Перестраиваемый ГЗЧ

Генератор, предназначен для налаживания и испытания низкочастотных аудиоустройств. Его частотный Диапазон лежит в пределах 20…20000 ГЦ и разбит на три поддиапазона: 20…200 Гц, 200…2000 Гц, 2000…20000 Гц. На каждом поддиапазоне обеспечивается плавное изменение частоты.

Перестраиваемый генератор звуковой частоты выполнен на микросхеме ОУ средней мощности К157УД1, его схема показана на рис. 9.6. Генератор вырабатывает низкочастотное напряжение синусоидальной формы. Его максимальная величина на выходе прибора около 3 В, с помощью регулятора может плавно изменяться.

Микросхема DA1 включена по схеме с искусственной средней точкой, задаваемой делителем напряжения R9, R10. По переменному току эта точка соединена с общим проводом через конденсатор С13. Конденсатор СЮ развязывающий по питанию.

ОУ охвачен частотозависимой положительной обратной связью с выхода на неинвертирующий вход, благодаря чему обеспечивается автоколебательный процесс на выходе генератора.

Частотозадающая цепь представляет мост Вина, который на верхнем поддиапазоне состоит из резисторов Rl—R3 и конденсаторов СЗ, С4. На двух других поддиапазонах переключателем SA1 параллельно указанным подключаются конденсаторы СЗ, С5 и С2, Сб. Плавное изменение частоты в пределах каждого поддиапазона производится сдвоенным переменным резистором R1.

Для того чтобы амплитуда генерируемого сигнала была постоянной при изменении частоты генератора, выход ОУ через инвертирующий вход охвачен цепью управляемой ООС. Эта цепь реализована на элементах R4, R5, VT1, R7, VD1, R8, С12. Работу схемы стабилизации амплитуды можно пояснить следующим образом. Выходной сигнал через резистор R7 поступает на диод VD1, выпрямляется и сглаживается конденсатором СЮ. С движка подстроечного резистора R8 часть выпрямленного напряжения отрицательной полярности поступает на затвор полевого транзистора VT1. При увеличении амплитуды выходного напряжения генератора увеличивается напряжение на затворе полевого транзистора VT1. В результате сопротивление канала полевого транзистора растет, что вызывает увеличение глубины ООС. Коэффициент усиления каскада на ОУ уменьшается, соответственно уменьшается амплитуда выходного напряжения генератора. При уменьшении напряжения на выходе генератора процессы протекают аналогично описанному выше, но в обратном направлении.

Генератор имеет несколько выходов. Гнезда XS1, XS2 используются для контроля. К гнездам XS1 можно подключить низкоомные устройства — динамические головки, акустические системы и т. п. Осциллограф или частотомер подключают к гнезду XS2. Гнезда XS3 («Выход 1:1») и XS4 («Выход 1:10») предназначены для подключения исследуемых устройств. Напряжение на этих выходах регулируется резистором R11.

Питается генератор от стабилизированного блока питания напряжением 15…30 В.

Основная часть деталей генератора размещена на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита (рис. 9.7). Гнезда XS1—XS4, переключатель SA1, резисторы Rl, Rll—R15, конденсаторы С2, СЗ, С5, С6 размещены на передней панели генератора. Корпус можно выполнить из любого материала

. Оси резисторов R1 и R11 снабжены указателями. В принципе можно отказаться от шкал и пользоваться измерительными приборами (осциллографом, частотомером, милливольтметром), однако в ряде случаев это неоправданно затруднит работу с генератором.

В схеме генератора можно применить следующие детали. Диод VD1 — КД522, КД521 с любым буквенным индексом, оксидные’ конденсаторы К50-35 или аналогичные зарубежные, С7—С9 типа КТ, К10-17, остальные К73, К78, МБМ. Желательно подобрать конденсаторы С2, СЗ и С5, С6 с точностью 5%, чтобы получить единую шкалу на всех поддиапазонах. Переменные резисторы R1 — СП-Ш (сдвоенный, лучше с характеристикой Б или В), R11 — СП4, СПО; подстроечный R8 — СПЗ-19а. Постоянные резисторы MJIT, Cl-4, С2-ЗЗН. Переключатель SA1 любой малогабаритный на 3 положения и 2 направления. Если предполагается питать генератор напряжением более 15 В, микросхему необходимо снабдить небольшим радиатором, выполненным из алюминиевой или медной пластины.

Налаживание генератора упростится, если предварительно отобрать конденсаторы С1—Сб. При помощи частотомера проверяют границы поддиапазонов и при необходимости подгоняют их подбором емкостей конденсаторов С1—СЗ, С5—С7. Требуемую амплитуду (3 В) устанавливают с помощью подстроеч- ного резистора R8. Контролируют осциллографом выходной сигнал генератора на всех поддиапазонах. Если видны следы самовозбуждения генератора, увеличивают емкость конденсатора С14 до 0,1 мкФ.

Следует отметить, что характеристики генератора (коэффициент нелинейных искажений и неравномерность амплитуды выходного сигнала в рабочем диапазоне частот) в значительной мере определяются точностью подбора конденсаторов и резисторов в мосте Вина. При точности подбора элементов, равной 5% в диапазоне частот 20…20000 Гц, получен коэффициент гармоник не более 2% и изменение амплитуды выходного сигнала не более 6%. В некоторых случаях при налаживании может потребоваться подбор резистора R5 или даже замена полевого транзистора VT1. При работе с генератором учтите, что при подключении к выходу 1 низкоомной нагрузки наблюдается незначительное изменение частоты.

Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником / В. В. Мосягин