دارة مولد الوظيفة باستخدام IC واحد 4049

في هذا المنشور سوف نتعلم كيفية بناء 3 دارات مولد وظيفة بسيطة باستخدام IC 4049 واحد ، لتوليد موجات مربعة دقيقة وموجات مثلثية وموجات جيبية من خلال عمليات التبديل السهلة.

باستخدام واحد فقط منخفض التكلفة CMOS IC 4049 وحفنة من الوحدات النمطية المنفصلة ، من السهل إنشاء مولد وظيفة قوي يوفر نطاقًا من ثلاثة أشكال موجية حول نطاق الصوت وخارجه.

كان الغرض من المقالة هو إنشاء مولد تردد أساسي وفعال من حيث التكلفة ومفتوح المصدر يسهل تكوينه واستخدامه من قبل جميع الهواة ومحترفي المختبرات.

لقد تم تحقيق هذا الهدف بلا شك ، حيث توفر الدائرة مجموعة متنوعة من أشكال الموجة الجيبية والمربعة والمثلثة وطيف التردد من حوالي 12 هرتز إلى 70 كيلو هرتز يستخدم عاكس CMOS سداسي عكسي واحد فقط وعدد قليل من العناصر المنفصلة.

لا شك أن الهندسة المعمارية قد لا توفر كفاءة الدوائر الأكثر تقدمًا ، لا سيما من حيث اتساق شكل الموجة عند الترددات المتزايدة ، لكنها مع ذلك أداة مفيدة للغاية لتحليل الصوت.

للحصول على إصدار بلوتوث يمكنك ذلك اقرأ هذه المقالة

مخطط كتلة

أساسيات تشغيل الدائرة من مخطط الكتلة الموضح أعلاه. القسم الرئيسي لمولد الوظيفة هو مولد مثلث / موجة مربعة يتكون من عامل تكامل ومشغل شميت.

بمجرد أن يكون ناتج مشغل Schmitt مرتفعًا ، فإن تغذية الجهد مرة أخرى من خرج Schmitt إلى مدخل Integrator يسمح لإخراج Integrator بالتدرج السلبي قبل أن يتجاوز مستوى الإخراج الأدنى لمشغل Schmitt.

في هذه المرحلة ، يكون خرج المشغل من Schmitt بطيئًا ، لذا فإن الجهد الصغير الذي يتم تغذيته مرة أخرى إلى مدخل وحدة التكامل يسمح له بالتصاعد بشكل إيجابي قبل الوصول إلى مستوى الزناد العلوي لمحرك شميت.

يرتفع ناتج مشغل Schmitt مرة أخرى ، ويصعد خرج المُدمج بشكل سلبي مرة أخرى ، وهكذا دواليك.

تمثل عمليات المسح الإيجابية والسلبية لمخرجات التكامل شكل موجة مثلثة يتم حساب اتساعها من خلال تباطؤ الزناد شميت (أي الفرق بين حدود الزناد العالية والمنخفضة).

إنتاج الزناد Schmitt هو ، بطبيعة الحال ، موجة مربعة تتكون من تناوب حالات الإنتاج العالية والمنخفضة.

يتم توفير خرج المثلث لمشكل الصمام الثنائي من خلال مكبر للصوت العازلة ، والذي يدور من الارتفاعات والانخفاضات في المثلث لإنشاء إشارة تقريبية لموجة جيبية.

بعد ذلك ، يمكن اختيار كل شكل من الأشكال الموجية الثلاثة بواسطة مفتاح اختيار ثلاثي الاتجاهات S2 وتزويده بمضخم إخراج مؤقت.

كيف تعمل الدائرة

مخطط الدائرة الكاملة لمولد وظيفة CMOS كما هو موضح في الشكل أعلاه. تم تصميم وحدة الدمج بالكامل باستخدام عاكس CMOS ، Nl ، بينما تشتمل آلية Schmitt على محولات ردود فعل إيجابية. إنه N2 و N3.

توضح الصورة التالية تفاصيل pinout لـ IC 4049 للتطبيق في المخطط أعلاه

تعمل الدائرة بهذه الطريقة مع الأخذ في الاعتبار ، في الوقت الحالي ، أن ممسحة P2 في أدنى موقع لها ، حيث يكون ناتج N3 مرتفعًا ، وهو ما يعادل الحالي:

Ub - U1 / P1 + R1

ينتقل عبر R1 و p1 ، حيث يشير Ub إلى جهد الإمداد و Ub جهد عتبة N1.

نظرًا لأن هذا التيار غير قادر على الانتقال إلى مدخلات المعاوقة العالية للعاكس ، فإنه يبدأ في التحرك نحو C1 / C2 اعتمادًا على المكثف الذي يتم تبديله في الخط بواسطة المفتاح S1.

وبالتالي ينخفض ​​انخفاض الجهد فوق C1 خطيًا بحيث يرتفع جهد الخرج لـ N1 خطيًا قبل الاقتراب من جهد العتبة الأدنى لمشغل شميت تمامًا عندما يصبح ناتج مشغل شميت منخفضًا.

الآن المكافئ الحالي ل - مخرج / P1 + R1 يتدفق عبر كل من R1 و P1.

يتدفق هذا التيار دائمًا عبر C1 ، بحيث يزداد جهد الخرج لـ N1 بشكل كبير حتى يتم تحقيق الحد الأقصى لجهد المشغل Schmitt ، يرتفع ناتج مشغل Schmitt ، وتبدأ الدورة بأكملها من جديد.

للحفاظ على تناظر موجة المثلث (أي نفس المنحدر لكل من الأجزاء الموجبة والسالبة في شكل الموجة) ، يجب أن تكون تيارات الحمل والتفريغ للمكثف متطابقة ، مما يعني أن Uj ، -Ui يجب أن تكون متطابقة مع Ut.

ومع ذلك ، للأسف ، يتم تحديد Ut من خلال معلمات CMOS العاكس ، عادة ما تكون 55٪! جهد المصدر Ub = Ut هو حوالي 2.7 فولت مع 6 فولت و Ut تقريبًا عند 3.3 فولت.

يتم التغلب على هذا التحدي مع P2 الذي يتطلب تعديل التناظر. في الوقت الحالي ، ضع في اعتبارك أن التايلاندية R مرتبطة بخط العرض الإيجابي (الموضع A).

بغض النظر عن إعداد P2 ، يظل جهد الخرج العالي لمشغل Schmitt دائمًا 11.

ومع ذلك ، عندما يكون خرج N3 منخفضًا ، ينشئ R4 و P2 مقسمًا محتملاً بحيث ، بناءً على تكوين ممسحة P2 ، يمكن إرجاع الجهد بين 0 V إلى 3 V مرة أخرى إلى P1.

هذا يضمن أن الجهد لم يعد -Ut ولكن Up2-Ut. في حالة كان جهد منزلق P2 حوالي 0.6 فولت ، يجب أن يكون Up2-Ut حوالي -2.7 فولت ، وبالتالي فإن تيارات الشحن والتفريغ ستكون متطابقة.

من الواضح ، نظرًا للتسامح في قيمة Ut ، يجب إجراء ضبط P2 لمطابقة مولد وظيفة محددة.

في الحالات التي يكون فيها Ut أقل من 50 بالمائة من جهد الدخل ، قد يكون توصيل الجزء العلوي من R4 بالأرض (الموضع B) مناسبًا.

يمكن العثور على اثنين من نطاقات التردد ، والتي سيتم تعيينها باستخدام S1 12 هرتز -1 كيلو هرتز و 1 كيلو هرتز إلى ما يقرب من 70 كيلو هرتز.

يتم التحكم في التردد الحبيبي بواسطة P1 الذي يغير تيار الشحن والتفريغ لـ C1 أو C2 وبالتالي التردد الذي من خلاله يرتفع المُدمج لأعلى ولأسفل.

يتم إرسال خرج الموجة التربيعية من N3 ​​إلى مضخم مؤقت عبر مفتاح محدد الشكل الموجي ، S2 ، الذي يتكون من اثنين من العاكسات المنحازة مثل مكبر للصوت الخطي (موصولة بالتوازي لتحسين كفاءة الإخراج الحالية).

يتم توفير خرج موجة المثلث من خلال مكبر للصوت العازلة N4 ومن هناك عن طريق مفتاح الاختيار إلى خرج مكبر الصوت العازلة.

أيضًا ، يُضاف ناتج المثلث من N4 إلى شكل الجيب ، الذي يتكون من R9 و R11 و C3 و Dl و D2.

تسحب D1 و D2 تيارًا ضئيلًا يصل إلى حوالي +/- 0.5 فولت ، لكن مقاومتهما المتنوعة تنخفض إلى ما بعد هذا الجهد وتحد لوغاريتميًا من الارتفاعات والانخفاضات لنبض المثلث لإنشاء ما يعادل موجة جيبية.

ينتقل خرج الجيب إلى مضخم الإخراج عبر C5 و R10.

P4 ، الذي يغير مكاسب N4 ومن ثم سعة نبضة المثلث المقدمة لمشكل الجيب ، يغير شفافية الجيوب الأنفية.

مستوى إشارة منخفض جدًا ، وسيكون اتساع المثلث أقل من جهد عتبة الصمام الثنائي ، وسيستمر بدون تغيير ، ومستوى إشارة مرتفع جدًا ، سيتم قطع الارتفاعات والانخفاضات بقوة ، وبالتالي لا تقدم جيدًا موجة جيبية مشكلة.

يتم اختيار مقاومات دخل مضخم الإخراج بحيث يكون لكل أشكال الموجة الثلاثة ذروة اسمية إلى أدنى جهد خرج يبلغ حوالي 1.2 فولت. ويمكن تغيير مستوى المخرجات من خلال P3.

إعداد الإجراء

طريقة الضبط هي ببساطة تغيير تناظر المثلث ونقاوة موجة جيبية.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحسين تناظر المثلث بشكل مثالي من خلال فحص مدخلات الموجة المربعة ، حيث يتم إنتاج مثلث متماثل إذا كانت دورة عمل الموجة المربعة 50٪ (1-1 مسافة علامة).

للقيام بذلك ، سيكون عليك ضبط الإعداد المسبق P2.

في الحالة التي يزداد فيها التماثل مع تحريك ممسحة P2 لأسفل باتجاه خرج N3 ولكن لا يمكن تحقيق التناظر الصحيح ، يجب ربط الجزء العلوي من R4 في الموضع البديل.

يتم تغيير نقاء الموجة الجيبية عن طريق ضبط P4 حتى يبدو شكل الموجة 'مثاليًا' أو عن طريق التباين للحد الأدنى من التشوه فقط إذا كان هناك مقياس تشويه للتحقق منه.

نظرًا لأن جهد الإمداد يؤثر على جهد الخرج لأشكال الموجات المختلفة ، وبالتالي على نقاء الجيب ، يجب أن يتم تشغيل الدائرة من مصدر قوي 6 فولت.

عند استخدام البطاريات كبطاريات مصدر طاقة ، لا ينبغي أبدًا إجبارها على الجري كثيرًا لأسفل.

تستنزف الدوائر المتكاملة CMOS المستخدمة كدوائر خطية تيارًا أعلى من وضع التبديل المعتاد ، وبالتالي يجب ألا يتجاوز جهد الإمداد 6 فولت ، وإلا يمكن أن يسخن IC بسبب التبديد الحراري الثقيل.

هناك طريقة أخرى رائعة لبناء دارة مولد وظيفية يمكن أن تكون من خلال IC 8038 ، كما هو موضح أدناه

وظيفة دارة المولد باستخدام IC 8038

IC 8038 عبارة عن مولد موجي دقيق IC مصمم خصيصًا لإنشاء أشكال موجية إخراج جيبية ومربعة ومثلثة ، من خلال دمج أقل عدد من المكونات الإلكترونية والمعالجات.

يمكن تحديد مدى تردد عملها من خلال 8 خطوات تردد ، بدءًا من 0.001 هرتز إلى 300 كيلو هرتز ، من خلال الاختيار المناسب لعناصر R-C المرفقة.

التردد التذبذب ثابت للغاية بغض النظر عن درجة الحرارة أو تقلبات جهد الإمداد على نطاق واسع.

بالإضافة إلى ذلك ، يوفر مولد الوظيفة IC 8038 نطاق تردد عمل يصل إلى 1 ميجا هرتز. يمكن الوصول إلى جميع نواتج الشكل الموجي الأساسية الثلاثة ، الجيبية والمثلثة والمربعة في نفس الوقت من خلال منافذ الإخراج الفردية للدائرة.

يمكن أن يتنوع نطاق التردد لـ 8038 من خلال تغذية الجهد الخارجي ، على الرغم من أن الاستجابة قد لا تكون خطية للغاية. يوفر مولد الوظيفة المقترح أيضًا مثل تناسق المثلث القابل للتعديل ، ومستوى تشويه موجة جيبية قابل للتعديل.

مولد الوظيفة باستخدام IC 741

توفر دائرة مولد الوظيفة القائمة على IC 741 تنوعًا متزايدًا في الاختبار مقارنة بمولد إشارة الموجة الجيبية النموذجي ، مما يعطي 1 كيلو هرتز مربع ومثلث معًا ، وهو منخفض التكلفة وبسيط للغاية في الإنشاء. كما يبدو ، يكون الناتج حوالي 3V ptp على الموجة المربعة ، و 2V r.m.s. في الموجة الجيبية. قد يتم تضمين المخفف المحول بسرعة إذا كنت تريد أن تكون ألطف مع الدائرة التي يتم اختبارها.

كيفية التجميع

ابدأ في حشو الأجزاء على PCB كما هو معروض في مخطط تخطيط المكونات ، وتأكد من إدخال قطبية zener والتحليلات الكهربائية والدوائر المتكاملة بشكل صحيح.

كيفيه التنصيب

لإعداد دائرة مولد الوظيفة البسيطة ، ما عليك سوى ضبط RV1 بدقة حتى يصبح شكل الموجة الجيبية أقل قليلاً من مستوى القطع. هذا يوفر لك أفضل موجة جيبية من خلال المذبذب. لا يتطلب المربع والمثلث أي تعديلات أو عمليات ضبط محددة.

كيف تعمل

1. في دائرة مولد وظيفة IC 741 هذه ، يتم تكوين IC1 في شكل مذبذب جسر Wien ، يعمل بتردد 1 كيلو هرتز.
2. يتم توفير التحكم في السعة بواسطة الثنائيات D1 و D2. يتم دفع الإخراج من هذا IC إما إلى مقبس الإخراج أو إلى دائرة التربيع.
3. هذا متصل بـ SW1a عن طريق C4 وهو مشغل Schmidt (Q1 -Q2). يعمل جهاز زينر ZD1 كمشغل 'خالٍ من أزمة الهستيريا'.
4. يولد التكامل IC2 و C5 و R10 الموجة المثلثية من الموجة المربعة للإدخال.

مولد وظيفة UJT بسيط

ال مذبذب أحادي الموضح أدناه ، من بين أسهل مولدات سن المنشار. يعطي ناتجان هذا ، وهما شكل موجة سن المنشار وتسلسل نبضات الزناد. تصعد الموجة من حوالي 2 فولت (نقطة الوادي ، Vv) إلى أقصى ذروة (Vp). تعتمد نقطة الذروة على مصدر الطاقة Vs ونسبة BJT الاحتياطية ، والتي قد تتراوح من حوالي 0.56 إلى 0.75 ، مع 0.6 قيمة مشتركة. فترة التذبذب الواحد هي تقريبًا:

ر = - RC × 1n [(1 - η) / (1 - Vv / Vs)]

حيث يشير '1n' إلى استخدام اللوغاريتم الطبيعي. بالنظر إلى القيم القياسية ، Vs = 6 ، Vv = 2 ، و ال = 0.6 ، يتم تبسيط المعادلة أعلاه إلى:

ر = RC × 1 ن (0.6)

نظرًا لأن شحن المكثف يتم بشكل تدريجي ، فإن المنحدر المتزايد لسن المنشار ليس خطيًا. بالنسبة للعديد من تطبيقات الصوت ، هذا بالكاد يهم. يوضح الشكل (ب) مكثف الشحن عبر دائرة تيار مستمر. هذا يتيح للمنحدر الصعود بشكل مستقيم.

أصبح معدل شحن المكثف الآن ثابتًا ومستقلًا عن V ، على الرغم من أن V لا يزال يؤثر على نقطة الذروة. نظرًا لأن التيار يعتمد على كسب الترانزستور ، فلا توجد صيغة بسيطة لقياس التردد. تم تصميم هذه الدائرة للعمل بترددات منخفضة ، ولها تطبيقات كمولد منحدر.

استخدام المكبرات التشغيلية LF353

يتم استخدام مضخمين مرجعيين لإنشاء دائرة مولد موجة مربعة ومثلث دقيقة. تشتمل مجموعة LF353 على مكبرين تشغيل JFET هما الأنسب لهذا التطبيق.

يتم حساب ترددات إشارة الخرج بالصيغة f = 1 / RC . تعرض الدائرة نطاق تشغيل واسع للغاية مع عدم وجود أي تشويه.

قد يكون لـ R أي قيمة بين 330 أوم وحوالي 4.7 مليون درجة مئوية يمكن أن تكون ذات قيمة من حوالي 220pF إلى 2uF.

تمامًا مثل المفهوم أعلاه ، يتم استخدام مكبرين تشغيليين في التالي موجة جيبية موجة جيب تمام دائرة مولد وظيفة.

إنهم يولدون إشارات موجة جيبية متطابقة تقريبًا ولكن 90 درجة خارج الطور ، وبالتالي يُطلق على خرج المرجع الثاني كموجة جيب التمام.

يتأثر التردد بجمع قيم R و C. المقبولة. R في نطاق 220k إلى 10 M يتراوح C بين 39pF و 22nF. الاتصال بين R و C و / أو معقد بعض الشيء ، حيث يجب أن يعكس قيم المقاومات والمكثفات الأخرى.

استخدم R = 220k و C = 18nF كنقطة أولية توفر ترددًا قدره 250 هرتز. يمكن أن تكون الثنائيات Zener ثنائية خرج طاقة منخفضة من 3.9V أو 4.7V.

مولد الوظيفة باستخدام TTL IC

زوجان من بوابات 7400 بوابة NAND ثنائية الدخل تشكل دائرة المذبذب الفعلي لدائرة مولد وظيفة TTL. يعمل البلور والمكثف القابل للتعديل مثل نظام التغذية المرتدة عبر مدخل البوابة U1-a وإخراج البوابة U1-b. تعمل البوابة U1-c مثل المخزن المؤقت بين مرحلة المذبذب ومرحلة الإخراج ، U1-d.

يعمل المحول S1 مثل التحكم في البوابة القابل للتحويل يدويًا لتبديل خرج الموجة المربعة لـ U1-d عند دبوس 11 ON / OFF. مع فتح S1 ، كما هو موضح ، يتم إنشاء الموجة المربعة عند الخرج ، وبمجرد إغلاقها ، يتم إيقاف تشغيل شكل موجة Equare.

يمكن استبدال المحول ببوابة منطقية للتحكم رقميًا في الإخراج. يتم إنشاء موجة جيبية مثالية تقريبًا من 6 إلى 8 فولت من الذروة إلى الذروة عند نقطة الاتصال بين C1 و XTAL1.

المقاومة على هذا التقاطع عالية جدًا وغير قادرة على توفير إشارة خرج مباشرة. يوفر الترانزستور Q1 ، الذي تم إعداده كمضخم لأتباع الباعث ، مقاومة عالية للإدخال لإشارة الموجة الجيبية ومقاومة خرج منخفضة للحمل الخارجي.

ستعمل الدائرة على تشغيل جميع أنواع البلورات تقريبًا وستعمل بترددات بلورية تقل عن 1 ميجاهرتز إلى أعلى من 10 ميجاهرتز.

كيفيه التنصيب

يمكن بدء إعداد دائرة مولد وظيفة TTL البسيطة هذه بسرعة بالنقاط التالية.

إذا كان هناك راسم تذبذب متاح معك ، فقم بتوصيله بإخراج الموجة المربعة لـ U1-d على السن 11 والموضع C1 في وسط النطاق الذي يوفر الشكل الموجي للإخراج الأكثر فعالية.

بعد ذلك ، راقب خرج الموجة الجيبية واضبط C2 للحصول على أفضل شكل موجة. ارجع إلى مقبض التحكم C1 واضبطه جيدًا جيئة وذهابا قليلا حتى يتم تحقيق خرج موجة جيبية أكثر صحة على شاشة النطاق.

قائمة الاجزاء

المقاومات
(جميع المقاومات - وات ، 5٪ وحدة.)
RI ، R2 = 560 أوم
R3 = 100 ألف
R4 = 1 كيلو

أشباه الموصلات
U1 = IC 7400
Q1 = 2N3904 NPN ترانزستور السيليكون

المكثفات
C1 ، C2 = 50 pF ، مكثف الانتهازي
C3 ، C4 = 0.1 فائق التوهج ، مكثف قرص السيراميك

متفرقات
S1 = مفتاح تبديل SPST
XTAL1 = أي بلورة (انظر النص)

أفضل دائرة موجية جيبية يتم التحكم فيها بواسطة الكريستال

مولد الشكل الموجي التالي عبارة عن دائرة مذبذب بلوري ثنائي الترانزستور تعمل بشكل رائع ورخيصة في البناء ولا تتطلب ملفات أو اختناقات. يعتمد السعر بشكل أساسي على البلورة المستخدمة ، حيث أن التكلفة الإجمالية للعناصر الأخرى يجب ألا تكون بضعة دولارات. يشكل الترانزستور Q1 والأجزاء المتعددة المجاورة دائرة المذبذب.

يتم توجيه المسار الأرضي للبلورة بواسطة C6 و R7 و C4. في مفترق C6 و R7 ، وهو موضع مقاومة صغير جدًا ، يتم تطبيق التردد اللاسلكي على مضخم باعث تابع ، Q2.

شكل الموجة عند تقاطع C6 / R7 هو في الحقيقة موجة جيبية مثالية تقريبًا. يتراوح الإخراج ، عند باعث Q2 في السعة من حوالي 2 إلى 6 فولت من الذروة إلى الذروة ، بناءً على عامل Q للكريستال وقيم المكثفات C1 و C2.

تحدد قيم C1 و C2 مدى تردد الدائرة. بالنسبة للترددات البلورية التي تقل عن 1 ميجاهرتز ، يجب أن تكون C1 و C2 2700 بيكو فاراد (.0027 ف ، ف). بالنسبة للترددات بين 1 ميجا هرتز و 5 ميجا هرتز ، يمكن أن تكون هذه المكثفات 680-pF و 5 ميجا هرتز و 20 ميجا هرتز. يمكنك تطبيق مكثفات 200 pF.

يمكنك محاولة اختبار قيم هذه المكثفات للحصول على أفضل ناتج لموجة جيبية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون لتعديل المكثف C6 تأثير على مستويي الإخراج والشكل العام لشكل الموجة.

قائمة الاجزاء

المقاومات
(جميع المقاومات - وات ، 5٪ وحدة.)
R1-R5-1 ك
R6-27 ك
R7-270 أوم
R8-100 كيلو
المكثفات
C1 ، C2 - راجع النص
C3 ، C5-0.1-pF ، قرص سيراميك
C6-10 pF إلى 100 pF ، أداة تشذيب
أشباه الموصلات
Q1، Q2-2N3904
XTAL1 — انظر النص

دائرة مولد سن المنشار

في دائرة مولد سن المنشار ، يتم تكوين الأجزاء Q1 و D1-D3 و R1 و R2 و R7 مثل دائرة مولد تيار مستمر بسيطة تشحن المكثف C1 بتيار ثابت. يخلق تيار الشحن المستمر هذا جهدًا خطيًا متزايدًا يزيد عن C1.

يتم تجهيز الترانزستورات Q2 و Q3 مثل زوج دارلينجتون لدفع الجهد عبر C1 ، إلى الإخراج بدون تحميل أو تأثيرات تشويه.

بمجرد زيادة الجهد حول C1 إلى حوالي 70 ٪ من جهد الإمداد ، تنشط البوابة U1-a ، مما يؤدي إلى ارتفاع خرج U1-b ، ثم تشغيل Q4 لفترة وجيزة أثناء تفريغ المكثف C1.

هذا ينتهي دورة واحدة ويبدأ في التالية. يتم التحكم في تردد خرج الدائرة بواسطة R7 ، والذي يوفر ترددًا منخفضًا يبلغ حوالي 30 هرتز وترددًا علويًا يبلغ حوالي 3.3 كيلو هرتز.

يمكن زيادة نطاق التردد عن طريق تقليل قيمة C1 وإسقاطه بزيادة قيمة C1. للحفاظ على ذروة تيار التفريغ Q4 تحت السيطرة. يجب ألا يكون C1 أكبر من 0.27 فائق التوهج.

قائمة الاجزاء

دارة مولد الوظيفة باستخدام زوج من IC 4011

أساس هذه الدائرة هو في الواقع مذبذب Wien -bridge ، والذي يوفر خرج موجة جيبية. يتم بعد ذلك استخراج الأشكال الموجية المربعة والمثلثة للخروج من هذا.

تم تصنيع مذبذب Wien -bridge باستخدام بوابات CMOS NAND N1 إلى N4 ، بينما يتم توفير استقرار السعة بواسطة الترانزستور T1 والثنائيات D1 و D2.

هذه الثنائيات ربما ، يجب أن تتطابق مع مجموعة من اثنين ، لأقل تشويه. يجب أن يكون مقياس الجهد لضبط التردد P1 أيضًا مقياس جهد ستريو عالي الجودة مع مسارات مقاومة داخلية مقترنة بداخل تسامح 5٪.

يعطي الإعداد المسبق R3 إمكانية ضبط لأقل تشوه وفي حالة استخدام الأجزاء المتوافقة مع D1 و D2 و P1 ، يمكن أن يكون التشوه التوافقي الكلي أقل من 0.5٪.

يتم تطبيق الإخراج من مذبذب Wien -bridge على مدخلات N5 ، والتي تنحاز إلى منطقتها الخطية وتعمل كمضخم. تعمل بوابات NAND N5 و N6 بشكل جماعي على تعزيز وتثبيت إخراج المذبذب لتوليد شكل موجة مربعة.

تتأثر دورة العمل لشكل الموجة نسبيًا بإمكانيات عتبة N5 القاحلة N6 ، ومع ذلك فهي قريبة من 50٪.

يتم توفير خرج البوابة N6 في وحدة تكامل مبنية باستخدام بوابات NAND N7 و N8 ، والتي تنسجم مع الموجة المربعة لتقديم شكل موجة مثلث.

من المؤكد أن سعة شكل الموجة المثلثية تعتمد على التردد ، وبما أن المندمج ببساطة ليس دقيقًا للغاية ، فإن الخطية تنحرف أيضًا فيما يتعلق بالتردد.

في الواقع ، تباين الاتساع هو في الواقع تافه للغاية ، مع الأخذ في الاعتبار أن مولد الوظيفة سيُستخدم غالبًا مع مقياس الميليفولتميتر أو راسم الذبذبات ويمكن التحقق من الخرج بسهولة.

وظيفة دارة المولد باستخدام LM3900 Norton Op Amp

مولد وظيفة مفيد للغاية من شأنه تقليل الأجهزة وأيضًا يمكن إنشاء السعر باستخدام مضخم صوت واحد من Norton رباعي IC LM3900.

إذا تمت إزالة المقاوم R1 والمكثف C1 من هذه الدائرة ، فسيكون الإعداد الناتج هو الإعداد الشائع لمولد الموجة المربعة بمضخم Norton ، مع دخول تيار التوقيت إلى المكثف C2. يؤدي تضمين مكثف تكاملي C1 إلى مولد الموجة المربعة إلى إنشاء موجة جيبية دقيقة بشكل واقعي عند الخرج.

يتيح لك المقاوم R1 ، الذي يسهل استكمال الثوابت الزمنية للدائرة ، ضبط الموجة الجيبية الناتجة لأدنى تشويه. تمكّنك الدائرة المتطابقة من وضع خرج موجة جيبية إلى الوصلة القياسية لمولد موجة مربعة / ثلاثية الموجة مصمم بمضخمين من Norton.

كما هو موضح في الصورة ، يعمل الإخراج المثلث مثل مدخل مكبر الصوت الجيبي.

بالنسبة لقيم الأجزاء الواردة في هذه المقالة ، يبلغ تردد تشغيل الدائرة حوالي 700 هرتز. يمكن استخدام المقاوم R1 لضبط أدنى تشوه للموجة الجيبية ، ويمكن استخدام المقاوم R2 لضبط تناظر الموجات المربعة والمثلثة.

يمكن توصيل مكبر الصوت الرابع في حزمة Norton quad كمخزن إخراج مؤقت لجميع أشكال الموجات الثلاثة.