Меню

Xr2206 схема генератора синуса



Обзор генератора XR2206

Данная статья посвящена конструктору генератора XR2206. На момент написания статьи цена на Banggood составляет в среднем 520 рублей (ссылка на Ali). Генератор может выдавать сигнал в частотном диапазоне 1 Гц — 1 МГц в форме синуса, треугольника и прямоугольника с регулируемой амплитудой. Было решено сделать обзор на конструктор этого прибора.

Вот такой пакетик лежал в посылке.

Внутри пакетик поменьше с радиодеталями,завернутые в пленку детали корпуса и печатная плата, а также инструкция по сборке на английском языке.

Скан инструкции ниже.

В инструкции не дано конкретных указаний, в какой последовательности собирать, только общие правила, например, сначала ставить мелкие детали, потом крупные и не перевернуть микросхему. На левой половине есть табличка, детали какого номинала ставить на то или иное место на плате.

Распакуем детали корпуса с платой.

Плата вблизи выглядит так:

.

Некоторые вещи в разводке я не совсем понял, например, зачем было выделять дорожку питания от JK1 к C1, ведь она с обеих сторон соединена с землёй. Наверное, это связано с тем, что нужно большое сечение проводника, а много термобарьеров они поставить не могли. Такой же финт есть и с обратной стороны платы.

Что же, приступаю к сборке. Для этого потребуется паяльник 25-40 Вт, припой типа ПОС-60, канифоль, кусачки/бокорезы, мультиметр, отвёртки и, возможно, какой-то дополнительный, привычный вам вспомогательный инструмент. Не используйте при пайке кислоту, чтобы потом не спрашивать, почему не работает.

Первыми монтирую резисторы. Для определения их номинала использую мультиметр (особо извращенные могут определять номинал по цветным кольцам).

Устанавливаем их на плату согласно номиналам.

Чтобы детали не выпали при пайке, сзади отгибаем их выводы.

Пропаиваем и откусываем выводы.

Дальше идут у меня неполярные конденсаторы. На них имеется трехцифровая маркировка номинала. Расшифровывать ее не потребуется, в таблице номинал также указан трехзначным числом. Для тех, кто все же хочет расшифровать номинал, скажу, что к числу, образованному первыми тремя цифрами надо дописать количество нулей, указанное третьей цифрой — это будет номинальная ёмкость в пикофарадах.

Устанавливаем конденсаторы на плату.

Запаиваем и обкусываем.

Теперь будем ставить электролитические конденсаторы. Они имеют полярность. Минусовой вывод короче, на корпусе около него имеется полоса со знаками «-«, и его нужно вставить в то отверстие посадочного места, вокруг которого находится штриховка.

Вставляем электролитические конденсаторы и запаиваем.

Я сразу не заметил еще один конденсатор, C3, так что его я установлю чуть позже.

Теперь надо впаять панельку для микросхемы. Саму микросхему рекомендую установить в самом конце сборки, чтобы случайно ее не повредить в процессе сборки, ибо в ЧИПиДИП в отдельности она стоит, как весь наш генератор. Микросхема у нас XR2206.

На панельке есть выемка, она должна совпадать с выемкой на маркировке на плате.

Теперь установим разъем питания.

Перепутать его положение сложно, так как посадочное место несимметрично. Тут же я заметил, что забыл впаять ещё один электролитический конденсатор, и впаял его.

Теперь нужно установить две гребенки. Практика показывает, что их легко перегреть и деформировать пластмассовое основание, так что не стоит паять их очень долго.

Следующим этапом установим выходной разъем.

Установлен он должен быть отверстиями для проводов наружу.

Осталось установить переменные резисторы.

Обратите внимание, что, хоть на вид они и одинаковые, но всё же имеют разный номинал. Он указан снизу.

На этом пайка окончена.

Нам нужно установить микросхему в панельку.

Находим на корпусе микросхемы выемку и разворачиваем микросхему так, чтобы выемки в панельке и на микросхеме совпали. Теперь можно вставить микросхему. Особо сильных усилий прилагать не стоит. На днях я узрел, как один из моих одарённых коллег пытается забить микросхему молотком. Такого делать точно не стоит! Если она не влезает, нужно осторожно подогнуть выводы, и микросхема легко войдет на свое место.

Нужно теперь собрать корпус и поместить туда плату.

Для начала удалим защитный слой.

Для сборки корпуса имеется комплект винтов и гаек.

Теперь на нижнюю часть корпуса надо привинтить собранную плату. Для этого нужно 4 маленьких винта и 4 гайки. Вставляем винты в отверстия.

Читайте также:  Двухканальный осциллограф с генератором

Теперь на них нужно надеть плату. Но увы, винты оказались короткими.

Я заменил их винтами М3х10. Снова вставляем их.

Надеваем плату и закручиваем гайки. Гайки сильно не затягиваем, чтобы не поломать плату. Сразу же ставим боковые стенки. Чтобы вставить стенку со стороны разъёма пришлось один из винтов ослабить и приподнять плату, иначе стенка не влезала под разъем. После установки стенки снова затянул винт.

Кладем верхнюю крышку.

Скручиваем корпус четырьмя длинными винтами. Эти винты фиксируются прямо в пластик, в отверстиях в нижней части корпуса.

Осталось надеть ручки на переменные резисторы.

Чтобы ручки стаяли одинаково, поворачиваем все резисторы в одно из крайних положений и надеваем ручки в одинаковом положении.

Со сборкой окончено. Вот несколько фоток того, что у меня получилось

На видео ниже я проведу тестирование этого генератора в действии.

Источник

Генератор сигналов xr2206 (конструктор)

Шаг 2: Электрическая схема

Для данного проекта используется многофункциональная генераторная ИС – это обеспечило простоту конструкцию, а также малое количество компонентов. Я фактически использовал две микросхемы, которые соответствовали спецификации — Exar XR2206 и Maxim MAX038. В заключении я решил использовать XR2206 – эту микросхему легче и дешевле приобрести.

Частота регулируется двумя потенциометрами – один для грубой настройки и другой для точной

Важно, чтобы для этой цели вы использовали потенциометры хорошего качества, в противном случае будет очень трудно установить точную частоту, и она будет колебаться. С другой стороны вы может заменить два переменных резистора 10-оборотным потенциометром величиной 100 Ком для большей точности

Я не использовал печатную плату для данного проекта, поскольку спаивал по мере возможности, однако вы можете увидеть, что различные компоненты располагаются в разных частях платы. Фильтр питания и делитель напряжения для контроля амплитуды располагаются слева, конденсаторы для частотного диапазона располагаются в нижней центральной части. Разделив монтажную схему на несколько подсекций легче разрабатывать конструкцию печатной платы.

Данная схема разработана для работы от однополярного источника электропитания напряжением 12 В DC. Подходящий источник питания показан на следующем шаге.

Настройка генератора

Для проверки работоспособности генератора микросхема XR-2206CP вставляется в панельку, генератор вч сигналов на микросхеме подключается к блоку питания. Частотомер подключается к гнезду эмиттерного повторителя Х4, так как применяемый частотомер шунтирует сигнал при подключении к гнезду Х2.

Осциллограф подключается к гнезду Х2, на котором всегда должен быть прямоугольный импульс. Проверка начинается с первого диапазона. для чего перемычкой джампера подключается конденсатор С3, переменные резисторы устанавливаются в среднее положение. При этом на экране осциллографа должен появиться прямоугольный импульс, что будет свидетельствовать о том, что микросхема рабочая.

Это очень важный момент, так как иногда поставщики или продавцы реализовывают нерабочие микросхемы (есть такой опыт). Если сигнал не появился необходимо тщательно проверить правильность монтажа и надежность паек. Если все правильно, а сигнала нет, то необходимо заменить микросхему. Лучше одолжить проверенную микросхему, убедиться, что генератор работает, а затем установить свою. Следует также отметить, что рабочие микросхемы одной и той же партии могут отличаться параметрами.

Это могут подтвердить конструкции из Интернета, где для одних и тех же диапазонов частот применяются разные конденсаторы и даже появляется пятый диапазон частот. Когда генератор заработал, резисторами R7 и R8 проверяют границы диапазона. Если они отличаются от заданных, то подбирают наминал конденсатора С3. После этого убеждаются в наличии треугольного и синусоидального сигналов. Осциллограф подключают к гнезду ХЗ, а переключатель SW3 ставят в нижнее положение, а переключателем SW4 выбирают синусоиду или треугольник.

Резистором R3 регулируют уровень этих сигналов. Бывает, что при увеличении уровня правильной формы сигнала верхняя часть его ограничивается, то есть появляется асимметричное искажение. В микросхеме есть выводы 15 и 16, которые, обычно, в таких схемах не задействуются, но они предназначены для симметрирования сигнала. Если к ним подключить крайние выводы подстроечного резистора величиной 30 кОм, а движок подключить к минусу, то можно устранить асимметрию сигнала.

Не исключается и такой вариант, что асимметрия начинается выше заданной амплитуды 3 В. Причина кроется внутри микросхемы. В этом случае можно увеличить напряжение, подаваемое на резистор R3 путем уменьшения сопротивления резистора R1 или увеличения R4.

Читайте также:  С каких оборотов генератор начинает заряжать аккумулятор

Минимальная амплитуда получается при закороченном резисторе R3, когда на ножке 3 микросхемы установлено максимальное напряжение, поэтому соединять выводы R3 необходимо так, как показано на рис.2 (в отличие от R7 и R8), чтобы увеличение амплитуды сигналов происходило при вращении ручки R3 по часовой стрелке.

Правильно настроенный генератор с качественной микросхемой XR-2206CP генерирует сигналы хорошей формы с незначительными искажениями. На рис.8 показан генератор в рабочем режиме. В заключение следует отметить, что для качественной настройки электронных и электрических устройств функциональный генератор сигналов необходимо использовать совместно с хорошим частотомером.

Шаг 6: Модификации и обновления

Существует возможность вносить множество изменений в данный проект для его адаптации в соответствие с вашими особыми требованиями. Также можно увеличить максимальный частотный диапазон, добавив 5-ое положение на поворотный переключатель и подсоединив емкость 100 пФ, аналогично другим подключаемым компонентам. Это поднимет макс. частоту до величины 3 МГц (при данном значении действительно только использовать сигнал прямоугольной формы).

Вы можете использовать также поворотный переключатель для выбора формы сигнала, однако для его получения потребуется грамотное подключение, а также замена переключателя синусоидальный/треугольный сигнал.

Я надеюсь, вы найдете данный проект полезным – он оказался очень кстати при тестировании аудио схем.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
Электрическая схема
Функциональный генератор XR2206 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Электролитический конденсатор 1 мкФ 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Электролитический конденсатор 10 мкФ 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Конденсатор 100 нФ 1 керамический / полиэфирный Поиск в магазине Отрон В блокнот
Конденсатор 10 нФ 1 керамический / полиэфирный Поиск в магазине Отрон В блокнот
Конденсатор 1 нФ 1 керамический / полиэфирный Поиск в магазине Отрон В блокнот
Резистор 10 Ом 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Резистор 1 кОм 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Резистор 3 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Резистор 5 кОм 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Резистор 10 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Резистор 30 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Переменный резистор 10 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Переменный резистор 100 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Подстроечный резистор 25 кОм 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Переключатель положения 1 4 поворотный Поиск в магазине Отрон В блокнот
Выключатель 1 однополюсный перекидной Поиск в магазине Отрон В блокнот
4мм гнезда типа «банан» 5 Поиск в магазине Отрон В блокнот
DIL гнездо 1 16 штыревое Поиск в магазине Отрон В блокнот
Источник питания
Линейный регулятор UA7812 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Выпрямительный диод 1N4001 4 или 1A диодный мост Поиск в магазине Отрон В блокнот
Электролитический конденсатор 2200 мкФ 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Электролитический конденсатор 10 мкФ 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Конденсатор 100 нФ 1 полиэфирный Поиск в магазине Отрон В блокнот
Резистор 220 Ом 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Трансформатор 220/15 В 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Предохранитель 1 А 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Светодиод 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Ввод электропитания IEC 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Двухполюсный выключатель 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Добавить все

Шаг 3: Источник питания

**Данная часть схемы включает работу с высоковольтным источником переменного тока. Если вы сомневаетесь касательно работы с потенциально-смертельным уровнем напряжения, ПРОПУСТИТЕ ДАННУЮ ЧАСТЬ ПРОЕКТА. Вместо этого вы можете использовать AC адаптер питания. Я не несу ответственность за повреждения или травмы, которые могут возникнуть при работе с данным проектом.**

Я решил использовать внутренний источник электропитания для функционального генератора, чтобы не искать модули AC питания. Это означает, что мне не нужно каждый раз повторно калибровать функциональный генератор при запуске от другого напряжения питания, поскольку трансформатор внутри корпуса будет всегда выдавать на выходе одно и то же напряжение.

Убедитесь в том, что предохранитель 1А разрывает токоведущий проводник электропитания. При использовании металлического корпуса убедитесь, что он подсоединен к заземляющему проводнику электропитания. Я разместил все цепи электропитания на своей собственной плате вдали от основной схемы электропитания, с целью облегчения конструкции и снижения интерференции. Убедитесь, что все токоведущие проводники подключены со стороны первичной обмотки трансформатора.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ XR2206

Характеристики генератора сигналов
Диапазон частот 1 Гц — 1 МГц
Форма сигналов синусоидальная, прямоугольная, треугольная
Выходное сопротивление 600 Ом ± 10%
Синусоидальный сигнал
Амплитуда 0 — 3 В при 9 В
Искажение ≤ 1% (1 кГц)
Неравномерность + 0,05 дБ 1 Гц — 100 кГц
Прямоугольный сигнал
Амплитуда 8 В (без нагрузки) при 9 В
Время нарастания 50 нс (при 1 кГц)
Время спада 30 нс (при 1 кГц)
Рассимметрия 5% (при 1 кГц)
Треугольный сигнал
Амплитуда 0 — 3 В при 9 В
Нелинейность 1% (до 100 кГц)
Общие характеристики
Питание DC 9 — 12 В
Вес 200 г
Комплектация генератор сигналов XR2206 — 1 шт
инструкция по эксплуатации — 1 шт
Совместимость Двухканальный усилитель мощности сигнала JUNTEK DPA-1698 Усилитель мощности сигнала генератора JUNTEK DPA-2698

Компактный и функциональный генератор на микросхеме XR2206 из набора Kit

Собрать генератор XR2206 своими руками может даже начинающий радиолюбитель. Набор для function dds generator не содержит SMD-компонентов и синтезирует в собранном виде частоты в диапазоне от 1 Гц до 1 МГц.

Функциональный прибор является генератором синуса, прямоугольных импульсов и треугольника. Форма сигнала выбирается при помощи поворотного переключателя, а амплитуда — потенциометрами, грубо и плавно.

Для импульсного сигнала её можно увеличивать до 8 В. При треугольном и синусоидальном сигнале — до 3 В. Так как конструктор не содержит больших интегральных схем (БИС), то собирать его можно без специальных технологий.

Следует учесть, что как генератор электромагнитных волн, прибор будет иметь ограниченное применение, так как максимальная генерируемая частота, соответствующая длине волны 300 м, будет перекрывать только длинноволновый и средневолновый диапазоны радиоволн.

Используемые интегральные схемы

Генератор сигналов diy kit, схема которого содержит усилитель TDA7056A, имеет нелинейность треугольного сигнала, не превышающую 1%, время нарастания прямоугольного сигнала — 50 нс и искажения синусоидального — не более 1%. Микросхема характеризуется минимальным коэффициентом нелинейных искажений и низким уровнем собственных шумов.

Формирует сигналы ИМС ICL8038, которая поставляется с панелькой, для быстрой замены, например, на отечественный аналог — К174ГФ2. Datasheet у этих микросхем практически совпадает. Генератор XR2206 для катушки Мишина подходит по причине соответствия частот, точность которых, в данном случае, не является критичной.

Интегральная схема XR2206, при добавлении соответствующих корректирующих цепей, может выполнять следующие функции:

  • генератора качающейся частоты;
  • генератора с амплитудной или частотной модуляцией;
  • преобразователя напряжения в частоту;
  • генератора с модуляцией FSK (частотной манипуляцией);
  • получение линейного АМ-сигнала;
  • регулирование несимметрии генерируемых полуволн от 1 до 99%;
  • подбор TTL уровней управляющего напряжения при FSK-манипуляции.

Генератор относится к среднему классу и работает с применением дифференциальных пар, позволяющих обойтись без использования миниатюрных термостатов.

Шаг 5: Калибровка

Для калибровки функционального генератора необходимо наличие осциллографа.

Очень важно правильно провести калибровку схемы, чтобы получить на выходе чистый колебательный сигнал. Начните с выбора синусоидального сигнала, выключив переключатель синусоидального / треугольного сигнала

Установите частотный диапазон на второй диапазон, и амплитуду на максимум.

Подсоедините щуп осциллографа на выход синусоидального / треугольного сигнала и установите ваш осциллограф на связь по переменному току – колебательный сигнал имеет DC смещение, другими словами вы не увидите полную волну на экране.

Установите подстрочный резистор в среднее положение и отрегулируйте смещение построечного резистора, пока синусоидальный сигнал на осциллографе не будет четко отображаться. С помощью устройства для контроля искажения продолжите регулировку симметрии для дальнейшего снижения искажения. Вы должны получить чистый синусоидальный сигнал, аналогичный показанному на диаграмме.

Сигнал в виде треугольных импульсов имеет большую амплитуду, чем синусоидальный сигнал, поэтому он будет обрезаться при полной амплитуде, в то время как синусоидальный сигнал не будет. Это, к сожалению, является внутренним дефектом схемы, однако не является большим недостатком, поскольку вы можете вручную установить амплитуду. Прямоугольный сигнал фиксируется при напряжении 5 В и не нуждается в регулировке.

Источник