Если для какого-либо устройства необходим генератор с частотной полосой в пределах от 35 до 550 кГц, его удобно собрать на микросхеме К525ПС2. Этот генератор прост по схеме, позволяет легко перестраивать частоту, не содержит катушек, обеспечивает стабилизированное выходное напряжение около 7 В (амплитудное значение) при хорошей форме сигнала. К недостаткам можно отнести ограниченную частотную полосу.

Микросхема К525ПС2 представляет собой функционально законченное устройство для выполнения операций над аналоговыми сигналами — умножения, деления, извлечения квадратного корня и возведения в квадрат. Выбор выполняемой операции определяют соответствующим включением микросхемы.

Упрощенно структура этой микросхемы показана на рис.1. В ее состав входят перемножитель сигналов А1 и операционный усилитель А2. Перемножитель имеет два сигнальных входа X и Y, и два входа Х и Y — для подачи напряжения смещения. Входы смещения служат для точной балансировки перемножителя. Вместе с выходным сигналом перемножителя на инвертирующий вход операционного усилителя А2 поступает и сигнал со входа Z.

Рис.1.

По сопротивлению резисторы R1 и R2 одинаковы, что позволяет использовать ОУ в качестве инвертора соединением выхода микросхемы (ее вывода 2) и входа Z. Вход ZM предназначен для балансировки операционного усилителя. В описываемом генераторе (рис.2) микросхема работает усилителем, управляемым напряжением. На вход X через цепь R2C2 подан сигнал положительной обратной связи, а на вход Y — управляющий сигнал с цепи АРУ. Основные частотозадающие элементы — С3 и R3. Они включены в цепь отрицательной ОС операционного усилителя микросхемы.

Перестройка частоты при неизменном выходном напряжении оказалась возможной благодаря автоматическому регулятору усиления (АРУ), в который входят транзистор VT1, стабилитрон VD1, диод VD2 и цепь R1C1. Работает регулятор следующим образом. Допустим, что по какой-либо причине переменное выходное напряжение генератора (на выводе 2 микросхемы) увеличилось. Отрицательные его полупериоды «срежет» диод VD2, а положительные пройдут через стабилитрон VD1, который уменьшит их амплитуду на напряжение стабилизации.

Рис.2.

Далее эти импульсы поступят на базу транзистора VT1 и будут открывать его. Напряжение на коллекторе транзистора, а значит, и на входе Y микросхемы соответственно уменьшится. В результате уменьшится напряжение и на выходе микросхемы. Конденсатор С1 служит для подавления пульсаций в цепи АРУ и придания ей необходимой инерционности.

Сопротивление резистора R3 не должно быть меньше 750 Ом, максимальное же может достигать 22.. .56 кОм в зависимости от емкости конденсатора С3 и эффективности АРУ, которая, в свою очередь, зависит от статического коэффициента передачи тока базы транзистора VT1 (чем он больше, тем лучше). В небольших пределах частоту генератора можно регулировать изменением сопротивления резистора R2; его минимальное значение — 3кОм.

Работу генератора удобно контролировать, измеряя постоянное напряжение на коллекторе транзистора VT1. Оно должно быть в пределах от 0,2 до 7В. Это означает, что АРУ и весь генератор в целом работают в нормальном режиме. Если измеренное напряжение менее 0,2В, то на вход YNC микросхемы DA1, отключив его от общего провода, необходимо подать напряжение смешения в пределах 0...+10В, которое можно снять с делителя из двух резисторов (на схеме он не показан).

Конкретное значение напряжения смещения подбирают экспериментально. Потребность в смещении обычно возникает при понижении частоты генерации до 60 кГц и менее. Если же напряжение на коллекторе транзистора VT1 более 7В, то напряжение смещения должно быть отрицательным.

Таблица 1.

Обозначение, размерность		Номиналы, соответствующие частотным пределам, кГц
		35...130	122...360	310...550
Конденсаторы	С1, пФ	5100	510	100
	С3, пФ	2700	220	75
Напряжение смещения, В		+5	0	0

Типовые значения номиналов элементов и соответствующие пределы изменения генерируемой частоты указаны в таблице 1 (напряжение смещения подводят к входу YNC микросхемы DA1).Транзистор VT1 — любой маломощный кремниевый, желательно высокочастотный. Диод VD2 — также любой кремниевый. Выбор конденсаторов зависит от требований, предъявляемых к стабильности частоты.

Д.Сырых

Литература:

1. Гутников В. Интегральная электроника в измерительных устройствах. — Л .: Энергоатомиздат, 1988.