Site Loader

Содержание

Низкочастотный генератор сигналов от 10 Гц до 100 кГц

12.12.2018

Генераторы

1728

Схема генератора низкой частоты

Схема генератора на диапазон частот от 10 Гц до 100 кГц, который разбит на четыре поддиапазона (10— 100 Гц, 100 Гц — 1 кГц, 1 — 10 кГц, 10—100 кГц).

В пределах каждого поддиапазона частота изменяется плавно. Погрешность установки частоты не хуже 10%- Коэффициент нелинейных искажений в частотном диапазоне не превышает 2%. Максимальное выходное напряжение генератора 1 В. Это напряжение можно изменять ступенями (0,01 В, 0,1 В, 1 В) и, кроме того, плавно в пределах каждой ступени. Выходное сопротивление прибора на пределе 1 В около 1 кОм. Питают генератор от трех батарей 3336Л, потребляемый ток 60 мА. Габариты прибора 210x150x90 мм, масса 1,5 кг.

Низкочастотный генератор (рис. 1) выполнен по известной схеме с мостом Вина. Первый каскад собран на полевом транзисторе Т1, применение которого позволило получить большое входное сопротивление каскада.

Это дало возможность, в свою очередь, применить в фазовращающей цепи резисторы с большим сопротивлением и тем самым обеспечить устойчивую генерацию на самых низких частотах.

Ступенчатое изменение частоты генерируемых колебаний достигается переключением конденсаторов моста С1—С8. Сдвоенным переменным резистором R1R2 плавно регулируют частоту внутри поддиапазона. Резисторами R3 и R4 устанавливают верхнюю границу частотных поддиапазонов. На транзисторе Т2 выполнен эмиттерный повторитель, обеспечивающий хорошее согласование с последующим каскадом, собранным на транзисторе ТЗ, включенном по схеме с общим эмиттером.

Генератор охвачен цепями положительной и отрицательной обратной связи. Напряжение положительной обратной связи, обеспечивающее генерирование колебаний, подается с выхода третьего каскада через элементы моста Вина на затвор полевого транзистора. При изменении параметров фазовращающей цепи изменяется генерируемая частота. Постоянство амплитуды генерируемых колебаний обеспечивается терморезистором R13, включенным в цепь дополнительной отрицательной обратной связи (с выхода третьего каскада усилителя (ТЗ) на исток транзистора 77).

Если по каким-либо причинам амплитуда напряжения на выходе усилителя возрастет, то возрастет и ток через терморезистор, а его сопротивление уменьшится. Это приведет к увеличению глубины отрицательной обратной связи и вызовет уменьшение амплитуды колебаний. При уменьшении выходного напряжения происходит обратный процесс.

Последовательно с термистором включен переменный резистор R6, ось которого выведена на переднюю панель прибора. Это дает возможность в необходимых случаях установить режим работы прибора на пороге генерации. Такой режим обеспечивает весьма малые нелинейные искажения (менее 0,1%), что важно при некоторых видах измерений, например, при измерении коэффициента нелинейных искажений усилителей. Для того чтобы положение оси не влияло на градуировку шкалы, ее нужно делать при одном определенном положении оси (это положение отмечено на панели прибора риской).

Переменное напряжение, выработанное возбудителем, с части переменного резистора R21 через конденсатор С13 подается на вход оконечного каскада. Оконечный каскад на транзисторах Т4 и Т5 обеспечивает достаточную выходную мощность генератора. Режим работы транзисторов Т1 и Т5 определяется делителем R16R17.

Выходной аттенюатор составлен из резисторов R23—R25 и обеспечивает деление выходного напряжения ступенями в отношении 1 : 1, 1 : 10 и 1 : 100.

Напряжение, поступаемое на аттенюатор, подается и на измерительное устройство. Оно представляет собой выпрямительный мост, собранный на диодах Д9Е, в диагональ которого последовательно с резистором R22 включен измерительный прибор ИП1 Сопротивление резистора выбирается таким, чтобы при выходном напряжений, равном 1 В, стрелка прибора отклонялась на последнюю отметку шкалы.

Следует иметь в виду, что шкала прибора нелинейна, и поэтому желательно пользоваться не заводской линейной шкалой микроамперметра, а изготовить ее заново.

