Sínusový generátor 50 Hz obvod. Vysoké napätie a ďalšie

Nízkoharmonický testovací signálový generátor na Wien Bridge

Keď nie je po ruke kvalitný sínusový generátor- ako odladiť zosilňovač, ktorý vyvíjate? Musíte použiť ručné náradie.

V tomto článku:

Vysoká linearita pri použití lacného operačného zosilňovača
Presné AGC pre minimálne skreslenie
Prevádzka batérie: Minimálne rušenie

pozadie

Začiatkom milénia sme ako celá rodina odišli žiť do ďalekých krajín. Niektoré z mojich elektronických inventárov nás nasledovali, ale, bohužiaľ, nie všetky. Tak som sa ocitol tvárou v tvár veľkým monoblokom, ktoré som zostavil, ale ešte vôbec nie odladený, bez osciloskopu, bez generátora signálu, s veľkou túžbou dokončiť ten projekt a konečne počúvať hudbu. Osciloskop bol vyprosený od priateľa na dočasné použitie. S generátorom som musel naliehavo niečo vymyslieť sám. V tom čase som ešte nebol oboznámený s dodávateľmi komponentov, ktorí sú tu k dispozícii. Z operačných zosilňovačov, ktoré boli náhodou po ruke, bolo niekoľko nestráviteľných produktov starého sovietskeho elektronického priemyslu a LM324, spájkovaný z vyhoreného zdroja napájania počítača.
Datasheet LM324: National/TI , Fairchild , OnSemi ... Milujem čítanie datasheetov od National - zvyčajne majú veľa zaujímavých prípadov použitia. OnSemi v tomto prípade tiež fušoval. Ale "cigánsky" niečo pripravil o jeho nasledovníkov 🙂

Klasika žánru

Pomôžte autorovi!

Tento článok ukázal niekoľko jednoduchých trikov, ktoré vám umožnia dosiahnuť veľmi kvalitné generovanie a zosilnenie sínusového signálu pomocou široko používaného lacného operačného zosilňovača a tranzistora s poľom s prechodom p-n:

Obmedzenie rozsahu automatického riadenia hladiny a zníženie vplyvu nelinearity regulačného prvku;
Offset výstupného stupňa operačného zosilňovača v lineárnom režime prevádzky;
Vyberte optimálnu virtuálnu úroveň zeme pre prevádzku na batériu.

Bolo všetko jasné? Našli ste v tomto článku niečo nové, originálne? Budem rád, ak zanecháte komentár alebo položíte otázku, ako aj zdieľate článok so svojimi priateľmi na sociálnej sieti "kliknutím" na príslušnú ikonu nižšie.

Dodatok (október 2017) Zachytené na webe: http://www.linear.com/solutions/1623 . Urobil dva závery:

Nie je nič nové pod slnkom.
Nehnal by si sa, pop, za lacnosťou! Vzal by som si vtedy normálny operačný zosilňovač - a dostal by som ukážkovo nízky kg.

Tento záznam bol zaslaný v , používateľom . Uložte si .

Komentáre VKontakte

254 myšlienok na Nízkoharmonický testovací signálový generátor na Wien Bridge”

Táto stránka používa Akismet na boj proti spamu.

Jednoduchý a pomerne spoľahlivý menič napätia je možné vyrobiť len za hodinu, pričom nemáte špeciálne zručnosti v elektronike. Na vytvorenie takéhoto meniča napätia boli otázky používateľov súvisiace s. Tento prevodník je pomerne jednoduchý, ale mal jednu nevýhodu - prevádzkovú frekvenciu. V tejto schéme bola výstupná frekvencia oveľa vyššia ako sieťová frekvencia 50 Hz, čo obmedzuje rozsah PN. Nový prevodník tento nedostatok neobsahuje. Rovnako ako predchádzajúci menič je určený na zvýšenie automobilových 12 voltov na úroveň sieťového napätia. V tomto prípade hlavný oscilátor prevodníka generuje signál s frekvenciou asi 50 Hertzov. Vyššie uvedený obvod môže vyvinúť výstupný výkon až 100 wattov (počas experimentov až 120 wattov). Čip CD4047 je veľmi široko používaný v elektronických zariadeniach a je pomerne lacný. Obsahuje multivibrátor-samooscilátor, ktorý má riadiacu logiku.

Na výstupe transformátora je použitá tlmivka a kondenzátor, impulzy po filtri sa už stávajú podobnými sínusoide, aj keď sú pravouhlé na bránach spínačov poľa. Výkon prevodníka je možné mnohonásobne zvýšiť, ak použijete budič na zosilnenie signálu a niekoľko párov koncových stupňov. Musíte však zvážiť, že v tomto prípade potrebujete výkonný zdroj energie a podľa toho aj transformátor. V našom prípade menič vyvíja skromnejší výkon.
Montáž sa uskutočnila na doštičke výlučne na demonštráciu obvodu. K dispozícii už bol 120 wattový transformátor. Transformátor má dve úplne identické 12 voltové vinutia. Na získanie špecifikovaného výkonu (100-120 wattov) musia byť vinutia dimenzované na 6-8 ampérov, v mojom prípade sú vinutia dimenzované na prúd 4-5 ampérov. Sieťové vinutie je štandardné, 220 voltov. Nižšie sú uvedené parametre PN.

Vstupné napätie - 9 ... 15 V (nominálne 12 voltov)
Výstupné napätie - 200...240 Voltov
Výkon - 100...120W
Frekvencia výstupného prúdu 50...65Hz

Samotnú schému nie je potrebné vysvetľovať, pretože nie je potrebné vysvetľovať nič zvláštne. Hodnota hradlových odporov nie je kritická a môže sa líšiť v širokom rozsahu (0,1-800 ohmov).
Obvod využíva výkonné N-kanálové spínače poľa radu IRFZ44, aj keď je možné použiť aj výkonnejšie - IRF3205, výber pracovníkov v teréne nie je kritický.

Takýto menič možno bezpečne použiť na napájanie aktívnych záťaží v prípade výpadkov sieťového napätia.
Počas prevádzky sa tranzistory neprehrievajú ani pri záťaži 60 wattov (žiarovka), tranzistory sú studené (pri dlhodobej prevádzke teplota nestúpne nad 40 ° C. Na želanie možno použiť malé chladiče na kľúče.

Zoznam rádiových prvkov

Označenie	Typ	Denominácia	Množstvo	Môj poznámkový blok
	multivibrátor	CD4047B	1	Do poznámkového bloku
VT1, VT2	MOSFET tranzistor	IRFZ44	2	Do poznámkového bloku
R1, R3, R4	Rezistor	100 ohmov	3	Do poznámkového bloku
R5	Variabilný odpor	330 kOhm	1	Do poznámkového bloku
C1	Kondenzátor	220 nF	1	Do poznámkového bloku
C2	Kondenzátor	0,47uF	1	Do poznámkového bloku
Tr1	Transformátor		1

Navrhovaný sínusový testovací tónový generátor je založený na Wienovom mostíku, vytvára veľmi nízke sínusové skreslenie a pracuje od 15 Hz do 22 kHz v dvoch čiastkových pásmach. Dve úrovne výstupných napätí - od 0-250 mV a 0-2,5 V. Zapojenie je celkom jednoduché a je odporúčané na montáž aj neskúseným rádioamatérom.

Zoznam dielov generátora zvuku

R1, R3, R4 = 330 ohmov
R2 = 33 Ohm
R5 = 50k duálny potenciometer (lineárny)
R6 = 4,7k
R7 = 47 tis
R8 = 5k potenciometer (lineárny)
C1, C3 = 0,022 uF
C2, C4 = 0,22 uF
C5, C6 = 47uF elektrolytické kondenzátory (50V)
IC1 = TL082 dvojitý operačný zosilňovač so zásuvkou
L1 = 28V/40mA lampa
J1 = BNC konektor
J2=RCA Jack
B1, B2 = 9V korún

Vyššie uvedený obvod je pomerne jednoduchý a je založený na duálnom operačnom zosilňovači TL082, ktorý sa používa ako oscilátor a vyrovnávací zosilňovač. Približne podľa tohto typu sa stavajú aj priemyselné analógové generátory. Výstupný signál je dostatočný aj na pripojenie 8 ohmových slúchadiel. V pohotovostnom režime je odber prúdu cca 5 mA z každej batérie. Existujú dva z nich, každý 9 voltov, pretože napájanie operačného zosilňovača je bipolárne. Pre pohodlie sú nainštalované dva výstupné konektory rôznych typov. Pre super jasné LED je možné použiť 4,7k rezistory R6. Pre štandardné LED - odpor 1k.

