Дискретный генератор гармонического сигнала

В основу дискретного генератора гармонического сигнала положена ппроксимация ступенчатого синусоидального напряжения. Каждый период выходного гармонического колебания образуется в результате аппрок­симации 32 дискретных значений. В генераторе амплитуда выходного сигнала зависит от частоты. Максимальная частота генератора определяется скоростью. переключения дискретных элементов и не превышает нескольких десятков килогерц.

На вход генератора поступает импульсная последовательность от импульсного тактового генератора. Счетчик DD1 работает в режиме последовательного счета. К его выходу подключен дешифратор DD2. На выходе дешифратора периодически формируется сигнал 0 при совпадении номера выхода с соответствующим состоянием счетчика.

Простой RС-генератор, схема которого приведена на рис. 2.10, выполнен на микросхеме D1 и предназначен для генерирования си­нусоидальных сигналов с амплитудой от 0,7 до 2 В на нагрузке с сопротивлением 10 кОм. Коэффициент гармоник лежит в пределах от 0,3 до 1 % [7].

Самовозбуждение усилителя на микросхеме D1 обеспечивается включением между его входом и выходом (соответственно выводы 11 и 4 микросхемы) фазосдвигающей RC-цепи, образованной кон­денсаторами С1...СЗ, резисторами RL..R5, а также входным сопро­тивлением микросхемы D1. При указанных на рисунке значениях элементов частота генерации будет около 1 кГц. Ее можно изме­нять в широких пределах увеличением или уменьшением емкости конденсаторов С1...СЗ (при соблюдении условия С1=С2=С3). Со­противления резисторов R1 и R2 должны лежать при этом в пре­делах от 1,5 до 4,7 кОм.

Глубина обратной связи, а следовательно, амплитуда выходного сигнала и коэффициент гармоник, устанавливаются подстроечным резистором Для получения плавной зависимости, т. е. перехода от состояния насыщения усилителя к срыву колебаний при изме­нениях положения движка резистора R4 в широких пределах, сле­дует точнее подобрать резисторы R3 и R5. Чтобы получить наи­лучшие результаты, рекомендуется предварительно включить вместо делителя RЗ...R5 переменный резистор сопротивлением 10 кОм и найти положение его движка, при котором происходит срыв ко­лебаний. Затем, измерив сопротивления плеч резистора, восстано­вить соединения, включив резистор RЗ, сопротивление которого близко к сопротивлению верхнего плеча (от верхнего по схеме вы­вода резистора до движка), и резистор R5, сопротивление которо­го равно сопротивлению нижнего плеча. Теперь подстроечным ре­зистором R4 нетрудно установить требуемую глубину обратной связи.

Если к форме выходного сигнала не предъявляется жестких требований, то резисторы RЗ...R5 можно вообще исключить, при­соединив правый по схеме вывод конденсатора СЗ непосредствен­но к выводу 11 микросхемы. В этом случае амплитуда выходного сигнала будет примерно от 2 до 2,2 В, а коэффициент гармоник возрастает до 5...10%.