wersja mobilna | kontakt z nami

Generator sygnału sinusoidalnego audio

Numer: Listopad/2017

W artykule przedstawiono kieszonkowy generator przebiegu prostokątnego i sinusoidalnego o częstotliwości z zakresu pasma akustycznego, zasilany z powerbanku. Wykorzystuje nietypową metodę generowania sinusoidy - filtrowanie harmonicznych z sygnału prostokątnego za pomocą filtru ósmego stopnia z przełączanymi pojemnościami MAX297.

Pobierz PDF

rys1Schemat generatora pokazano na rysunku 1. Bazuje on na scalonym filtrze cyfrowym U3 typu MAX297 odpowiedzialnym za filtrowanie prostokątnego sygnału wejściowego FI, (U3-8), dzięki któremu na wyjściu OPO (U3-3) otrzymujemy przebieg sinusoidalny.

Układ do poprawnej pracy wymaga sygnału zegarowego. W modelu jest to FN o częstotliwości 64×FI. Do generowania sygnału FN służy miniaturowy timer U1 typu MIC1557. Zależnie od rezystancji R1, pojemności C1 oraz FSEL jest możliwe pokrycie całego pasma akustycznego. Układ U2 pełni funkcję dzielnika przez 64 dla uzyskania sygnału FI. Rezystory R3, R4 dopasowują poziom sygnału dla zapewnienia poprawnej pracy U3. Filtr MAX297 wymaga zasilania symetrycznego ±5 V. Do uzyskania napięcia ujemnego służy pompa ładunkowa U4 typu ICL7660. Wadą filtru cyfrowego z pojemnościami przełączanymi jest przenikanie sygnału zegarowego do sygnału wyjściowego. Układ U3 ma wbudowany pomocniczy wzmacniacz operacyjny, który można wykorzystać do aplikacji dodatkowego, już „analogowego” filtra sygnału (kondensatory C6 i C7, rezystory R6 i R7). Dzięki temu harmoniczne pozostają na poziomie THD+N<1%. Sygnały sinusoidalny FSIN oraz prostokątny FSQ (po wyrównaniu amplitudy R10, R11) doprowadzone są do przełącznika FN wybierającego kształt generowanego sygnału, a stąd poprzez potencjometr ustalający poziom wyjściowy LEV do bufora wyjściowego U2 typu AD8605. Układ zasilany jest poprzez gniazdo USB (5 V/100 mA), sygnał wyjściowy dostępny jest na gnieździe RCA – OUT.

rys2Układ zmontowano na niewielkiej płytce drukowanej. Montaż nie wymaga opisywania, a rozmieszczenie elementów pokazano na rysunku 2. Generator nie wymaga uruchamiania. W zależności od potrzebnej częstotliwości wyjściowej jest konieczne dobranie rezystora R1, pojemności C1 oraz FSEL, jeżeli jest konieczne przestrajanie lub dostrojenie częstotliwości. Należy pamiętać, że generowana przez U1 częstotliwość musi być 64× większa od częstotliwości wyjściowej. Częstotliwość generowanego sygnału jest określona wzorem f=0,7/R1×C1 (dla f<1 MHz). Szybki dobór możliwy jest wg nomogramu z rysunku 3.

Jeżeli generator ma pełnić rolę podręcznego źródła, można pozostać przy potencjometrach montażowych i ograniczeniu zakresu przestrajania poprzez odpowiedni dobór elementów R1, Fsel, C1. Układ może jednak zostać dopasowany do przestrajania w pełnym zakresie akustycznym za pomocą potencjometru FSEL. Najwygodniej w tym celu zastosować typowe potencjometry 16 mm połączone przewodami z wyprowadzeniami Fsel, Lev na płytce drukowanej. Przestrajanie U1 jest mocno nieliniowe i w praktyce najlepiej sprawdza się potencjometr o charakterystyce RevLog „C” lub przełącznik z odpowiednio dobranymi rezystorami. Dla R1=750…910 V, Fsel=1 MV/C i C1=330 pF jest możliwe przestrojenie generatora w zakresie od 20 Hz-20 kHz. Potencjometr 1 MV/C jest dostępny w sklepach z artykułami elektronicznymi DIY dla gitarzystów. W razie trudności z zakupem można bez problemu zastosować potencjometr o charakterystyce logarytmicznej, ale regulacja będzie odwrócona – od częstotliwości maksymalnej do minimalnej. W prototypie zakres częstotliwości jest ograniczony do 375 Hz-5,5 kHz, co odpowiada Fsel=50 kV, R1=5,1 kV, C1=330 pF.

rys3Adam Tatuś, EP

Pozostałe artykuły

Moduł dla Internetu Rzeczy z ESP-WROOM32

Numer: Marzec/2018

Internet Rzeczy stał się rzeczywistością, więc nie ma na co czekać i warto wprowadzić swoje aplikacje w nową rzeczywistość, tym bardziej że do dystrybucji wprowadzono kolejny moduł firmy Espressif z układem ESP32 o możliwościach znacznie większych od ESP8266.

Płytka wejść analogowych dla Raspberry Pi Zero

Numer: Marzec/2018

Raspberry Pi Zero w przeciwieństwie do większości zestawów uruchomieniowych nie ma wejść analogowych. Przedstawiony moduł umożliwia wyposażenie niewielkim kosztem komputerka Pi Zero w 8 wejść analogowych o rozdzielczości 10 bitów.

Uniwersalny driver silnika małej mocy

Numer: Marzec/2018

Niewielki moduł drivera silnika o małej mocy, przydatny w robotyce amatorskiej. Moduł jest nieskomplikowany w budowie dzięki zastosowaniu układu scalonego A3906.

Tester diod LED małej mocy

Numer: Luty/2018

Zdarzają się sytuacje, w których musimy sprawdzić diody LED. Czasem musimy zlokalizować katodę i anodę, a niekiedy określić kolor świecenia diody. Możemy zastosować miernik uniwersalny, ale zdarzają się sytuacje, że napięcie testowania miernika jest zbyt małe, aby wprowadzić diodę w stan przewodzenia. Wtedy z pomocą może przyjść opisywane urządzenie.

Uniwersalny, stereofoniczny wzmacniacz mocy 2×10 W/8 Ohm z regulacją barwy dźwięku

Numer: Luty/2018

Układ uniwersalnego wzmacniacza stereo z regulacja barwy dźwięku, mogącego znaleźć zastosowanie na przykład, w PC-audio, głośnikach przenośnych, nagłośnieniu samochodu itp.

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Kwiecień 2019

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym