ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР С ДИАПАЗОНОМ ЧАСТОТ 0,1 Гц....10 МГц

И. НЕЧАЕВ, г. Курск

Сегодня многое из импортной элементной базы перестало быть дефицитом. Поэтому в нашем журнале появились публикации с данными некоторых интересных микросхем, в частности, МАХ 038 ("Радио", 1996, № 10, с. 53, 54), предназначенной для генераторов с различной формой сигнала, систем ФАПЧ и синтезаторов частоты. Редакция решила предложить описание разработанного в своей лаборатории широкодиапазонного генератора на базе этой микросхемы.

Такой генератор с минимумом навесных элементов можно собрать на основе микросхемы МАХ 038 (рис. 1).

Рис. 1

Она содержит генератор сигналов треугольной формы 1, формирователь управляющего тока 2 для генератора, источник опорного напряжения 3, преобразователь 4 сигналов треугольной формы в синусоидальную (с уровнем искажений не более 0,75 %), компаратор 5, формирующий прямоугольные импульсы (меандр), муль-типлексер 6 и усилитель 7 (с выходным сопротивлением 0,1 Ом). Кроме того, в ее состав входят компаратор 8, формирующий синхроимпульсы, и фазовый детектор 9.

Частота генерации определяется емкостью конденсатора (от 20 пФ до сотен микрофарад), подключенного ко входу COSC, и величиной тока (от 2 до 750 мкА) на входе IIN, так что диапазон частот простирается от долей герца до 10...20 МГц. Кроме того, частоту можно изменять в пределах ±70% подачей на вход FADJ напряжения ±2,4 В. При этом скважность импульсов не изменяется. Подачей на вход DADJ напряжения ±2,3 В можно изменять скважность от 10 до 1,1, при этом частота не изменяется.

Подачей управляющих сигналов с уровнями ТТЛ на входы АО, А1 мультиплексоpa обеспечивается прохождение через него одного из сигналов: синусоидального, треугольного или импульсного прямоугольного. Выходной усилитель обеспечивает стабильную амплитуду сигналов различной формы (1 В) при токе нагрузки до ±20 мА.

Таким образом, используя часть или все узлы микросхемы МАХ 038, на ее основе создают различные устройства: функциональный генератор, генератор качающейся частоты, генератор с частотной модуляцией или манипуляцией, с ши-ротно-импульсной модуляцией, а также системы ФАПЧ и синтезаторы частоты. Но проще всего реализовать функциональный генератор, который и описан ниже.

Схема генератора приведена на рис. 2.

Рис. 2

Весь частотный диапазон разбит на восемь поддиапазонов, в каждом из которых перекрытие по частоте составляет 10, что позволяет использовать одну шкалу. Частота внутри поддиапазона плавно изменяется резистором R3, включенным между источником опорного напряжения (REF) и управляющим входом HIM. Выбор поддиапазона осуществляется переключателем SA2, с помощью которого на вход COSC подключается одиниз конденсаторов С4—С11. Переключателем SA1 выбирают форму сигнала на выходе генератора (XS2), а его амплитуду плавно регулируют от 0 до 1 В переменным резистором R9. На резисторах R10—R13 собран ступенчатый аттенюатор, с которого снимают ослабенный сигнал с амплитудой 1, 10, 100 мВ и 1 В.

На транзисторе VT1 собран согласующий каскад, который формирует импульсные сигналы прямоугольной формы с уровнем ТТЛ, для этого на него через переключатель SA1 подается питающее напряжение +5 В. Выходной сигнал синусоидальной формы имеет сравнительно небольшой коэффициент гармоник, но чтобы его уменьшить, надо применить схему симметрирования, приведенную на рис. 3.

Рис.3

Питается генератор от двухполярного стабилизированного источника питания и потребляет по цепи +5В ток 35...40 мА, а по цепи -5В — 40...45 мА.

Большинство деталей этого генератора размещают на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, эскиз ее приведен на рис. 4.

Рис. 4

В устройстве можно применить переменные резисторы — СП, СПО, СП4, остальные — МЛТ. Конденсаторы С1, СЗ — КМ-5, К73-9, полярные конденсаторы должны быть с малыми токами утечки — К52-1, а С7— С11 с небольшим ТКЕ — КМ-5, К73-9, МБМ, КЛС, переключатели SA1, SA2 — ПГ2, П2К.

Налаживание генератора сводится к подбору емкости конденсаторов С4—С11. Для этого надо подобрать один из конденсаторов, например С7, и, отградуировав для него шкалу, уточнить емкость остальных по соответствию частот поддиапазонов этой шкале.                          т

РАДИО № 1, 1997 г., с.34...35