Без рубрики 'Генератор с бокалом в качестве частотозадающего элемента

Генератор с бокалом в качестве частотозадающего элемента

0 комментов
просмотров
13 мин. на чтение

Введение

Генераторы тактовых импульсных последовательностей являются неотъемлемыми элементами микроконтроллерной схемотехники. Критерий выбора тактового генератора, как правило, зависит от четырех основных параметров: точности, напряжения питания, габаритов и шума. Требования точности обычно определяются для данного приложения коммуникационными стандартами. Например, высокоскоростной порт USB требует суммарной точности тактового генератора ±0,25%. В противоположность этому системы без внешних коммуникаций могут функционировать совершенным образом при точности тактового генератора 5, 10 или даже 20%. В таких системах наиболее целесообразно использовать кремниевые осцилляторы благодаря их крайне низкой стоимости и простоте применения.

Большинство тактовых генераторов для микроконтроллеров может быть отнесено к двум основным типам:

  • генераторы, основанные на использовании приборов с механическим резонансом, такие как кварцевые и керамические резонаторы;
  • генераторы, основанные на использовании времязадающих RC-цепей в обратной связи активного элемента, или просто RC-генераторы.

Кремниевые осцилляторы (Silicon Oscillators, термин, используемый фирмой MAXIM) представляют собой полностью интегральную версию RC-генератора с дополнительными источниками тока, для увеличения стабильности согласованными с помощью подгонки резисторами и конденсаторами и термокомпенсирующими цепями.

Антенна для телевизора с нормальным приемом сигнала

Если вы не думаете что вы большой мастер, но все же хотите сами смастерить антенну для своего телевизора, то попробуйте сделать следующие действия:

Соберите один и вариантов показанных на на рисунках (по мощности они практически одинаковы, отличаются только дизайном).

  • Установка данного контура выполняется на пластиковое или деревянное основание, а сам контур устанавливается на телевизоре или балконе.
  • Соединение телевизора и антенны выполняется штекером с кабелем, на котором срезается изоляция на длине примерно 5 см.
  • Открывшаяся обмотка должна быть разделена надвое и отогнута.
  • Внутренняя обмотка также обрезается на той же длине и оголяется жила провода.
  • К штекеру, жила и обмотка крепятся шурупами. Если ваш штекер не оборудован местом под крепеж обмотки, обмотка срезается.
  • Другим краем кабель крепиться к контуру. Предварительно, конец кабеля должен быть зачищен и скручен кольцом.
  • Места соединений обматываются изоляционной лентой, чтобы обеспечить надежность.
  • Чтобы улучшить сигнал от такой антенны, можно пользоваться электронными усилителями.

Расчет частотозадающих элементов генераторов для схемы на основе емкостной трехточки, собранной на полевом транзисторе.

Схема обычной емкостной трехточки на полевом транзисторе представлена ниже.

В этой схеме  перестройка по частоте осуществляется  переменным  конденсатором С9. Конденсаторы С8С11 –«растягивающие», обеспечивают перестройку в заданном  диапазоне частот. Катушка L1 совместно с  конденсаторами С8С9С11 определяет частоту генерации.

Конденсаторы  С10С12С13 также влияют на  частоту генерации, потому их нужно обязательно учитывать  при расчетах, как и входную емкость транзистора.

Расчет сделаем на практическом примере.

Дано:

С12=С13= 100 пФ

С10=56 пФ

С9=10…360 пФ

Диапазон частот генератора= 3,0…3,5 МГц

Индуктивность для выбранного диапазона частот принимаем равной примерно 8 мкГн.

Задача состоит в том, чтобы рассчитать  номиналы конденсаторов С8С11 так, чтобы  с переменным конденсатором 10…360 пФ получить диапазон перестройки генератора 3,0…3,5 МГц.

Открываем наш файл KONTUR3C. Файл имеет два листа KONTUR3C  и Проверка. На листе KONTUR3C представлена схема расчета и даны некоторые пояснения.

Для проведения расчетов вводим  исходные данные в ячейки, которые выделены  желтым цветом.

На рисунке эти ячейки дополнительно обозначены контуром синего цвета.

Здесь все понятно, кроме  ячейки Сген.  В эту ячейку нужно занести  суммарную емкость, которая состоит из входной емкости транзистора, емкости монтажа и емкости иных элементов ( в нашем случае  это конденсаторы С10С12С13).

И вот здесь есть определенные трудности, так как емкость монтажа можно оценить только приблизительно. Вот по этой причине  весь расчет получается не совсем точным, хотя и очень близким к правде.

Итак, емкость монтажа примем 10 пФ.

Емкость последовательно соединенных  конденсаторов С10С12С13 расчитываем по  известной формуле, и в нашем случае она составляет около 26 пФ.

Входная емкость транзистора, например, для КП303, около 6 пФ.

Получаем Сген=10+26+6=42 пФ.  Это значение и подставляем в ячейку Сген.

Тут же в ячейках, выделенных голубоватым цветом получаем значения растягивающих конденсаторов.

Сpar=345,9 пФ, в нашем случае это конденсатор С11 (см. схему выше).

Сser=551,38 пФ, в нашем случае это конденсатор С8.

На рисунке это все указано.

Понятно, что конденсаторы с такими номиналами не производятся, поэтому, чтобы проверить что у нас получится со стандартными конденсаторами переходим на лист   Проверка.

Важно  Красивые и прикольные поздравления с днем рождения 22 года парню своими словами

Здесь опять в желтые ячейки подставляем  необходимые данные  в точности с листом  KONTUR3C. В ячейки Сpar и Сser  подставляем ближайшие по номиналу из стандартного ряда.

Я подставил так:

Сpar=С11= 360 пФ ( по расчету 345,9 пФ);

Сser=С8=510 пФ (по расчету 551,38 пФ).

Почему 510 пФ, а не 560 пФ? Потому что расчитанный диапазон частот оказался ниже  требуемого. После подстановки необходимых величин в ячейках,  обозначенных зеленым цветом получаем расчитанный фактический диапазон частот нашего генератора.

На изображении все видно:

После этого осталось проверить в реальной схеме , что у нас получилось.

Обращаю внимание, что в любом случае придется немного подбирать  растягивающие конденсаторы в реальной схеме, так  как  всегда есть какие-то неучтенные емкости, которые внесут свои коррективы. Конденсатор С8 при увеличении емкости  увеличивает (расширяет) диапазон перестройки частоты, и наоборот

Конденсатор С8 при увеличении емкости  увеличивает (расширяет) диапазон перестройки частоты, и наоборот.

Конденсатор С11 при увеличении понижает частоту, и наоборот.

Но, еще раз повторю, результаты всегда близки к требуемым.

Я иногда, чтобы не тратить время на подбор конденсаторов подключаю подстроечный конденсатор с затвора транзистора на корпус. Тогда вогнать генератор/гетеродин в требуемый диапазон частот  получается еще быстрее.

Для индуктивной трехточки принцип расчета тот же.

Похожие:

Общие сведения об изделии Руководство по эксплуатации содержаниеГенератор звуковой частоты гзч- 2500 (в дальнейшем – «генератор») предназначен для поиска мест повреждения силовых кабельных линий…
Руководство по эксплуатации Генератор бензиновыйБлагодарим Вас за выбор бензинового генератора «sassin» в дальнейшем по тексту «генератор», предлагаемого нашей компанией. Данное… “ “ 2004 г. Генератор аэроионов биполярный габи-01 Руководство по эксплуатацииГенератор выполнен на современной элементной базе с микропроцессорным управлением, позволяющим регулировать полярность и концентрацию…
Инструкция по эксплуатации бензиновый генераторПеред началом работы внимательно прочитайте настоящее руководство. Никогда не используйте генератор для каких-либо целей или каким-либо… Техническое задание на проведение работ по ремонту электротехнического…Генератор типа твф-120-2У3 ст.№1, генератор типа твф-63-2ЕУ3 ст. №2 и генераторы типа твф-60-2 ст. №3, 5, 6, 7,8
Программа «Мой безопасный маршрут» Образовательная программа «Мой безопасный маршрут»Образовательная программа «Мой безопасный маршрут» является 1 общекультурным уровнем программы «Самодеятельный туризм» Эта инструкция пользователя расскажет Вам, как пользоваться и обслуживать…Следуйте инструкции, чтобы держать генератор в наилучшем рабочем виде и продлить его срок эксплуатации. Если у вас возникли какие-либо…
В. Б. Никольский 26 июня 2001 года порядокНастоящий Порядок организации установки и обслуживания систем охранного видеонаблюдения разработан во исполнение постановления Правительства… Джон Тирни «Господь мой брокер»Брат Зап, а также Кристофер Бакли и Джон Тирни «Господь мой брокер»»: Б. С. Г. Пресс, Азбука-классика; Москва; 2003
Зданий и сооружений ¦ ¦ сниП 04. 09-84 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Издание официальное…СНиП 04. 09-84. Пожарная автоматика зданий и сооружений/ Госстрой СССР. М.: Цитп госстроя ссср, 1988. 24с Классный час «Мой ум» в 4- классе Цели: показать детям значение ума…Оборудование: портреты учёных, пословицы, слово «энциклопедия», разные энциклопедии, презентация «Мой ум»
Генератор Мой дедушка ликвидатор последствий аварии на Чернобыльской аэсМой дедушка Абдрахманов Наиль Шамильевич присутствовал при ликвидации последствий на Чернобыльской аэс в 1986-1987 году. Мне стало…
Инструкция по эксплуатации дизельный генераторОбщая информация по безопасности Я родился в Москве в 1900 году 31 октября по старому стилю. Отец…Отец мой Александр Петрович Эпов уроженец степного села Кондуй, расположенного вблизи железнодорожной станции Борзя Забайкальской…

Руководство, инструкция по применению

Инструкция, руководство по применению

Экономная антенна из минимума материала

Нужно взять самую простую проволоку, но не алюминиевую, поскольку алюминий быстро окисляется. Идеальный вариант – это медная или латунная проволока. Проволоку следует зачистить от изоляции с двух сторон, после чего одним концом проволока вставляется в телевизор, а вторым крепится на батарею либо трубу. Вы увидите, что антенна поймает сигнал, поскольку труба, проходит сквозь весть дом на крышу, и играет роль усилителя требуемой частоты. Таким методом реально поймать примерно пять каналов.

Важно  Красивые тосты и притчи на свадьбу своими словами

Для осуществления второго варианта ,квартира должна обладать балконом. Здесь потребуется проволока такой же длины, или даже большей, для соединения телевизора и балконной зоны. Проволока зачищается с двух сторон, и одним концом вставляется в телевизор, а вторым прикрепляется на натянутые струны для белья. За счет этого метода не только добавятся каналы, а и изображение станет гораздо более качественным.

Возможно, вам также будет интересно

Система ФАПЧ находит широкое применение, ей посвящено много книг и статей (например, последних публикаций ), однако, по-видимому, есть необходимость подытожить некоторые положения, чтобы не заблудиться в обилии литературных источников. Автор предлагает читателям свои «несколько слов», полагая, что они будут полезными. Основными элементами системы ФАПЧ (фазовой автоподстройки частоты) являются фазовый детектор (ФД), на один из входов

Введение В вычислительной технике техническим аналогом булевой функции является комбинационная схема, на вход которой поступают и с выхода снимаются электрические сигналы в виде одного из уровней напряжения, соответствующих значениям логического 0 или логической 1. Значения, полученные на выходе комбинационной схемы, в произвольный момент времени определяются значениями, поданными на вход этой схемы. Структурно комбинационная схема может быть представлена как совокупность элементарных логических схем (логических элементов),

Новая микросхема УВЧ-считывателя от NXP

Антенна из банок из-под пива

Является наиболее популярной самодельной антенной. Она популярна, поскольку проста в изготовлении, а материалы для нее доступны. Такая антенна изготавливается за 10 мин., а работает даже лучше стационарной.

Чтобы изготовить такую антенну придется воспользоваться:

  • кабелем;
  • парой банок из жести;
  • двумя саморезами;
  • штекером;
  • изоляционной или липкой лентой;
  • отверткой;
  • палкой.

Процесс изготовления:

Для начала скрепляем банки и палку при помощи изоляционной ленты. Одна банка должна быть примотана на расстоянии примерно 7 см. от другой. Если банки обладают кольцами, то крепление кабеля осуществляется на них.

Теперь вкручиваем в саморезы в банки, зачищаем концы в антенном кабеле и прикрепляем его на шурупы.

Скотчем скрепляем кабель и палку, это нужно, чтобы приемник был стойким.

Альтернативой деревянной палке может стать вешалка.

Чтобы сохранить антенну от потери своих рабочих свойств под влиянием атмосферных факторов, банки следует прикрыть при помощи пластиковой бутылки на два-три литра, с отрезанным дном и горловиной. По центру в бутылке следует проделать отверстие, сквозь которое нужно осуществить протяжку кабеля. Когда подключение будет окончено, данное место обдается кипятком. Высокая температура станет причиной изменения формы пластика и обеспечит герметичность отверстия.

Антенну из жестяных банок можно считать готовой, осталось лишь произвести её подключение и настройку. Конструкция может быть усовершенствована и дополнена еще несколькими секциями.

https://www.youtube.com/watch?v=tAU8B64EOdI

Функциональный генератор с электронной перестройкой частоты

И. Нечаев, г. Курск R2R2R2

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР КОЛЕБАНИЙ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

(Алексеенко А. Г. Коломбет Е. А., Стародуб Г. И. Применение прецизионных аналоговых микросхем. Стр. 172-174) Схема подробно описана в Радио №3 1983 стр 56Похожий формирователь синусоиды в Р№2, 1991 стр 59 (Универсальный ГКЧ Н. Ануфриев)1. Лирическое вступление.2. Про генераторы синусоидального сигнала без схемы автоматического регулирования для стабилизации амплитуды.2.1. Треугольник – в синус.2.2. Прямоугольник – в синус.2.3. Генератор синусоидального сигнала на мосте Вина c нелинейным элементом в цепи ООС.3. Генераторы с системой автоматического регулирования амплитуды.3.1. Генератор с автоматическим регулированием амплитуды на полевом транзисторе.3.2. АРУ на полевом транзисторе.3.3. Генератор с автоматическим регулированием амплитуды на лампе накаливания.Обновленная информация, вплоть до 2009 года,

Краткий обзор микросхем кремниевых осцилляторов фирмы MAXIM

Выпускаемые фирмой микросхемы кремниевых осцилляторов с указанием их основных параметров приведены в таблице 2 (данные на конец 2005 г.).

Все указанные микросхемы устойчиво работают при напряжении питания от 2,7 до 5,5 В, что хорошо согласуется с типовыми напряжениями питания микроконтроллеров. Температурный диапазон гарантированной работоспособности всех схем составляет от –40 до +125 °С. Отсутствие в таблице параметров по потребляемому току для трех последних микросхем объясняется их недоступностью в открытом виде, что свидетельствует о новизне данных разработок.

Для иллюстрации возможностей кремниевых осцилляторов рассмотрим несколько подробнее две первые микросхемы из таблицы 2.

Важно  Как постирать джинсы, чтобы они сохранили цвет после стирки?

Таблица 2. Основные параметры кремниевых осцилляторов

1. MAX7375

Выходной сигнал схемы — последовательность прямоугольных импульсов с коэффициентом заполнения импульсной последовательности 50%. Схема генератора не содержит петли ФАПЧ и при включении не требует дополнительных элементов.

Микросхема предлагается с настройкой по стандартной и нестандартной сеткам частот в диапазоне от 600 кГц до 9.99 МГц.

Типовое включение микросхемы приведено на рис. 2.


Рис. 2. Типовое включение микросхемы

В обычном стандарте микросхема выпускается на набор фиксированных частот, данные о которых приведены в таблице 3.

Таблица 3. Набор фиксированных частот

На рис. 3 приведена топология подключения микросхемы MAX7375 для микроконтроллера MC68HC908.


Рис. 3. Микроконтроллер MC68HC908, с использованием микросхемы MAX7375

Кремниевые осциляторы обладают относительно низким выходным сопротивлением, и их выходной сигнал можно передавать на разумные растояния. Это делает размещение осцилятора на плате менее критичным.

Кроме того это позволяет одному осцилятору тактировать несколько устройств. Как и любой высокоскоростной сигнал, выход тактового генератора создает электромагнитное излучение при управлении сигналами синхронизации на удаленном расстоянии. Это излучение можно минимизировать включением резистора последовательно между сигнальным выходом микросхемы и входом каждого из управляемых устройств. Такой подход иллюстрируется рис. 4, на котором показано управление микросхемой MAX7375 двумя тактовыми входами.

Рис. 4. Последовательно включенные резисторы для минимизации электромагнитного излучения

2. MAX7376

Этот генератор тактовых импульсов совмещен с генератором сигнала Reset, что упрощает и удешевляет конструкцию микропроцессорных устройств. При производстве данная микросхема программируется на частоту в пределах диапазона от 32,768 кГц до 10 МГц в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4. Параметры микросхемы MAX7376

По заказу возможно программирование на любую частоту в диапазоне, указанном в таблице 2.

Структура микросхемы приведена на рис. 5.


Рис. 5. Структура микросхемы MAX7376

Типовая схема включения MAX7376 приведена на рис. 6.


Рис. 6. Типовая схема включения MAX7376

Сравнение основных схем тактовых генераторов

Тактовые генераторы, основанные на применении кристаллических и керамических резонаторов, в основе которых лежат их собственные механические резонансы, обеспечивают высокое значение начальной точности частоты колебаний и низкий температурный коэффициент. RC-генераторы характеризуются быстрым запуском (быстрым входом в режим) и низкой стоимостью, но отличаются малой точностью, зависящей от температуры окружающей среды и от изменения напряжения источника питания. Эта зависимость приводит к изменению частоты колебаний от 5 до 50% от номинального значения.

Схема, приведенная на рис. 1а, может вырабатывать тактовые импульсы высокой степени качества, однако их характеристики будут сильно зависеть от параметров окружающей среды, выбора компонентов схемы и топологии печатной платы. Керамические резонаторы и связанные с ним величины нагрузочных конденсаторов должны быть оптимизированы для работы с выбранным типом логических элементов. Кварцевые резонаторы, обладающие высокими значениями собственной добротности, чувствительны не столько к выбору типа усилительного элемента, сколько к смещению частоты и даже могут разрушаться при перегрузке. Внешние воздействия, например ЭМП, механические вибрации и ударные воздействия, влажность и температура, также оказывают влияние на работу генератора. Эти воздействия способны вызвать изменение частоты выходного сигнала, увеличение флуктуации частоты и фазы выходного сигнала и в ряде случаев могут привести к прекращению функционирования генератора.

Рассмотренные выше резонаторы используются при создании генераторных модулей, которые содержат все компоненты, необходимые для построения схемотехники генераторов, и обеспечивают при малом выходном сопротивлении выходной сигнал прямоугольной формы.

Функционирование генераторного модуля обеспечивается в пределах всего диапазона внешних условий. Самыми распространенными являются модули на резонаторах (кристаллические) и полностью интегральные кремниевые генераторные модули.

Кристаллические модули обеспечивают точность, сопоставимую с точностью схем генераторов, выполненных на дискретных элементах с дискретным кварцевым или керамическим резонатором.

Кремниевые генераторы являются более прецизионными по сравнению с RC-генераторами, выполненными на дискретных компонентах. Реализуемая ими точность частоты колебаний сопоставима с точностью генераторов, основанных на керамических резонаторах.

Оцените статью
Понравилась статья?
Комментарии (0)
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит
Добавить комментарий
Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *