1.4. Анализ принципиальной схемы

Схема электрическая принципиальная лабораторного генератора синусоидальных сигналов низкой частоты представлена на ПТЭС 468782.001 Э3

Генератор НЧ сигнала предназначен:

1) для использования в учебных целях при выполнении студентами лабораторных работ

2) для налаживания и проверки различных радиолюбительских приборов и устройств.

Генератор низкой частоты вырабатывает синусоидальный сигнал в диапазоне от 7 Гц до 114 кГц, который разделен на четыре поддиапазона (7...110, 89…1220, 828...11370, 8340...114500 Гц).

Неравномерность частотной характеристики - не более 3 дБ. С помощью встроенного аттенюатора можно ослабить выходной сигнал ступенями по 20 дБ.

Частоту генерируемого НЧ сигнала изменяют сдвоенным переменным резистором R1. Так как имеется в наличии встроенный частотомер, то нет необходимости точно подгонять границы диапазонов. Пользуясь показаниями частотомера, требуемую частоту сигнала генератора можно выставить без труда.

Выходной каскад на ОУ DA2 увеличивает амплитуду выходного сигнала до 10 В. Использование предельного напряжения питания (±17,5 В) для усилителя позволило получить максимальную амплитуду выходного сигнала без ограничения не менее 10. В блоке питания для этой цели установлены стабилизаторы с регулируемым напряжением. Несимметричное ограничение амплитуды можно выровнять подстройкой соответствующего напряжения питания. Максимальное напряжение 10 в на выходном разъеме XS1 устанавливают с помощью подстрочного резистора R14. В делителе напряжения необходимо подобрать резисторы, чтобы обеспечить точное изменение амплитуды выходного сигнала ступенями по 20 дБ. Достоинство такого аттенюатора – неизменное выходное сопротивление генератора при любом выходном напряжении(160 Ом).

Основным элементом частотомера является микроконтроллер PIC12F629-E/Р. Измерение частоты осуществляется посредством подсчета числа импульсов за фиксированный временной интервал.

Усилитель входного сигнала собран на транзисторе VT3, с коллектора которого импульсный сигнал поступает на вход микроконтроллера. Для отображения информации применен цифровой индикатор МТ10Т7-7 (HG2) со встроенным контроллером

При работе в режиме ведомого вход НК индикатора HG1 соединяют с общим проводом, а данные передаются последовательно 4-битными посылками по линиям DI и CLK. Ограниченное число линий ввода-вывода микроконтроллера DD1 не позволило выделить две из них для реализации штатного режима передачи данных, поэтому данные и синхроимпульсы пришлось передавать с выхода GP0 микроконтроллера DD1 через резистивные делители. На вход CLK индикатора HG1 импульсы поступают через делитель R7R9, а на вход DI - через интегрирующий делитель R6R8C8. Для передачи низкого логического уровня (логического 0) на выходе GP0 микроконтроллера DD1 формируется импульс напряжения длительностью 5 мкс. При этом конденсатор С8 зарядиться не успевает, и по _{спаду импульса на входе DI в индикатор HG1 запишется логический 0. Для передачи логической 1 длительность импульса намного больше постоянной времени цепи R6R8C8, и конденсатор С8 успевает зарядиться до высокого логического уровня, поэтому будет записана логическая 1. Пауза между импульсами также должна быть более постоянной времени цепи R6R8C8, чтобы конденсатор С8 успел разрядиться.}

_{Налаживание прибора сводится к регулировке точности измерения частоты. Для этого от образцового генератора подают непрерывный сигнал с частотой около 1 МГц, амплитудой 0,5 В и подстроечным конденсатором С35 добиваются совпадения показаний индикатора с частотой входного сигнала. Затем подборкой резистора R29 устанавливают максимальную чувствительность частотомера.}

_{В схему вольтметра кроме стандартных цепей интегратора (С30, С31, R35) и задающего генератора (С32, R34) требуется внешний стабилизатор образцового напряжения, подаваемого на вывод 36 микросхемы DD2. Его функцию выполняет узел на элементах R26, VT1, VT2, создающий стабильное напряжение. Резистор R26 ограничивает ток через стабилизатор на уровне 0,2 мА. Измеряемое напряжение поступает на входной делитель через диодный мост, элементы которого рассчитывают так, чтобы его максимальное выходное напряжение несколько превышало наибольшее допустимое напряжение на измерительном входе IN HI микросхемы DD2.}

Выводы по разделу

В результате данного раздела проведены аналитический обзор схемы электрической принципиальной и подробно изучен перечень схемы электрической принципиальной