5.2 Обоснование блока генератора сигналов
На рисунке 5.5 представлена схема генератора сигналов.[17]
Рисунок 5.5 – Схема генератора сигналов
Данное устройство основано на монолитной интегральной микросхеме функционального генератора XR-2206. Она служит для построения следующих устройств:
функциональных генераторов;
генераторов качающейся частоты;
генераторов с амплитудной (AM) и частотной (FM) модуляцией;
преобразователей напряжения в частоту;
генераторов с FSK модуляцией и др. Основные особенности и параметры микросхемы:
малый (до 0,5 процентов) коэффициент нелинейных искажений синусоидального напряжения;
высокая температурная стабильность частоты до 20 ррm/°С (или 0,02 процентов/°С);
широкий диапазон качания частоты до 2000/1;
малая чувствительность к изменению напряжения питания;
линейная амплитудная модуляция;
TTL уровни управляющего напряжения при фазовой манипуляции (FSK);
изменение несимметрии полуволн в широких пределах (от 1 до 99 процентов);
широкий диапазон возможных рабочих напряжений (от 10 до 26 В);
умеренная потребляемая мощность (не более 750 мВт).
Диапазон микросхемы XR2206. перекрываемых генератором частот составляет 1 Гц - 1 МГц. XR2206 способна генерировать качественные синусоидальные, прямоугольные и треугольные формы сигналов высокой точности и стабильности. У выходных сигналов может быть как амплитудная, так и частотная модуляция.[17]
Диапазон частот разделен на четыре поддиапазона:
1Гц-100Гц;
100Гц-20кГц;
20 кГц-1 МГц;
1 МГц-2 МГц.
Точно частоту можно выставить, используя потенциометры P2 (грубо) и P3(точно).
Регуляторы и переключатели функционального генератора:
P1 - амплитуда сигнала;
P2 - грубая настройка частоты;
P3 - точная настройка частоты;
SW1 - переключатель диапазонов;
SW2 - синусоидальный/треугольный сигнал.
Для контроля частоты генератора сигнал можно снять непосредственно с вывода 11.
Параметры.
Синусоидальный сигнал:
амплитуда: 0 - 3В при питании 9В;
искажения: менее 1 процента (1 кГц);
неравномерность: плюс 0,05 дБ 1 Гц - 100 кГц.
Прямоугольный сигнал:
амплитуда: 8В (без нагрузки) при питании 9В;
время нарастания: менее 50 нс (при 1 кГц);
время спада: менее 30 (на 1 кГц);
рассимметрия: менее 5процентов (1кГц).
Треугольный сигнал:
амплитуда: 0 - 3В при питании 9В;
нелинейность: менее 1 процента (до 100 кГц).
Микросхема выпускается в нескольких вариантах в зависимости от типа корпуса и рабочего диапазона температур окружающей среды.
Вид корпуса микросхемы с обозначением номеров выводов показан на рисунке 5.6.[17]
Рисунок 5.6 – Вид корпуса микросхемы XR-2206
Принципиальная схема микросхемы XR-2206 представлена на рисунке 5.7. Как нетрудно заметить, большинство узлов микросхемы, которые нужны для создания функционального генератора среднего класса, построено на основе применения согласованных дифференциальных пар. Это позволяет добиться высокой температурной стабильности их работы без применения микроминиатюрных термостатов.
Принципиальная схема микросхемы XR-2206 представлена на рисунке 5.7.[17]
Рисунок 5.7 – Принципиальная схема микросхемы XR-2206
Назначение выводов микросхемы XR-2206
В таблице 5.2 представлены номера выводов микросхемы, их обозначения и назначение каждого вывода.[17]
Таблица 5.2 – Назначение выводов микросхемы XR-2206
№ вывода |
Обозначение |
Назначение |
1 |
AMSI |
Вход сигнала амплитудной модуляции |
2 |
STO |
Выход синусоид, или треугольного сигнала |
3 |
МО |
Выход умножителя (Multiplier) |
4 |
Vcc |
Плюс напряжения питания |
5 |
ТС1 |
Подключение хронирующего конденсатора |
6 |
ТС 2 |
Подключение хронирующего конденсатора |
7 |
TR1 |
Подключение хронирующего резистора |
8 |
TR2 |
Подключение хронирующего резистора |
9 |
FSKI |
Вход сдвига частоты |
Продолжение таблицы 5.2
10 |
BIAS |
Контроль внутреннего напряжения |
11 |
SYNCO |
Выход синхронизации (с открытым коллектором) |
12 |
GND |
Земля |
13 |
WAVE А1 |
Вход регулировки формы сигнала 1 |
14 |
WAVEA2 |
Вход регулировки формы сигнала 2 |
15 |
SYMA1 |
Вход регулировки симметрии сигнала 1 |
16 |
SYMA2 |
Вход регулировки симметрии сигнала 2 |