Очень важным элементом прибора является сдвоенный переменный резистор. Основное требование к нему — точность сопряжения при изменении угла поворота ротора.

В любом положении оси резистора сопротивления должны быть одинаковы. Если это требование не соблюдается, выходное напряжение будет неравномерно по диапазону, а нелинейные искажения велики. Резисторы должны быть группы Б. Последнее весьма существенно, так как при использовании резисторов группы А или В частотная шкала генератора будет крайне неравномерна. 

При отсутствии резистора, удовлетворяющего этим требованиям, его можно изготовить самостоятельно из двух резисторов типа СП-1. Способы изготовления таких резисторов были неоднократно описаны в радиолюбительской литературе.

Переключатель поддиапазонов галетный, двух платный, на 5 положений и 2 направления. Конденсаторы фазовращающей цепи состоят из нескольких параллельно соединенных конденсаторов типа МБМ. Общая емкость каждой группы должна отличаться от указанной на схеме не более чем на 1%. Резисторы выходного аттенюатора желательно подобрать такие, у которых разброс сопротивлений не превышает 1%. Остальные резисторы УЛМ.

Электролитические конденсаторы К50-6. Измерительный прибор — М4283 или любой другой с током полного отклонения не более 500 мкА.

Большинство деталей смонтировано на двух платах размерами 100X40 и 50X40, изготовленных из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Обе платы прикреплены к дюралюминиевой панели размером 185×120 мм. К ней же крепятся крупные детали: сдвоенный переменный резистор, переключатель поддиапазонов, переменные резисторы, выходные зажимы, измерительный прибор.

Конденсаторы CI—С8 непосредственно припаяны к лепесткам переключателя *В1. Спереди на эту панель накладывается фальшпанель из тонкого дюралюминия размером 210X140 мм. Вся конструкция помещена в кожух из листовой стали. Внутри на стенках кожуха расположены крепления для батарей. Шкала прибора (круглая с дугой 270°) изготовлена фотоспособом и закрыта накладкой из органического стекла.

Для налаживания генератора необходимы генератор НЧ, осциллограф и ламповый вольтметр.

Налаживание начинают с установления режимов работы транзисторов по постоянному току. Следует иметь в виду, что рабочий режим полевого транзистора может сильно отличаться от указанного на схеме. Рабочую точку выбирают на середине линейного отрезка вольтамперной характеристики используемого экземпляра транзистора. Напряжение на затворе транзистора, соответствующее выбранной рабочей точке, устанавливают резистором R8.

Затем нужно подключить вход осциллографа к базе транзистора Т4 и добиться возбуждения генератора. Причиной отсутствия генерации может быть слишком глубокая отрицательная обратная связь. Чтобы обнаружить это, нужно временно разомкнуть цепь обратной связи, отпаяв, например, крайний вывод резистора R6. При отсутствии ошибок в монтаже генератор возбудится, однако форма колебаний будет очень искажена. Подбором резистора R9 нужно добиться, чтобы генерация возникала в среднем положении движка резистора R6.

После этого резисторами R3 и R4 нужно установить границы одного из поддиапазонов, например поддиапазона 100-1000 Гц. При подборе указанных резисторов резко изменяется верхняя граница поддиапазона и лишь немного нижняя. На краях шкалы нужно иметь запас по частоте около 10%- Если нет ошибок при подборе конденсаторов C1—С8, то границы остальных поддиапазонов получаются автоматически.

После установки пределов поддиапазонов осциллограф подключают к выходу генератора и налаживают оконечный каскад. Резистором R16 добиваются максимальной амплитуды выходного сигнала при минимальных искажениях его формы. Если получить выходное напряжение величиной 1 В не удается, следует использовать транзисторы Т4 и Т5 с большим коэффициентом передачи тока. Резистор R20 должен иметь такое сопротивление, чтобы не возникали искажения при нахождении движка переменного резистора R21 даже в крайнем верхнем по схеме положении.

Градуируют шкалу генератора по образцовому низкочастотному генератору и осциллографу (по фигурам Лиссажу). Градуируют шкалу только на первом поддиапазоне, на остальных поддиапазонах умножают показания соответственно на 10, 100 и 1000.

После градуировки проверяют соответствие шкалы на втором -четвертом поддиапазонах. Несовпадение градуировки по поддиапазонам говорит о неточности подбора конденсаторов в мосте Вина. Точность аттенюатора проверяют образцовым вольтметром.

