Setting96.ru

Строительный журнал
38 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цифровой генератор от 1Hz до 40 МНz, это просто

Цифровой генератор от 1Hz до 40 МНz, это просто.

DDS синтезатор на AD9850, привлекает радиолюбителей своей простотой и возможностями.

Обычно цифровые генераторы частоты, в которых требуемое значение частоты устанавливают с помощью клавиатуры, как правило, выполнены на микроконтроллере, диапазон генерируемых частот ограничен несколькими мегагерцами, а получение точного значения частоты в широких пределах затруднительно. Описываемый в статье генератор тоже содержит микроконтроллер, но использован он только для управления специализированной микросхемой — синтезатором частоты AD9850 . Применение этой микросхемы позволило расширить диапазон генерируемых частот от 0Hz до 40 МНz, в пределах которого можно получить любое значение частоты с точностью 1Hz.

DDS синтезатор AD9850

Структурная схема синтезатора AD9850 изображена на рис. 1. Его основа — аккумулятор фазы, формирующий код мгновенной фазы выходного сигнала. Этот код преобразуется в цифровое значение синусоидального сигнала, который с помощью ЦАП превращается в аналоговый и подвергается фильтрации. Компаратор позволяет получить выходной сигнал прямоугольной формы. Его частота fout (в герцах) определяется формулой

Fout — выходная частота, Hz ;

Fin — тактовая частота, Hz ;

∆ – 32-битное значение кода частоты.

Мак­симальное значение Fout не может превосходить половины тактовой частоты.

Основные технические характеристики AD9850 (при напряжении питания ).

2 выходных сигнала

Частота тактового генератора, МНz: 1…125

Максимальный потребляемый ток (при fin=125 МГц), мА 95

Число разрядов ЦАП 10

Максимальный выходной ток ЦАП (при Rset=3,9 кОм), мА 10,24

Максимальная интегральная нелинейность ЦАП, МЗР 1

Компаратор имеет подстройку, переменным резистором R13.

Напряжение на выходе компаратора, В:

минимальное высокого уровня 4,8

максимальное низкого уровня 0,4

Для загрузки данных в микросхеме AD9850 предусмотрены параллельный и последовательный интерфейсы.

В последнем случае данные (слово длиной 40 бит) вводят через ее вход DАТА.

Каждый бит данных сопровождают импульсом положительной полярности на входе синхронизации W_CLK.

После загрузки управляющего слова по импульсу положительной полярности на входе F U _ U D происходит замена параметров генерации новыми..

Принципиальная схема управления генератором изображена на рис. 2.

Управляет синтезатором DD2 микроконтроллер DD1.

Управление происходит с помощью энкодера Sk1 с кнопкой Кн0, и дополнительных кнопок Кн1Кн6.

Вращая ручку энкодера вправо или влево, производим изменение частоты на экране ЖКИ прибора, и одновременно получаем это же значение частоты в виде прямоугольника и синуса на выходе схемы.

Кн0 * задает шаг установки частоты с помощью энкодера Sk1 (1Hz, 10Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHz, 1MHz, выбор значений по «кольцу» , данный режим работы кнопки Кн0 * актуален только в версии программы 1.0).

Значение выходной частоты выставляется с точностью порядка 1Hz, что достаточно для большинства случаев.

Кнопки Кн1Кн6, это кнопки быстрого доступа, с их помощью можно устанавливать определенную частоту генератора одним нажатием кнопки.

Каждая кнопка Кн1Кн6, это есть ячейка с памятью.

В них прописывается значение частоты следующим образом: сначала устанавливаем нужную нам частоту на экране ЖКИ с помощью энкодера Sk1,

нажимаем и длительно удерживаем Кн0 , на экране появится надпись «record» , не отпуская Кн0, нажимаем любую кнопку Кн1 – Кн6 нужной нам ячейки, на экране это будет отражено надписью «is made», запись в ячейку произведена.

