סולם דיגיטלי של מחולל AF. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

סולם דיגיטלי של מחולל AF. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

כדי להגדיר את התדר במדידת מחוללי אותות סינוסואידיים, משתמשים לרוב במכשירי קנה מידה המחוברים מכנית לאלמנט הבקרה של המכשיר. החסרונות שלהם ידועים: הם מורכבות הייצור, הצורך בכיול באמצעות גנרטור סטנדרטי או מד תדרים, ובמקרים מסוימים הדיוק הבלתי מספיק של הגדרת התדר, שתלוי לא רק בעיצוב מכשיר הקריאה, אלא גם ב היציבות של הפרמטרים של רכיבי הרדיו של מעגלי הגדרת התדר.

המאזניים החשמליים כביכול נקיים במידה רבה מחסרונות אלה. במקרה הפשוט ביותר, מדובר במד תדר אנלוגי, אשר פעולתו מבוססת על מדידת המתח הממוצע של רצף של פולסים עם משך קבוע הנוצר מאותות שנוצר. עם זאת, סולם כזה מספק גם דיוק הגדרת תדר נמוך יחסית (במקרה הטוב 1...3%), והכיול שלו מצריך גם מחולל ייחוס.

השימוש בשיטות דיגיטליות למדידת תדר מאפשר לך להיפטר מכל החסרונות הגלומים במאזניים מכניים וחשמליים כאחד. במקרה זה, התדר נמדד ישירות בצורה דיגיטלית ובדיוק גבוה, הנקבע על ידי היציבות של מה שנקרא מרווח זמן המדידה. המשקל הדיגיטלי מפשט את הפריסה והייצור של הגנרטור, שכן ניתן להרכיב אותו כיחידה אלקטרונית נפרדת, שלמה פונקציונלית ולהציב אותו בכל מיקום נוח של המכשיר.

השיטה הדיגיטלית הפשוטה ביותר למדידת תדר היא שיטת הספירה הישירה, המורכבת מספירת מספר התקופות של האות שנוצר על פני פרק זמן ידוע - מרווח זמן המדידה. כדי לקבוע את התדר עם דיוק של 1 הרץ, זה חייב להיות שווה ל-1 s. אם נוצר רצף של פולסים מאותת סינוסואידית, שחזיתותיו חופפות לרגעים שבהם המתח הסינוסאידי עובר דרך רמת האפס, ומספרם נספר, אז באותה דיוק ניתן להקטין את מרווח זמן המדידה בחצי.

השימוש ביחידת הכפלה בקנה מידה דיגיטלי מקטין את עיכוב הזמן בין הרגע שבו אלמנט הבקרה משנה את התדר ועד לתחילת חיווי תוצאת המדידה, שיש לו חשיבות רבה בקביעת התדר בדיוק של 1 הרץ. עם זאת, עיכוב הזמן של 0,5 שניות בעת כוונון הגנרטור באופן גס עדיין גדול. לכן, יחד עם סולם דיגיטלי המספק קביעת תדר מדויקת, לעיתים נעשה שימוש בסולם מכני נוסף לכוונון גס. אתה יכול לעשות זאת בדרך אחרת: להפחית את עיכוב הזמן בסדר גודל נוסף, כלומר, להכניס מצב פעולה שני ("גס") לסולם הדיגיטלי, שבו מרווח זמן המדידה הוא 0,05 שניות, ודיוק מדידת התדר. הוא ±10 הרץ. עם זאת, עצם הקטנת מרווח הזמן המדידה פי 10 מובילה לכך שהערך של התדר המצוין בסולם עובר ימינה במקום עשרוני אחד, מה שמקשה על קריאת המידע. כדי לבטל חסרון זה, יש להחיל רצף של פולסים בתדירות כפולה של אות סינוסואיד במצב "גס" על המונה העשרוני השני של הסולם הדיגיטלי. במקרה זה, כל ספרה של המספר המגדיר את התדר הנמדד תוצג תמיד באותו מקום.

המכשיר מספק מדידות תדרים בטווח שבין 1 הרץ ל-1 מגהרץ. משרעת אות הכניסה היא עד 15 V. דיוק המדידה, זמן המדידה והתדר, בהתאם למצב הפעולה, הם ±10 הרץ, 0,05 ו-0,2 שניות (במצב "גס") ו-1 הרץ, 0,5 ו-2 s ("בדיוק"). צריכת זרם - לא יותר מ-50 mA.

