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

Monitor mocy prądu stałego (32 V/2 A) z alarmem

Numer: Styczeń/2018

Uniwersalny układ przetwornika moc/napięcie o szerokim zakresie mierzonej mocy, ustalanym doborem kilku elementów zewnętrznych. Wynik pomiaru jest przetwarzany na napięcie stałe, które może być mierzone za pomocą przetwornika A/C lub miernika wychyłowego. Monitor ma wbudowany komparator o progu zadziałania ustalanym potencjometrem wieloobrotowym, którego można użyć do sygnalizowania przeciążenia.

Sterownik wentylatora z płynną zmianą obrotów

Numer: Styczeń/2018

Większość termostatów sterujących pracą wentylatora chłodzącego załącza go lub wyłącza. W niektórych wypadkach nie ma potrzeby załączania wentylatora z pełną mocą, ponieważ powoduje on wówczas znaczny hałas. Prezentowany moduł reguluje prędkość obrotową wentylatora w zależności od temperatury. Ponadto chroni układ przed przegrzaniem w razie odłączenia się termistora.

Sterownik wskaźnika wychyłowego do wzmacniacza

Numer: Styczeń/2018

Na łamach EP 04/2011 został opublikowany projekt lampowego wskaźnika wysterowania. Biorąc pod uwagę, że budowa i eksploatacja urządzeń lampowych jest stosunkowo problematyczna, postanowiłem zaprojektować jego mniejszy, krzemowy odpowiednik. Analogowe wskaźniki wysterowania z pewnością uatrakcyjnią wygląd niejednego wzmacniacza audio.

Przedwzmacniacz z eliminowaniem składowej stałej

Numer: Listopad/2017

Składowa stała w sygnale audio zwykle jest zjawiskiem niepożądanym. Najprostszą metodą jej wyeliminowania jest włączenie kondensatora w przewodzie sygnałowym. Według niektórych taki komponent pogarsza jakość dźwięku, co motywują między innymi, przesunięciem fazowym wprowadzanym przez taki element oraz szumami. Opisany przedwzmacniacz nie zawiera kondensatorów w torze sygnału audio. Ponadto, jego wzmocnienie można zmieniać.

Korektor barwy dźwięku

Numer: Listopad/2017

Korektor charakterystyki jest podstawowym elementem toru "domowego" studia lub systemu nagłośnienia. Umożliwia on kształtowanie charakterystyki częstotliwościowej sygnału. Opisywany moduł jest zmodyfikowaną wersją słynnego korektora Pultec PEQ "odpowiedzialnego" za brzmienie płyt nagrywanych od początku lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku.

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Luty 2019

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym