Современная электроника №1/2022

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 31 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2022 Рис. 2. Схема выходного каскада генератора [1] тает в болееширокомдиапазоне напря- жений питания (см. далее). И наконец, в-четвёртых, регулиру- емый ИП, использующийся в [1] для питания генератора, обладает избы- точностью (например, его мощность на порядок больше требуемой, и, кро- ме того, регулировка выходного напря- жения ИП не требуется – см. далее). Для питания генератора можно также использовать регулируемый ИП, опи- санный в [2], но и он также обладает вышеуказанной избыточностью. А эта избыточность приводит к относитель- но бо ′ льшим габаритам (и весу) выше- указанных ИП, что не всегда удобно. Миниатюрный ИП, описанный в настоящей статье и применённый для питания генератора, сконструирован на относительно новой элементной базе и, несмотря на свою миниатюрность, по мощности в 4 раза больше требуемой, т.е. имеет 4-кратный запас по мощно- сти. Кроме того, размах пульсации ста- билизированных напряжений этогоИП (не более 1 мВ) несколько ниже разма- ха пульсаций ИП, описанных в [1] и [2]. Такимобразом, дальнейшееизложение будет построено следующим образом. Вначале будут приведены принципи- альные схемы генератора и ИП, затем – разводка и внешний вид их плат. Далее будут показаны их конструкции и общий вид в сборе. В конце статьи при- ведены результаты работы генератора. Принципиальные схемы Схема генератора (рис. 1) представля- ет собой генератор Вина-Робинсона на сдвоенном ОУ OPA2134 (DA1) с миниа- тюрнойлампойнакаливанияСМН6-20-1 (L1), служащейдля стабилизацииампли- туды его выходного сигнала. С помо- щьюрезисторов R3иR4 лампа вводится воптимальныйрежимработы, прикото- ромгенераторимеетминимальныеиска- жения синусоидального сигнала. Кон- денсаторы C13–C15 – блокировочные; они положены вштатном режиме рабо- ты ОУ DA1. Резисторы R1 и R2 совмест- но с конденсаторамиC1–C12иC1 ′ –C12 ′ соответственно образуют RC-цепочки, определяющие часто ′ ты работы гене- ратора. Переключение частот осущест- вляется галетным переключателемПГ2- 6-12П2НВК (ГП1) на 12 положений и 2 направления. Конденсаторы C1–C12 своимоднимконцомподключеныкразъ- ёмуX1(цанговыештырисшагом2,54мм– PSLM12), а вторые их концы объедине- ны и подключены к выходу ОУ DA1.1 (1-й вывод) – сигнал RI. Конденсаторы C1 ′ –C12 ′ своим одним концом подклю- ченыкразъёмуX2, аналогичномуразъё- му X1, а вторые их концыобъединеныи заземлены. К разъёмамX1 и X2 подклю- чаются кабели, наодномконце которых расположеныответныецанговые гнёзда X1 ′ иX2 ′ (SIP12), а вторыеихконцыпод- ключены к галетному переключателю ГП1. Выходные сигналы ГП1 (выводы 3 ′ платы1ГП1и3 ′ платы2ГП1) подключе- ны к кабелю, на втором конце которого расположендвухконтактныйразъёмX3 ′ (гнезда SIP2), подключаемыйкразъёмуX3 (штыриPSLM2) платы. Впервомположе- нииГП1, как видноиз схемы, между верх- нимпо схеме выводомR1ивыходомОУ DA1.1 (сигнал RI) оказывается подклю- чён конденсатор C1 (10 мкФ), а конден- саторC1 ′ (также10мкФ) оказываетсяпод- ключён между точкой соединения R1 и R2и «землёй». Вэтомслучае генерирует- ся сигнал самойнизкойчастоты–около 20 Гц. В 12-м положении ГП1 к контак- тамX3подключаются конденсаторыC12 и C12 ′ номиналом 10 нФ, и генерирует- ся самая высокая частота–около20 кГц. Для регулировки амплитуды выход- ного сигнала (от 0 до 1,5 В) служит пере- менный резистор R7 (СП5-35Б), постро- енный по груботочной схеме: в нём используются два соосных резистив- ных элемента, что позволяет достаточ- но точно регулировать амплитуду. Этот резистор подключён к одному концу кабеля, на втором конце которого рас- положен разъём SIP3 (X4 ′ ). Этот разъ- ём подключается к разъёму PSLM3 (X4) платы. Такимобразом, резистор R7 явля- ется нагрузкой ОУ DA1.1, а его движок (3-й вывод R7) подключён к неинвер- тирующему входу ОУDA1.2, на котором собран повторитель напряжения. Выход DA1.2 (7-й вывод) обладает существен- но большей нагрузочной способностью, чем выходной сигнал в схеме выходно- го каскада генератора, описанного в [1] (470Ом– рис. 2). Выходной сигнал гене- ратора (сигналOUT) подключён к двух- контактному разъёму PSLM2 (X5 платы). К этому разъёму подключён ответный разъём SIP2 (X5 ′ ) кабеля, ко 2-му кон- цу которого подключён разъём XK (JR-2314 – гнездомоно 3,5) и параллель- но через переключатель П1 – разъём RS-104 (гнездо RCA). Разъём XK – кон- трольный; к нему подключается осцил- лографдля контроля выходного сигнала генератора, поскольку на этом разъёме сигнал генератора присутствует всегда. А вот на разъём XГ сигнал генератора подаётся только после включения пере- ключателяП1. К разъёму XГ подключает- ся вход тестируемого устройства. Таким образом, на вход тестируемого устрой- ства подаётся предварительно настроен- ный по осциллографу сигнал генерато- ра после включения переключателяП1. Для индикации наличия питания и нали- чия сигнала на разъёме XГ служат два светодиода: соответственно зелёный и жёлтый (LD1 и LD2). Светодиод LD1 постоянно подключён к кабелю, на вто- ром конце которого расположен разъём SIP3 (X7 ′ ), а светодиод LD2 подключает- ся к X7 ′ через вторую группу контактов (П2) переключателя SMTS202 (тумблер на 2 положения с 2 группами контактов). Разъём X7 ′ подключается к разъёму X7 платы. РезисторыR5 и R6 – токоограни- чивающие для соответствующих свето- диодов. Питание на плату (+Uп, –Uп и «земля») поступает с разъёма X6 (PSLM3). К этому разъёму подключается кабель, на одном конце которого расположен ответный разъём X6 ′ (SIP3), на втором конце – разъём XП (РС4ТВ(Р) – розет- ка), который подключается к ответному разъёму ИПРС4ТВ(В) – вилка (см. далее). Все постоянные резисторы и конден- саторы (керамические) – для поверх- ностного монтажа размером 0603. Резистор R3 – миниатюрный под- строечный многооборотный рези- стор марки 3266Y. ОУ DA1 – в корпусе DIP8. Вместо галетного переключате- ля ПГ2-6-12П2НВК можно использовать ПГ39-2В или импортный RCL371-2-2-12. Они тоже на 12 положений и 2 направ- ления, несколько дешевле, но больше по размеру (особенно RCL371-2-2-12). Потребление тока генератора при его питании напряжениями ±3,5 В состав- ляет не более 25 мА при всех включён- ных светодиодах. Это минимальное напряжение питания, при котором сигналы генератора синусоидальны на всех без исключения частотах. Как видно из схемы рис. 1, она достаточ- но проста, поэтому легко разводится и достаточно миниатюрна (см. далее). Для питания генератора использо- ван миниатюрный стабилизирован- ный ИП (рис. 3) с выходными напря- жениями ±3,5 В имаксимальным током вых. контр. 2 3 1 8 4 V- V+ DA1.1 470 10K 6 5 7 DA1.2