LCD 上带有频率响应指示的扫频发生器。方案、说明

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该设备基于两种设计 - 函数发生器和袖珍示波器，其描述已发表在我们的期刊上。它可用于确定振荡电路或石英谐振器的谐振频率、放大路径或滤波器在几赫兹到十兆赫范围内的频率响应形状。

该设备由两个模块组成 - 振荡器本身和指示器。

Техническиехарактеристики

输出 1 的中心频率，Hz .......1...107
输出 1 处的相对频率偏差，% ......0.30
输出频率偏差 2, kHz .......0.100
输出信号幅度，V.......0.2
指标灵敏度，V .......0,1
电流消耗，电路中的 mA -5 V ....... 10
+5 V 电路...... 50

米。 1（点击放大）

该装置的发电机部分方案如图1所示。 038.它是基于MAX1微电路上的发生器，其方案和详细描述发表在[3]中。在该微电路（DA3）的输出端获得三角形和矩形信号所需的细节被排除，仅留下正弦信号。来自装配在晶体管VT3、VT4和VT6上的发生器的锯齿电压被施加到DA19微电路的频率调谐输入端FADJ。 “锯齿波”频率由电容器 C15 设置，其微调可通过选择电阻器 R20 进行，改变其电阻值不超过 ±8%。晶体管VT10和VTXNUMX上的节点在每个锯齿波电压周期开始时产生短同步脉冲以启动指示器扫描。

通过可变电阻器 R22，您可以将 DA3 芯片上发生器的相对频率偏差设置为 SA0 开关和可变电阻器 R30 设置的平均频率的 1 至 10%。为了平滑调谐，您可以与 R10 串联另一个标称值为 4,7 kOhm 的可变电阻。

发生器的调谐范围从 1 Hz 到 10 MHz 分为七个子范围，每个子范围有十倍的频率变化。总体调谐范围可以在 DA3 芯片的功能允许的范围内扩展。为此，需要增加 SA1 开关的位置数量，并在新位置选择连接到微电路引脚 5 的电容器。正弦信号从连接器 XW1“输出 1”馈送到被测设备。

为了研究音频设备的频率响应，需要较大的相对频率偏差（例如从20 Hz到20 kHz）。为了获得它，使用了对两个发生器（可调谐和示例性（不可调谐））的信号进行节拍的方法。频率为1MHz的示例性石英振荡器组装在晶体管VT1上。两个发生器的差频由晶体管 VT2、VT5 上的混频器形成，并通过晶体管 VT2 和 VT2 上的射极跟随器馈送到连接器 XW7“输出 9”。

使用此输出时，必须配置 DA3 芯片上的主振荡器，使其锯齿波调谐的下限频率尽可能接近晶体振荡器的频率（1 MHz），而上限则高出输出 2 处所需的频率偏差。例如，如果将上限设置为 1,1 MHz，则该输出处的信号频率将从 0 Hz 到 100 kHz 呈锯齿状变化。

发生器两个输出端的信号电平同时由双可变电阻器 R26 调节。

LCD 上带有频率响应指示的扫频发生器
图。 2

发电机部分(除了变压器T1上的供电单元、整流桥VD1、VD2和集成稳压器DA1、DA2之外)组装在按照图2所示的图纸制作的印刷电路板上。 1、频率设定电容C5、C6、C10、C14、C15、C17、C1直接焊接到开关SAXNUMX的端子上。

米。 3（点击放大）

使用[2]中描述的示波器作为显示所研究设备的频率响应的指示器。对其电路和微控制器程序进行了微小的修改。修改后的方案如图所示。 3、程序中去掉了选择工作模式的按钮，只留下持续时间为10ms的扫描，该扫描时间略长于单结晶体管VT3上发生器的锯齿波电压的周期。为了开始扫描，微控制器的 RB7 输入接收来自晶体管 VT10 集电极的时钟脉冲。

LCD 上带有频率响应指示的扫频发生器
图。 4

指示灯部分的主要部分位于图4所示的印刷电路板上。 3. 然而，带有连接器 XW3、二极管 VD28、电容器 C29、C30 和电阻器 R31、RXNUMX 的检测器组件被设计为通过屏蔽线连接到微控制器的远程探头。这便于将探头连接到被测设备。此外，探针可以互换，并且根据施加到探针上的信号的频率和幅度而设计不同。

该装置开始从主发生器的频率设置电容器的选择中进行调整，以便无间隙地覆盖整个频率范围。接下来，通过将主振荡器的频率设置为零偏差 1 MHz 并通过输出 2 处的零拍来控制它来检查石英振荡器和混频器的操作，可以连接耳机进行控制。锯齿波电压发生器的建立简化为电容器C19的选择，以获得至少80但不超过100Hz的振荡频率（指示器扫描频率）。

该指示器的缺点是，由于其不断更新，屏幕上图像的对比度较低。您可以通过暂时停止扫描来增加它。为此，请安装如图 1 所示的程序。 2 个虚线开关 SA7。当它关闭时，DD1单片机的PB1输入端接收时钟脉冲将停止，最后显示的曲线将以最大对比度“冻结”在HGXNUMX指示屏上。

按照[2]中的描述制作的“袖珍示波器”无需任何改动即可使用，但此时屏幕会每两秒更新一次，并且每次开机后都需要设置扫描速度。

为了不仅能够定性评估所研究器件的频率响应，而且能够确定其特征点的准确频率，建议为器件补充一个频率计，频率计可以根据一个杂志上发表的计划。应通过在设备上设置其零偏差来测量频率。

Sprint Layout 5.0 格式的 PCB 文件和微控制器程序可以从 ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/08/oscg.zip 下载。

文学

Nechaev I. 频率范围为 0,1 Hz ... 10 MHz 的函数发生器。 - 广播，1997 年，第 1 期，第 34 页35、XNUMX。
Pichugov A. 袖珍示波器。 - 广播，2013 年，第 10 期，p。 20、21。

作者：。加米涅夫

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