  • Генератор НЧ
  • ,
  • Генератор сигнала

Схема генератора НЧ и ВЧ

   Простой генератор сигналов низкой и высокой частоты предназначен для налаживания и проверки различных приборов и устройств, изготовляемых радиолюбителями.

   Генератор низкой частоты вырабатывает синусоидальный сигнал в диапазоне от 26 Гц до 400 кГц, который разделен на пять поддиапазонов (26…240, 200…1500 Гц: 1.3…10, 9…60, 56…400 кГц). Максимальная амплитуда выходного сигнала 2 В. Коэффициент гармоник во всем диапазоне частот не превышает 1,5%. Неравномерность частотной характеристики — не более 3 дБ. С помощью встроенного аттенюатора можно ослабить выходной сигнал на 20 и 40 дБ. Предусмотрена также плавная регулировка амплитуды выходного сигнала с контролем ее по измерительному прибору.

   Генератор высокой частоты вырабатывает синусоидальный сигнал в диапазоне от 140 кГц до 12 МГц (поддиапазоны 140…340, 330…1000 кГц, 1…2,8,2,7…12МГц).

   Высокочастотный сигнал может быть промодулирован по амплитуде сигналом как с внутреннего генератора НЧ. так и с внешнего.

   Максимальная амплитуда выходного напряжения 0,2 В. В генераторе предусмотрена плавная регулировка выходного напряжения с контролем амплитуды по измерительному прибору.

   Напряжение питания обоих генераторов 12 В.

   Принципиальная схема прибора показана на рис. 1.

   Генератор низкой частоты построен на основе хорошо известной схемы. Частоту генерируемого сигнала изменяют сдвоенным конденсатором переменной емкости С2. Применение блока конденсаторов переменной емкости для генерации низких (30…100 Гц) частот потребовало высокого входного сопротивления усилителя генератора. Поэтому сигнал с моста поступает на потоковый повторитель на полевом транзисторе V1, а затем на вход двухкаскадного усилителя с непосредственными связями (микросхема А1). С выхода микросхемы сигнал подается на выходной эмит-терный повторитель на транзисторе V3 и на вторую диагональ моста. С резистора R16 сигнал подается на выходной делитель напряжения (резисторы R18-R22) и на измерительный прибор PU1. по которому контролируют амплитуду выходного сигнала.

   На полевом транзисторе V2 собран каскад стабилизации амплитуды выходного напряжения, работающий следующим образом. Выходной сигнал с эмиттера транзистора V3 выпрямляется диодами (V4, V5), и постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде, выходного сигнала, подается на затвор транзистора V2, играющего роль переменного сопротивления. Если, например, по каким-либо причинам (изменилась или температура окружающей среды или напряжение питания и т. п.) амплитуда выходного сигнала увеличилась, то увеличится и положительное напряжение, поступающее на затвор транзистора V2. Динамическое сопротивление канала транзистора также увеличится, что приведет к увеличению коэффициента отрицательной обратной связи в микросхеме А1, коэффициент усиления последней уменьшится, что приведет к восстановлению амплитуды выходного сигнала.

   Связь между истоковым повторителем на транзисторе V1 и входом микросхемы А1 гальваническая. Это позволило исключить переходный конденсатор большой емкости и улучшить фазовую характеристику генератора. Подстроечным резистором R12 устанавливают оптимальный коэффициент передачи.

   Генератор высокой частоты выполнен на трех транзисторах V10-V12. Задающий генератор собран на транзисторе V11, включенном по схеме с общей базой. Каскад каких-либо особенностей не имеет. Требуемый диапазон выбирают переключением контурных катушек. Внутри поддиапа-зона частоту плавно изменяют конденсатором переменной емкости С14. Выходной каскад представляет собой эмиттерный повторитель на транзисторе V12. Сигнал на него подают с части витков контурной катушки, что дополнительно уменьшает влияние нагрузки на стабильность частоты генератора.

   С резистора R35 высокочастотное напряжение поступает на выпрямитель (диоды V13, V14), и выпрямленное напряжение через резистор R37 поступает на измерительный прибор PUI, по которому контролируют напряжение выходного сигнала.