המכשיר מורכב ממעצב קלט, מכפיל תדרים, חיישן למדידת מרווחי זמן, בורר ומונה פולסים ויחידת מיתוג למצבי פעולה.

מנהל ההזנה של המשווה DA1 הוא טריגר של שמיט. מעגל המשוב החיובי שלו נוצר על ידי נגדים R3 ו-R6. רצף הפולסים שנוצר על ידו מאותת סינוסואידית דרך הממירים DD1.1, DD1.2 מגיע לכפיל תדרים שנעשה על האלמנטים R5, C2 ו-DD3.1. הממירים DD1.1 ו-DD1.2 מספקים את התלולות הדרושה של עליות וירידות הדופק, שבה תלוי הדיוק של פעולת מכפיל התדרים. מהפלט של אלמנט DD3.1, מסופק רצף של פולסים חיוביים קצרים בתדר כפול לאחת הכניסות (פין 9) של הבורר, שתפקידיו מבוצעים על ידי אלמנט DD1.3.

חיישן מרווח הזמן המדידה מכיל מתנד ראשי, מחלק תדרים, יחידת התקנה ראשונית ומעצב פעימות איפוס.

מתנד הקוורץ הראשי, המורכב על האלמנטים DD2.1, DD2.2, מייצר פולסים בתדר חזרות של 100 קילו-הרץ, העוברים דרך הממירים DD2.3 ו-DD2.4 למחלק תדרים במעגלי המיקרו DD4-DD9. המחלק כולל שישה מונים, שניים מהם (DD6, DD8) מחלקים את התדר בחמישה, והשאר בעשר. יחידת ההתקנה הראשונית, המיוצרת על אלמנטים VD2, R10, C4, DD1.4, מגדירה את מוני המחלקים למצבם ההתחלתי כאשר המכשיר מופעל.

יחידת מיתוג מצב ההפעלה מורכבת על מעגל המיקרו DD10, אלמנטים DD11.1-DD11.3, טרנזיסטור VT1 ומתג SB1. במצב "מדויק", פולסים מהפלט של המונה DD5 דרך האלמנטים DD11.1, DD11.3 מגיעים לכניסה C של המונה DD6, והמחלק כולו מעורב בפעולת המכשיר. במקרה זה, נוצר רצף של פולסים באורך של 9 שניות ותדירות חזרות של 0,5 הרץ ביציאה של מונה DD0,4. במצב "גס", מונה DD5 אינו נכלל מהמחלק, ופולסים מהפלט של הקודם (DD4) עוברים דרך האלמנטים DD11.2 ו-DD11.3 למונה DD6, ורצף של פולסים עם משך זמן של 0,05 שניות וקצב חזרות של 4 הרץ נוצר במוצא המחלק.

איור 1 (לחץ להגדלה)

פולסים מהפלט של מונה DD9 מסופקים לכניסה השנייה (פין 8) של אלמנט DD1.3 ולמחולל פעימות האפס המורכב על אלמנטים DD3.3, DD3.4, DD11.4. פולסים קצרים מופיעים בפלט של אלמנט DD3.4, אשר מעת לעת, לפני תחילת כל מחזור מדידה, מעמיד את מונה הפולסים בשבבי DD12-DD17 לאפס. מתג טרנזיסטור VT2 מכבה את מחווני קנה המידה תוך כדי מדידת התדר.

פולסים מיציאת הבורר מסופקים למונה הפולסים דרך אלמנט DD3.2, מה שמבטל הפעלה מיותרת של המונה בקצה הפולס הקובע את מרווח זמן המדידה. מונה הדופק כולל שש יחידות המרה דומות. במצב "בדיוק", כל הצמתים מחוברים בסדרה דרך האלמנטים DD10.2, DD10.4, ופולסים בתדר כפול ממוצא הבורר מגיעים לכניסה של הצומת מסדר נמוך (DD12, HG1). במצב "גס", הפולסים הללו, דרך האלמנטים DD10.3, DD10.4, מסופקים ליחידת ההמרה השנייה (DD13, HG2), ומתג הטרנזיסטור VT1 מכבה את המחוון של המקום העשרוני הפחות משמעותי של סוּלָם.

נקודת המחוון HG4 על הסולם הדיגיטלי מפרידה בין הספרות המציינות את התדר בקילו-הרץ והרץ.

אם אינך צריך למדוד את התדר בדיוק של 1 הרץ, ניתן לפשט את קנה המידה על ידי ביטול האלמנטים SB1, DD5, DD10, DD11.1-DD11.3, DD12, HG1, VT1, R11 וחיבור הפלט של המונה DD4 לפין 4 של שבב DD6, והפלט של האלמנט DD3.2 הוא עם הקלט C של מונה ה-DD13.

על ידי הפחתת תדר ההפעלה העליון מ-1 מגה-הרץ ל-600 קילו-הרץ, ניתן לפשט עוד יותר את המכשיר ולהשתמש במיקרו-מעגל K176IE3 במקום K176IE4 בסדר הגבוה של המונה (DD17). במקרה זה, האלמנטים DD1.1, DD1.2, DD2.3, DD2.4 אינם נכללים בנוסף, הפלט של אלמנט DD2.2 מחובר לכניסה C של המונה DD4, ופין 7 של המיקרו-מעגל DA1 מחובר לפין 2 של אלמנט DD3.1 ולנגד R5.

המכשיר משתמש במהוד קוורץ (ZQ1) מהסט "Quartz-21". במקום זאת, ניתן להשתמש במהוד קוורץ בתדר של 1 מגה-הרץ על-ידי הוספת מונה K176IE4 נוסף למחלק התדרים וחיבורו בין אלמנט DD2.4 למיקרו-מעגל DD4.

במקום אלה המצוינים בתרשים, המכשיר יכול להשתמש גם במחווני LED סמליים מסוגים אחרים וגם במחווני LED סמליים מסוגים אחרים. דיאגרמת החיבור של מחוון קתודו-לומינסנט IV3 מוצג באיור 2. במקרה זה, הנגד R12 של המעגל הראשי מחובר לא לחוט המשותף, אלא לפולט של הטרנזיסטור VT2. בנוסף, כדי להפעיל את מחווני IV3, יידרש מקור מתח נוסף של 0,7 וולט.

מחולל קנה מידה דיגיטלי AF
איור 2

תרשים החיבור עבור מחווני LED ALS324B או ALS321B מוצג באיור 3. כמתגי טרנזיסטור VT1-VT7, אתה יכול להשתמש בכל טרנזיסטורי סיליקון עם מתח קולט-פליט ופריט-בסיס מקובל של לפחות 10 V וזרם אספן של לפחות 10 mA (KT312B, KT3102B, KT315 עם כל אינדקס אותיות, K1NT251 , וכו.). במקרה זה, הטרנזיסטור VT2 של המכשיר חייב להיות מורכב. הבסיס של הטרנזיסטור הנוסף KT807B מחובר לפולט של טרנזיסטור VT2, הקולט לקולט שלו והפולט ליחידות ההמרה (פין 4). בנוסף, יידרש מקור כוח חזק יותר, שכן הזרם הנצרך על ידי הסולם יגדל ל-300 mA.

מחולל קנה מידה דיגיטלי AF
איור 3

ניתן לספק אותות עם משרעת של עד 15 וולט לכניסת הסולם הדיגיטלי, שכן מתח הכניסה המותר של המשווה K521CA3 (DA1) אינו עולה על 30 וולט. כדי למדוד את תדירות האותות ברמה גבוהה יותר, הסולם חייב להיות מתווסף עם יחידת הגנה מפני עומס יתר או מחלק כניסה, אשר מפחית את המתח בכניסות ההשוואה לערך מקובל.

בעת ייצור המכשיר, מותקן קבל בקיבולת של 1000 pF בין פיני החשמל של כל מעגל מיקרו. כדי להפחית את ההשפעה על מחולל רעש הפולסים, החלק הדיגיטלי של הסקאלה ממוקם במסך מתכת, המחובר לחוט המשותף של הגנרטור בנקודה אחת. אם קנה המידה מיועד לעבוד עם מחולל אודיו המייצר אותות עם רמה נמוכה ומקדם הרמוני, אז החוטים המחברים את מחווני НG1-HG6 למונים מסוככים במיוחד, מכיוון שהם יכולים להיות מקורות לרעש דחף רב עוצמה, במיוחד אם משתמשים במחווני ALS324B או ALS321B ALSXNUMXB. ניתן לבטל לחלוטין רעשי דחף על ידי כיבוי אספקת החשמל לסולם לאחר הגדרת תדר הגנרטור, שעבורו יש לספק מתג נפרד.

אם אתם מתכננים להשתמש בסקאלה הדיגיטלית של הגנרטור כדי למדוד את תדירות האותות ממקורות אחרים, רצוי להתקין שקע נוסף ומתג בפאנל הקדמי שלו המחבר את כניסת המכשיר או ליציאת הגנרטור או לשקע זה. .

בעת ההגדרה, בדוק תחילה עם אוסילוסקופ את נוכחותם של רצפי פולסים במוצא חיישן מרווח הזמן המדידה. לאחר מכן מסופק אות סינוסואידאלי עם משרעת של כ-0,5 וולט לכניסת המכשיר. במקרה זה יש לצפות בפולסים בעלי משרעת של לפחות 3 וולט במוצא מכפיל התדרים (פין 3.1 של ה-DD8. אלמנט 8,1). על ידי הגדרת ערכי התדר על הגנרטור במרווח ההפעלה, בדוק את נכונות החיווי במתח אספקה 9,9 ו-5 V. אם יש אי התאמה בין קריאות קנה המידה לבין תדירות הגנרטור , יש צורך לבחור קבל CXNUMX שמשפיע על מחלק פעימות האפס.

מחבר: V.Vlasenko

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

ציפוי טונגסטן חכם יחליף את הנייר 09.11.2016

מדענים יצרו ציפוי דמוי נייר לשימוש חוזר שנועד להפחית את הצריכה של מוצרי נייר כדי לשחזר את האקולוגיה של כדור הארץ. ניתן "לצייר" על ציפוי כזה באמצעות קרינת UV.

מדיה דיגיטלית נמצאת בכל מקום בחברה של היום, אבל לפעמים מסך אלקטרוני פשוט לא מספיק, או שעולה סכום כסף לא סביר לשימוש. עובד המשרד הטיפוסי עדיין מדפיס אלפי עמודים של מסמכי נייר בשנה, וכרזות וכרזות גדולות נותרו הנורמה בתערוכות ובכנסים. כדי להפחית את ההשפעה הסביבתית ולהפחית את צריכת הנייר, המהנדסים יצרו ציפוי דמוי נייר שניתן לנקות ולעשות שימוש חוזר עד 40 פעמים לאחר השימוש מבלי לאבד את איכות התמונה.

הממברנה הגמישה עשויה מתחמוצת טונגסטן. טכנולוגיות דומות משמשות בחלונות "חכמים", השולטים בכמות האור והחום העוברים דרכם באמצעות פולימרים מסיסים במים. "הדפסה" על פני הממברנה מתרחשת על ידי חשיפה סלקטיבית לאור אולטרה סגול, וכתוצאה מכך תחמוצת הטונגסטן חסרת הצבע מתחילה להפוך לכחול. שינוי האור נמשך שניות ספורות בלבד, וזה הרבה יותר מהיר מאשר בניסויים דומים קודמים. התבנית תדעך באופן טבעי בנוכחות חמצן, אך עדיין תישאר גלויה למשך מספר ימים בתנאי אטמוספירה רגילים.

ניתן להלבין ממברנות תוך חצי שעה בלבד, ובשתי דרכים - או על ידי חשיפתן לאוזון, או פשוט על ידי חימום.

החוקרים מציעים שניתן לשחרר גרסה מסחרית של טכנולוגיה זו לשוק בקלות יחסית. חומרי הגלם לייצור ממברנות זמינים מסחרית, ולעתים קרובות נעשה שימוש במנורות UV לעיקור מזון וציוד, כך שגם קל להשיג אותן. כיישומים ספציפיים, המדענים מציעים להטביע ממברנות בבד כדי ליצור מעין בגד "ניתן להתאמה אישית" שניתן לצבוע לפי הרצון. כך גם לגבי פוסטרים ושלטי חוצות, שניתן לצייר מחדש בכל פעם על המשטח הישן.

עוד חדשות מעניינות:

▪ תרמואיד ממיר חום לחשמל

▪ מקלחת מחורים משולשים

▪ ריתוך מתכת וזכוכית

▪ חורפים קשים מגיעים עקב התחממות כדור הארץ

▪ אוזניות Logitech G Pro X

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק מהאתר חשמלאי בבית. בחירת מאמרים

▪ מאמר והוא בטיפשות אוהב, ושונא בטיפשות. ביטוי עממי

▪ מאמר איזה קונסרבטוריון נושא את שמו של המלחין שסורב לו כניסה? תשובה מפורטת

▪ מאמר אחות פרוצדורלית. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר תיאוריה: סינתיסייזרים תדרים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מטען-פריקה דו-מצבי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר