz 120 vatiem). CD4047 mikroshēma tiek ļoti plaši izmantota elektroniskajās iekārtās un ir diezgan lēta. Tajā ir multivibrators-pašoscilators, kuram ir vadības loģika.

Transformatora izejā tiek izmantots drosele un kondensators, impulsi pēc filtra jau kļūst līdzīgi sinusoīdam, lai gan tie ir taisnstūrveida uz lauka slēdžu vārtiem. Pārveidotāja jaudu var palielināt vairākas reizes, ja signāla pastiprināšanai izmantojat draiveri un vairākus izejas pakāpju pārus. Bet jums jāņem vērā, ka šajā gadījumā jums ir nepieciešams jaudīgs strāvas avots un attiecīgi transformators. Mūsu gadījumā pārveidotājs attīsta pieticīgāku jaudu.
Montāža tika veikta uz maizes dēļa tikai ķēdes demonstrēšanai. Jau bija pieejams 120 vatu transformators. Transformatoram ir divi pilnīgi identiski 12 voltu tinumi. Lai iegūtu norādīto jaudu (100-120 vati), tinumiem jābūt 6-8 ampēriem, manā gadījumā tinumi ir paredzēti strāvai 4-5 ampēri. Tīkla tinums ir standarta, 220 volti. Zemāk ir norādīti PN parametri.

Ieejas spriegums - 9 ... 15 V (nominālais 12 volti)
Izejas spriegums - 200...240 volti
Jauda - 100...120W
Izejas strāvas frekvence 50...65Hz

Shēma pati par sevi nav jāpaskaidro, jo nav nekā īpaša, ko izskaidrot. Vārtu rezistoru vērtība nav kritiska un var atšķirties plašā diapazonā (0,1-800 omi).
Shēmā tiek izmantoti jaudīgi IRFZ44 sērijas N-kanālu lauka slēdži, lai gan var izmantot jaudīgākus - IRF3205, lauka strādnieku izvēle nav kritiska.

Šādu pārveidotāju var droši izmantot aktīvo slodžu barošanai tīkla sprieguma traucējumu gadījumā.
Darbības laikā tranzistori nepārkarst, pat ar slodzi 60 vati (kvēlspuldze), tranzistori ir auksti (ilgstošas darbības laikā temperatūra nepaaugstinās virs 40 ° C. Ja vēlaties, varat izmantot mazu siltuma izlietnes atslēgām.

Radio elementu saraksts

Apzīmējums	Veids	Denominācija	Daudzums	Mans piezīmju bloks
	multivibrators	CD4047B	1	Uz piezīmju grāmatiņu
VT1, VT2	MOSFET tranzistors	IRFZ44	2	Uz piezīmju grāmatiņu
R1, R3, R4	Rezistors	100 omi	3	Uz piezīmju grāmatiņu
R5	Mainīgs rezistors	330 kOhm	1	Uz piezīmju grāmatiņu
C1	Kondensators	220 nF	1	Uz piezīmju grāmatiņu
C2	Kondensators	0,47 uF	1	Uz piezīmju grāmatiņu
Tr1	Transformators		1

Ierosinātais sinusoidālā viļņa testa toņu ģenerators ir balstīts uz Vīnes tiltu, rada ļoti zemus sinusoidālo viļņu kropļojumus un darbojas no 15 Hz līdz 22 kHz divās apakšjoslās. Divi izejas sprieguma līmeņi - no 0-250 mV un 0-2,5 V. Ķēde ir diezgan vienkārša un ir ieteicama montāžai pat nepieredzējušiem radioamatieriem.

Audio ģeneratora detaļu saraksts

R1, R3, R4 = 330 omi
R2 = 33 omi
R5 = 50 k dubults potenciometrs (lineārs)
R6 = 4,7k
R7 = 47k
R8 = 5k potenciometrs (lineārs)
C1, C3 = 0,022 uF
C2, C4 = 0,22uF
C5, C6 = 47uF elektrolītiskie kondensatori (50v)
IC1 = TL082 dubultā darbības pastiprinātājs ar ligzdu
L1 = 28V/40mA lampa
J1 = BNC savienotājs
J2=RCA ligzda
B1, B2 = 9V krona

Iepriekš minētā shēma ir diezgan vienkārša, un tās pamatā ir TL082 dubultā darbības pastiprinātājs, ko izmanto kā oscilatoru un bufera pastiprinātāju. Apmēram atbilstoši šim tipam tiek būvēti arī rūpnieciskie analogie ģeneratori. Izejas signāls ir pietiekams pat 8 omu austiņu pievienošanai. Gaidīšanas režīmā strāvas patēriņš ir aptuveni 5 mA no katra akumulatora. Ir divi no tiem, katrs 9 volti, jo operētājsistēmas pastiprinātāja barošanas avots ir bipolārs. Ērtības labad ir uzstādīti divi dažāda veida izvades savienotāji. Īpaši spilgtām gaismas diodēm var izmantot 4,7 k rezistorus R6. Standarta gaismas diodēm - 1k rezistors.

Viļņu forma parāda ģeneratora 1 kHz izejas signāla faktisko izskatu.

Ģeneratora montāža

Gaismas diode kalpo kā ierīces ieslēgšanas/izslēgšanas indikators. Attiecībā uz L1 kvēlspuldzi montāžas procesā tika pārbaudīti daudzi spuldžu veidi, un visi darbojās labi. Sāciet ar PCB sagriešanu pareizajā izmērā, kodināšanu, urbšanu un montāžu.

Korpuss šeit ir puskoks - pusmetāls. Izgrieziet divus apmēram centimetra biezus koka gabalus skapja sāniem. Nogrieziet 2 mm alumīnija plāksnes gabalu priekšējam panelim. Un balta matēta kartona gabals skalas ciparnīcai. Salieciet divus alumīnija gabalus, lai izveidotu akumulatoru turētājus, un piestipriniet tos ar skrūvēm sānos.

555 integrētā taimera mikroshēma tika izstrādāta pirms 44 gadiem 1971. gadā un joprojām ir populāra šodien. Varbūt neviena mikroshēma nav kalpojusi cilvēkiem tik ilgi. Ko viņi nesavāca, viņi pat saka, ka skaitlis 555 ir tā pielietošanas iespēju skaits :) Viens no klasiskajiem taimera 555 lietojumiem ir regulējams taisnstūra impulsu ģenerators.
Šajā apskatā tiks aprakstīts ģenerators, konkrētā aplikācija būs nākamreiz.

Plāksne tika nosūtīta aizzīmogotā antistatiskā maisā, bet mikroshēma ir ļoti ozolīga un to nav tik viegli nogalināt ar statiku.

Montāžas kvalitāte ir normāla, plūsma nav mazgāta

Ģeneratora ķēde ir standarta, lai iegūtu impulsu darba ciklu ≤2

Sarkanā gaismas diode ir pievienota ģeneratora izejai, un zemā izejas frekvencē tā mirgo.
Saskaņā ar ķīniešu tradīcijām ražotājs aizmirsa ievietot ierobežojošo rezistoru virknē ar augšējo trimmeri. Saskaņā ar specifikāciju tai jābūt vismaz 1 kOhm, lai nepārslogotu mikroshēmas iekšējo atslēgu, tomēr patiesībā ķēde strādā arī ar mazāku pretestību - līdz 200 Ohm, pie kuras tiek traucēta ģenerēšana. Iespiestās shēmas plates izkārtojuma dēļ platei ir grūti pievienot ierobežojošo rezistoru.
Darbības frekvences diapazonu izvēlas uzstādītais džemperis vienā no četrām pozīcijām
Pārdevējs nepareizi norādījis frekvences.

Reāli izmērītas ģeneratora frekvences ar barošanas spriegumu 12V
1 - no 0,5 Hz līdz 50 Hz
2 - no 35Hz līdz 3,5kHz
3 - no 650Hz līdz 65kHz
4 - no 50kHz līdz 600kHz

Apakšējais rezistors (saskaņā ar shēmu) nosaka impulsa pauzes ilgumu, augšējais rezistors nosaka impulsa atkārtošanās periodu.
Barošanas spriegums 4,5-16V, maksimālā izejas slodze - 200mA

Izejas impulsu stabilitāte 2. un 3. diapazonā ir zema, jo tiek izmantoti Y5V tipa feroelektriskās keramikas kondensatori - frekvence atkāpjas ne tikai mainoties temperatūrai, bet pat mainoties barošanas spriegumam (un pie reizes). Es nezīmēju grafiku, vienkārši pieņemu vārdu.
Citos diapazonos impulsa stabilitāte ir pieņemama.

Tas ir tas, ko viņš izsniedz 1 diapazonā
Pie maksimālās trimeru pretestības

Līkuma režīmā (augšējais 300 omi, zemāks maksimāli)

Maksimālās frekvences režīmā (augšējais 300 omi, zemāks līdz minimumam)

Minimālā darba cikla režīmā (augšējais trimmeris maksimāli, apakšējais trimmeris vismaz)

Ķīnas ražotājiem: pievienojiet 300–390 omu gala rezistoru, nomainiet 6,8 uF keramisko kondensatoru pret 2,2 uF/50 V elektrolītisko kondensatoru un 0,1 uF Y5V kondensatoru ar labākas kvalitātes 47 nF X5R (X7R)
Šeit ir pabeigta shēma

Es pats nepārtaisīju ģeneratoru, jo. Šie trūkumi nav būtiski manam pieteikumam.

Secinājums: ierīces lietderība tiek noskaidrota tad, kad kāds no taviem paštaisītajiem izstrādājumiem liek tai pielikt impulsus :)
Turpinājums sekos…

Plānoju pirkt +31 Pievienot pie favorītiem Patika apskats +28 +58

Invertors sastāv no 50 Hertz (līdz 100 Hz) galvenā oscilatora, kas ir veidots uz visizplatītākā multivibratora bāzes. Kopš shēmas publicēšanas esmu novērojis, ka daudzi veiksmīgi atkārtojuši shēmu, atsauksmes ir diezgan labas - projekts izdevies.

Šī shēma ļauj iegūt gandrīz tīkla 220 voltus ar frekvenci 50 Hz pie izejas (atkarībā no multivibratora frekvences. Mūsu invertora izeja ir taisnstūrveida impulsi, bet, lūdzu, nesteidzieties ar secinājumiem - šāds invertors ir piemērots gandrīz visu sadzīves slodžu barošanai, izņemot tās slodzes, kurām ir iebūvēts motors, kas ir jutīgs pret pielietotā signāla formu.

Televizors, atskaņotāji, portatīvo datoru lādētāji, klēpjdatori, mobilās ierīces, lodāmuri, kvēlspuldzes, LED lampas, LDS, pat personālais dators - to visu bez problēmām var darbināt no piedāvātā invertora.

Daži vārdi par invertora jaudu. Ja izmantojat vienu IRFZ44 sērijas barošanas slēdžu pāri, jauda ir aptuveni 150 vati, izejas jauda ir norādīta zemāk, atkarībā no slēdžu pāru skaita un to veida

Tranzistoru pāru skaits Jauda, W)
IRFZ44/46/48 1/2/3/4/5 250/400/600/800/1000
IRF3205/IRL3705/IRL 2505 1/2/3/4/5 300/500/700/900/1150
IRF1404 1/2/3/4/5 400/650/900/1200/1500Max

Bet tas vēl nav viss, viens no cilvēkiem, kurš salika šo ierīci, ar lepnumu atteicās, ka viņam, protams, izdevās noņemt līdz pat 2000 vatiem, un tas ir reāli, ja izmantojat, teiksim, 6 pārus IRF1404 - patiešām slepkavas atslēgas ar strāvu. 202 ampēri, bet, protams, maksimālā strāva nevar sasniegt šādas vērtības, jo pie šādām strāvām vadi vienkārši izkusīs.

Invertoram ir REMOTE funkcija (tālvadības pults). Viltība ir tāda, ka, lai iedarbinātu invertoru, ir jāpieliek mazjaudas plus no akumulatora uz līniju, kurai ir pievienoti mazjaudas multivibratora rezistori. Daži vārdi par pašiem rezistoriem - ņemiet visu ar jaudu 0,25 vati - tie nepārkarsīs. Multivibratora tranzistoriem ir nepieciešami diezgan jaudīgi, ja plānojat lejupielādēt vairākus strāvas slēdžu pārus. No mums piemērots ir KT815 / 17 un vēl labāk KT819 vai importētie analogi.

Kondensatori - ir frekvences iestatīšanas, to kapacitāte ir 4,7 μF, ar šādu multivibratora komponentu izkārtojumu invertora frekvence būs ap 60 Hz.
Transformatoru paņēmu no veca nepārtrauktās barošanas avota, transa jauda tiek izvēlēta pēc nepieciešamās (aprēķinātās) invertora jaudas, primārie tinumi ir 2 līdz 9 volti (7-12 volti), sekundārais tinums ir standarta - tīkls.
Plēves kondensatori, kuru nominālais spriegums ir 63/160 volti vai vairāk, ņem to, kas ir pie rokas.

Nu tas arī viss, tikai piebildīšu, ka jaudas slēdži pie lielas jaudas uzkarsēs kā plīts, tiem vajag ļoti labu siltuma izlietni, plus aktīvā dzesēšana. Neaizmirstiet izolēt viena pleca pārus no siltuma izlietnes, lai izvairītos no īssavienojuma tranzistoriem.