Аналоговый генератор качания звуковой частоты с цифровым управлением
Автор: kip96
Опубликовано 13.10.2020
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2020!"
При помощи Генератора Качания Частот удобно визуализировать АЧХ, настраивать фильтры или резрнансные системы. Ну и вообще прикольная штука.
За управлением генератора отвечает мк Атмега88, с помощью которого устанавливается частота генератора , формируется пила для качания частоты, измеряется непосредственно частота сигнала, и , в режиме ГКЧ, измеряется частота по метке, установленной в нужном участке спектра. АНАЛОГОВАЯ ЧАСТЬ Сам генератор построен на микросхеме xR2206. Схема стандартная, соответственно и настройки сигнала такие-же. Единственное что добавил – это дополнительный регулятор уровня синуса (R16), для того, что бы уровни сигналов треугольника и синуса при переключении (SA1) были одинаковые. Ёмкость частотозадающего конденсатора выбрана на звуковую частоту. Частота генератора управляется током на 7-ой ноге микросхемы генератора в широком диапазоне , и в место высокоомного переменного резистора стоит генератор тока на ОУ управляемый напряжением. Генератор тока управляется уже МК посредством 8-битного ШИМ, и имеет соответственно 256 точек. Кроме того добавлен резистор точной настройки частоты. На выходе генератора стоит сумматор на DA1.1, подмешивающий к сигналу маркер, и усилитель DA1.2 сигнала с переменным Ку от 0 до 1.
ЦИФРОВАЯ ЧАСТЬ Частота генератора устанавливается при помощи энкодера, и меняется с шагом 1 или 5 единиц (меняется при нажатии кнопки энкодера) На индикаторе 1602 отображается шкала частот в верхней строке и сама измеренная частота в нижней строке. Принцип работы частотомера основан на измерении времени периода импульса. Данный способ эффективен при измерении низких частот, т.к. время замера равно длине измеряемого импульса и позволяет быстро реагировать частотомеру на изменение частоты, также в режиме ГКЧ, позволяет замерить частот в любой точке диапазона качания. Указав маркером, можно на осциллограмме определить точку измерения частоты.
Т Таким образом можно узнать , к примеру, частоту среза фильтра, или резонансную частоту. Копкой SB1 вкл./откл. качание частоты. Качание частоты работает за счёт инкрементирования ШИМ, создавая ГЛИН на входе генератора тока, тем самым происходит качание частоты. С PB5 МК снимается синхроимпульс для осциллографа, они же открывает транзистор VT1, который быстро разряжает С4, создавая "пилу". Кнопкой энкодера переключается режим ШИМ (PWM / FastPWM), чем изменяется частота "пилы" НАСТРОЙКА С начала устанавливается режим микросхемы xR2206, симметрия, форма синуса соответствующими подстроечными резисторами. При помощи резистора R16 добиваются, что бы уровень синуса был таким же как и треугольника. Общий уровень сигнала изменяется резистором R15. При регулировке частоты важно, что бы напряжение на 7 ноге микросхемы не превышало напряжения на 10 ноге. Если на краю диапазона происходит срыв генерации, нужно подобрать резистор делителя R3. РАБОТА После включения генератор запускается на частоте около 1кГц. Частота регулируется энкодером. При нажатии кнопки энкодера меняется шаг на изменения настройки. Всего 256 шагов. Резистором «точно» устанавливается частота с нужной точностью. В режиме ГКЧ канал синхронизации осциллографа подключается к разъёму Х2 и на экране осциллографа видим весь спектр качания частот, и маркер указывающий точку измерения частоты в данном диапазоне спектра частот. Крутя энкодер, перемещаем маркер по всему диапазону, а на индикаторе генератора видим измеренную частоту. Нажав кнопку, энкодера меняем скорость качания частоты. На разъём Х6 выведен сигнал маркера. Если осциллограф двухканальный, лучше маркер не мешать в сигнал генератора, а подключить ко второму каналу. Подробнее в видео.
Схема рисовалась для статьи, по этому могут быть опечатки, но , вроде бы всё проверил . Оригинальная схема и ПП находиться в архиве в ДипТрэйс, там же и прошивка в bin и hex. файлах .
Таким образом можно узнать , к примеру, частоту среза фильтра, или резонансную частоту. Копкой SB1 вкл./откл. качание частоты. Качание частоты работает за счёт инкрементирования ШИМ, создавая ГЛИН на входе генератора тока, тем самым происходит качание частоты. С PB5 МК снимается синхроимпульс для осциллографа, они же открывает транзистор VT1, который быстро разряжает С4, создавая "пилу". Кнопкой энкодера переключается режим ШИМ (PWM / FastPWM), чем изменяется частота "пилы" 