Графический генератор с цифровой индикацией частоты

На конкурсе Радио — радиолюбителям! Радиолюбители — Радио, проведенном журналом Радио в 1990—1991 годах, Ноздрачеву Андрею Тимофеевичу (г. Кемерово) за разработку графического генератора с цифровой цндикацией частоты присуждена третья премия.

В радиолюбительской лаборатории генераторы сигналов по праву занимают одно из главных мест. Однако форма сигналов, выдаваемых ими, не слишком разнообразна. В лучшем случае — в функциональных генераторах — сигнал имеет синусоидальную, треугольную или прямоугольную форму, причем для прямоугольных сигналов скважность импульсов равна двум, а для синусоидальной формы простые генераторы обычно имеют заметный коэффициент гармоник. Описанные в литературе генераторы прямоугольных импульсов [1] хотя и имеют регулировку скважности, однако не позволяют выдавать одиночные импульсы или их пачки. Известны также генераторы пилообразных и трапецеидальных импульсов, а также генераторы, формирующие выходной сигнал методом синтеза [2, 3]. Для более же тонких работ с современной аппаратурой желателен генератор, форма сигналов которого может изменяться произвольным образом, а также имеющий возможность выдавать . одиночные импульсы произвольной формы или пачки импульсов. Таким требованиям отвечает описываемый здесь графический генератор.

Предлагаемый генератор (рис. 1) выдает однократные и периодические сигналы, форма которых может изменяться произвольно. Он оснащен встроенным частотомером.

Техническая характеристика прибора

Частота генерируемых, сигналов, Гц ... . . . . 6 • 10~3...3 - 10s

Длительность генерируемых импульсов, с . ... . 2-10~7...150

Нестабильность периода сигнала при изменении напряжения питания на 10%, % . . . . . ... . 1,5

Температурная нестабильность, %/°С ...... 0,1

Максимальная амплитуда выходного сигнала, В . . . ±10~,

Минимальное сопротивление нагрузки, кОм, не менее 2

Рабочая температура термостата, °С ...... 35+2

Весь диапазон частот генерируемых сигналов разбит на восемь поддиапазонов. Выбор поддиапазона осуществляется переключателем SA1. Схема .задающего генератора (ЗГ), выполненного на элементах DD1.1, DD1.2 и транзисторе VT1, заимствована из [1]. На самом высокочастотном поддиапазоне перекрытие по частоте пятикратное, на остальных — не менее чем десятикратное. С выхода ЗГ сигнал поступает на вход адресного счетчика DD2. При разомкнутых контактах переключателя SA2 Авто генерируется непрерывная последовательность сигналов. Адреса с выходов счетчика DD2 поступают на входы 1, 2, 4 и 8 коммутатора напряжения DA1, который в зависимости от поступившего на него адреса выбирает соответствующий этому адресу движок переменного резистора (R9 — R24), а в соответствии с положением его движка на выход коммутатора будет подано напряжение, значение которого пропорционально этому положению. Поэтому при выборе ручками управления на панели переменных резисторов некоторой формы сигнала коммутатор поочередно будет отслеживать все точки с частотой ЗГ, а на выходе микросхемы DA1 (вывод 32) частота сигнала будет в 16 раз меньше частоты ЗГ при наборе на панели движковых резисторов одного периода сигнала.

Встроенный частотомер всегда индуцирует частоту, меньшую тактовой в 16 раз. В случае если на панели

движковых резисторов набрано несколько периодов выходного сигнала, индуцируемая частота будет отличаться от частоты выходного сигнала.

Для синхронизации внешних приборов можно использовать ТТЛ-сигнал, снимаемый с выхода переполнения счетчика DD2 — начало цикла генерации совпадает с положительным перепадом импульса на выводе 12 этого счетчика, а значит, и на гнезде XS1 Вых. синхр..

При замыкании контактов переключателя SA2 сигнал переполнения с выхода счетчика DD2 поступает на стробирующий вход (вывод 2DD1.1) 3Г, в результате чего генератор останавливается и остается в таком состоянии либо до размыкания контактов; переключателя SA2, либо до поступления на R-вход счетчика DD2 импульса, источником которого служит RS-триггер, собранный на логических элементах DD1.3, DD1.4. При нажатии на кнопку SB1 Пуск с дифференцирующей цепочки C9R8 на R-вход счетчика DD2 поступает короткий положительный импульс, вследствие чего на его выходе переполнения -устанавливается уровень логической 1, разрешающий работу ЗГ. После же выдачи 15 импульсов ЗГ вновь останавливается, а коммутатор выбирает движок резистора R24 — последнего на панели, движковых резисторов. Постоянная времени цепи C9R8 должна быть такой, чтобы, с одной стороны, не увеличивать заметно длительность нахождения счетчика в нулевом состоянии, так как она складывается с периодом импульса ЗГ, иначе длительность выдачи сигнала с движка резистора R9 будет заметно превосходить по длительности сигналы с остальных движковых резисторов (за исключением резистора R24, так как в режиме останова прибор может находиться неограниченно долго). С другой стороны, постоянная времени C9R8 не должна приводить к формированию паразитного импульса на суммирующем входе счетчика, так как импульс с выхода переполнения счетчика DD2, проходя через инверторы DD1.1, DD1.2, мог бы поступить на вход счетчика, поэтому счётчик необходимо удержать в нулевом состоянии на время порядка 50 не.

Резисторы R46, R46 предназначены для создания начального смещения па базах транзисторов VT3, VT4, а конденсаторы С24, С25 слуЖ81 для коррекции фронтов импульсов (положительных и отрицательных;), из которых синтезируется выходной сигнал,

При формировании сигналов методом синтеза в них могут отсутствовать низшие гармоники. В частности, для синусоидального сигнала при формировании его по 16 точкам синтезированный сигнал будет иметь ближайшую гармонику с номером 15, а с более низкими номерами (не считая первой) гармоники будут отсутствовать [5].

Довольно легко отфильтровать такой сигнал простейшими методами (правда, для этого требуются точные значения амплитуд сигнала в точках синтеза). Если же сигнал негармонический, то фильтрация (по крайней мере, сигнала с тактовой частотой) может быть затруднена, но если требуемый сигнал имеет достаточно простую форму (например, параболическую), то удается достаточно сгладить сигнал, не применяя для фильтрации тактовой частоты сложные фильтры высоких порядков.

Если не учитывать температурную и временную нестабильность переходного контакта между движком и токопроводящим слоем в движковом резисторе, то погрешности сопротивлений движковых резисторов, а значит, и точность установки напряжений, подаваемых на входы коммутатора DA1, определяются погрешностями механических перемещений движков. При длине хода движка 60 мм (резистор СПЗ-23), считая погрешность установки движка 0,6 мм, получаем погрешность сопротивления около 1%. Даже в случае доработки токо-проводящего слоя, т. е. приведения в строго линейное соответствие механического перемещения движка сопротивлению движкового резистора (дело довольно кропотливое) из-за неизбежных ошибок в перемещении движков (влияют и люфты перемещения) в выходном синтезированном сигнале гармонической формы даже при подавлении 15-й гармоники на 60 дБ уровень нелинейных искажений не удается сделать менее 1%. Практически этот уровень составляет 2...3%. Лучшими характеристиками обладают многообразные резисторы (такие, как применяемые в телевизионных селекторах каналов), однако в случае их применения снижается оперативность работы с прибором при смене форм выходного сигнала.

Из-за несогласованности изменений сопротивления резистора R4.2, входящего в ФНЧ, и частоты, вырабатываемой ЗГ (в средних поддиапазонах кратность изменения частоты превышает 10, на самом высокочастотном поддиапазоне частота 3Г изменяется в 5 раз, а сумма сопротивлений резисторов R4.2 и R32 — в 10 раз), частота, определяемая срезом ФНЧ, не строго соответствует частоте ЗГ. Это приводит к дополнительным искажениям в выходном сигнале. Для избежания такой рассогласованности, а также ввиду того, что емкости конденсаторов С14 —С21, входящих в ФНЧ, уменьшены по сравнению с расчетными (для гармонических выходных сигналов следовало бы с целью максимального подавления 15-й гармоники выбирать частоты среза ФНЧ близкими к значениям частот ЗГ, деленным на 16) для того, чтобы для сложных форм ФНЧ не слишком бы сглаживал сигнал, можно применить не сдвоенный резистор R4, а раздельные резисторы. Ручки этих резисторов удобно установить соосно и сделать одинакового диаметра (подобные конструкции иногда применяются в бытовой аппаратуре).

Под влиянием простейшего ФНЧ размах выходного сигнала уменьшается, вследствие чего в некоторых случаях становится затруднительно выбрать необходимую амплитуду движками резисторов. Возможно применение встроенного вольтметра среднеквадратических значений (благодаря наличию встроенного частотомера при добавлении выпрямителя и преобразователя напряжение-частота), однако для форм сигнала, отличных от синусоидальной, треугольной или прямоугольной (для которых известны поправочные коэффициенты к определению среднеквадратических значений), неизбежны большие погрешности в измерениях. Одним из выходов может быть применение пикового вольтметра, однако наилучшим для контроля за формой выходного напряжения будет применение осциллографа.

DD5.2 работает как ждущий мультивибратор с регулируемой резистором R38 постоянной времени цепи R37R39C22, задающей длительность времени индикации. Фронт импульса измерительного интервала, поступающего с инверсного выхода DD5.1 на С-вход ждущего мультивибратора, заставляет его сработать и выработать одиночный, импульс длительностью от 0,5 до 5 с. Одновременно он сигналом логической I на прямом выходе запрещает (по S-входу DD5.1) формирование из мерительного интервала на период времени индикации, При окончании, импульса ждущего мультивибратора счетчик DD3 сбрасывается в нулевое состояние и начинается формирование следующего измерительного интервала.

Микросхема КР558ХШ (DD4) представляет собой семиразрядный десятичный счетчик с динамической индикацией на выходе. Для правильного функционирования на- него следует подавать кроме сигнала частоты индикации на вывод 12 (в приборе эта частота выбрана равной 1024 Гц) и счетных импульсов на вывод 21 еще и сигналы сброса (вывод 23) и считывания (вывод 22). Кроме того, на период измерительного интервала индикаторы HL1 — HL7 гасятся подачей сигнала уровня логической 1 на вход выборки (вывод 13). Длительность импульса на входе сброса должна быть меньше длительности импульса на входе считывания, которая, в свою очередь, должна быть меньше длительности импульса сброса счетчика DD3.

Кварцевый генератор (микросхема DD3 с резисторами R27 — R29, конденсаторами С12, С13 и варика-пом VD3) совместно с терморезистором R42, резистором R55 и стабилитронами VD5, VD6 заключены в небольшой термостат, представляющий собой алюминиевый корпус от фильтра ПЧ лампового радиоприёмника, выложенный изнутри слоем пенопласта толщиной 6 мм. Датчиком температуры служит терморезистор R42, следящим узлом компаратор DA2, а нагревательным элементом резистор R55, Индикатором включения нагревательного элемента термостата служит светящаяся точка индикатора HL7. Точки индикаторов HL1 и HL4 светятся постоянно (за исключением времени измерительного интернала) и служат для разделения индуцируемого числа на группы по три цифры.

Сдвоенный резистор R52 служит дли изменения опорных напряжений, подаваемых на крайние концы движковых резисторов R9— R24, в пределах от ±1 до ±10 В, поэтому благодаря-этому резистору и переключателю SA4 можно плавно регулировать размах выходного сигнала в пределах от ±10 мВ до, ±10 В.

Конструктивно панель движковых резисторов аналогична панелям графических эквалайзеров.

В приборе можно использовать постоянные резисторы МЛТ-0,25, МЛТ-0,125 -(мощность рассеяния резистора R55 должна быть не менее 2 Вт), переменные СПЗ-16, СПЗ-ЗОа, СПЗ-12, СПЗ-23, конденсаторы К50-6, КТ-1, МБМ, КМ-5, КПК-МП. Диоды КД503А можно заменить любыми другими высокочастотными, например, КД510, КД522. Переключатели могут быть любых типов (П2К, ПД-1, МТ-1, подходящие галетные). Номиналы резисторов R9—24 могут быть от 3 до 47 кОм, причем необязательно, чтобы эти номиналы для всех резисторов R9 — R24 были одинаковы.

