Современная электроника №1/2022

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 30 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2022 НЧ-генератор синусоидальных сигналов с 12 фиксированными частотами Рис. 1. Принципиальная схема генератора В статье описан генератор гармонических колебаний на 12 фиксированных частот в диапазоне 20 Гц…20 кГц с регулируемой амплитудой до 1,5 В, что во многих случаях достаточно для проверки и диагностики аудиоаппаратуры. Генератор сконструирован на базе ОУ OPA2134 и миниатюрной лампы накаливания СМН6-20-1. Отличительная особенность генератора – стабильность амплитуды и низкие искажения синусоидального сигнала. Для питания генератора использован также описанный в статье миниатюрный двуполярный источник питания (ИП) со стабилизированными напряжениями ±3,5 В. Алексей Кузьминов (compmicrosys@mail.ru ) Введение Для настройки аудиоустройств (пред- варительный усилитель, УМЗЧ и т.п.) требуется генератор синусоидального сигнала, работающий в звуковом диа- пазоне частот (20 Гц…20 кГц) с возмож- ностью плавного изменения амплиту- ды от 0 до 1,5 В и имеющий достаточно низкие искажения. Если для настройки устройств,работающихсвходнымаудио- сигналом (например, предваритель- ный усилитель), требуются амплитуды не более 0,3 В (максимальное значение амплитудыстандартного входного аудио- сигнала), то для настройки, например, УМЗЧ требуется входной сигнал, макси- мальное значение которого, как прави- ло, не превышает 1,5 В. НЧ-генераторы, выпускаемые промышленностью, если их применять для подобныхцелей, обла- дают существенной избыточностью: во-первых, их диапазон частот намно- гошире звукового, во-вторых, амплиту- да их выходного сигнала также намного превышает 1,5 В. Кроме того, эти гене- раторывыпускаются с уже встроенным источником питания (ИП) и, в связи с этим, в достаточно габаритных корпусах. В итоге стоимость подобных генера- торов довольно высока (от 5000 руб. и выше). В то же время подобный генератор можно сконструировать и своими сила- ми. Такой генератор не обладает выше- указанной избыточностью, в связи с чем он миниатюрен, а его стоимость на порядок меньше заводского. В [1] описан генератор синусоидаль- ных сигналов трёх фиксированных частот (20 Гц, 1 кГц и 20 кГц), сконстру- ированный на базе ОУ TL072. Однако, как показала практика, этот генератор не лишён некоторых недостатков. Во-первых, при настройке радио- аппаратуры, работающей в звуковом диапазоне частот (предварительный усилитель, УМЗЧ и т.п.), часто требует- ся проверить равномерность её АЧХ во всем диапазоне, в связи с чем трёх частот явно недостаточно, или, дру- гими словами, может потребовать- ся настройка и на промежуточных частотах (между 20 Гц и 1 кГц и между 1 кГц и 20 кГц). В описываемом в ста- тье генераторе количество фиксиро- ванных частот увеличено до 12, поэто- му настройка тестируемых устройств может проводиться более адекватно. Во-вторых, выходной каскад гене- ратора, описанного в [1], можно суще- ственно улучшить (см. далее). В-третьих, как показала практика, при использовании ОУ общего приме- нения TL072 (как в [1]) генератор устой- чиво работает в очень узком диапазоне напряженийпитания (приблизительно ±8…±9 В). Идаже в этомдиапазоне требу- ется достаточно тщательная регулиров- ка его режима работы, чтобыискажения были минимальны. Если же тестируе- мое устройство требует иные напряже- ния питания, отличные от ±8…±9 В, то для него необходим дополнительный ИП, чтоне всегда удобно. Применённый в описываемом генераторе прецизион- ныйОУOPA2134, имеющий сверхнизкие искажения (Ultra LowDistortion), дости- гающие 0,00008% (правда, при некото- рых условиях), существенно улучшает качество выходного сигнала генерато- ра. Кроме того, с этимОУ генератор рабо- X7 RI OUT В Н RI RI +U GND -U LD1 RI RO GND LD1 П23 RO GND GND OUT П23 -Uп +Uп -Uп +Uп 0.1% Плата генератора 0.1% (1) (3) (2) вых. Uген. (гн. RCA) (гн. 3.5 моно) вых. контр. зел. жёл. C13 4.7 R1 750 3 2 1 6 7 10 12 4 11 8 9 3' 5 ГП1 ПЛ1 ПЛ2 LD1 C5 0.68 R6 3K 1 2 3 X4 PSLM3 C7' 0.22 C15 1.0 C8 0.1 C12' 10н C10 22н 1 2 3 П2 C2 4.7 C9 47н C7 0.22 C2' 4.7 1 2 3 X7' SIP3 1 2 XГ RS-104 2 3 1 8 4 V- V+ DA1.1 OPA2134 R7 22K C6 0.47 1 2 3 PSLM3 C3' 2.2 1 2 X5 PSLM2 1 2 3 X6 PSLM3 1 2 XК JR-2314 C5' 0.68 1 2 3 5 4 6 8 9 10 11 12 7 SIP12 X1' R4 100 1 2 3 5 4 6 8 9 10 11 12 7 SIP12 X2' C11 15н 1 2 X3 PSLM2 C11' 15н L1 СМН6-20-1 1 2 3 XП РС4ТВ(Р) C9' 47н 3 2 1 6 7 10 12 4 11 8 9 3' 5 ГП1 - ПГ2-6-12П2НВК 1 2 3 5 4 6 8 9 10 11 12 7 PSLM12 X1 1 2 X3' SIP2 C4 1.0 6 5 7 DA1.2 1 2 3 X4' SIP3 1 2 3 5 4 6 8 9 10 11 12 7 PSLM12 X2 R3 68 1 2 3 П1 П1,П2 - sMTS202 C1' 10.0 1 2 X5' SIP2 C3 2.2 LD2 C14 4.7 R2 750 C8' 0.1 C6' 0.47 R5 3K C10' 22н C1 10.0 C4' 1.0 1 2 3 X6' SIP3 C12 10н