Priebeh ukazuje skutočný vzhľad výstupného signálu 1 kHz z generátora.

Zostava generátora

LED dióda slúži ako indikátor zapnutia/vypnutia zariadenia. Pokiaľ ide o žiarovku L1, počas procesu montáže bolo testovaných veľa typov žiaroviek a všetky fungovali dobre. Začnite rezaním dosky plošných spojov na správnu veľkosť, leptaním, vŕtaním a montážou.

Puzdro je tu polodrevené - polokovové. Na boky skrine odrežte dva kusy dreva hrubé asi centimeter. Odrežte kus 2 mm hliníkovej platne pre predný panel. A kúsok bieleho matného kartónu na číselník stupnice. Ohnite dva kusy hliníka, aby ste vytvorili držiaky batérií a pripevnite ich skrutkami po stranách.

Čip integrovaného časovača 555 bol vyvinutý pred 44 rokmi v roku 1971 a dodnes je populárny. Snáď žiadny mikroobvod neslúži ľuďom tak dlho. Čo na ňom nenazbierali, dokonca hovoria, že číslo 555 je počet možností jeho aplikácie :) Jednou z klasických aplikácií časovača 555 je nastaviteľný obdĺžnikový generátor impulzov.
Táto recenzia bude popisovať generátor, konkrétna aplikácia bude nabudúce.

Doska bola odoslaná zapečatená v antistatickom vrecku, ale mikroobvod je veľmi dubový a nie je také ľahké ho zabiť statickou elektrinou.

Kvalita montáže je normálna, tavidlo nie je umyté

Obvod generátora je štandardný na získanie pracovného cyklu impulzov ≤2

Červená LED je pripojená k výstupu generátora a pri nízkej výstupnej frekvencii bliká.
Podľa čínskej tradície výrobca zabudol dať do série s horným trimrom obmedzovací odpor. Podľa špecifikácie to musí byť aspoň 1 kOhm, aby sa nepreťažil vnútorný kľúč mikroobvodu, v skutočnosti však obvod pracuje aj s nižším odporom - do 200 Ohm, pri ktorom je generovanie narušené. Je ťažké pridať obmedzovací odpor na dosku kvôli rozloženiu dosky plošných spojov.
Rozsah prevádzkovej frekvencie sa volí inštalovaným prepojkou v jednej zo štyroch polôh
Predajca nesprávne uviedol frekvencie.

Reálne namerané frekvencie generátora s napájacím napätím 12V
1 - od 0,5 Hz do 50 Hz
2 - od 35 Hz do 3,5 kHz
3 - od 650 Hz do 65 kHz
4 - od 50 kHz do 600 kHz

Spodný odpor (podľa schémy) nastavuje trvanie pauzy impulzu, horný odpor nastavuje periódu opakovania impulzu.
Napájacie napätie 4,5-16V, maximálne zaťaženie výstupu - 200mA

Stabilita výstupných impulzov na 2. a 3. rozsahu je nízka vďaka použitiu kondenzátorov z feroelektrickej keramiky typu Y5V - frekvencia sa plazí nielen pri zmene teploty, ale aj pri zmene napájacieho napätia (a pri krát). Nekreslil som grafiku, beriem to za slovo.
V iných rozsahoch je stabilita impulzu prijateľná.

To je to, čo dáva na 1 rozsah
Pri maximálnom odpore trimrov

V meandrovom režime (horných 300 ohmov, dolných maximálne)

V režime maximálnej frekvencie (horných 300 ohmov, nižšie po minimum)

V režime minimálneho pracovného cyklu (horný zastrihávač na maximum, spodný zastrihávač na minimum)

Pre čínskych výrobcov: pridajte zakončovací odpor 300-390 ohmov, nahraďte 6,8uF keramický kondenzátor elektrolytickým kondenzátorom 2,2uF/50V a 0,1uF kondenzátor Y5V vymeňte za kvalitnejší 47nF X5R (X7R)
Tu je hotová schéma

Generátor som sám neprerobil, pretože. Tieto nedostatky nie sú pre moju aplikáciu kritické.

Záver: užitočnosť prístroja sa zistí vtedy, keď niektorý z vašich domácich produktov vyžaduje, aby ste naň aplikovali impulzy :)
Pokračovanie nabudúce…

Plánujem kúpiť +31 Pridať k obľúbeným Páčila sa recenzia +28 +58

Menič sa skladá z hlavného oscilátora 50 Hertz (až 100 Hz), ktorý je postavený na báze najbežnejšieho multivibrátora. Od zverejnenia schémy som pozoroval, že mnohí schému úspešne zopakovali, recenzie sú celkom dobré – projekt bol úspešný.

Tento obvod umožňuje získať na výstupe takmer sieťové napätie 220 Voltov pri frekvencii 50 Hz (v závislosti od frekvencie multivibrátora. Výstupom nášho meniča sú obdĺžnikové impulzy, ale neponáhľajte sa so závermi - takýto menič je vhodný na napájanie takmer všetkých domácich spotrebičov, s výnimkou tých, ktoré majú zabudovaný motor, ktorý je citlivý na tvar privádzaného signálu.

TV, prehrávače, nabíjačky z prenosných počítačov, notebookov, mobilných zariadení, spájkovačky, žiarovky, LED žiarovky, LDS, dokonca aj osobný počítač - to všetko je možné bez problémov napájať z navrhovaného meniča.

Pár slov o sile meniča. Ak použijete jeden pár výkonových spínačov radu IRFZ44, výkon je cca 150 wattov, výstupný výkon je uvedený nižšie v závislosti od počtu párov spínačov a ich typu

Tranzistor Počet párov Výkon, 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 1/2/3/4/5 400/650/900/1200/1500 Max

Ale to nie je všetko, jeden z ľudí, ktorí zostavili toto zariadenie, sa s hrdosťou odhlásil, že sa mu podarilo odobrať až 2 000 wattov, samozrejme, a to je skutočné, ak použijete povedzme 6 párov IRF1404 - skutočne zabijáckych kľúčov s prúdom 202 ampérov, ale maximálny prúd samozrejme nemôže dosiahnuť také hodnoty, pretože pri takýchto prúdoch by sa vodiče jednoducho roztavili.

Menič má funkciu REMOTE (diaľkové ovládanie). Trik je v tom, že na spustenie meniča je potrebné použiť plus s nízkym výkonom z batérie na linku, ku ktorej sú pripojené multivibračné odpory s nízkym výkonom. Niekoľko slov o samotných odporoch - vezmite všetko s výkonom 0,25 wattov - nebudú sa prehrievať. Tranzistory v multivibrátore potrebujú pomerne výkonné, ak sa chystáte stiahnuť niekoľko párov výkonových spínačov. Z našich je vhodný KT815 / 17 a ešte lepšie KT819 alebo dovážané analógy.

Kondenzátory - sú frekvenčne nastaviteľné, ich kapacita je 4,7 μF, pri tomto usporiadaní komponentov multivibrátora bude frekvencia meniča okolo 60 Hz.
Transformátor som zobral zo starého neprerušiteľného zdroja, výkon tranzu sa volí na základe požadovaného (vypočítaného) výkonu meniča, primárne vinutia sú 2 až 9 voltov (7-12 voltov), sekundárne vinutie je štandardné - sieť.
Filmové kondenzátory s menovitým napätím 63/160 voltov alebo viac vezmite ten, ktorý je po ruke.

No to je všetko, len dodám, že výkonové spínače pri vysokom výkone zohrejú ako kachle, potrebujú veľmi dobrý chladič, plus aktívne chladenie. Nezabudnite izolovať páry jedného ramena od chladiča, aby ste predišli skratu tranzistorov.