|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Düşük harmonik distorsiyonlu sinyal üreteci. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Ölçüm teknolojisi Ses kaydetme ve ses üretme ekipmanının kalitesini karakterize eden AF sinyallerinin doğrusal olmayan bozulmaları genellikle harmonik bozulma ile değerlendirilir; yüksek kaliteli cihazlar için bu değerin yaklaşık %0,1'lik eşik değerini aşmaması gerekir. Bu seviyedeki bozulmaları ölçmek için, birkaç kat daha düşük harmonik katsayılı bir sinyal üreteci gereklidir, bu nedenle, önerilen cihazı geliştirirken, doğrusal olmayan sinyal bozulmalarının azaltılmasına asıl dikkat gösterildi. Temel teknik özellikler:
Cihazın üretilen frekans aralığı, her birinde frekansın çift değişkenli bir dirençle değiştirildiği dört alt aralığa bölünmüştür. Çıkış voltajı 20 dB'lik adımlarla sorunsuz ve ayrı bir şekilde ayarlanabilir. Jeneratörün fonksiyonel diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir. 1. Temeli, pozitif geri besleme devresi (POS) bant geçiş filtresi R1C1R2C2 (Wien köprüsü) tarafından oluşturulan ve negatif geri besleme devresi (OSC), genliği stabilize etmek için düğümler ve elemanlar tarafından oluşturulan geniş bant amplifikatörü A3'dir. çıkış voltajı R4, R1, U2, A7-AXNUMX.
Bant geçiren RC filtresi, paralel salınım devresine benzer ve fp=1/2piRC yarı rezonans frekansında (R1=R2=R ve C1=C2=C ile), en yüksek olan 1/3'lük bir maksimum iletim katsayısı sağlar. kalite faktörü ve en iyi seçici özellikler. Salınım frekansı, R1 ve R2 dirençlerinin direncindeki veya C1 ve C2 kapasitörlerinin kapasitansındaki koordineli değişikliklerle ayarlanabilir. Açıkçası, jeneratörün kendi kendini uyarması için, amplifikatör A1'in geri besleme devresi tarafından belirlenen iletim katsayısının üçe eşit olması gerekir. Bu kadar düşük bir kazançla, derin geri besleme kullanarak geniş bir frekans aralığına ve amplifikatörün kendisinde çok düşük (%0,01'den az) bir distorsiyon seviyesine ulaşmak zor değildir. Jeneratörün harmonik distorsiyon faktörünün düşük olmasını sağlamak için çıkış voltajının genliğinin belirli bir seviyede stabilize edilmesi gerekir. Bunu yapmak için amplifikatör, kontrollü bir zayıflatıcı olarak genellikle bir termistörün veya alan etkili transistörün dahil edildiği doğrusal olmayan bir geri besleme döngüsüyle kaplanır. Bununla birlikte, ilk durumda, jeneratörün harmonik katsayısını% 0,05'ten az, ikincisinde -% 0,1'den az orta frekanslarda basit bir şekilde elde etmek zordur, bu nedenle kontrollü bozulmanın azaltılmasına özel önem verilmiştir. zayıflatıcı. Amplifikatör A1'e sağlanan OOS voltajı iki bileşenin toplamı olarak temsil edilebilir: genliği her zaman çıkış voltajının 1/3'üne eşit olan bir sabit ve zarfının doğası şu şekilde belirlenen bir değişken: OOS devresinin özellikleri ve aralığı istikrarsızlaştırıcı faktörlere bağlıdır: elemanların sıcaklık ve zaman kayması parametreleri, frekans aralığında filtre iletim katsayısındaki değişiklikler, vb. (ikinci bileşenin genliği birkaç büyüklük sırası daha küçüktür) ilkine göre). Bu, yalnızca doğrusal elemanlar (bölücü R1R3 ve toplayıcı A4) ve bir değişken içeren bir kanal aracılığıyla amplifikatör A7'in ters çevirme girişine sabit bir bileşen sağlayarak doğrusal olmayan distorsiyonu azaltmak için iki kanallı bir OOS devresi kullanma fikrine yol açtı. bileşen, genlik stabilizasyon kanalı (U1, A2-A6) aracılığıyla toplayıcı A7'ye sabit bir bileşenle eklenen bir düzeltme sinyali üretir. İkinci kanal aşağıdaki gibi çalışır. Amplifikatör A1'in çıkış sinyali, doğrultucu U1 tarafından düzeltilir ve ondan çıkarılan voltaj, entegratör A2'de, çıkış salınımlarının seviyesini ayarlayan bir referans ile karşılaştırılır. Entegre fark voltajı, zayıflatıcı A4'ü doğrudan ve zayıflatıcı A5'i ters çevirici takipçi A3 aracılığıyla çalıştırır. Jeneratörün bölücü R3R4 ve filtrenin transfer katsayıları 1/3'e eşit olan sabit (sabit) çalışma modunda, giriş voltajlarındaki fark ve ayrıca entegratör A2 ve tekrarlayıcı A3'ün çıkış voltajları sıfıra yakındır. . Bu nedenle A4 ve A5 zayıflatıcılarının çıkışlarındaki sinyallerin genlikleri aynıdır ve A6 diferansiyel amplifikatörünün çıkış voltajı da sıfıra yakındır. Sabit olmayan modda, amplifikatör A1'in çıkış sinyalinin genliğindeki bir değişiklik, düzeltilmiş voltajın referans olana göre bir yönde veya başka bir yönde sapmasına ve sonuç olarak entegratör A2 ve tekrarlayıcı A3'ün çıkış voltajlarına neden olur. . Bu kontrol sinyallerinin etkisi altında, A4 ve A5 zayıflatıcılarının iletim katsayıları zıt yönlerde değişir ve amplifikatör A6'nın çıkışında jeneratörü sabit moda getiren sinüzoidal bir voltaj belirir. Çıkış salınımlarının genliği sabit değere göre arttıkça, amplifikatör A6'nın çıkışında birinci çıkışla aynı fazda olan bir sinyal belirir ve azaldığında faz dışı görünür. Küçük bir sinyalde çalışan kontrollü zayıflatıcıların kullanılması ve doğrusal olmayan bozulma ürünlerinin kısmi telafisi, jeneratör harmonik seviyesinin önemli ölçüde azaltılmasını mümkün kılmıştır.
Cihazın şematik diyagramı. Ana amplifikatörü, güçlendirilmiş sinyal için paralel bağlanmış iki diferansiyel giriş aşaması (VT1, VT2 ve VT5, VT6) içerir. Bu sayede amplifikatör, alternatif voltajın her iki yarım dalgası için de simetriktir; bu, çoğu yüksek kaliteli RC osilatöründe sinyal spektrumunun özellikle ikinci, en büyük bileşeni olan eşit harmoniklerin seviyesini önemli ölçüde azaltır. Amplifikatörün bir diğer özelliği, diferansiyel kademe transistörlerinin tabanlarına bağlı R39, R32.2 ve R40 dirençlerinden geçen düşük akımdır. Temel akımlardaki farka eşittir, dolayısıyla benzer akım aktarım katsayıları h21e olan transistörler seçilerek önemli ölçüde azaltılabilir. Sonuç olarak, çift değişkenli direnç R32'nin bölümlerinin tutarlılığı gereksinimlerini azaltmanın ve ilk bölümünü (R32.1) doğrudan VT1, VT5 transistörlerinin tabanlarına (izolasyon kapasitörü olmadan) bağlamanın mümkün olduğu ortaya çıktı. Amplifikatörün kendi gürültüsünü azaltmak için, diferansiyel aşamaların hareketsiz akımı nispeten küçük (yaklaşık 100 μA) olacak şekilde seçilir. VT1 ve VT5 transistörlerinin toplayıcılarından gelen sinyaller, VT7, VT9 ve VT8, VT10 transistörleri üzerinde yapılan simetrik bir voltaj amplifikatörüne beslenir. Doğrusal olmayışı azaltmak için, iletim katsayısını 13...15'ye düşüren yerel OOS (dirençler R8 ve R12) ile kaplanır. Dirençler R19, R20, kompozit transistörler VT12VT14 ve VT13VT15'te çıkış aşaması için voltaj kaynağı moduna yakın koşullar yaratır ve bu aynı zamanda amplifikatörün doğrusallığının arttırılmasına da yardımcı olur. Bu aşamanın hareketsiz akımı, R16 direncinin ayarlanmasıyla ayarlanır. Geniş bir geri besleme derinliğinde ve geniş bir bant genişliğinde kararlı çalışma için amplifikatör, diferansiyel aşamaların yük dirençlerine (R1 ve R1) paralel bağlanan R11C2 ve R2C10 devreleri tarafından frekans düzeltmesi ile sağlanır. Bu devreler tarafından ayarlanan açık döngü geri beslemeli amplifikatörün kesme frekansı 20...25 kHz aralığındadır. Düzeltilmemiş amplifikatör ve düzeltme devrelerinin frekans tepkisinin birleştirilmesinin bir sonucu olarak, karakteristiğin oktav başına 6 dB'lik bir eğime sahip bölümü daha da genişledi. Gerilim amplifikatörünün kesme frekansı birkaç megahertz civarındadır. Ek olarak, tüm amplifikatörün stabilite marjını arttırmak için OOS devresine bir C19R69 zorlama bağlantısı dahil edilmiştir. Amplifikatörün çıkış sinyali, transistör VT16 üzerindeki tekrarlayıcıdan geçer, VD6 diyotu tarafından düzeltilir ve op-amp DA1 üzerinde yapılan bir entegratöre gider. Referans voltajı trimer direnci R35'ten beslenir. Op-amp çıkışından, belirtilen sinyallerin farkının entegre edilmesinin sonucuna eşit bir voltaj, transistör VT17.1'in kapısına ve op-amp DA2 üzerindeki ters çevirici takipçisi aracılığıyla - transistör VT17.2'nin kapısına etki eder. .52. R55-R49 dirençleriyle birlikte bu transistörler kontrollü zayıflatıcılar oluşturur. Transistör özelliklerinin doğrusal olmaması, R50, R56 ve R57, R20 dirençlerinden oluşan OOS devreleri tarafından azaltılır. En iyi sonuçları elde etmek için alan etkili transistörlerin kapılarındaki sabit voltajın kesme voltajının %50...2'si dahilinde olması gerektiği ve OOS devrelerindeki dirençlerin direncinin çok fazla olması gerektiği deneysel olarak tespit edilmiştir. kanallarının direncinden daha büyüktür. Bu, tarif edilen zayıflatıcılarda dikkate alınır ve op-amp DA33'nin evirici girişindeki voltaj, zayıflatıcıları sabit modda kontrol eden en iyi voltaj oranını ayarlamak için RXNUMX direncini ayarlayarak ayarlanabilir. Zayıflatıcıların çıkış sinyallerindeki fark, op-amp DA4 üzerindeki diferansiyel amplifikatör tarafından güçlendirilir ve R66-R68, R70-R72, R40 dirençleri üzerinde yapılan bir OOS voltaj toplayıcı aracılığıyla ana amplifikatörün ters çevirme girişini etkiler. OOS devresinin 1/3'e yakın iletim katsayısı, her alt aralıkta ayrı ayrı R68, R70-R72 düzeltme dirençleri ile ayarlanır. Frekans ayarı, alt bantların değiştirilmesi ve istikrarsızlaştırıcı faktörler, çıkış geriliminde değişikliklere neden olur ve buna önceki seviyeye geri dönen süreçler eşlik eder. Örneğin, çıkış sinyali arttıkça, doğrultucunun (VD6) çıkışındaki voltaj artar ve bu nedenle, transistör VT17.1'in kapısındaki kontrol voltajı azalır ve transistör VT17.2'nin kapısındaki kontrol voltajı artar. Bu nedenle zayıflatıcıların kazancı zıt yönlerde değişir ve op-amp DA4 üzerindeki amplifikatörün ortak mod çıkış sinyalinin genliği artar ve ana amplifikatörün kazancı