Функциональный генератор. Преобразование синуса в прямоугольные импульсы

Sdílet
Vložit
  • čas přidán 7. 09. 2024

Komentáře • 72

  • @Unknown_Physics
    @Unknown_Physics  Před rokem +10

    Видео «Функциональный генератор звуковых частот своими руками» - вызвало много вопросов по сборке этого генератора.
    В предыдущем видео я рассказал о схеме генератора, который генерирует синусоиду с искажениями порядка сотых долей процента. Этот генератор я собрал на хорошо всем известной микросхеме операционного усилителя NE5532.
    А сейчас, продолжая тему функционального генератора - сборка из современных, доступных деталей, я расскажу и покажу, как собрать простой формирователь прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью из сигнала синуса.
    *Благодарю зрителей, оказывающих Каналу поддержку в виде денежных переводов - ссылка для этого - есть в описании, а так же зрителей, присылающих посылки с различными деталями - комплектующими для сборки будущих схем.*
    *Для удобства просмотра видео в описании есть Тайм-Код.*
    Пишите Ваши мнения в комментариях, задавайте вопросы!
    Ваши заявки учитываются при создании новых видео!
    *Все графические материалы видео можно скачать по ссылке в описании.*
    По возможности прилагаются и текстовые материалы описания схем и расчетов каскадов.
    *Для желающих перевести текст видео на другие языки, прилагается файл с полным текстом видео - для подстановки в электронный переводчик. For those who want to translate the text of the video into other languages, a file with the full text of the video is attached - for substitution in an electronic translator.*
    Приятного просмотра!
    *P.S. Изменилась почта Канала «Неизвестная Физика». Теперь письма можно писать на адрес interfant2@gmail.com (старая почта interfant@yandex.ru - тоже работает - там, где она доступна!)*

  • @_Niko_Mak
    @_Niko_Mak Před rokem +6

    Благодарю за интересную серию видео о функциональном генераторе!

  • @kuznig
    @kuznig Před rokem +6

    Конечно, лайк! Для преобразования синуса в прямоугольный сигнал можно ещё посмотреть что-нибудь в схемотехнике старых мелодических синтезаторов. Там были блоки, которые из синусоидального делали прямоугольный сигнал и различные виды пилообразных сигналов. А ещё такой блок есть в терменвоксе Муга. Давно хочу послушать, как это звучит, особенно, если смешать все вместе.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +2

      Рад, что Вам понравилось!
      Благодарю за комментарий!

    • @aleksei-demon9814
      @aleksei-demon9814 Před rokem +1

      Да, тоже думаю что это скорее для синтезаторов решение.

    • @user-zf6vi2qk7k
      @user-zf6vi2qk7k Před rokem +1

      @@aleksei-demon9814 у синтеаторов не такая схема - первый генератор пилы а из него расходится на на каскад получения синуса - и другой каскад из пилы получение импульсов

  • @bbjib
    @bbjib Před rokem +5

    Спасибо Вам за труд.
    Практически ничего не понимая в электронике, я многому учусь на вашем канале.
    Мне очень понятна ваша спокойная, последовательная и логичная подача материала.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +1

      Рад, что Вам нравится мой Канал!

  • @user-ff9wl7hd6i
    @user-ff9wl7hd6i Před rokem +4

    Мне это известно, но удивляет доступность подачи материала . Для понимания начинающим понадобится первоисточник учебника .Лайк.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +1

      Спасибо!
      Рад, что Вам понравилось!
      Первоисточники я стараюсь выкладывать по ссылке в описании к видео - как "материалы видео". Однако, "умные" учебники для начинающих могут оказаться достаточно сложными....

  • @nicoel.master9941
    @nicoel.master9941 Před rokem +3

    последовательная и логичная подача материала

  • @NIKOLAY_PSHONIA
    @NIKOLAY_PSHONIA Před rokem +1

    Спасибо за труд. Всегда с удовольствием смотрю. У меня генератор зч самодельный выходной каскад переделал на токовое зеркало поминусу

  • @user-pw7hw3kk7e
    @user-pw7hw3kk7e Před rokem +2

    Как всегда прекрасно,чётко,без воды.
    Сам в приступе недружения с головой использовал для умощнения ППП на КТ904 - КТ914...

  • @anatolysaveliev2718
    @anatolysaveliev2718 Před rokem +3

    Очень приятный канал, навевает асоциации со стареньким профессором, который читает лекцию студентам показывая старые лабораторные приборы, настолько все разобрано детально. Что касается современной элементной базы, почему бы не использовать какой-нибудь современный быстродействующий компаратор, фронты должны стать совсем прямыми

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem

      Рад, что Вам понравился мой Канал!
      Благодарю за рекомендацию!

    • @user-ps9pt1xp2i
      @user-ps9pt1xp2i Před rokem +1

      поддерживаю. только при использовании современной электронной базы функциональный генератор сможет конкурировать с мостом Вина. а остальное халтура. любая качественная звуковая компьютерная карта покроет и тех и других .тем более, что входит в многофункциональный звуковой измерительный комплекс

    • @user-pw7hw3kk7e
      @user-pw7hw3kk7e Před rokem

      @@user-ps9pt1xp2i Правда-правда? А с двойным Т-мостом?

    • @user-ps9pt1xp2i
      @user-ps9pt1xp2i Před rokem

      @@user-pw7hw3kk7e не знаю, не сталкивался с такой схемотехникой. двойной мост по идее должен давать мизер гармоник. с другой стороны меня больше устроит генератор в составе компьютерного блока с массой возможностей измерений. моя аудиокарта дает тысячные доли процента гармоник и этого достаточно.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem

      @Олег Каширский Согласен...
      Вот только вопрос в качественной звуковой карте и ее цене!
      Встроенная звуковая карта компьютеров не работает дальше 20 килогерц, а о прямоугольных импульсах на ней и говорить не приходится.... - максимум 1...3 килогерца...

  • @FromEU2024
    @FromEU2024 Před rokem +3

    Для подобных преобразований синуса в прямоугольные импульсы проще и доступнее использовать ТТЛ, как это всегда делалось. Всегда с уважением к Вашему каналу.

    • @user-zf6vi2qk7k
      @user-zf6vi2qk7k Před rokem +2

      ТТЛ не дает симметричный сигнал относительно нуля по плюсу и минусу

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +2

      @Systems AX Да, именно ТТЛ логика (155ла3) и использована после компаратора в исходной версии моего функционального генератора.

    • @FromEU2024
      @FromEU2024 Před rokem

      @@user-zf6vi2qk7k Я говорил не о биполярном симметричном сигнале , а о простоте получения цифрового (прямоугольного) сигнала из синуса. Внимательнее нужно быть, господа! 😀

    • @FromEU2024
      @FromEU2024 Před rokem

      @@Unknown_Physics Видимо что то я пропустил. Кстати, на мой взгляд, использование 12 вольтовых серий с полевыми транзисторами может повысить крутизну сигнала, если обрезать верхнюю часть прямоугольник, скажем до тех же 5В.

    • @user-zf6vi2qk7k
      @user-zf6vi2qk7k Před rokem

      @@FromEU2024 при одном каскаде НА ТТЛ логики возможности многофункционального генератора ограничиваются

  • @siiv7973
    @siiv7973 Před rokem +1

    Видеото е интересно. Ще се опитам да тествам крайната схема на генераторът. Аз има някой от посочените ссср транзистори, но те са стари и бих тествал схемата със съвремени транзистори. При събиране на схемата вероятно някои радиолюбители ще се нуждаят от фиксирани честоти..схемата позволява да се усъвършенствува.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem

      Радвам се, че ти хареса! Успех с изграждането!

  • @aleksei-demon9814
    @aleksei-demon9814 Před rokem +1

    Для своих нужд, сделал генератор меандра на КМОП 555, правда скважность не совсем = 2, но меня устраивает))). Зато время спада и нарастания просто шикарное, что мне и требовалось. Частота около 7кГц, детальки не подбирал, но метил в 10кГц. Перестройки по частоте не делал, только амплитуда. Ну и понятно, что его назначение - это испытания УНЧ.

    • @user-pw7hw3kk7e
      @user-pw7hw3kk7e Před rokem +1

      А там скважность в принципе до фонаря.У мну просто под рукой была 1554 ла3,на ней с сделал,привлекли фронты в наносекундах.

  • @-Vovan007-
    @-Vovan007- Před rokem +1

    Протеус в помощь!
    Для начинающих радиолюбителей возможность еще до покупки радиодеталей найти ошибки в схеме и оптимизировать режимы. Предлагаю смоделировать генератор и сравнить с практической реализацией.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +1

      Благодарю за полезную идею для видео!

  • @alexloktionoff6833
    @alexloktionoff6833 Před rokem +1

    Каскад усиления мощности сомнителен, THD может и не плох при больших амплитудах, но все же проблема ступеньки не решена. Не все искажения одинаково слышны и как раз ступенька очень портит ощущения. Анализируя качество усилителей в последнее время я ещё и меряю абсолютные амплитуды всех добавленных гармоник мусора вычитая из выходного сигнала входной.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +1

      Благодарю за комментарий!
      Этот усилитель используется исключительно при настройке усилительных каскадов - для "развязки" с генератором.
      Критерий настойки - минимальное THD настраиваемого усилителя.
      Поэтому, усилитель мощности, дающий THD заметно ниже генератора - вполне отвечает поставленной задаче.

  • @aleksei-demon9814
    @aleksei-demon9814 Před rokem +2

    THD может возрастать не только из-за нелинейности нагрузки синус-генератора, но также и из-за помех, создаваемых формирователем. Никогда не понимал необходимости корёжить синус для получения прямоугольника, если можно сделать для этого отдельную схему.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +2

      Конечно, отдельным генератором прямоугольник создается проще и точнее.
      НО, иногда ставится задача МИНИМИЗИРОВАТЬ количество органов управления генератором....
      Вот тогда и курочат синус, а хуже - формируют синус из прямоугольника....

  • @vladimirfrolov1440
    @vladimirfrolov1440 Před rokem +1

    К сожалению тема генераторов очень непростая и строится на компромиссах. Собрать хороший генератор и из того что можно достать, задача очень непростая. Найти подходящий терморезистор как говорят ещё тот квест. Поэтому мне кажется логичнее будет получать треугольный равнобедренный импульс, а вот из него формировать синусоидальный сигнал. С формированием синусоиды проблем нет, когда на вход подаётся симметричный треугольный сигнал, да THD будет побольше, но ещё терпимо. Основная проблема в данном подходе это формирование треугольного сигнала.
    И вот тут тоже есть нюансы. Есть варианты схем на 555 таймере, есть на токовых зеркалах, но я пробовал использовать каскодное токовое зеркало на четырёх p-n-p транзисторах подобранных по Vbe и h21Э. Но как мне кажется самый корректный способ это использование вытекающего и втекающего источника тока и ключа на четырёх, опять же подобранных диодах. Источники тока должны быть управляемые напряжением, и это ОУ, полевой p канальный транзистор, и биполярный транзистор, и ОУ n канальный полевой транзистор и биполярный транзистор соответствующей структуры.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem

      Благодарю Вас за комментарий!
      Тема сборки ХОРОШЕГО генератора из ДОСТУПНЫХ деталей - достаточно сложная....
      К сожалению, не все могут достать НУЖНЫЙ для данного операционного усилителя ТПМ.
      А без него, получить сотые доли процента THD - практически не возможно (можно экспериментировать с подбором лампочек накаливания, но срок их работы не столь велик, как у ТПМ.
      С формированием синуса из треугольника - тоже не все просто... Легко получаются только десятые доли процента THD.
      И с формиоованием ПРАВИЛЬНОГО треуольника - тоже не просто...
      Так как эта тема очень объемная, я надеюсь еще не раз вернуться к ней.

  • @user-zh5nk5zt1c
    @user-zh5nk5zt1c Před rokem +1

    Как делать трёхугольных импульсов формирователь...?

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem

      Схема и работа преобразователя из прямоугольных импульсов в треугольные - показана в видео "Функциональный генератор звуковых частот своими руками" - ссылка есьь в описании!

  • @vadimborisov3771
    @vadimborisov3771 Před rokem +1

    Желательно использование элементов с триггером Шмидта

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +2

      Можно и триггер Шмидта.
      Однако, быстродействие схемы переключения тока - выше, что обеспечивает более крутые фронты.

  • @postoronny
    @postoronny Před rokem +1

    А простой операционник без обратных связей или даже с небольшой ПОС (для гистерезиса) в качестве конвертора?
    Или просто компаратор (собственно, он, практически, и есть операционный усилитель)...

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +1

      Так ведь компаратор и используется!
      Это - фактически первый каскад большинства операционных усилителей!

    • @postoronny
      @postoronny Před rokem

      ​@@Unknown_Physics , у одного каскада усиление недостаточное, будет трапеция... А целый компаратор или усилок даст вертикальные стенки и ровную полку.

  • @user-mg7lu7dj3o
    @user-mg7lu7dj3o Před rokem +1

    Всё таки тпм-6/2 я бы попытался заменить на транзисторную сборку. Может кто подскажет какую? Или расскажите какой ток там течёт? 0,5 мА максимум?

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem

      Заменить ТПМ на альтернативное решение ч пробовал.... Получить удовлетворительные гармонические искажения - не удалось...
      Характеристики ТПМ я дал в видео.

    • @user-mg7lu7dj3o
      @user-mg7lu7dj3o Před rokem

      @@Unknown_Physics а схему дадите и какие неудовлетворительные гармонические искажения удалось получить? Есть транзисторы нормально работающие в режиме микротоков и имеющие прямую и обратную проводимость, в таких режимах искажения будут исчезающе малы. bc847 end bc857. Думаю что можно сделать сборку на кусочке платы используя планарные компоненты...

  • @user-mg7lu7dj3o
    @user-mg7lu7dj3o Před rokem +1

    Приветствую Автора и зрителей. Имеет ли смысл заменить кт315, кт 361 на транзисторы с максимальным током коллектора 1 А или более? Например SS8050

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +1

      Приветствую!
      Все зависит от требуемых целей использования генератора.
      В случае низкоомной нагрузки, например при тестировании громкоговорителя - это вполне уместно!
      В моём случае, я собираюсь разместить генератор в малогабаритном корпусе и поэтому блок питания будет относительно маломощным. А поэтому и транзисторы взяты со сравнительно небольшим допустимым током коллектора...

    • @user-ff9wl7hd6i
      @user-ff9wl7hd6i Před rokem

      Вопрос банальный .

    • @user-mg7lu7dj3o
      @user-mg7lu7dj3o Před rokem

      @@user-ff9wl7hd6i Где твои небанальные вопросы и предложения по улучшению? Или ты кретин? Научился слова набирать и критиковать и больше ничего.

    • @user-mg7lu7dj3o
      @user-mg7lu7dj3o Před rokem

      @@Unknown_Physics я стараюсь сделать универсальное питание, например через блок питания чтоб работал от 9В и чтоб мог снижение напряжения выдерживать в случае акку питания от последовательно соединённых банок литиевого акку 8, 2 В и ниже.

  • @vit777vit
    @vit777vit Před rokem +1

    Монтаж «кучей» смотрится несимпатично. Может на монтажной плате или панели собирать схему лучше? Потом все сразу в коробочку… которую распечатать на принтере?

    • @user-mt6cy3gy2x
      @user-mt6cy3gy2x Před rokem +1

      Не скажите! Собрал, понадеявшись на автора ролика, измпрительный генератор сразу на плате с поверхностным монтажем и оказалось, что он совершенно " не тянет " . Автор неделю спустя выпастил следующий ролик с извинениями и новой обработкой. Так что не следует без проработки сразу выходную версию строить. Автору канала СПАСИБО за ВАШ труд.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem

      @vit777vit Да, на монтажной плате - смотрится симпатичнее... НО, затраты времени на ТАКОЙ монтаж - больше, вносить изменения - сложнее.
      И, вот, 3D-принтера у меня пока нет....

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem

      @Александр Волошин Рад, что Вам понравилось!
      Любую схему я всегда проверяю в обьемно-навесном монтаже... Многолетняя привычка экономить свое время.

    • @vit777vit
      @vit777vit Před rokem

      ⁠@@Unknown_Physicsвот это зря… на один только принтер сколько подписчиков набежало бы 😊
      Оно ж ведь как - у многих принтер есть, но они не знают что с ним делать…
      Это я про то, что у вас все хорошо получается. Даже куча смотрится - интересно 😊

  • @AccamCa
    @AccamCa Před rokem +2

    Преобразовать синус в прямоугольник много ума не надо, а вот прямоугольник в синус тут не все так просто

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem +2

      Преобразовать синус в прямоугольник - конечно, не сложно... Но все зависит от требования к КРУТИЗНЕ ФРОНТОВ.
      Так же и прямоугольник в синус -> есть множество способов... полосовой фильтр, оставляющий только первую гармонику, квадратичная апроксимация (например - на диодах), прямоугольная апроксимация (ступеньчатая фигура)... И здесь все зависит от требования к уровню гармонических искажений (THD).

    • @user-pw7hw3kk7e
      @user-pw7hw3kk7e Před rokem +1

      Вспоминаем Котельникова,соображаем,с каким приближением необходим синус...ЦАП в помощь.

  • @IGMADesign
    @IGMADesign Před rokem +2

    А я делал генератор синуса не на основе моста Вина, а с использованием упрощённого двойного Т-моста и с использованием отечественного ОУ К157УД2. Только в моём случае нормальная форма синуса получилась только с постоянно включённым усилителем тока, как на вашей схеме, правда на германиевых МП-шках. Без этого каскада сигнал какой-то искажённый, не знаю почему так. Пробовал перейти на кремниевые, те же 315/361 (как у вас), но они в таком включении дико разогреваются уже через 10 секунд работы схемы, а форма сигнала обрезанная (транзисторы в порядке, без утечки, пробовал разные).
    Кстати, этот цифровой осциллограф DSO-150 не совсем корректно отображает сигнал. У меня есть такой. Например, если синус он ещё как-то нарисует до 20 кГц и немного выше, а вот меандр - всё, что выше 10 кГц - уже кривое, а если это ШИМ-сигнал, то там вообще беда. В том числе, он может искажать амплитуду с ростом частоты, хотя фактически она остаётся не изменённая. Также некоторые искажения формы сигнала, особенно на низких частотах, вносит режим AC (по вполне известной причине). Так что здесь желательно переключения в DC. А так, лучше, конечно же, наблюдать результат на чуть более скоростном цифровом осциллографе, ну или аналоговом, у вас он всплывал на одном из кадров.
    Вы, по возможности, не останавливайтесь на данном результате, добавьте ещё формирователи треугольного и пилообразного сигнала. Будет очень интересно!

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem

      Я тоже пробовал собрать генератор синуса на ОУ 157 серии, но, увы, ничего качественного не вышло.
      Поэтому и остановился на 140 серии - это все-таки "инструментальные = измерительные" операционные усилители...
      На простой цифровой осциллограф я перешел из-за наглядности картинки на его экране и его малогабаритности.
      В ранних видео я пользовался электронно-лучевым осциллографом. Но, снимки с его экрана - низкого качества...
      А формирователи треугольного и пилообразного напряжений - есть в исходной версии моего функционального генератора (ссылка на видео о нем - есть в описании).
      Благодарю за комментарий!

    • @IGMADesign
      @IGMADesign Před rokem +1

      @@Unknown_Physics при использовании ОУ К157УД2 результаты оказались вполне приемлемы, тем более, что в результате практических исследований выяснилось, что её скоростные возможности в разы выше заявленных. Но т.к. иных достойных отечественных ОУ у меня в наличии не было, использовал только этот. Ццифровой осциллограф в данном случае хорош тем, что налету вычисляет частоту и амплитуду, а также позволяет заморозить показания и затем их сфотографировать, чего не сделаешь на аналоговом. А про формирователи треугольного и пилообразного сигнала спросил, потому что подумал, что в данном варианте генератора вы сделаете какой-то иной упрощённый вариант. В том варианте вашего генератора всё-таки много вопросов возникает и непонимания наличия некоторых узлов и схемотехнических решений. А в формирователя пилообразного сигнала и вовсе привязка к аж 80 В, что вообще никак не практично, учитывая преимущественно основное питание схемы +-12 В. Вот и подумал, что в новом варианте генератора вы будете внедрять какую-то иную, новую схему этих формирователей.

    • @Unknown_Physics
      @Unknown_Physics  Před rokem

      Да, в будущем, возможно я выделю отдельное видео для этой темы. Может быть, при рассмотрении импульсных усилетелей звука класс D. Важен интерес зрителей....
      А генератор пилы с 80-ю вольтами - использовался в моем самодельном осциллографе как генератор развертки.
      В то время профессиональный осциллограф был "не по карману" ....