Projekt generatora VCO 1kHz-100kHz, wypełnienie 50%, amplituda 1V, 50Ω

Question

Witam wszystkich. Mam za zadanie zaprojektowanie generatora VCO przebiegu prostokątnego, zakres częstotliwości 1kHz do 100 kHz, wypełnienie 50%, amplituda 1V obciążenie 50Ω . Moje pytanie wiąże się z tym, czy ktoś kiedykolwiek robił coś podobnego i mógłby mi pomóc lub polecić odpowiednią...

Konto nie istnieje · Answer

Witam.
Mozna to zrobic np. tak:
Dwa sterowane napieciem, bipolarne i przelaczalne przerzutnikiem zrodla pradowe (np. 5....500uA), przy czym jedno byloby precyzyjnym odbiciem drugiego (current mirror). Wstrzykujesz prad jednego zrodla na wejscie integratora (na WO z niskimi wejsciowymi pradami polaryzacji), a kiedy wyjscie integratora osiagnie gorny limit, komparator przelacza przerzurnik bistabilny, ktory przelacza zrodla sterujace wejscie integratora. Kiedy wyjscie powroci do wyjsciowego limitu (drugi komparator), przerzutnik zmienia stan, ponownie przelacza zrodla itd.
Z wyjscia integratora uzyskasz pile, a z wyjcia przerzutnika prostokat.
Informacji szukaj w opisach (data sheet pdf) do ILC8038, XR2206 lub tp. scalonych generatorow funkcyjnych.
Mozna tez prosciej, rezygnujac z drugiego zrodla i nie dbajac o wsp. wypelnienia zbudowac generetor 2kHz...200kHz, a wyjscie podzielic przez 2 na szybkim przerzutniku CMOS, np. z rodziny 74AC (ktory da dobrze zdefiniowana amplitude na wyjsciu, rowna jego napieciu zasilania, Vdd).
Pozdrawiam

gandziax · Answer

Chodzi mi o to, żeby układ był jak najprostszy, ponieważ musze zasymulować go później w Pspice najlepiej. Problemem będzie odpowiednie wyliczenie elementów aby dobrać konkretne parametry, które napisałem początkowo.

Projekt generatora VCO 1kHz-100kHz, wypełnienie 50%, amplituda 1V, 50Ω

Projekt generatora VCO 1kHz-100kHz, wypełnienie 50%, amplituda 1V, 50Ω

Konto nie istnieje · Answer

Nie rozumiem. Po co najpierw chcesz zbudować a potem symulować. Zasymuluj go, a potem jak otrzymasz wyniki symulacji to go zbudujesz i sprawdzisz. Po to właśnie są symulatory. Ja używam czasami Microcapa do zabawy w symulację. Dostępny darmowo (przez firmę) dla uczniów w Internecie. Mocno okrojony ale do takiej zabawy swobodnie wystarczy.

gandziax · Answer

No tak rozumiem , tylko tj projekt więc niezbędne są obliczenia wszystkich wartości elementów tak abym uzyskał ten 1V na wyjściu wypełnienie 50% i zakres częstotliwości od 1 do 100 kHz, z obciążeniem 50 ohm, to stanowi największy problem.

gandziax · Answer

Na prawdę nikt nie robił czegoś podobnego ??

gandziax · Answer

Postanowiłem zrobić generator, podobnie jak podpowiedział mi kolega nemo07, tylko nie chciałbym stosowac WO. Źródła prądowe będą tej samej wydajności I1=I2 (tak jak wcześniej ) co da mi wypełnienie 50%, a jeżeli chodzi o przerzutnik to zastanawiam się czy odpowiedni byłby Schmitta ? Jeśli chodzi o wartość napięcia wyjściowego 1V przy obciążeniu 50 ohm to od czego będzie ona zależała?

Projekt generatora VCO 1kHz-100kHz, wypełnienie 50%, amplituda 1V, 50Ω

W pierwszej fazie pojemnosc C ładowana jest pradem IC = I1 . Gdy napiecie UC osiagnie wartosc UP2 przerzutnik zmieni stan swojego wyjscia, a tym samym zostana przełaczone przełaczniki K1 i K2. Zródło pradowe I1 zostanie odłaczone, a do kondensatora zostanie dołaczone zródło I2. W tej fazie kondensator jest rozładowywany do napiecia UP1, po czym nastepuje kolejne przełaczenie przerzutniki i rozpoczyna sie kolejny proces ładowania.
Od czego zależo napięcia przełancania Up1, Up2

Projekt generatora VCO 1kHz-100kHz, wypełnienie 50%, amplituda 1V, 50Ω

Paweł Es. · Answer

Lepiej dać generator 2kHz-200kHz a na wyjściu dzielnik przez 2 co ci załatwi problem wypełnienia w całym zakresie przestrajania (bo możesz mieć problem z uzyskaniem współbieżności źródeł w całym zakresie przestrajania).

Generator możesz zrobić na układzie 555 (wersja CMOS) z dodanym źródłem prądowym lub na jakichś bramkach Schmitta, potem dajesz dzielnik przez 2 (np. 4013) i wzmacniacz końcowy (np. wtórnik) zapewniający odpowiednią wydajność prądową.

gandziax · Answer

W moim projekcie nie mogę zastosować układów scalonych muszę operować pojedynczymi elementami niestety. Zastanawiałem się również nad takim rozwiązaniem jakie mi Pan proponuje, tylko chyba będzie problem ze schematami ideowymi poszczególnych podzespołów .

Paweł Es. · Answer

No to można całość zrobić na tranzystorach:

Multiwibrator przestrajany 2 do 200 kHz, sterowany źródłem prądowym.

Dzielnik przez 2 - na 2 tranzystorach (przerzutnik bistabilny z układem
wyzwalania).

Ewentualnie normalny multiwibrator 2 tranzystorowy sterowany w obu ramionach przez lustro prądowe, ale tu trzeba pamiętać, że w układach rzeczywistych trzeba dobierać elementy (szczególnie kondensatory), by uzyskać symetrię przebiegu.

Wzmacniacz końcowy.

gandziax · Answer

Chodzi o coś takiego ??

Projekt generatora VCO 1kHz-100kHz, wypełnienie 50%, amplituda 1V, 50Ω

Dodano po 47 [minuty]:

Więc po namyśle zrezygnowałem z 2 źródeł i zastosuje układ z inwerterem, jedynie co potrzebuje jeszcze do dołączenie jakiegoś przerzutnika. Jeżeli zastosuje przerzutnik Schmitta, to mam rozumieć, ze wartość amplitudy generowanego sygnału będzie zależała od wysokości histerezy ??

Konto nie istnieje · Answer

Od progow przelaczania Up1, Up2, ktore definiuja okno histerezy przerzutnika. Jak widac na rysunku. Do tego ukladu potrzebujesz przelaczane zwierciadlane (wspolbiezne) zrodla; jest to w zasadzie tyle samo, co jedno zrodlo z inwerterem x (-1). Nie jest problemem zbudowac takie wspolbiezne, lustrzane i przelaczane zrodla na tranzystorach; problemem ich - w wersji dyskretnej - jest ich precyzja wspolbieznosci (ze wzgledu na wymagana symetrie, 50%). Dlatego prosciej byloby miec jedno zrodlo sterowane, a drugie fix i 2x wyzsza czestotliwosc, ale wtedy dochodzi dzielnik f/2 na wyjsciu. Wyjscie (amplituda i Rg) to juz drobiazgi. Jesli sie nie zdecydujesz na cokolwiek, nigdy tego nie zrobisz. A toto tu na dole nie jest inwerterem. W ogole nie wiadomo, co toto jest Poszukaj jakiegos sensownego elementarza ukladow.

gandziax · Answer

Toto co kolega nemo07 nazwał znajduje się w książce do laboratorium układów elektronicznych dlatego postanowiłem skorzystać z tego rozwiązania . Myślałem, ze wystarczy jak dodam przerzutnik schmitta do układu z inwerterem i będzie dobrze.

gandziax · Answer

Przepraszam, a posiada ktoś taką wiedzę, żeby zaprojektować mi taki prosty generator. Pogubiłem się w tym wszystkim i nie wiem za bardzo jak to zrobić, skoro w książkach są jakieś "dziwne układy" ;/.

Dodano po 4 [godziny] 47 [minuty]:

Znalazłem takie źródła prądowe do układu, będą odpowiednie ??

Dodano po 5 [minuty]:

Posiada, ktoś może schemat źródła prądowego z inwerterem ??

Ogólnie to zbieram schematy poszczególnych "składników" generatora

.

gandziax · Answer

Wie ktoś może w jaki sposób podłączyć źródło prądowe do przerzutnika schmitta? Co to jest za napięcie Ua podawane na bazy tranzystorów z tego źródła ??

Konto nie istnieje · Answer

A wiec tak ... Problem z tym podrecznikiem jest, ze poprawne koncepty sa w nim pomieszane z ukladami realizowalnymi wylacznie w technologii scalonej, ale nawet tutaj niektore z nich sa koncepcyjnie strikt bledne, albo nonsensowne, jak ilustruje kolejny przyklad, tutaj b): Przyklad a) nada sie natomiast po wprowadzeniu poprawek niezbednych dla dyskretnej wersji oraz uzupelnien: Aby T1/T2 realizowaly zwierciadlo dla T3/T4, trzeba im dodac szeregowe rezystory emiterowe, odpowiednio Re1 i Re2; Re1 = Re2. Wartosc ich wyniknie z warunku Re1/2 = |-Uee|/Imax, gdzie Imax - max prad zrodla I. Chodz o to, by zlacze CE T2 sie nie nasycalo przy pracy z Imax (Fmax). Co nie jest zaznaczone, uklad zrodla I potrzebuje zasilania pozytywnego +Uee. Przyjmiemy wiec symetryczne zasilanie Uee = ±15V, z masa po srodku. Potrzebne bedzie ponadto zasilanie przerzutnika +Vcc, wybieramy wiec +Vcc = 5V i czynimy Ua = +Vcc. OK? W miejsce symbolu zrodla wstawisz klasyczne zrodlo na tranzystorze PNP. Najprosciej - rekwirujesz np. z tego obrazka (przyklad b)): fragment D1, T10, R14 i R15, z tym, ze odwracasz polarnosc diody i tranzystora, a to co masa, zapinasz na +Uee. Kolektor stanowi zrodlo I, ktorego wartosc mozemy regulowac zmieniajac prad plynacy przez R14. To jest proste sterowane zrodlo I dla tego ukladu. Wartosci rezystorow trzeba dobrac, przy tym narzuca sie ze wzgledow analogicznych do wartosci Re1/2, ze R15 powinien wyniesc ok. R15 = Re1/2 * (|+Uee| - Vcc)/|-Uee| = (2/3)*Re1/2. Podobnie wybieramy R14 (maksymalny dopuszczalny spadek od pradu sterujacego ≤ |+Uee| - Vcc = 10V) Wyjscie generatora pily (nalezy zbuforowac) podajemy na bramke wtornika zrodlowego (JFET, zasilany z ±Uee), ktorego wyjsciem sterujemy klasyczny dwutranzystorowy (NPN) przerzutnik Schmitta zasilany z +Vcc i masy (0V), albo -Uee. Kolektor wyjciowego tranzystora przerzutnika daje wymagany poziom napiecia Us przelaczajacego zrodla pradowe oraz fale prostokatna. Trzeba ja zbuforowac i uformowac do wymaganych parametrow wyjsciowych. Taki szkic. ... Jak to wszystko wymalujesz, mozna pokombinowac dalej.

jony · Answer

Oj widzę ze nic sam nie wykombinujesz tylko szukasz gotowca. Zobacz jak prosto można to zrobić korzystając z wersji z rys B i przerzutnika schmitta.

gandziax · Answer

Więc zabieram się do próby połączenia tego . Przy tym rozwiązaniu nie będzie problemu ze współbieżnością źródeł ?

gandziax · Answer

Zgodnie z instrukcjami kolegi nemo07 ukłąd po przeniesieniu rezystancji, dołączeniu potencjometru i bufora na JFET

gandziax · Answer

Tak ma to wyglądać ??

Radiowiec 2 · Answer

Nie można prościej ? Może by zrobić generator sinus i go zamienić na prostokąt ? W końcu jak się to przepuści poprzez układ cyfrowy to po drugiej stronie będzie prostokąt . Trzeba tylko zapewnić poziom sygnału odpowiedni dla cyfry . Np. TTL . Warto by Tobie polecić książki Dietera Nurmanna Elaktronika łatwiejsza niż Przypuszczasz - Układy Scalone i Technika Cyfrowa . Bardzo fajne książki . Polecam ! )

gandziax · Answer

Już nie chce z tym mieszkać , zmontowałem układ zgodnie ze wskazówkami kolegi nemo07 ale nie jestem pewien czy zrobiłem to poprawnie ?? Jeżeli chodzi o obliczenie wartości poszczególnych elementów od czego zacząć najlepiej ??

jony · Answer

No to przed przystąpieniem do obliczeń sprawdź jeszcze poprawność schematu

gandziax · Answer

Wydaje się być dobry.

gandziax · Answer

od czego powinienem zacząć podczas obliczeń ?? od końca, czyli wyjścia przerzutnika ??

jony · Answer

No to na początek zobacz sobie jak wygląda wiórnik napięć.

gandziax · Answer

tylko nie wiem gdzie ma być drugie wejście podłaczone

gandziax · Answer

Tamto rozwiązanie jest chyba dla mnie za trudne ;/. Można poskładać coś sensownego z tego przerzutnika źródła i klucza:

sahir21 · Answer

Jak wykonac taki generator na wzmacniacznach operacyjnych? Chodzi o to zeby nie wykorzystywac gotowyego układiu scalonego tylko zrobic to na prostych elementach które można wyliczyc. Sygnał prostokątny na wyjściu do 200kHz

Projekt generatora VCO 1kHz-100kHz, wypełnienie 50%, amplituda 1V, 50Ω

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Post #29

Podsumowanie tematu