azalır. Sonuç olarak, jeneratör çıkış sinyalinin genliği ve op-amp DA1'in evirici girişindeki düzeltilmiş voltaj, önceki sabit değere geri döner. Jeneratörün çıkış voltajı, op-amp DA3'te bir AC voltmetre ile ölçülür. PA1 mikroampermetresi, op-amp'i çevreleyen OOS devresindeki VD7-VD10 doğrultucu köprüsünün köşegenine dahil edilmiştir. Jeneratörün çıkış voltajı, değişken bir direnç R26 ve dirençli bir bölücü R27-R30 ve SA2 anahtarından oluşan bir adım zayıflatıcı ile ayarlanır. Jeneratör iki kutuplu stabilize bir kaynaktan güç alır. Ondan tüketilen akım 100 mA'dan azdır. Ayrıntılar ve tasarım. Cihaz esas olarak ±5 ve ±%10 nominal değerden izin verilen direnç sapmasına sahip MLT dirençlerini kullanır. R31, R39 ve R27-R30 dirençleri ±%0,5...1 doğrulukla seçilir. Düzeltici dirençler - SP3-44, SP3-27 veya SP3-16. Frekansı ayarlamak için çift telli sargılı değişken direnç PTP kullanılır, ancak bu, 2...50 kOhm dirençli diğer tipteki dirençlerin kullanımını hariç tutmaz (C8- kapasitörlerinin kapasitansında buna karşılık gelen bir değişiklik ile) C15). Jeneratörün kurulumunu ve makalenin başında belirtilen harmonik katsayıyı elde etmeyi kolaylaştırmak için, R32 direncinin bölümlerinin dengesizliği% 2,.3'ü geçmemelidir. Kondansatörler C1, C2, C4, C5, C7, C19 - KM4 veya KM5; C3, C6 - K50-6; C16-C18 - K50-3; C8-C15 - K73, K76, MBM. Alt bantlardaki frekans ayarlama hatasını azaltmak için, ikincisinin kapasitansı %1...2'den daha kötü olmayan bir doğrulukla seçilmelidir. Diyagramda belirtilen kapasitans değerleri iki kapasitörün paralel bağlanmasıyla elde edilir (örneğin C8, C12, 3,3 ve 0,68 μF kapasiteli kapasitörlerden oluşur). KD521A diyotları KD522A, KD522B, KD509A, KD510A ile değiştirilebilir ve KS162A zener diyotu KS156A ile değiştirilebilir. VT21, VT1, VT2, VT5 transistörlerinin statik akım transfer katsayıları h6e% 20'den fazla farklılık göstermemeli ve VT7-VT10 transistörleri -% 30 oranında farklılık göstermemelidir. VT1-VT6 transistörleri için bu katsayılar 150...250, VT7-VT10 - 100...200, VT12-VT15 - 80...200 aralığında olmalıdır. Diyagramda belirtilenlerin yerine, KPS315V - KPS1E'yi monte etmek yerine KT3 (VT10-VT12, VT14-VT361, VT4) ve KT7 (VT9-VT13, VT15, VT104, VT104) serisinin transistörlerini kullanmak mümkündür, ayrıca kesme voltajlarına sahip KP303V - KP303E transistörleri, % 30'dan fazla farklılık göstermez. OU K140UD7, K140UD8A, K140UD8B, K140UD6 ile değiştirilebilir. Cihaz, toplam sapma akımı 261 μA ve çerçeve direnci yaklaşık 100 Ohm olan bir M800M mikro ampermetre içerir. SA1, SA2 - PG3, soket XS1 - CP50-73 anahtarları. Jeneratör elemanlarının çoğu, 2 mm kalınlığında fiberglastan yapılmış baskılı devre kartı üzerine yerleştirilmiştir. Direnç R25, seviye regülatörü R26'nın terminallerine lehimlenir, bölücü dirençler R27-R30, SA1 anahtarının terminallerine lehimlenir. Kondansatörler C8-C15, C19 ve dirençler R31, R39, R67-R72, R40, çift değişkenli direnç R32'nin yanına monte edilen ek bir baskılı devre kartına monte edilir (çünkü baskılı devre kartı iletkenlerinin boyutları ve deseni, kapasitörlerin çizimi verilmemiştir). Direnç R60 ve kapasitör C17, mikroampermetre PA1'in terminallerine monte edilmiştir.
Cihazın kurulumu, stabil güç kaynağının çıkışlarındaki ±14,5...16 V aralığında olması gereken voltajların ölçülmesiyle başlar. Bundan sonra, R66 direncinin terminallerinden biri geçici olarak lehimlenir ve çalışma amplifikatörün modu doğru akım açısından kontrol edilir. R2, R10 dirençleri arasındaki voltaj düşüşü 2,3...2,7 V, R12, R14 - 1,7...2,1 V ve R13, R15 - 1,1.. .1,5 V dirençlerinde olmalıdır. Düzeltici direnç R16, hareketsiz durumu ayarlar çıkış aşamasının akımı 1,5... 2,5 mA'ya. Amplifikatörün çıkışındaki sabit voltaj ±10 mV'den fazla olmamalıdır. Gerekirse bu, R5 veya R6 direncinin ek bir yüksek dirençli direnç (15...150 kOhm) ile şöntlenmesiyle sağlanabilir. Ardından amplifikatörün parazitik kendi kendine uyarılmasının olmadığından emin olun. Öyleyse, C1, C2 düzeltme kapasitörlerinin kapasitesini artırın ve R69C19 zorlama devresinin elemanlarını seçin. Bundan sonra, DA1, DA2, DA4 op amp'leri dengelenir, R66 direncinin terminali lehimlenir ve R32, R33, R35, R37 dirençlerinin kaydırıcıları orta konuma ayarlanır ve SA1 anahtarı, “x10” konumu (100...1000 Hz). R70 ve R35 dirençlerini ayarlayarak bu alt aralıkta üretim meydana gelir; R35 direnci, 5 V'luk maksimum çıkış voltajını ayarlar. Daha sonra osiloskop senkronizasyon girişini jeneratör çıkışına bağlayın ve op-amp DA4 çıkışındaki sinyal şeklini kontrol edin. Düzeltici dirençler R70 ve R33, bu sinyalin mümkün olan en küçük genliğini elde eder ve -17... aralığında olması gereken transistörler VT0,4'nin kapılarındaki kontrol voltajlarını kapatır (yüksek dirençli girişli bir voltmetre ile ölçülür). -1,6 V. Geriye kalan alt aralıklarda op-amp DA4 çıkışındaki bozulmamış sinyalin kararlı üretimi ve en düşük genlikleri, R68, R71, R72 düzeltme dirençleri kullanılarak elde edilir. Sinyalin frekans genliği yeterince kararlı değilse, R44 direncinin direnci artırılır. Genliği dengelemek için meydana gelen düşük frekanslı (0,1...1 Hz) salınımlar, birkaç kilo-ohm dirençli bir direncin C16 kapasitörüne seri bağlanmasıyla ortadan kaldırılır. Ölçek kalibre edilir ve dijital frekans ölçer kullanılarak alt aralıklar değiştirilirken frekans değişim faktörü kontrol edilir. Op-amp DA3'te bir voltmetre ayarlamak, R59 direncini seçerek gerekli hassasiyeti ayarlamaya gelir. 10... 105 Hz frekans bandındaki voltmetre iletim katsayısının eşitsizliği %1'i geçmemelidir. Yazar: N. Shiyanov
Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı
04.05.2024 Hava akımlarını kullanarak nesneleri kontrol etme
04.05.2024 Safkan köpekler safkan köpeklerden daha sık hastalanmaz
03.05.2024
▪ Bir fırtına sırasında genetik mühendisliği ▪ Küçük yüz ifadelerini izleyen bir sensör ▪ AMD FirePro S9300 x2 Çift İşlemci Hızlandırıcı ▪ STM32CubeIDE - ST'den yeni evrensel geliştirme aracı
▪ şantiye bölümü Elektrik işleri. Makale seçimi ▪ makale koruyucu melek. Popüler ifade ▪ makale Sarkıt nedir? ayrıntılı cevap ▪ makale Teknik öğretim yardımcılarının kullanımı. İş güvenliği ile ilgili standart talimat ▪ makale Amatör radyo ekipmanının düğümleri. Filtreler ve eşleşen cihazlar. dizin
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri