Generator m.cz. - po liftingu

Spis treści

Nowy, stary generator

Opisany generator służy mi głównie do sprawdzania torów audio budowanych konstrukcji. Z tego też względu nie "ciągnąłem" w górę generowanych częstotliwości. W poprzednim artykule (Generator m.cz. - old fashion) opisałem układ prostego generatora m.cz. zbudowanego na układzie scalonym ICL8038.

Po ponad 3 latach eksploatacji generator ten uzyskał kolejne wcielenia. Najpierw podlegał rozbudowaniu. Ostatnio zaś zbudowałem konstrukcję, w której ilość pokręteł sprowadziłem do minimum. Wynikało to z faktu, że w poprzedniej wersji ponad połowę pojemności obudowy (Z5A) zajmowały potencjometry i przełączniki. Z niektórych rzadko korzystałem. Ścieżka "rozwoju"

Obecnie nacisk położyłem na prostotę korzystania, kompaktową konstrukcję i ... ekranowanie.

Wynikało to m.in. z tego, że przy napięciach rzędu kilku miliwoltów czasami trudno było uzyskać "czysty" sygnał. Duży udział w tym miały kiepskie gniazda RCA. Dlatego obecnie zastosowałem wyłącznie gniazda BNC.

Niestety za lekki generator nie jest zbyt praktyczny. Bywało, że ruch kabelków połączeniowych "sterował" jego pozycją na stole. Już na wstępie założyłem, że generator zostanie umieszczony w metalowej obudowie po czytniku kart pamięci (Chieftec, solidna gruba blacha). Konstrukcję oparłem głównie na elementach przewlekanych, a układy scalone umieściłem w podstawkach.

W dalszej części artykułu zamieściłem pełną dokumentację zrealizowanego projektu.

Wnioski z poprzednich konstrukcji

Weryfikacja parametrów generatora

Podstawowe zmiany w stosunku do poprzednich wersji to:

  • pozostawienie jedynie potrzebnych zakresów częstotliwości (od ok. 3Hz do 52,5kHz). Budowanie układu o szerokim zakresie generowanych częstotliwości (0,xxHz - xxxkHz) nastręcza pewne kłopoty m.in. związane z przełączaniem zakresów. Ponadto pewne parametry uzyskiwanych przebiegów (np. symetria, wypełnienie) bywają "problematyczne".
  • W praktyce okazało się, że głównie wykorzystuję zakresy w paśmie od ok. 15 Hz do 5kHz. Dużo rzadziej do ok. 50kHz. Pojemności układu dobrałem tak, że obecnie mam cztery zakresy: 3Hz-880Hz, 13Hz - 4,51kHz, 50Hz-28,9kHz i 300Hz - 52,6kHz,
  • przełączanie (za pomocą zworek - goldpiny): zakresów (podano wyżej), rodzaju (sinus, trójkąt i prostokąt) oraz poziomu sygnału wyjściowego (2,65V - 871mV - 275mV - 89mV - 29mV - 9mV.
    Te "dziwne" wartości są wynikiem stosowania "zwykłych" (nie dobieranych) rezystorów w dzielniku. Gdy zdejmę zworkę to poprzez pojemności montażowe na wyjściu mam 6mV.
  • Zrezygnowałem z płynnej zmiany amplitudy, gdyż w budowanych układach okazało się, że ważna jest nie tyle konkretna wartość (np. 10mV) ile niezmienność w czasie raz wybranych ustawień. Jeśli jednak takie rozwiązanie komuś nie odpowiada to przedstawiona płytka umożliwia podłączenie potencjometru na wejściu (po przełączniku wyboru rodzaju sygnału) wtórnika (na opampie).
    Takie rozwiązanie odpowiada mi mimo tego, że wymaga stosowania pęsety. Odpowiednie nastawy są czytelne. Nie zauważyłem negatywnych skutków (np. niepewnego kontaktu) tej metody przełączania. Dodatkowo zastosowanie zworek daję możliwość równoległego łączenia pojemności co pozwala obniżyć zakres na 3,62kHz. Z krótkofalarskiego "punktu widzenia" korzystna możliwość. Pomijam fakt, że można ... przyłączać zewnętrzne kondensatory!
  • zasilanie: generator wymaga napięcia symetrycznego (w moim układzie +/-12V). Wbudowywanie zasilacza w obudowę generatora skutkowało nie tylko jego powiększeniem, ale i powodowało pojawienie się (zwłaszcza przy niskim poziomie sygnału wyjściowego, pojedyncze mV) brumu (przydźwięku). Poza tym łatwiej operować na stole cienkim kabelkiem zasilającym niż grubym kablem sieciowym.
  • Liniowość zmian częstotliwości

  • zdecydowanie się na gniazda BNC (przydatne zwłaszcza we współpracy z oscyloskopem). Niestety gniazda i kable RCA (zwłaszcza te tanie) nie zapewniały odpowiedniego poziomu ochrony (przed zakłóceniami) sygnałów wyjściowych,
  • generator wyposażono w wyjście TTL do sterowania częstotliwościomierzem. Prototyp (co widać na zdjęciach) wyposażono również w wejście sygnału (SWEEP) sterującego częstotliwością. To samo gniazdo służyło do pomiaru napięcia sterującego (pin 8 układu 8038) podczas pomiaru liniowości zmian częstotliwości w funkcji napięcia sterującego.

Układ ICL8038 (chyba) nie jest już produkowany, ale nadal dostępny. IMO daje możliwość zbudowania prostego, "porządnego" generatora. Za kilka - kilkanaście złotych.

W opisanej konstrukcji głównie oparłem się na nocie producenta opublikowanej w Internecie.