Низкочастотный генератор является одним из необходимых приборов в радиолюбительской лаборатории. С его помощью можно налаживать различные усилители, снимать АЧХ, проводить эксперименты. Генератор НЧ может быть источником НЧ сигнала, необходимого для работы других приборов (измерительных мостов, модуляторов и др.). Очень часто генератор НЧ используют при ремонте аудиотехники, но с его помощью сложно тестировать и ремонтировать пассивные акустические системы, так как для работы с генератором в паре требуется достаточно мощный УНЧ, сигнал с выхода которого подается на тестируемую акустическую систему.
Допустим, в ремонт поступила акустическая система, которая при работе иногда издает посторонние звуки в виде треска, дребезга. При воспроизведении музыки этот дефект появляется периодически, и найти причину его возникновения сложно. Но если, подключить АС к генератору с достаточно мощным выходом и прослушать во всем диапазоне плавно регулируя частоту можно найти частоту, на которой призвук постоянен. Далее -дело техники.
Или другой случай — настройка пассивных фильтров, тоннеля, корпуса АС и др. Везде нужна пара — генератор НЧ + УМЗЧ, либо прибор, их объединяющий, например такой, схема которого показана на рисунке.
Технически схема состоит из двух частей — синусоидального генератора и мостового УМЗЧ.
Генератор вырабатывает сигнал от 20 Гц до 20 кГц в трех диапазонах — 20-200Гц, 200-2000Гц и 2-20 кГц, в каждом диапазоне регулировка плавная с помощью сдвоенного переменного резистора. При качественном налаживании КНИ сигнала на выходе генератора не более 1%. Выходное напряжение (с измерительного выхода) около 0,8V.
УМЗЧ выполнен по мостовой схеме, его максимальная выходная мощность 20 Вт, на нагрузке 4 Ом.
Генератор построен по традиционной схеме. Операционный усилитель А1, при помощи положительной обратной связи (С4-С6, R3, R4, R5, С7-С9) выполненной по схеме моста Винна, переведен в режим генерации.
Избыточная глубина положительной обратной связи, приводящая к искажению выходного синусоидального сигнала, компенсируется отрицательной ОС R1-R2.
Причем, R1 подстроенный, чтобы с его помощью можно было точно установить величину ОС такой, при которой на выходе операционного усилителя присутствует неискаженный синусоидальный сигнал наибольшей амплитуды.
Лампа накаливания Н1 включена на выходе ОУ в его цепи обратной связи, она работает как стабилизирующий элемент, поскольку сопротивление лампы накаливания сильно зависит от тока через неё.
Вместе с резистором R8 лампа образует делитель напряжения, коэффициент деления которого зависит от протекающего через лампу тока.
Частота устанавливается двумя органами управления, — переключателем S1 выбирают один из трех поддиапазонов «20-200 Гц», «200-2000 Гц» и «2000-20000 Гц».
Фактически диапазоны немного шире и частично перекрывают друг друга.
Плавная настройка частоты производится сдвоенным переменным резистором R5. Желательно чтобы этот резистор был с линейным законом изменения сопротивления, в противном случае шкала получится очень неудобная. Хотя, если в качестве шкалы будет использоваться какой-то внешний НЧ-частотомер, закон регулировки существенного значения иметь не будет.
Резистор R5 должен быть именно сдвоенным, а не составленным из двух разных, потому что его половины должны быть идентичными как по номинальному сопротивлению, так и по закону его регулировки. От точности равенства сопротивлений частей сдвоенного переменного резистора R5 сильно зависит коэффициент нелинейных искажений синусоидального сигнала.
Питается ОУ А1 от двухполярного источника напряжением +12В от лабораторного источника питания.
С коаксиального разъема Х1 сигнал можно подать на испытуемую схему, как от обычного генератора НЧ, либо на частотомер, контролирующий настройку генератора на необходимую частоту.
Переменный резистор R9 служит регулятором уровня выходного сигнала. К Х1 можно подключить внешний аттенюатор для подачи сигнала на вход чувствительного УНЧ или другой схемы.
УМЗЧ выполнен на микросхеме А2 типа TDA1518BQ. Это интегральный УМЗЧ, включенный по типовой схеме в мостовом режиме.
Входами УМЗЧ являются соединенные вместе выводы 2 и 13 А2.
Уровень поступающего на вход сигнала (следовательно, и выходная мощность) регулируется переменным резистором R7.
Сопротивление R8 подбирают при налаживании таким образом, чтобы в максимальном положении R7 не происходила перегрузка УМЗЧ.
Питается УМЗЧ положительным напряжением 12В, потребляя ток до 4А при максимальной выходной мощности (это нужно учитывать при выборе источника питания).
Исследуемая акустическая система или динамик подключается к разъему Х2.
Минимальное сопротивление АС 4 Ома. Если нагрузить только к одному каналу, подключив АС между одним из контактов Х2 и нулевым проводом питания, то минимальное сопротивление нагрузки допустимо 2 Ома, но максимальная выходная мощность будет 11Вт.
В таком включении — контакты Х2 относительно общего нуля, на контактах Х2 относительно общего нуля будут два противофазных сигнала, что может потребоваться в некоторых случаях.
УМЗЧ можно собрать и на другой аналогичной микросхеме, — по типовой схеме мостового включения.
Микросхему А2 обязательно нужно поместить на теплоотводящий радиатор.
Дроссель L1 намотан на ферритовом кольце диаметром 7 мм (можно любого диаметра), — обмотка проводом ПЭВ 0,23 (или любым от 0,1 до 0,4) до заполнения.
Лампа Н1 — типа Н39 на 12V. Такие лампы обычно используются для подсветки в автомобильных магнитолах. Можно заменить аналогичной лампой на напряжение 12V мощностью 0,2-0,7Вт.
Начинать налаживание следует с генератора НЧ. При этом выпаяйте R6 чтобы временно отключить выход генератора от усилителя мощности 3Ч, и выключите УНЧ выключателем S2.
Для работы необходим частотомер и осциллограф их входы подключают к Х1. Подстройкой резистора R2 добиваются максимального и неискаженного переменного синусоидального напряжения на выходе генератора, во всем диапазоне частот (это, обычно, соответствует выходному переменному напряжению 0,8V).
Затем, более точным подбором R4 и R3 (эти сопротивления должны быть одинаковы) устанавливают диапазоны
перестройки частоты. Если используются недостаточно точные конденсаторы С1-С6, может понадобиться их подбор или включение параллельно им дополнительных конденсаторов меньшей емкости.
Без осциллографа и частотомера качественно настроить генератор невозможно.
Далее восстанавливают сопротивление R6, включают УМЗЧ выключателем S2 и подбирают сопротивление R6 так чтобы УНЧ не входил в ограничение при максимальном положении R7 (проверять на эквиваленте нагрузки, подключенном на выходе УНЧ).
РК 04 2015