Читать еще:  Сифонит из окна регулировка

Введенные в ячейки значения частоты сохраняются в энергонезависимой памяти микроконтроллера.

А так же еще следует знать, что при старте МК всегда считывается установка частоты с ячейки Кн1.

А значение, записанное в ячейке кнопки Кн6, управляет выходом РD7(13 ножка МК), которое в свою очередь по цепочке D1 R1 отключает генерацию прямоугольного сигнала генератора AD9850.

К сожалению, DDS выдаёт побочные сигналы, уровень которых зависит от тактовой и выходной частот (при частоте более 5MHz (или любое значение частоты, внесенное в ячейку Кн6) по цепочке D1 R1 можно с МК подать лог . 1 , при этом не будут, вносится искажения в синусоидальный сигнал генератора, это в случае если это требуется пользователю прибора, в противном случае цепочку из деталей D1 R1 не устанавливать).

FUSE:

Программа написана для работы МК на тактовой частоте 8 МГц. МК тактируется от внутреннего RS осциллятора.

Примеры работы генератора, в фотографиях.

Небольшое видео, работы программы управления и генератора, в разных режимах управления частотой.

Простой генератор ШИМ-сигнала

Широтно-импульсно модулированный сигнал очень часто применяется в электронике для передачи информации, регулировки мощности или формирования постоянного напряжения произвольного уровня. В этой статье описано устройство на операционном усилителе, размером 20х20мм из 15 элементов, которое генерирует ШИМ-сигнал.

Формирование ШИМ-сигнала

ШИМ-сигнал (PWM) представляет собой последовательность импульсов, частота которых неизменна, а модулируется длительность импульсов. Большинство микроконтроллеров легко справляются с этой задачей, но что делать если нет желания программировать и использовать такое мощное средство для такой простой задачи? В этом случае можно использовать дискретные элементы.

Для начала необходимо сформировать последовательность пилообразных импульсов и подать ее на вход компаратора. На второй вход компаратора подается модулирующий сигнал, например, напряжение с переменного резистора. Если напряжение генератора выше напряжения на втором входе — на выходе напряжение близко к напряжению питания. Если напряжение генератора ниже — на выходе ноль.

На рисунке Uк — напряжение команды (постоянный уровень, заданный переменным резистором), Uген — напряжение генератора, UPWM — ШИМ-сигнал.

Схема

Все эти задачи можно легко выполнить при помощи двух операционных усилителей так как показано на схеме.

Схема генератора ШИМ

В схеме применена микросхема LM358N, которая использует однополярное питание и содержит два канала в одном корпусе SO8.

Печатная плата

Все элементы, кроме резистора R3, предназначены для поверхностного монтажа и располагаются на плате с минимальным размером. R3 расположен на обратной стороне платы. Генераторные схемы очень капризны с точки зрения трассировки печатных плат. Если изменить топологию платы нельзя гарантировать ее работоспособность. Первая версия платы генерировала пилообразное напряжение с очень низкой амплитудой и ее было невозможно использовать.

Плата генератора ШИМ-сигнала

Сборка и работа схемы

Сама плата очень маленькая — 20х20 мм и легко изготавливается методом ЛУТ. Она лишь немного больше переменного резистора, изменяющего скважность сигнала.

Плата генератора ШИМ в сборе

Технические характеристики

  • напряжение питания, 5-15В
  • диапазон изменения скважности, от 1 до бесконечности
  • рабочая частота, 500Гц
  • потребляемый ток, не более, 2мА

Рабочая частота определяется конденсатором C1. Для снижения частоты можно увеличить его емкость и наоборот.

Список элементов

  1. ИМС LM358N в корпусе SO8 (DA1), 1 шт.
  2. Резисторы 20кОм в корпусе 0805 (R1,R2,R4-R6), 5 шт.
  3. Резисторы 10кОм в корпусе 0805 (R7,R8), 2 шт.
  4. Любой переменный резистор с шагом выводов 5мм и сопротивлением 50кОм
  5. Конденсаторы 0,1мкФ в корпусе 0805 (C1,C2,C4), 3шт.
  6. Конденсатор танталовый 47мкФ, 16В, типоразмера С, T491C476K016AT (C3), 1шт.
Читать еще:  Синхронизация самсунг c3322 с пк

Видео работы

Работает плата достаточно стабильно. На видео видно, как меняется яркость светодиода. Неудобство только в том, что используется лишь половина диапазона резистора R3. То есть в первой и последней четверти положения вала напряжение остается без изменения.

Генератор импульсов на транзисторах с регулировкой частоты своими руками

1. Купить готовый генератор синуса для лечебных катушек Мишина. По Украине любой транспортной компанией. В Россию и в другие страны отправка почтой. Далее

2. К174ГФ2 (XR2206) + TDA7052A

  • XR2206 — генератор синусоиды, питание: 10. 26 Вольт. Амплитуда выхода синусоиды 60 мВ.
  • TDA705 2 A — усилитель, питание 4.5. 18 В, мощность 1 Вт, до 300 кГц. (слабенькая)

3. К174ГФ2 (XR2206) + TDA705 6 A (TDA705 6 B)

Генератор синусоиды на микросхеме К174ГФ2 (XR2206) и усилитель на TDA7056A(B) — минимум обвязки, питание 12 вольт. TDA7056A(B) размещаем на радиаторе. Питать можно до 18 вольт. Есть искажения синусоиды. TDA7056A (B) 4.5-18 В, 3.5 Вт, до 300 кГц. Чем выше частота тем слабей усиление и больше нагрев микросхемы. TDA7056A(B) обязательно размещать на радиаторе.

4. К174ГФ2 (XR2206) + TDA7495 (2 X 11 Вт — до 600 кГц )

5. К174ГФ2 (XR2206) + LM1875T или TDA7265 и т.д.

6. К174ГФ2 (XR2206) + TCA0372DP1G

Генератор синусоиды на микросхеме К174ГФ2 ( XR2206 ) и усилитель TCA0372DP1G. Если двух полярное питание, то понадобиться минимум обвязки.

7. Генератор синуса + усилитель, одна из микросхем: AD815, LT1210, LT1795, THS6012, AD8016, AD8392A — мощные ОУ.

Предусилители (единтичные аналоги): КР1040УД1, КР1053УД2, КР1401УД5, TL072, LM358 (LM158,LM258), GL358, NE532, OP295, OP290, OP221, OPA2237, TA75358P, UPC1251C, UPC358C и т.д.

8. К174ГФ2 (XR2206) + усилитель на транзисторах, класс А

Идеальный синус на усилителе класса А. Автор: Денис Горелочкин. P1 — подстройка частоты для нашего диапазона 280-380 кГц. R4 — амплитуда синусоиды. Минус схемы — это большой нагрев и большие токи потребления.

8.1 К174ГФ2 (XR2206) + усилитель на транзисторах. Маломощняя упрощённая схема. Минусы — искажения синусоиды. На низкодобротных катушках малые токи.

9. SG3525A — регулировка мощности регулируется питающим напряжением (автор Денис Горелочкин). Минусы — присутствуют «иголки» на синусоиде. Уходит частота при нагреве.

9.1 SG3525A — упрощённая маломощная схема (автор Денис Горелочкин). Уходит частота при нагреве.

10. К561ЛН2 — генератор синусоиды, R6, С3 — регулировка частоты

11. К176ЛА7 — генератор синусоиды, R1 — регулировка симметрии, R6, С3 — регулировка частоты, R7 — качество синусоиды

12. 555 — генератор синусоиды

15. Автогенераторы на К561ЛА7

14. Автоген от Дениса Горелочкина den737 (рисунки здесь)

Запускается легко как TDA7056А (на TDA7056В хуже, но зависит от схемы). Следует делать компактный монтаж и ферритовое кольцо располагать ближе к ногам 3 и 6 TDA7056. Питание не поднимать выше 12 В (зависит от подключённой катушки — её добротности).

Для схемы с тремя конднесаторами 47 нано, чтоб уменьшить потребление нужно увеличить индуктивность до 30-35 мкГн, а номинал конденсатора, который возле него, снизить до 10нф (при 300кГц). Для 285кГц — 11нф. 1нф добавляет, примерно, 40ма к общему.

Читать еще:  Бачок для унитаза регулировка воды

детектор (на Сопротивление 1 Ом) на маленьком вольтметре (как раньше были на магнитофонах) и можно контролировать прибор во время работы.

Схема с общим эмиттером

Две простых схемки, если есть промышленные генераторы. Питание от 12 до 24 вольт. Из минусов — искажения до 5%

Мини-лаборатория юного радиолюбителя. Функциональный генератор

Эпиграф.
«Когда собаке не фиг делать, она… песенки поет»

Признаться, я очень часто отвлекаюсь на всякие «полезно-бесполезные» поделки (это я про свое хобби: Ардуино, радиоэлектроника), которые не занимают много времени. И те, кто со мной хорошо знаком знают об этой моей особенности. Причем, я как быстро «вспыхиваю», так же быстро могу потерять всяческий интерес к тому или иному проекту. Копошась в интернете могу назаказывать в Китае кучу всяких интересных модулей, а получив их благополучно скинуть в коробку, зачастую даже и не распечатав пакетик 🙂 Потому что меня уже заинтересовало что-то другое. Я знаю, что это не хорошо, но ничего поделать не могу.

Как-то просматривая китайские электронные конструкторы на моей любимой (как иногда пишут: ЛЕГЕНДАРНОЙ) микросхеме NE555 выделил для себя два интересных набора для самостоятельной сборки:

Слева — генератор прямоугольных импульсов, с возможностью установки частоты и справа — функциональный генератор сигналов на выбор: меандр, синус, пила. Но… только на частоте 1 kHz.

Что же это такое — "Функциональный генератор"? Это устройство, которое имеет возможность формирования сигналов различных форм (как правило, более 3-х наиболее типичных сигналов: синус, прямоугольник, треугольник/пила). Такой прибор просто необходим в практике радиолюбителя для настройки различных радиолюбительских схем – усилителей, цифровых устройств, фильтров и так далее.

Как говориться: «глазки заблестели, ручки затряслись», ХОЧУ. Точнее, ХОЧУ СДЕЛАТЬ. Но непросто сделать/скопировать, а объединить два этих набора в одной поделке.

Изучив внимательно китайскую схему можно отметить, что неспроста китайцы клепают генератор только на одну частоту (1 kHz) — фильтры рассчитаны именно для этой частоты. Так что «ХАЛЯВЫ ТУТ НЕТ»: только МЕАНДР будет на всех частотах. Остальные сигналы (синус, треугольник и интегратор) — только при установке частоты 1 kHz. Меня вполне такой расклад устраивает. Далее несколько часов напряженной работы и «усовершенствованная» схема:

Как вы смели заметить, добавлен блок переключения частот и подстроечный резистор (100 kOm) для точной подстройки частоты. Следом печатная плата (не без гордости отмечаю, что ее размер буквально на 10 мм больше, чем у китайского варианта). Есть пару «плюшек»: все детали — выводные (значит, легко паять новичкам), два варианта подключения питания, два варианта подключения выходного сигнала.

Ну и далее, как обычно «Лутим-травим-паяем. ». Не буду на этом заострять внимание. Вот как выглядит готовое устройство:

Заработало сразу, да и чему тут не заработать.
Просто приведу результаты контрольных проверок:

Синус. Похож, очень даже.


Пила. Ну это… не идеально, но сойдет.


Треугольник. Нормально.


А вот форма меандра вызывает небольшое недоумение: горизонтальные линии слегка «не параллельны». Однако для большинства цифровых схем — вполне сойдет. Тем более, что мне не довелось увидеть как работает «китайский оригинал» 🙂

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector