Zaloguj się
Wszystkie
25 sierpnia 2021
882
Nie zawsze potrzebny jest rozbudowany kosztowny generator. W codziennej pracy wygodniej jest mieć pod ręką nieskomplikowane urządzenie, łatwe w obsłudze, którego parametry wystarczą do większości zastosowań. Prezentowany układ powstał z myślą o takim właśnie zastosowaniu. Warto wiedzieć, że jeżeli generator dostarcza przebiegu cyfrowego, to nie znaczy, że jest skazany na pracę tylko z układami cyfrowymi Ze względu na bogactwo składowych harmonicznych przebiegi prostokątne idealnie nadają się do szybkiego badania wzmacniaczy, tłumików oraz filtrów.
Zasada działania
Schemat ideowy prezentowanego generatora pokazuje rysunek 1. Generowanie sygnału odbywa się z użyciem mikrokontrolera STM32F051, który jest jednocześnie głównym układem zarządzającym. Źródłem sygnału taktującego rdzeń i peryferia jest wbudowany oscylator, który współpracuje z rezonatorem kwarcowym o częstotliwości 16 MHz. Wbudowany układ PLL powiela tę częstotliwość trzykrotnie, wobec czego uzyskiwany jest sygnał zegarowy o częstotliwości 48 MHz – jest to największa możliwa wartość dla tego układu. Kondensatory C5 i C6 ułatwiają wzbudzenie drgań rezonatora, a rezystor R4 utrudnia jego przypadkowe wzbudzenie na innej częstotliwości.
Do programowania mikrokontrolera przewidziano złącze J1, na które zostały wyprowadzone linie sygnałowe interfejsu SWD. Ponieważ nie są one wykorzystywane w czasie normalnej pracy układu, zostały podciągnięte rezystorami do zasilania 3,3 V. Dla linii NRST przewidziano również kondensator C1, który wymusza sprzętowe zerowanie po włączeniu zasilania – zalecane przez producenta w nocie katalogowej. Zaprogramowanie jest możliwe po właściwym połączeniu sygnałów czterech linii: SWCLK, SWDIO, NRST i GND z programatorem. Niektóre programatory umożliwiają sprawdzenie napięcia zasilającego mikrokontroler, dlatego wyprowadzono również jego napięcie zasilania o nominalnej wartości 3,3 V.
Do wyświetlania aktualnych nastaw częstotliwości i wypełnienia służy alfanumeryczny wyświetlacz LCD zawierający 2 wiersze, każdy po 16 znaków. Zawiera kontroler zgodny z HD44780. Z mikrokontrolerem komunikuje się w trybie 4-bitowym. Regulacja kontrastu jest możliwa poprzez kręcenie potencjometrem P1. Pomimo zasilania wyświetlacza napięciem 5 V, prawidłowo interpretuje on napięcie 3,3 V jako logiczne „1”, co jest powszechne w wielu współczesnych zamiennikach HD44780.
Sygnał cyfrowy wygenerowany z mikrokontrolera ma amplitudę 3,3 V oraz nikłą wydajność prądową. Najprostszym i najtańszym sposobem na zwiększenie amplitudy i wydajności jest użycie scalonego sterownika (drivera) do tranzystorów MOSFET. W tym układzie zastosowano układ TC4426, który zawiera dwa zanegowane kanały dla sygnałów sterujących – rysunek 2. Układ ma bardzo prostą konstrukcję: na wejściu znajduje się klucz na tranzystorze MOSFET, który służy dopasowaniu poziomu napięcia sterującego. Dalej są: przerzutnik Schmitta, bramka NOT i sterownik dla komplementarnych tranzystorów MOSFET w układzie Push-Pull. Tranzystory MOSFET nie ulegają nasyceniu w takim rozumieniu jak tranzystory bipolarne, wobec czego ich przełączanie może być znacząco szybsze.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