Конденсаторы С14 и G15 составлены каждый из двух полярных конденсаторов емкостью по 200 и 20 мкФ соответственно, соединенных последовательно.

При отсутствии сдвоенного резистора R4 с разными номиналами его можно изготовить самостоятельно, взяв токопроводящие пластины из разных резисторов.

транзисторов VT2 — VT4 должен

быть не менее. 100, остальных — не менее 50. Транзистор VT1 можно заменить на КТ325, КТ368, VT2—VT4 — на любые высокочастотные.

Вместо микросхемы К591КНЗ (DA1) можно применить любой другой подходящий коммутатор (например, две микросхемы К590КН1). При использовании коммутаторов с низким быстродействием форма генерируемых импульсов на самом высокочастотном поддиапазоне может быть искажена. Микросхему КР558ХП1 (DD4) можно заменить любыми другими счетчиками импульсов (изменив при необходимости цепи запуска и сброса), неоднократно описанными в литературе [4].

Например, для переменного резистора сопротивлением 22 кОм сопротивление линеаризующего резистора должно быть около 5 кОм, При этом, конечно, сопротивление переменною рёзлстора будет изменяться в зависимости от положения его ДВИЖКЭ. Для каждого переменного, резистора сопротивление шунтирующего резистора подбирают индивидуально. Затем движки переменных резисторов перемещают в другие положения и сравнивают соответствие разметки шкалы панели движковых резисторов с напряжениями на их движках. В случае несоответствия напряжений на движках пропорционально их положениям можно снять крышки переменных резисторов и. тонким резаком уменьшить ширину токопроводящего слоя в нужных местах.

Земляные шины аналоговой и цифровой частей прибора соединяют вместе в общей точке на общем выходе источников питания, а между ними и шиной питания +5 В устанавливают блокирующие керамические конденсаторы емкостью 0,047...0,1 мкФ (на схеме не показаны). Неиспользуемые входы счетчика DD2 следует соединить вместе и подключить через резистор сопротивлением 1 кОм к шине +5 В.

Налаживание прибора начинают с установки пределов изменения частоты ЗГ. Установив переключатель SA1.1 в первое (верхнее по схеме) положение и подключив к выходу элемента DD 1.2 внешний частотомер, устанавливают минимальное сопротивление резистора R4.1 и подстраивают резистор R2 так, чтобы частота ЗГ стала равной 5 МГц. Затем переключатель SA1.1 устанавливают в третье (сверху) положение и подбором конденсатора СЗ добиваются частоты 100 кГц, после чего движок резистора R4.1 переводят в крайнее правое (по схеме) положение и подстройкой резистора R3 устанавливают частоту, равную 10 кГц. Переводя переключатель SA1 в другие положения, убеждаются в не менее чем десятикратных изменениях частоты в пределах каждого поддиапазона за исключением самого высокочастотного, на котором частота ЗГ должна изменяться в пределах 1...5 МГц. При необходимости подбирают конденсаторы С2 — С8.

Налаживание частотомера сводится в основном к подбору резисторов R40 и R54, определяющих температуру, при которой нагревательный элемент R55 термостата выключается, и значения гистерезиса компаратора DA2 (примерно в диапазоне 2 °С соответственно). Далее, установив движок резистора R30 в среднее положение, подбирают конденсаторы С12 и С13 до получения частоты КГ, равной 32768 Гц (контролируют внешним частотомером на выводе 14 микросхемы DD3). Все проверки производят только после установления в термостате рабочей температуры. Затем вывод 13 микросхемы DD4 отключают на время налаживания от триггера DD5.1 и, подключив его к заземленному проводнику питания (для удобства отслеживания процесса счета), подают на счетный вход (вывод 12) микросхемы DD4 с внешнего высокостабильного генератора прямоугольные импульсы частотой 100...400 кГц (при максимальном значении этой частоты скважность импульсов должна быть, близка к 2, иначе счетчик DD4 начинает, как правило, сбоить или вообще перестаёт работать). В крайнем случае такой сигнал можно подать с выхода собственного КГ (с вывода 14 микросхемы DD3). Подбирают минимально допустимую емкость конденсатора С23 для надежного сброса счетчика DD4 в нулевое состояние, затем минимально допустимые емкости конденсаторов СЮ и СП подбирают такими, чтобы импульс, продифференцированный цепью C10R25, целиком укладывался по своей длительности в период импульса,"проходящего через цепь C11R26. Сброс счетчика DD4 должен произойти во время действия импульса считывания (через диод VDl), а затем уже должен формироваться измерительный интервал (на инверсном выходе триггера DD5.1), разрешающий счет микросхеме DD4 по входу считывания. При выполнении этого условия (разной длительности импульсов) индикаторы должны индицировать частоту, равную частоте внешнего генератора ±1 младшего разряда.

При желании можно изменить время индикации частотомера. Минимальное время индикации определяется емкостью конденсатора С22 и сопротивлением резистора R37, а максимальное — С22 и суммой сопротивлений R37 и R38.

Далее подбирают стабилитроны VD5, VD6. Их напряжения стабилизации должны быть такими, чтобы на выходе прибора (гнездо XS2) напряжения изменялись от +10 до —10 В (четные и нечетные движки по-прежнему в противоположных положениях, SA4 :— в положении 1:1) в верхнем положении движков резистора R52. В небольших пределах эти напряжения можно подогнать изменением рабочего тока стабилитронов в пределах 5...20 мА подбором резисторов R51, R61 (что делают после установления в термостате рабочей температуры). При необходимости стабилитроны VD5, VD6 можно составить из стабилитронов серий КС133 — КС168. Сопротивления резисторов R53, R60 подбирают такими, чтобы в нижнем положении движков резистора R52 на выходном гнезде XS2 напряжения изменялись от +1 до —1 В. Контролировать указанные напряжения лучше регистрирующим прибором с малой погрешностью (например, цифровым вольтметром при низких частотах ЗГ — порядка 0,1...0,2 Гц). В заключение подбирают минимально допустимую емкость конденсатора С9 при замкнутых контактах переключателя SA2. Для этого переключатель SAl.l устанавливают в нижнее (по схеме) положение, подключают к выходу коммутатора DA1 осциллограф или другой регистрирующий прибор (например, вольтметр) и, установив движок резистора R9 в одно из крайних положений, а движок R10 в противоположное ему положение, нажимают кнопку SB1 Пуск. Если при. этом коммутатор вначале выбирает резистор R10 (определяют с помощью регистрирующего прибора), значит паразитный импульс успевает прийти на вход счетчика DD2. В этом случае емкость конденсатора С9 увеличивают до тех пор, пока коммутатор надежно не станет выбирать резистор R9. И наоборот, если после нажатия кнопки SB1 происходит выбор резистора R9, то емкость конденсатора С9 уменьшают до минимально допустимой. Повторно нажимать кнопку SB1 Пуск можно в любой момент, не дожидаясь окончания цикла отработки всего периода выходного сигнала.

Для наиболее часто используемых форм выходного сигнала целесообразно иметь шаблоны, изготовленные из картона или тонкой пластмассы. Нижний край шаблонов должен повторять требуемые формы напряжения. Пользоваться ими можно так: установить движки всех движковых резисторов в крайнее верхнее положение, а затем, приложив шаблон к панели движковых резисторов, сдвинуть его вниз, вследствие чего движки всех резисторов переместятся вниз на некоторые расстояния в соответствии с выбранной формой шаблона (т. е. формой выходного сигнала).

При необходимости уменьшить температурную нестабильность ЗГ можно разместить в термостате прибора (вместе с КГ, терморезистором и стабилитронами).

Конструктивно панель движковых резисторов R9 — R24 подключается в приборе через разъем МРН22: 16 его контактов используются для выходов от движков резисторов R9 — R24 и 2 контакта — на подачу опорных напряжений к левым и правым (по схеме) их выводам. Подключая вместо панели к ответной части разъема специально изготовленные сменные платы с резисторными делителями (вместо каждого движкового резистора — делитель напряжения из двух постоянных резисторов), можно при точном подборе сопротивлений этих делителей получить достаточно малые искажения выходного сигнала — для сигнала синусоидальной формы, например, коэффициент гармонических искажений может быть порядка 0,2...0,3% или даже меньше. Резисторы делителей лучше всего применять проволочные (типа МРХ, МВСГ или самодельные из манганинового провода) с целью получения наилучшей температурной и временной стабильности. Хотя через эти резисторы будет протекать только постоянный ток, вследствие неизбежных импульсных наводок намотку резисторов лучше сделать бифилярной или подключить между всеми аналоговыми входами коммутатора DA1 и землей блокирующие конденсаторы емкостью 0,1 мкФ, Подобрать значения сопротивлений делителей можно, предварительно произведя расчеты на калькуляторе (раз-

делив интервал от 0 до 2п на цифровым вольтметром, причем с целью более глубокого подавления пульсаций с тактовой частотой в выходном сигнале гармонической формы (ФНЧ R42R32S14 —- С21 подавляет тактовую частоту не более чем на 30.,.40 дБ) генератор следует оснастить фильтром нижних частот более высокого порядка (2...4) или, по крайней мере, увеличить емкости всех конденсаторов С14 — С21 в несколько раз.

переключит по входу С триггер DD8.1 (включенный в режиме деления частоты), а так как он после нажатия кнопки SB1 Пуск был по R-входу сброшен, то теперь он переключится и на его инверсном выходе (вывод 8) появится уровень логического 0, поступающий на С-вход триггера DD8.2. Далее процесс будет происходить так же, как и в предыдущем варианте (слева направо и наоборот) до тех пор, пока при инверсном счете счетчик DD2 не установится в нулевое состояние. Как только это произойдет, на нулевом выходе DD7 опять появится уровень логического G, который снова переключит триггер DD8.1 и поэтому в триггер DD8.2 по входу С запишется сигнал с его входа D, всегда равный 0. Триггер DD8.2 сбрасывается и своим инверсным выходом запрещает по входу R дальнейший счет счетчику DD2, причем триггер DD6.3, DD6.4 подготавливает прямой счет счетчику DD2. При нажатии на кнопку SB1 Пуск процесс повторится снова: будут отработаны циклы вперед и назад — и прибор останавливается в нулевом состоянии счетчика DD2 (коммутатор DA1 будет выбирать движковый резистор R9).

Может оказаться полезным введение в прибор счетчика периодов синтезируемого сигнала путем добавления двух счетчиков, логического элемента 8И-НЕ и восьми переключателей (или перемычек), как показано на рис. 4. В таком варианте при замкнутых контактах переключателя SA2 можно получать до 255 периодов сигнала на выходном гнезде XS2. Число этих периодов определяется комбинациями положений переключателей SA5 — SA12, задающих число периодов в прямом двоичном коде (SA5— младший разряд, SA12 — старший). Как только на всех входах логического элемента DD11 появятся уровни логических 1, элемент DD11 своим выходом запретит работу ЗГ и прибор перейдет в режим останов.

Размах сигнала, генерируемого прибором, можно повысить до 40 В (вместо 20 В) простым увеличением опорных напряжений (для микросхемы К591КНЗ максимальное коммутируемое напряжение составляет ±20 В). В этом случае напряжения, питающие повторитель VT3, VT4, следует повысить до ±25 В.

Прибор может быть использован и в качестве коммутатора внешних аналоговых сигналов. Задающий генератор в этом режиме не используется, а счетчик DD2 служит для записи номеров, подлежащих коммутации сигналов (на D-входах счетчика выставляется код номера, а по отрицательному перепаду напряжения на С-входе, вывод 11, входной код поступает на выход — к коммутатору DA1), т. е. счетчик DD2 в этом режиме используется как регистр памяти из тактируемых D-триг-геров. Если левые (по схеме) выводы движковых резисторов подключить к соответствующим входным гнездам, а правые — к земле, то сами движковые- резисторы теперь могут выполнять роль регуляторов входных сигналов, подаваемых на входные гнезда. В случае применения линейных движковых резисторов разница амплитуд этих сигналов не должна быть слишком большой (диапазон регулирования входных сигналов 40 дБ), а при применении нелинейных движковых резисторов (функциональная характеристика типа В) следует отключить шунтирующие линеаризующие резисторы (тогда диапазон регулировки увеличивается до 60 дБ).

Если на вывод 32 микросхемы DA1 (который можно считать и входом) подавать извне некоторые сигналы, то при установке движков резисторов R9 — R24 в левое (по схеме) положение с 16 входных гнезд (которые теперь следует считать выходными) становится возможным коммутировать эти сигналы на различные узлы исследуемых устройств, подключенных к гнездам.

Примененный коммутатор DA1 является достаточно качественным — позволяет передавать сигналы достаточно большой амплитуды (размах до 40 В) и практически не вносит в коммутируемый сигнал никаких искажений. Для дальнейшего увеличения числа точек синтеза в выходном сигнале без увеличения числа, резистивных делителей, кроме прямого и инверсного счета адресного счетчика (рис. 2), можно рекомендовать применение инвертирующих и неинвертирующих операционных усилителей (ОУ) для положительных и отрицательных полупериодов выходного сигнала подобно тому, как это сделано в [3, 6]. В этом случае на форму сигнала накладываются еще большие ограничения, чем при прямом и инверсном счете, так как сигнал должен быть симметричен не только относительно середин в каждом полупериоде, но и в самих полупериодах значения сигнала по модулю должны быть симметричны (относительно точки между полупериодами).

При отсутствии аналоговых коммутаторов вместо них можно применить транзисторные ключи (рис. 5). Наличие микросхемы DD6 (рис. 2) при формировании сигнала по 16 точкам в данном случае необязательно. В таком варианте на двух верхних поддиапазонах при выдаче прямоугольных импульсов на выход XS2 (если переключателем SA3 ФНЧ отключен) из-за наличия монтажных емкостей их форма будет заметно искажена (завалены фронты и затянуты спады). В качестве ключевых транзисторов можно применить и сборки биполярных (например, КР198НТ1) или, что лучше, полевых транзисторов (К168КТ2, К547КШ).

Если не требуется синтез . аналоговых напряжений (т. е. нужно, чтобы прибор выдавал только одиночные импульсы или их пачки одной амплитуды), то аналоговый коммутатор можно заменить цифровым (К155КП1), а вместо движковых резисторов можно установить переключатели. При этом максимальную тактовую частоту ЗГ можно повысить до 10 мГц.

При желании иметь возможность запуска прибора в однократном режиме (контакты переключателя SA2 замкнуты) внешними приборами вместо. RS-триггера DD1.3, DD1.4 следует установить одновибратор с управлением извне или вместо кнопки SB1 Пуск установить реле с переключающей группой контактов.

Блок питания (рис. 6) никаких особенностей не имеет. На сетевом трансформаторе Т1 размещены вторичные обмотки, питающие выпрямители и стабилизаторы, включенные по типовой схеме.

Потребляемый прибором ток по шине +5 В не превышает 150 мА, по шинам ±15 В — 30 мА и по шине —9 В — 20 мА. Напряжение +20 В (для питания нагревательного элемента, термостата) снимается с выхода того выпрямителя, который питает стабилизатор +15 В. Напряжение — 27 В снимается с отдельного нестабилизированного выпрямителя (потребляемый ток не превышает 20 мА).

Накальная обмотка индикаторов имеет вывод от середины, который подключен к шине — 27 В. Переменные напряжения, выдаваемые вторичными обмотками, должны под рабочими нагрузками составлять: для обмотки II — 7,5 В, III и VI-—16 В, IV — 21 В и для обмотки VII — 12 В.

.Прибор, лицевая панель которого показана на рис. 7, смонтирован в корпусе размером 360Х 120Х НИ) мм.

Потребляемая прибором мощность от сети составляет 10... 15 Вт.