Приведены схемы перестраиваемых функциональных генераторов с синтезом синусоиды за счет выделения первой гармоники исходного сигнала треугольной или прямоугольной формы.
Построение функциональных генераторов, формирующих биполярные сигналы прямоугольной и пилообразной формы, является тривиальной задачей. Для этого чаще всего используют простые RC-генераторы прямоугольных импульсов, в которых пилообразный сигнал снимают непосредственно с времязадающего конденсатора. Более проблематично получить из сигналов прямоугольной или треугольной формы сигналы синусоидальной формы регулируемой частоты.
На Рисунке 1 приведена схема функционального генератора, формирующего перечисленные выше сигналы с перестройкой рабочей частоты от 8.0 до 10.2 кГц. Выделение сигнала синусоидальной формы происходит за счет использования фильтра нижних частот, отсекающего высшие гармоники генерируемого сигнала.
![]() |
|
Рисунок 1. | Перестраиваемый функциональный генератор с выделением первой гармоники. |
Задающий генератор выполнен на операционном усилителе DA1.1 микросхемы TL064. Рабочая частота генератора регулируется изменением глубины обратной связи, снимаемой с выхода повторителя напряжения на операционном усилителе DA1.2. Сигнал пилообразной формы, снимаемый с обкладки времязадающего конденсатора C1, через RC-цепочку R4C2 подается на двухкаскадный фильтр нижних частот, выполненный на операционных усилителях DA1.3 и DA1.4.
Амплитуда биполярных сигналов прямоугольной, пилообразной и синусоидальной формы равна, соответственно, 8.4, 0.5 и 1.8…2.2 В. Коэффициент нелинейных искажений (КНИ) синусоидального сигнала в пределах диапазона перестройки частоты меняется от 0.3 до 0.7%.
Функциональный генератор, Рисунок 2, содержит генератор биполярных прямоугольных и пилообразных импульсов, выполненный на операционном усилителе DA1.1 микросхемы TL064. Импульсы прямоугольной формы через RC-цепочку R5, R2.2, C2 поступают на вход микросхемы DA2 универсального аналогового фильтра UAF42, включенного по схеме выделения нижних частот.
![]() |
|
Рисунок 2. | Перестраиваемый функциональный генератор на микросхемах TL064 и UAF42 с выделением первой гармоники. |
Частота генерации задается регулировкой потенциометра R2.1. RC-цепочка R5, R2.2, C2 предназначена для обеспечения постоянства амплитуды выходного сигнала синусоидальной формы при изменении частоты. Резисторы R7 и R8 задают частоту среза фильтра.
С выходов функционального генератора, Рисунок 2, можно снимать перестраиваемые по частоте от 10 до 17 кГц биполярные сигналы прямоугольной, пилообразной и синусоидальной формы. Амплитуда этих сигналов равна, соответственно, 8.5, 0.9 и 0.24 В. КНИ синусоидального сигнала при перестройке частоты меняется от 2 до 3%.