Funkčný generátor s obvodom XR2206CP

K môjmu prvému novokupenému digitálnemu osciloskopu som si chcel zostaviť funkčný generátor. Ešte na strednej škole som zohnal obvod XR2206CP, ktorý som chcel použiť do obvodu generátora avšak akosi som sa k jeho realizácii dostal až teraz.

Inšpiráciou k zostaveniu generátora mi boli zapojenia uvedené na odkazoch dole [1] a [2].

Návrh zapojenia generátora a jeho opis

Zapojenie som si navrhol tak, aby výstupom generátora boli signály v tvare:

a) sinusovky,
b) trojuholníka,
c) obdlžníka,
d) a TTL obdlžník (+5 V).

Rozsah generovaných signálov je 1 Hz až 1 MHz s THD u sínusového signálu max. 0,5 %. Výstupná amplitúda je nastaviteľná do cca 10 Všš (závisí od veľkosti napájacieho napätia), pričom sa dá regulovať iba u sínusového a trojuholníkového signálu.

Napájacie napätie je symetrické +/- 12 V.

Obr. č.1 Schéma zapojenia

Obr. č.1 Schéma zapojenia

Základ teda tvorí spomínaný obvod XR2206CP od firmy Exar Corporation. Výstup sinusu a trojuholníka je spoločný na jumper-i SINE/TR_OUT a medzi týmito signálmi sa prepína cez SINE/TR_SWITCH. Pri zopnutom spínači je na výstupe sínusový signál a jeho THD je možné ešte upraviť trimrom 1K. Výstup obdlžníkového a TTL signálu je na jumper-i SQUARE/TTL_OUT a takisto je možné dať výstup na prepínač a prepínať nimi. Obdlžníkový signál sa na TTL úroveň upravuje pomocou zapojení tranzistorov T1 a T2 spolu s hradlom obvodu 74HC14.

Preladenie frekvencie je možné vykonať potenciometrom označným FREQ (500K/lin.) a rozsahy sa prepínajú na jumper-och FREQ_SWITCH. Veľkosti kapacity kondíkov som si upravil podľa svojich požiadiavek na prepínané rozsahy. Platí, že čím menšia kapacita tým vyššia generovaná frekvencia.

Preladenie amplitúdy sínusového a trojuholníkového signálu sa vykonáva potenciometrom AMP (47K/lin.), a offset je možné nastaviť trimrom OFFSET.

Napájanie som stabilizoval Zenerkami a veľkosti hodnôt odporov parametrického stabilizátora si treba pri konštruovaní prerátať.

K opisu generátora asi toľko a teraz si môžete pozrieť priebehy na nasledujúcich obrázkoch.

Meranie generátora osciloskopom

Obr. č. 2 Sínusový priebeh pri f 500 Hz

Obr. č. 2 Sínusový priebeh pri f 500 Hz

Obr. č. 3 Trojuholníkový priebeh pri f 500 Hz

Obr. č. 3 Trojuholníkový priebeh pri f 500 Hz

Obr. č. 4 Obdlžníkový priebeh pri f 500 Hz

Obr. č. 4 Obdlžníkový priebeh pri f 500 Hz

Obr. č. 5 TTL priebeh pri f 500 Hz

Obr. č. 5 TTL priebeh pri f 500 Hz

Obr. č. 6 Sínusový priebeh pri f 20 kHz

Obr. č. 6 Sínusový priebeh pri f 20 kHz

Obr. č. 7 Trojuholníkový priebeh pri f 20 kHz

Obr. č. 7 Trojuholníkový priebeh pri f 20 kHz

Obr. č. 9 Obdlžníkový priebeh pri f 20 kHz

Obr. č. 8 Obdlžníkový priebeh pri f 20 kHz

Obr. č. 9 TTL priebeh pri f 20 kHz

Obr. č. 9 TTL priebeh pri f 20 kHz

Obr. č. 10 Sínusový priebeh pri f 500 kHz

Obr. č. 10 Sínusový priebeh pri f 500 kHz

Obr. č. 11 Trojuholníkový priebeh pri f 500 kHz

Obr. č. 11 Trojuholníkový priebeh pri f 500 kHz

Obr. č. 12 Obdlžníkový priebeh pri f 500 kHz

Obr. č. 12 Obdlžníkový priebeh pri f 500 kHz

Obr. č. 13 TTL priebeh pri f 500 kHz

Obr. č. 13 TTL priebeh pri f 500 kHz

Obr. č. 14 Sínusový priebeh pri f 990 kHz

Obr. č. 14 Sínusový priebeh pri f 990 kHz

Obr. č. 15 TTL priebeh pri f 990 kHz

Obr. č. 15 TTL priebeh pri f 990 kHz

Pri frekvenciách vyšších ako 400 kHz nastáva značné skreslenie obdlžníka a trojuholníka.

Foto 

A na záver foto z mojej konštrukcie. Ešte mi zostáva označiť BNC konektory a prepínače na prepínanie rozsahov.

Obr. č. 15 Fotografia generátora

Obr. č. 16 Fotografia generátora

Obr. č. 17 Fotografia generátora

Obr. č. 17 Fotografia generátora

Záver 

Tento generátor mi svojími schopnosťami zatiaľ postačuje na také domáce bastlenie preto som s jeho výsledkami merania celkom spokojný aj keď pri frekvenciách vyšších ako 500 kHz je skreslenie trojuholníka a obdlžníka príliš veľké. V podstate pri svojej práci budem využívať väčšinou sínus (v meraní audio zapojení) a TTL signál pri digitálnej technike a tam su výsledky merania o čosi lepšie.

Zdroje 

[1] pandatron.cz
[2] engineeringshock.com
[3] datasheet k xr2206cp 

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *

Môžete použiť tieto HTML značky a atribúty: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>