Cобираем функциональный генератор.
HTML-код
- Опубликовано: 30 июл 2024
- Я расскажу о функциональных генераторах частот в звуковом диапазоне. Кратко объясню работу каждого узла и каждой схемы. Архив со схемами этих генераторов можно скачать по ссылке: yadi.sk/d/KH8Xs8DKTwoREQ
Помочь в развитии Канала Вы можете:
Yandex Money: yoomoney.ru/to/410013004521132
Web Money: Z546631268395
00:00 Неизвестная Физика - приветствует Вас!
00:05 О чём это видео.
00:48 Генератор синуса с мостом Вина.
02:46 Описание схемы генератора с мостом Вина.
03:59 Тестирование генератора с мостом Вина.
04:58 Формирователь импульсов - компаратор.
06:24 Тестирование формирователя импульсов.
07:12 Формирователь треугольных импульсов - интегратор.
07:34 Тест формирователя треугольных импульсов.
08:14 Схема функционального генератора на цифровой - логической микросхеме - описание.
11:55 Собираем схему генератора на логической микросхеме.
13:34 Тестирование генератора прямоугольных импульсов на логической микросхеме.
16:46 Тестирование генератора треугольных импульсов на логической микросхеме.
17:46 Тестирование генератора синусного сигнала на логической микросхеме.
19:18 Описание программного функционального генератора.
20:02 Тестирование программного генератора синусного сигнала.
21:58 Тестирование программного генератора прямоугольных импульсов.
23:40 Тестирование программного генератора треугольного сигнала.
25:08 Итоги тестирования трех функциональных генераторов.
#Генератор_Сигналов #Функциональный_Генератор #Усилители_Звука
*********************************************
Видео, в форме коротких историй и рассказов о Физике в окружающем нас мире, выходят каждую неделю. Если история понравилась - ставь лайк и подпишись на канал, чтобы не пропустить продолжение!
ВОПРОСЫ можно задать в комментарии к любому ролику, в социальных сетях и по электронной почте канала: interfant@yandex.ru
На все КОНКРЕТНЫЕ вопросы - отвечаю.
Надеюсь, что Ваши вопросы и совместные ответы помогут сделать канал «Неизвестная Физика» интереснее!
********************************************************
На канале много плейлистов, в которых размещены видео о птицах и животных, о РУКОДЕЛИИ, DIY, ЮМОР, занимательная ФИЗИКА, рассказы о ПУТЕШЕСТВИЯХ, ВКУСНЯШКИ, ФОКУСЫ, как сделать мультик и многое другое… Вы обязательно найдете видео по своим интересам!
Ориентироваться на канале Вам поможет НАВИГАТОР КАНАЛА.
ССЫЛКИ на видео канала размещаются на личных страницах в социальных сетях и в группах:
Добавляйтесь в ДРУЗЬЯ! (Добавляясь, ПОЖАЛУЙСТА, пишите - откуда Вы и по какому вопросу)
ВКонтакте: afon2015
Одноклассники: goo.gl/VdSsCY
Твиттер: / afanasy83
Фейсбук: / afanasy83
Скайп: afanasy83
В этом видео я расскажу о генераторах сигналов низкой частоты, так необходимых при настройке-регулировке любого усилителя звука. Первым будет генератор с мостом Вина. Вторым - простейший генератор на обычной цифровой логической микросхеме и транзисторе. Третьим - программный генераторе звуковых частот, который можно загрузить в смартфон. И, конечно, сравнительный тест этих генераторов. Пишите Ваши мнения в комментариях, задавайте вопросы! Ваши заявки учитываются при создании новых видео!
***Извиняюсь за несколько оговорок при описании схемы. Стрелочки в демонстрации указывают всё верно!
Исходные
Данные откуда
А я делал звуковой генератор синуса на лампах, с перестройкой частоты воздушным конденсатором от старого лампового приёмника, и на микросхемах, с перестройкой сдвоенным потенциометром. Оба генератора с мостом Вина. Давно делал. Смотрел выходной сигнал на ламповом осциллографе СИ-1. Так я заметил, что выходной сигнал лампового генератора был чистым и отображался очень тонкой красивой линией, а выходной сигнал генератора на микросхемах отображался жирной линией, и не такой красивой. Хотя осциллограф был одним и тем же.
4:55 вместо высокой надёжности воспроизведения в СССР использовался термин ВВВ -высокая верность воспроизведения синоним современного понятия HiFi. Существует ещё один вариант генератора чистейшего синуса - это два интегратора и один инвертор, собранных по кольцевой схеме на трёх операционных усилителях. Мы собирали такой генератор на аналоговом вычислителе МН-7, который назывался АВМ. Амплитуда качания синуса была 100 вольт.
Да, и мне довелось поработать на таких АВМ!
Настоящий профессионал!!!👍👍👍👏👏👏
СПАСИБО!
Прекрасный ролик! Спасибо Вам, уважаемый автор!
Рад, что Вам понравилось!
Что сказать? Это было классно! Смотрели с огромным удовольствием! Спасибо!
Рад, что Вам понравилось!
Надеюсь, что все Ваши видео никуда не исчезнут из Ютуба до того времени конда у меня сынок подрастет. Чтобы он мог это использовать. Удачи Вам.
СПАСИБО!
Я тоже надеюсь, что Канал продолжит своё существование (уже шестой год!).
Канал начинался как "Комиксы" - истории в картинках для младших зрителей RUclips.
Все это теперь в плейлисте "АРХИВ канала "КОМИКСЫ" (ruclips.net/video/kKwsaMOvNKU/видео.html )
Возможно, Вам понравятся ранние видео Канала.
Так же, много интересного есть и в других плейлистах - экскурсии, музеи, путешествия, вкусняшки, птицы и животные.....
Приятного просмотра!
Вы можете отобрать самые-самые и хранить на своем ПК. Или на компакт-дисках. Так надежнее . Что там дальше будет с гуглом или ютубом - неизвестно.
@@victorkustov все верно. надо сохранять на свой пк все что интересно
Информация в представленном видео устарела УЖЕ, а что говорить через десяток лет...
@@user-lc8hz5dw8e "Новое" = это хорошо забытое "старое"!
Я ничего не понимаю в физике, но увидел эту штуку с зелёными волнами и пронастальгировал. В раннем детстве игрался с такой дома)
Как всегда понятное объяснение.Благодарность автору!!!
Рад, что Вам понравилось!
Спасибо за интересный обзор генераторов!
Теперь выбор - однозначный!
Все остальное - игрушки!
Лайкусик!
СПАСИБО!
Спасибо! Удачи! С наилучшими Рождеством!
СПАСИБО!
С Рождеством!!
Спасибо! Очень познавательно.
Рад, что Вам понравилось!
Отличное изложение материала.
Рад, что Вам понравилось!
Все четко, ясно и понятно.Спасибо.
Рад, что Вам понравилось!
Спасибо большое, очень интересный канал
Рад, что Вам понравилось!
Спасибо за видео. Новичкам пригодится.
Хочу предостеречь товарищей, желающих собрать генератор по топологии моста Вина на "подножных" ОУ типа LM358 и аналогичных. Работать он будет. До определенных частот. Попробовал собрать на этом ОУ, правда, без перестройки частоты. Запускал на двух фиксированных частотах: 1,2кГц и 16кГц. На 1,2 проблем нет, синус почти прямой... небольшая несимметрия полуволн. А вот на 16кГц вместо синуса была уже пила с большой и толстой ступенькой. И завал по амплитуде. Цепь стабилизации амплитуды делал на двух встречно-параллельных диодах в цепи ООС. Питание двухполярное 10В на плечо. На первом ОУ генератор, на втором неинвертирующий усилитель, выход до 9В амплитуды. Так что надо ставить быстродействующие ОУ. В даташите явно указанной скорости нарастания выходного напряжения не нашел, но судя по графикам, он составляет жалкие 0,5В/мксек при 13-16В/мксек в указываемых на схемах TL072(071). Так что как-то так. Всем удачи.
Да, действительно, ОУ должен быть быстродействующим с достаточно высоковольтным питанием.
Стабилизировать выход генератора удалось применением НИЗКОВОЛЬТНОГО ТПМ-2-0,5. Замена его на лампочки накаливания хорошего результата не дала!
Удачи в сборке!
Собирал подобный генератор из радиоконструктора "Старт 7218". Осцилограммы были такие как у вас с лабораторного генератора. Аж удивило!
По-моему, это и есть схема функционального генератора из набора «Старт». У меня тоже собран такой.
Спасибо за скрупулёзность в излагаемом материале! Хотелось бы курс видео рассказов о практической схемотехнической разработке некоторых базовых элементов электронных устройств (например почему и зачем встречными диодами шунтировать резисторы и т.п.).
Я вначале собирался именно таким курсом и начать серию видео об электронике....
Начало можно посмотреть в плейлисте "Физика вокруг нас" (ruclips.net/video/BfxuouWqblM/видео.html )
Однако, большое количество вопросов зрителей по теме "Усилители звука" (ruclips.net/video/nDDMcpF5MTs/видео.html ) сильно увели меня от начальной идеи....
Безусловно, разбор БАЗОВЫХ узлов электронных устройств я буду продолжать, но вперемежку с более серьезным материалом, интересующим зрителей Канала.
@@Unknown_Physics Благодарю за разъяснения.
Похожий аппарат есть у Сухова,только там Т-мост.
Вообще для настройки лучше иметь пару генераторов,один с ровной частоткой,второй с низкими искажениями.
Да, у Ю.Сухова есть очень похожая схема, тоже на 140УД1, но с двойным Т-мостом (вместо моста Вина).
Согласен, для быстрой диагностики вполне достаточно самого простого генератора, а если уже понадобились замеры искажений - тогда - нужно что-то серьёзное!
Схема генератора на логических элементах это радио конструктор старт, номер не помню. Собирал. На каждом поддиапазоне надо крутить подстроечные резисторы, потому что у меня треугольные импульсы были плохой формы. Не понравилось короче. Вот в промышленном генераторе Г3-112 вот там синус. Идеальный от 10 Гц до 10МГц
В промышленных генераторах стоит мост Вина = отсюда и идеальность синуса! Резонанс всё-таки...
А на логической микросхеме генератор работает вполне сносно для быстрой проверки типа "что" и "как". Правда треугольные импульсы у меня получились практически идеальными! Возможно у Вас на другое напряжение стабилитрон был (схема привязки уровня на выходе логического элемента). От этого во многом зависит заряд конденсатора, а следовательно, и форма треугольного импульса.
Лайк
Спасибо!
Очень хороший обзор генераторов и прекрасная схема.
Неплохо бы было, дополнить эту схему генератором БЕЛОГО ШУМА.
Доработки минимум, а дополнительных плюсов, за счет универсальности, было бы куда больше.
Ставлю пальчик вверх!!!
Спасибо!
Генератор белого шума легко получить, усилив достаточно чувствительным усилителем сигнал (переменную составляющую) с любого стабилитрона!
Процесс стабилизации напряжения - очень шумный! Во всем диапазоне частот!
Подобную схему я постараюсь рассмотреть в одном из видео.
Благодарю за рекомендацию!
@@Unknown_Physics , не с любого. Для низковольтных стабилитронов (менее 5В) будет доминировать 1/f составляющая шума. Соответственно, в области низких частот мы получим не белый, а розовый шум.
@@Unknown_Physics стабилитрон подходит лишь для демонстрации возможности получения шума подручными средствами. Настоящий белый шум имеет спектр равномерный и по всем частотам. До электромагнитных волн, воспринимаемых, как ультрафиолет.
Видео вдохновило померить старый RC-генератор с малыми искажениями и для сравнения - доступные цифровые источники. Вкратце: из аналоговых наилучшие результаты обеспечивает RC-генератор на фазовращателях. Выложил у себя на канале, если кому интересно.
Лучше (чем на смартфоне) генерировать на компьютере на максимальной частоте семплирования.
Правда, там, скорее всего, на выходе стоит простой ФНЧ на 20 кГц, поэтому, вероятно, меандр и треугольник тоже будут портиться... Надо попробовать, как дела обстоят с внешней, более-менее профессиональной, картой...
...
Спасибо!
На ВНЕШНИХ профессиональных звуковых картах результаты - отличные!
Именно на них и делают серьезные измерения.
Я только знакомлю зрителей с темой.... и даю направления для размышлений....
А также сравниваю возможности самодельных и "бюджетных" устройств.
А дальше - "бесконечное стремление к красоте!"
Хороший и простой генератор, не хватает только регулировки скважности.
В первой схеме - "лабораторного" генератора регулировка скважности присутствует (регулировка опорного напряжения компаратора), а в остальных, ввиду их простоты - не предусмотрена, хотя во втором генераторе - вполне возможна - регулировкой напряжения смещения рабочей точки микросхемы (аналогично работе компаратора в первой схеме).
генератор ШИМа я бы делал как отдельную функцию на TL494, с драйверами по типу IR2110 на выходе можно получить хорошие фронты если емкостная нагрузка, но это я уже из темы ИБП, просто с ними почти что с детства работал
Хороший ролик, но щуп осциллографа Вам надо заменить. вероятность того, что он вносит в Ваши измерения помехи очень высокая. А в остальном - всё просто замечательно. Сыну обязательно покажу.
Рад, что Вам понравилось!
Осциллограф я заменил на Компьютерный Измерительный Комплекс Шмелёва!
@@Unknown_Physics, я Вам не про это говорил. От осциллографа не стоит отказываться. Это хороший прибор. Просто щуп надо проверить. Подать меандр, только точно знать, что там прямоугольник без выбросов и загибов. На современных щупах есть подстроечный конденсатор, для этой цели. А комплекс Шмелёва, как я понял, работает через аудиокарту компьютера? Если да, то о какой точности измерений может идти речь? Это всё так, баловство. Но я не говорю, что такими вещами не надо пользоваться. Просто у меня другие задачи, следовательно и другие требования. А про комплекс Шмелёва я обязательно почитаю, думаю, что обязательно найду что то полезное для себя. Всего Вам наилучшего.
Осциллографом - я, конечно, пользуюсь - для исследования высокочастотных процессов.
А в звуковом диапазоне - Комплекс Шмелёва показал себя заметно лучше.
Точность - приемлемая, а осциллограмма - на весь экран компьютерного монитора = очень наглядно!!
@@Unknown_Physics, я в звуковом диапазоне редко работаю. ))) Чаще в "цифровом". Просто раньше работал в метрологическом центре, занимался ремонтом генераторов, частотомеров, осциллографов и т.д. Может поэтому и нет особого желания использовать различные комплексы. Просто привык к приборам. Но, как я уже и писал, сегодня почитаю про этот комплекс. наверняка найду что то полезное для себя.
Спасибо Вам! Очень интересные и полезные видео. Немогли бы Вы подсказать, где найти параметры термистором ТПМ? У меня есть ТПМ-6/2Б, но в схеме генератора на ОУ он не работает.С оригинальным ТПМ все отлично. Может какая-нибудь копия/ыото страницы справочника? Спасибо.
ТПМ-6 номин. напряжение=6в, диапазон стабилизации 4,2...7,8в, рабочий тое 6ма, раб. диапазон тока 0,4...6ма.
ТПМ-2 номин. напряжение=2в, диапазон стабилизации 1,6...3,0в, рабочий ток 2 ма, раб. диапазон тока 0,2...2 ма.
Отсюда видно, почему не работает ТПМ-6 - у него слишком высокое напряжение стабилизации и слишком большой рабочий ток для использования с низковольтным операционным усилителем.
Поэтому в схеме и применен ТПМ-2, как один из самых низковольтных...
@@Unknown_Physics Большое спасибо! Теперь буду знать.
Соберите генератор прямоугольника на таймере NE555. Это будет гораздо проще и деталек минимум. Кстати есть и советский аналог этой замечательной микросхемы.
А есть и полнофункциональные генераторы на специализированных микросхемах, таких как ICL8038 и т.п.
Благодарю за идею для видео!
тда2030 с двойным Т-полумостом (вместо моста Вина) не сложно?
Интересная идея - генератор на МОЩНОМ усилителе!
Кстати - интересно будет сравнить результаты схемы с двойным Т полумостом и мостом Вина.
Спасибо за идею! Поставлю в план видео!
@@Unknown_Physics к ознакомлению shema.ucoz.ua/publ/shema/audio/vozmozhnosti_tda2030/2-1-0-23 sibsutis.ru/upload/fe9/%D0%93%D0%BE%D0%BD%D1%87%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%BA%D0%BE_%D0%9C%D0%93-152_%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%94%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F.pdf
Благодарю за интересную информацию!
С изложенной теоретической основой - я хорошо знаком.
Заинтересовали схемы и практическое применение!
СПАСИБО!
Для общего развития материал полезен. Однако, на практике, термистор ТПМ2-0,5 недоступная деталь. Лампа накаливание с сопротивлением спирали в килоомы тоже большая редкость. Без термистора нет смысла собирать генератор по подобным схемам.
Термисторы более доступны в обычном (не миниатюрном) исполнении, но из размеры в несколько раз больше!
Извините, а какая ёмкость частото-задающих конденсаторов?
@Слесарь. Все номиналы емкостей и других деталей - указаны на схемах.
Все схемы можно скачать по ссылке в описании к видео.
Успехов в сборке!
В программном генераторе многое зависит от качества усилителя, применённого в самом смартфоне.
Конечно, но и от программной реализации - зависит многое.
Если частоту сигнала увеличить не удается, несмотря на показания программы об увеличении частоты.... то виноват явно не аппаратный усилитель.... а программная реализация генератора....
@@Unknown_Physics Немного не соглашусь. Установил данную программу на Нокиа 6. Частота регулируется от 5Гц до 22 кГц. Амплитуда сигнала после 500Гц до 6кГц немного снижается. Далее ровно в рамках 0,8В. Синус практически хорош. Прямоугольник после 10кГц резко искажается и далее что-то похожее на синус. Треугольник практически без изменений до 22кГц. Нагрузкой использовал 32Ом резистор, как более распространенное сопротивление катушек в наушниках.
@@user-mj4lg2tp2p Это говорит только о том, что программное обеспечение "адаптировано не под все смартфоны"... Вероятно, в Вашей Nokia - более удачная звуковая карта.
Чем можно заменить микросхему 1ут401б?
Да, это - очень старая микросхема, еще военной приемки...
Сейчас её легко заменить практически любой микросхемой, работающей в звуковом диапазоне и имеющей достаточное напряжение сигнала на выходе. Коэффициент усиления - чем больше, тем лучше.
Например, серия LM124/LM224/LM324/LM2902, LM158-LM258-LM358, достаточно популярная микросхема NE5532x, и многие другие.
Нужен програмный на Ардуине (не знаю, на каих частотах эти чипы работают, но в крайнем случае - ES32xxx) и 10-12 бит простой моно ЦАП с повторителем на выходе имхо. И как всегда блок стабилизированного точного напряжения будет в 3-4 раза больше самого генератора -)
Да, прецизионные генераторы маленькими не бывают...
А можно по повышающим преобразователям развить тему?
Схемы вроде похожее
Преобразователи - обязательно будут!
И импульсные блоки питания, и высоковольтные!
Всё - в ближайшем плане видео на канале!
Приятного просмотра!
@@Unknown_Physics сенькю 😁
Здравствуйте!
Поставьте себе на смартфон Frequency Sound Generator. На много удобнее и лучше. 16000 это предел большинства звуковух смартфонов. Редкие и дорогие только 20000 могут. Здесь очень сильная зависимость от качества телефона. 👍
Именно Frequency Sound Generator я и использовал в этом обзоре!
И - пришел к тому же выводу!
Максимум 16 000 - но только СИНУСНОГО сигнала. Большего, действительно, не даёт смартфон...
Прямоугольные и треугольные импульсы - к сожалению, только до 4...5 килогерц... = это - уже качество программного обеспечения....
@@Unknown_Physics не а. Это качество звуковухи. Программное не причём. Мне лень на осле смотреть. На слух сигнал любой формы до 16000 дотягивает. А вот какая форма у него не знаю. Место будет и время если не забуду гляну.
Я тут на почве корпусов ударился в столярку. ))
Которая с приобретением сварочного аппарата плавно переросла в слесарку. ))
Так что сейчас у меня попа полная творится. Места где присесть с паяльником просто нет. Да ещё три диапазона на осле подохли. Надо разбирать и смотреть чего там такое.
Вообщем пока шкаф со столом ни сварю места где электроникой заниматься пока что нет.
А интерфейс у вашего варианта программ не совсем такой как у меня. Так то похоже. Но не совсем.
Дополнил. Я не прав. Я видать перепутал с другим генератором. Сейчас послушал. Нету там 16000. Только на синусе. Значит раньше у меня какой то другой генератор стоял. Мда... А я был уверен...
Да, я импульсные сигналы и "на слух" проверял.... тоже думал, что смартфон... даже расстроился... у меня все-таки, Сяоми и не самый плохой... Но получается, что при увеличении программной частоты - реальный выход даже не пытается измениться.... появляются "призвуки", но и только....
Успехов Вам с оборудованием рабочего места!!! Новое и УДОБНОЕ = это всегда - приятно!!!
Спасибо большое. У меня раньше на дешёвом флае работало. Забыл какая программа.
А вы случайно не делали генератор из журнала Радио №10 1988г ? А то я на него посматриваю в плане изготовления
Судя по описанию в Журнале, схема очень похожа на генератор синусного сигнала, собранный мною в 1980 году, схему и тест которого в составе функционального генератора я показал в видео "Функциональный генератор звуковых частот своими руками" ruclips.net/video/DwBGPyp59ZE/видео.html В описании к этому видео есть ссылка на архив схем генератора. Он безотказно работает уже больше 40 лет!
Успехов в сборке!
@@Unknown_Physics Спасибо большое
а как сделать тоже самое толька на 220в
Вопрос - не понял...
с таким синусом только на квартирный звонок,как генератор нет не надо
Каждой схеме можно найти ПРАВИЛЬНОЕ применение, в котором она будет вполне подходящей!
когда школьник делает в мыльнице с кроной это понятно. когда такой корпус тут надо соответствовать.
Для начинающего радиолюбителя в самый раз, тем более, что он прост в сборке! Да для профессионала нужен другой, более функциональный и более качественный!
про генераторы слышал, а про функциональный😮😮
Функциональными такие генераторы называют потому, что один прибор выполняет сразу несколько функций (в данном случае - "Три в Одном") - содержит сразу несколько генераторов сигналов разной формы, необходимых для комплексной диагностики радиоаппаратуры (в данном случае - усилителей звука).
По нынешним временам генератор с искажениями 1% называть высококачественным неуместно.
Только не синусный, а синусоилальный сигнал
Конечно... но у каждого - своя привычка...
Когда долго работаешь с СКВТ (синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы) - начинаешь вместо синусоидальный говорить синусный....
с синусом, меандром и ШИМ понятно, а на кой черт нужен треугольный сигнал? Чето мне не разу не пригодился.... ну разве что просто поиграться, а вот на практике где именно нужен треугольник не было такого
Всё - впереди! Немного терпения!
Дойдем и до треугольного сигнала!
от такой простоты глаза вытекут , номиналы подбирать ... и 1ут401б днем с огнем не сыщешь...
Возьми NE5532.
КР140УД1Б - есть в свободной продаже цена 15р