1.電路圖和PCB的設(shè)計(jì)
正弦波信號(hào)發(fā)生器電路原理圖如上圖所示,下圖是為其配套的電源電路。整個(gè)電路可以在面包板上焊接而成,也可自制PCB圖,效果會(huì)更佳。
2.電路工作原理和元器件的選擇
由上圖可見,正弦波信號(hào)發(fā)生器電路由兩級(jí)構(gòu)成。
第一級(jí)是一個(gè)RC文氏橋振蕩器,通過(guò)雙刀四擲波段開關(guān)ZK切換電容進(jìn)行信號(hào)頻率的粗調(diào),每擋的頻率相差10倍。通過(guò)雙連電位器RP1進(jìn)行信號(hào)頻率的細(xì)調(diào),在該擋頻率范圍內(nèi)頻率連續(xù)可調(diào)。RP2是一個(gè)多圈電位器,調(diào)節(jié)它可以改善波形失真。若將R4改成阻值為3K的電阻,則調(diào)節(jié)RP2時(shí),可以明顯看出RC文氏橋電路的起振條件和對(duì)波形失真的改善過(guò)程。電路的第二級(jí)是一個(gè)反向比例放大器,調(diào)節(jié)單連電位器RP3可以改變輸出信號(hào)的幅度,本級(jí)的電壓放大倍數(shù)最大為5倍,最小為零倍,調(diào)節(jié)RP3可以明顯看到正弦波信號(hào)從無(wú)到有直至幅度逐漸增大的情況。當(dāng)然這級(jí)電路若采用同向比例放大器,則調(diào)節(jié)RP3時(shí),該級(jí)電路對(duì)前級(jí)信號(hào)源電路的影響明顯減小,這是因?yàn)橥虮壤糯笃鞯妮斎腚娮璞确聪虮壤糯笃鞯妮斎腚娮璐蟮亩嗟木壒省?/p>
RC文氏橋信號(hào)發(fā)生器的振蕩頻率由公式f=l/2訂RC決定。通過(guò)計(jì)算可知,這個(gè)電路能產(chǎn)生的信號(hào)頻率范圍為10Hz。10OkHz,覆蓋了整個(gè)音頻范圍,所以若將信號(hào)源的輸出接在一個(gè)音頻功率放大器上,從喇叭的發(fā)聲情況,就可以了解人耳對(duì)次聲波、音頻波和超聲波的不同反映。當(dāng)然,若同時(shí)在信號(hào)發(fā)生器的輸出端接一個(gè)示波器,就可以對(duì)頻率的高低與聲調(diào)的高低有更直觀的認(rèn)識(shí)。
3.元器件裝配與調(diào)試
元件裝配的難點(diǎn)有三個(gè),一是波段開關(guān)上各個(gè)引線與RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的電容的連接要正確,二是集成運(yùn)放的管腳識(shí)別要正確,三是三端集成穩(wěn)壓塊7812和7912的管腳功能不同,要正確識(shí)別。雙刀四擲波段開關(guān)上的各個(gè)擲之間互成180度角的兩個(gè)電極是一對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)系,應(yīng)該分別連到一對(duì)相同容量的電容上。TL082是高速精密雙運(yùn)算放大器,采用雙列直插封裝,在塑封的表面上有一個(gè)圓點(diǎn),其對(duì)應(yīng)的管腳就是1腳,然后按照逆時(shí)針順序排列。電源板和信號(hào)發(fā)生器電路板之間要用三根導(dǎo)線進(jìn)行電源的連接,保證供給正負(fù)12V直流電。三端集成穩(wěn)壓塊7912的管腳從左至右分別是地、輸入端和輸出端,而7812的管腳從左至右分別是輸入端、地和輸出端。電路裝配完畢并檢查無(wú)誤后即可進(jìn)行調(diào)試。首先進(jìn)行電源的調(diào)試,將變壓器的初級(jí)接到220V交流電上,用萬(wàn)用表的直流電壓擋分別直接測(cè)量三端集成穩(wěn)壓電路的輸出,只要器件本身和安裝沒有問題,應(yīng)該有直流正負(fù)12V電壓的輸出,若沒有輸出電壓,則應(yīng)該分別檢查三端集成穩(wěn)壓塊7812和7912的輸入端有無(wú)正負(fù)15V左右的直流電壓。若有,則是7812和7912的問題,應(yīng)該仔細(xì)檢查7812和7912的連接是否正確,若連接正確,則肯定是7812和7912本身的問題,可用替換法進(jìn)行判斷。
電源調(diào)試完畢后,將電源與電路板連接,先用萬(wàn)用表分別測(cè)量集成運(yùn)放8腳和4腳對(duì)地有無(wú)正負(fù)12V的直流電壓,若電壓正常,則可以將信號(hào)發(fā)生器的輸出端與示波器相連,選擇示波器的頻率和幅度擋位,再仔細(xì)調(diào)節(jié)RP2,即可看到正弦波形,要將此正弦波的失真調(diào)至最小。轉(zhuǎn)動(dòng)波段開關(guān),信號(hào)頻率應(yīng)該有明顯的變化,需要調(diào)節(jié)示波器才能保證對(duì)信號(hào)的跟蹤,再仔細(xì)調(diào)節(jié)多圈電位器RP2,保證在任一波段都有基本不失真的正弦波形。在每個(gè)波段,調(diào)節(jié)雙連電位器RP1時(shí),可以看出信號(hào)頻率的緩慢變化。調(diào)節(jié)單連電位器RP3,可以明顯看到信號(hào)幅度的變化,若幅度增大時(shí)信號(hào)失真,應(yīng)再仔細(xì)調(diào)節(jié)RP2,使信號(hào)不失真為止。
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