   На транзисторе V10, включенном по схеме с общим эмиттером, собран модулирующий каскад. Его нагрузкой является задающий генератор. Таким образом, задающий генератор работает при переменном напряжении питания, поэтому и амплитуда выходного напряжения генератора также меняется, в результате чего происходит амплитудная модуляция. Такое построение генератора позволило получить глубину модуляции от 0 до 70%. Низкочастотный сигнал на модулятор можно подавать как с внутреннего, так и с внешнего генератора.

   Питаются оба генератора от выпрямителя со стабилизатором (рис. 2), выполненного по типовой схеме.

   Оба генератора и сетевой источник питания выполнены в виде отдельных блоков, установленных в общем корпусе. Общим для генераторов является также и измерительный прибор PU1. Блок высокочастотного генератора закрывают экраном из латуни.

   Катушки генератора ВЧ намотаны на каркасах от контуров ПЧ телевизора «Старт-3» с карбонильными подстроечниками. На рис. 3 приведены эскизы каркасов катушек. Их намоточные данные даны в таблице. Катушки L1. L2, L3 наматывают внавал, а катушку L4 — виток к витку. Трансформатор Т1 применен готовый от радиолы «Эфир-М». При самостоятельном изготовлении трансформатора его следует намотать на сердечнике Ш16Х24. Сетевая обмотка для напряжения 220 В должна содержать 2580 витков провода Г1ЭВ-2 0,15, вторичная — 208 витков провода ПЭВ-1 0,59.

   Рис 3.

L1 200+390 ПЭВ-1 0,12
L2 74+146 ПЭВ-1 0,15
L2 28+54 ПЭВ-1 0.23
L4 10+21 ПЭВ-1 0,35

   Шкалы прибора наклеены на диски диаметром 90 мм, которые вместе со шкивами верньерного устройства закреплены на осях конденсаторов переменной емкости.

   Вместо транзистора КП103Л можно применить КП102Е. Эта замена может даже несколько улучшить параметры генератора. Налаживание генератора НЧ начинают с подбора резистора R11. Для этого размыкают цепь R12, R13. Высокоомным вольтметром измеряют напряжение на входе микросхемы А1 (вывод 4). Затем, подбирая резистор R11 в пределах от 300 Ом до 1,5 кОм, добиваются такого же напряжения на истоке транзистора V1. Если этого не удается сделать, следует подобрать транзистор V1. (Может получиться так, что подобрать такой транзистор не удасться, тогда следует развязать по постоянному току вход микросхемы с истоком транзистора V1, включив в разрыв цепи конденсатор емкостью 50 мкФ.) Восстановив разомкнутую цепь, изменяют сопротивление резистора R12 так, чтобы получить на выходе генератора сигнал без искажений, контролируя его форму по осциллографу. При дальнейшем уменьшении сопротивления этого резистора должно наступить симметричное ограничение сигнала. Установив амплитуду выходного сигнала около 2 В и подобрав необходимое сопротивление резистора R17 в цепи PU1, налаживание генератора НЧ считают законченным.

   Налаживание генератора ВЧ начинают с модулирующего каскада. Подбирая резистор R23, устанавливают на коллекторе транзистора V10 напряжение 6,2 В. Налаживание задающего генератора состоит в подборе резистора R31 в цепи положительной обратной связи. При этом по осциллографу контролируют форму выходного сигнала. Делают это на низкочастотном поддиапазоне. Если позволяют параметры осциллографа, проверку делают и на других частотных поддиапазонах. Затем подбирают резистор R37 в цепи измерительного прибора.

   Завершив налаживание блоков и проверив их работу во всех поддиапазонах, приступают к подбору элементов частотозадающих цепей и достижению необходимого перекрытия, после этого прибор градуируют по одной из методик, неоднократно описанных в радиотехнической литературе и журнале «Радио».

   В. УГОРОВ, г. Ульяновск (Р11/78)

Страница не найдена | АКВТ

Запрошенную информацию найти не удалось. Возможно, будет полезен поиск по сайту или приведённые ниже ссылки.

Не нашли то, что искали?

Search

Страницы

  • QR код для оказания благотворительной помощи колледжу
  • Безопасный Интернет
  • Виртуальный тур
    • Фотогалерея
      • «Мы — Добровольцы!»
      • АКВТ на Дне Победы!
      • АКВТ на митинг-концерте, посвященном Крымской весне
      • Вручение дипломов 2016
      • Встречаем Олимпийский огонь
      • День народного единства 2015
      • День народного единства 2017
      • День Открытых дверей 2015
      • День Открытых Дверей 2016
      • День открытых дверей в АКВТ 2017
      • КРЫМ! Мы с тобой!
      • Мы — добровольцы 2016!
      • Награждение победителей фестиваля «Мисс Зимнее Очарование»
      • Новогодний концерт «АКВТ в Джунглях»
      • Празднование Масленицы 2016
      • Прогноз безопасности в АКВТ!
      • Студенты АКВТ и члены военно-патриотического клуба «Покров» на масленичных забавах
      • Торжественное открытие мемориала «Журавли»
      • Торжественный митинг (Хулхута)
      • Фестиваль «Мисс Зимнее Очарование»
      • Фестиваль студенческой науки 2016
      • Шарик Радости
      • Ярмарка вакансий 2016
  • Все новости
  • Дистанционное обучение
  • Информационная безопасность
  • Курс «Основы web-дизайна»
  • Курс «Основы компьютерной грамотности. Комплексная программа»
  • Курс «Основы разработки web-сайта»
  • Министерство образования и науки Российской Федерации
  • Обратная связь
  • Обращения граждан
  • Партнеры
    • Служба содействия трудоустройству выпускников
  • Политика в отношении обработки персональных данных
  • Поступающим
    • Приемная кампания 2022
      • Подача документов онлайн
      • Подача документов через операторов почтовой связи
    • Обращение директора
    • Реализуемые специальности
    • Правила приёма
    • Контрольные цифры приема на 2022 год
    • Количество поданных заявлений
    • Информирование поступающих
    • Заявление
    • Информация о результатах приема по каждой профессии, специальности среднего профессионального образования
    • Приказы о зачислении
    • Информация о дополнительном наборе
    • Платное обучение
    • Общежитие
    • Подготовительные курсы
      • Заявка на поступление на подготовительные курсы
    • Схема проезда
    • Горячая линия по вопросам приема, в том числе для лиц с ОВЗ и инвалидов
    • Горячая линия Минобрнауки
    • Information for Foreign Citizens (Training of foreign citizens)
    • Обучение иностранных граждан
  • Предупреждение распространения коронавирусной инфекции
    • Профилактика новой коронавирусной инфекции COVID-19
  • Преподавателям
    • График учебного процесса
    • Расписание занятий
      • График консультаций для студентов заочного отделения 2 семестр 2018-2019 учебного года
      • Расписание занятий для студентов заочного отделения
    • Оформление документации
      • Преподавателю
      • Заведующему кабинетом/лабораторией
      • Куратору
      • Руководителю курсового/дипломного проектирования
    • Аттестация преподавателей
    • Нормативные документы, регламентирующие деятельность преподавателей
    • Конкурсы
      • Всероссийский конкурс социально рекламы в области формирования культуры здорового и безопасного образа жизни «СТИЛЬ ЖИЗНИ — ЗДОРОВЬЕ! 2020»
    • Полезные вкладки
  • Родителям
    • Методические материалы для родителей и классных руководителей по здоровому образу жизни
    • О чем молчит подросток
    • Отцовство — твой главный жизненный проект
  • Сведения об образовательной организации
    • Герои Великой Победы в миниатюре
      • Диорама 1 «Полундра!»
      • Диорама 2 «Полигон»
      • Диорама 3 «Операция «Уран»
      • Диорама 4 «Тигры перед боем»
      • Диорама 5 «Герои Белостока»
      • Диорама 6 «Школьник Свердловска»
    • Международное сотрудничество
    • Наставничество
    • Основные сведения
    • Студенческий спортивный клуб СПО
    • Федеральный проект «Молодые профессионалы»
      • Аттестаты о присвоении статуса центра проведения демонстрационного экзамена
      • Банк фотоматериалов
      • Графики работы мастерских
      • Дизайн-проект мастерских
      • Дополнительное профессиональное образование
      • Дополнительные образовательные программы
      • Локальные акты по проекту
      • Программы повышения квалификации
      • Программы профессиональной переподготовки
      • Профессиональное обучение
      • Ссылки на репортажи, публикации в СМИ
    • Структура и органы управления колледжем
    • Документы
      • Антимонопольный комплаенс
      • Нормативные акты Министерства образования и науки Астраханской области
      • Устав колледжа
      • Лицензия на осуществление образовательной деятельности
      • Cвидетельство о государственной аккредитации
      • Локальные нормативные акты
        • Документы, регламентирующие деятельность колледжа в целом
        • Документы, регламентирующие образовательную и воспитательную деятельность
        • Проекты документов
        • Единый план работы колледжа
      • Отчет о результатах самообследования
      • Документ о порядке оказания платных образовательных услуг
      • Предписания органов, осуществляющих государственный контроль в сфере образования
      • Установление размера платы, взимаемой с родителей за присмотр и уход за детьми
    • Руководство. Педагогический (научно-педагогический) состав
    • Образование
      • Информация о реализуемых образовательных программах
      • Основные профессиональные образовательные программы
      • Календарный учебный график
      • Численность обучающихся по реализуемым образовательным программам
      • Язык, на котором осуществляется образование
      • Информация о результатах приема, перевода, восстановления и отчисления студентов
      • Направления и результаты научно-исследовательской деятельности
    • Образовательные стандарты
    • Материально-техническое обеспечение и оснащенность образовательного процесса
    • Стипендии и меры поддержки обучающихся
    • Платные образовательные услуги
    • Финансово-хозяйственная деятельность
    • Вакантные места для приема (перевода) обучающихся
    • Противодействие коррупции
    • Доступная среда. Организация получения образования студентами с ОВЗ
    • Информация по защите прав обучающихся
  • Студентам
    • Кружки, секции и студии АКВТ
    • Студенческое самоуправление
      • Волонтерское движение АКВТ
      • Студенческая газета «Студ&ты»
    • График учебного процесса
    • Расписание занятий
      • График консультаций для студентов заочного отделения 2 семестр 2018-2019 учебного года
      • Расписание занятий для студентов заочного отделения
    • Учебно-методические материалы
      • Компьютерные системы и комплексы
      • Программирование в компьютерных системах
      • Сетевое и системное администрирование
      • Информационные системы и программирование
      • Информационная безопасность автоматизированных систем
      • Обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем
      • Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования
      • Автоматизация технологических процессов и производств
      • Оснащение средствами автоматизации технологических процессов и производств
      • Специальности НПО
      • Заочное
    • Государственная Итоговая Аттестация
    • Трудоустройство
    • Сдать ЕГЭ
    • Библиотека
      • Библиотека сегодня
      • Информационные ресурсы свободного доступа
      • Электронно-библиотечная система
      • Доска объявлений библиотеки
    • Полезные вкладки
      • 8 мифов о наркотиках
      • «Народная дружина города Астрахани»
      • Ловушки для пешеходов
      • Противодействие терроризму

Записи

  • Анонс
    • АНОНС. Международная акция «Тест по истории Великой Отечественной войны»
    • АНОНС. О проведении VI Международной просветительской акции «Большой этнографический диктант-2021»
    • Профессионально-техническому образованию посвящается…
    • Объявление по собраниям для студентов нового набора
  • Новости
    • Региональная научно-практическая конференция «МЕДИАЦИЯ КАК АЛЬТЕРНАТИВА КОНФРОНТАЦИИ»
    • ГБПОУ АО «АКВТ» проводит дополнительный набор
    • Каспийский молодёжный образовательный форум «СЕЛИАС»
    • «Поделись своим знанием»
    • Мастер года 2022
    • Всероссийская акция «Поделись своим знанием»
    • День знаний 2022!
    • Лекция-беседа на тему «Профилактика терроризма и экстремизма в молодёжной среде»
    • Праздничные мероприятия 1 сентября 2022 года
    • Федеральный марафон «Знание»
    • Объявление по собраниям для студентов нового набора
    • День Государственного флага Российской Федерации
    • Запущена регистрация на Всероссийскую медиашколу «Без срока давности 3. 0» для студентов педагогических вузов и педагогических работников сферы гражданско-патриотического воспитания
    • Курсы для школьников «Погружение в специальность»
    • Вручение дипломов выпускникам 2022 года!
    • Демонстрационный экзамен в соответствии со стандартами Worldskills Russia
    • Великий государь великого государства: 350-летие со дня рождения Петра I
    • Вместе — ЗА здоровье нации!
    • Линейка памяти и скорби
    • Открытие мемориальной доски генерал-полковнику Тутаринову Ивану Васильевичу
    • XV Международный конкурс ВКР с использованием программных продуктов 1С
    • Студент 1 курса АКВТ в составе археологической экспедиции принял участие в «Вахте памяти»
    • День России!
    • Студенты АКВТ на областной конференции «IT-технологии XXI века: вызовы, становление, развитие»
    • Студенты АКВТ на финале Всероссийских просветительских игр
    • «Цени своё здоровье»
    • Стань Студентом года — 2022!
    • Памятка «Безопасность детства»
    • V Региональный чемпионат профессионального мастерства «Абилимпикс»
    • Итоги областной олимпиады по информатике!
    • Городская легкоатлетическая эстафета посвящённая Дню победы
    • Военная академия воздушно-космической обороны
    • День Победы!
    • Праздничный концерт «День Победы»
    • ГОРЯЧАЯ ЛИНИЯ В СИСТЕМЕ СПО НА БАЗЕ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ
    • Как провести майские праздники вместе с Пушкинской картой
    • Праздник Весны и Труда
    • Субботник в АКВТ
    • Финал по подтягиваниям «Я-Чемпион»
    • Спартакиада ПОО среди учащихся по стритболу
    • Областная практическая конференция по дисциплинам ОБЖ, БЖ «Астраханская область территория безопасности»
    • Акция «Чистые игры»
    • Полуфинальный этап соревнований по подтягиваниям «Я-Чемпион»
    • Товарищеская игра по мини-футболу
    • Интерактивная лекция «Здоровый образ жизни»
    • Марафон «Новые горизонты»
    • День открытых дверей!
    • Турнир по мини-футболу на кубок «Дружбы народов»
    • День открытых дверей в АКВТ
    • День здоровья в стенах АКВТ!
    • Патриотическая акция, посвященная восьмилетию со дня провозглашения Донецкой Народной Республики
    • Родительские собрания в группах 1-3 курсов
    • Итоги отборочного тура олимпиады по информатике!
    • Первенство студенческой лиги по пулевой стрельбе из пневматического оружия
    • Агрегатор профориентационных возможностей
    • «Всероссийский урок добровольчества»
    • Встреча с ветеранами боевых действий
    • День открытых дверей
    • Профориентационный проект «Загляни за горизонт»
    • Акция «Сообщи, где торгуют смертью»
    • Областной профориентационный форум «Топ профессий на селе»
    • Без срока давности
    • Профилактика заболевания туберкулезом
    • День открытых дверей в АКВТ 2022
    • Методическое объединение преподавателей ССУзов Астраханской области
    • Праздничный концерт под девизом «Zа Мир! Zа Россию! Zа Президента!»
    • Встреча с представителем Областного центра крови
    • Начни свой путь из кандидата в бойцы студенческих отрядов!
    • Встреча студентов с медицинским психологом
    • Реализация программы «Пушкинская карта»
    • С праздником прекрасная половина Астраханского колледжа вычислительной техники!
    • С Международным женским днем!
    • #МЫВМЕСТЕ
    • Соревнования по стрельбе из пневматической винтовки
    • «В Питере — учиться»
    • Осторожно мошенники!!!
    • Спартакиада учащихся ПОО по настольному теннису
    • Школа бизнеса «Точка роста»
    • Поздравляем с 23 февраля! С Днем защитника Отечества!
    • Студент АКВТ награжден дипломом победителя Кубка России по судомодельному спорту
    • Презентация РСМ
    • С Днем защитника Отечества!
    • Турнир по DOTA2
    • Международной конкурс-премии уличной культуры и спорта «КАРДО»
    • Набор студентов в Корпус общественных наблюдателей
    • День снятия блокады Ленинграда
    • С Днём студента!
    • Региональный этап Всероссийских соревнований по мини-футболу
    • Совещание органов студенческого самоуправления
    • VI Открытый Региональный Чемпионат «Молодые профессионалы России»: финальный день
    • VI Открытый Региональный Чемпионат профессионального мастерства «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia) день 4
    • VI Открытый Региональный Чемпионат профессионального мастерства «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia) день 2
    • VI Открытый Региональный Чемпионат профессионального мастерства «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia) день 1
    • Поздравляем победителей международных конкурсов
    • Курсы для школьников
    • Конкурс на лучшее видео – поздравление «С Новым годом!»
    • Конкурс на лучшее видео – поздравление «С Новым годом!»
    • Студенты АКВТ приняли участие в открытии памятника легендарному командарму
    • Поздравления от Деда Мороза и Снегурочки
    • Поздравляем с началом сессии!
    • Проведение независимой оценки качества условий осуществления образовательной деятельности ГБПОУ АО «Астраханский колледж вычислительной техники»
    • В АКВТ прошла акция Всероссийский тест на знание Конституции РФ
    • I заседание МК СПО АО преподавателей информатики 10 декабря 2021 г.
    • Конкурс на лучшее видео-поздравление с Новым годом
    • Телеканал «Астрахань 24» о выставке студентов АКВТ — участников проекта «Герои Великой Победы в миниатюре» в Музее боевой славы
    • Анонс! Массовая просветительская акция Всероссийский тест на знание Конституции РФ
    • Интерактивная игра «Я, мои права и обязанности»
    • Всероссийский конкурс «Флагманы образования. Студенты»
    • Команда АКВТ на фестивале студенческой лиги КВН
    • Выставка студентов АКВТ в Музее боевой славы
    • Студенты и преподаватели АКВТ прошли исторический тест в День Неизвестного солдата
    • В Музее боевой славы пройдёт 2-ая выставка работ студентов АКВТ
    • Астраханский колледж вычислительной техники стал площадкой федерального проекта «Билет в будущее»
    • С днём матери!
    • Акция «Призывник»
    • Проведение родительских собраний
    • АКВТ посетили участники клуба моделистов «Сталинградский фронт»
    • Студент Астраханского колледжа вычислительной техники – победитель Всероссийского конкурса «Большая перемена»
    • В АКВТ состоялась встреча, посвящённая сохранению исторической памяти и защите Отечества
    • Об организации межведомственного штаба по организации волонтерской деятельности
    • О программе «Пушкинская карта»
    • Семинар, посвященный всероссийскому конкурсу «Soft Skills Russia»
    • VI Международная просветительская акция «Большой этнографический диктант-2021»
    • Студенты Астраханского колледжа вычислительной техники – финалисты Всероссийского конкурса «Большая перемена»
    • Студенты АКВТ в финале Международной олимпиады в сфере информационных технологий «IT-Планета 2020/21»
    • Пушкинская карта
    • Анкетирование в рамках проекта «Без срока давности»
    • Акция «Сообщи, где торгуют смертью»
    • День учителя в стенах АКВТ
    • С днем учителя!
    • Расписание спортивных секций
    • Выставка посвящённая Дню профтехобразования
    • «Полетели поздравительные телеграммы…»
    • Марафон танцевальных поздравлений
    • Студенты АКВТ провели выставку военных диорам на Кубке Прикаспийских государств по рукопашному бою
    • В АКВТ прошли первые занятия в рамках проекта «Герои Великой Победы в миниатюре»
    • Посвящение в студенты в стенах АКВТ
    • АКВТ в полуфинале Всероссийского конкурса «Большая перемена»
    • Совещание органов студенческого самоуправления
    • Студент нашего колледжа рассказывает о своём незабываемом опыте работы вожатым в детском лагере
    • Студенты АКВТ приняли участие в акции по сбору подписей для получения Астрахани звания «Город трудовой доблести»
    • АКВТ во Всероссийском историческом квесте «Наша победа»
    • Студенты АКВТ приняли участие в областном уроке мужества «Славы героев достойны»
    • День знаний в стенах АКВТ!
    • Группы 1 курса
    • Объявление по собраниям для студентов нового набора
    • АКВТ примет участие во Всероссийском конкурсе на лучшую выставку
    • Итоги заседания комиссии по переводу с коммерческого обучения на бюджет
    • Выпускники АКВТ — 2021
    • V Открытый Региональный Чемпионат «Молодые профессионалы России»: 1 день
    • Наши студенты на субботнике
    • «Молодежный кадровый резерв»
    • Информация для участников ЕГЭ 2014 года
    • «Проблема сиротства» — проблема нашего будущего»
    • Центр гражданского воспитания «Прометей»
    • Подготовка студентов по программе прикладного бакалавриата по специальности Компьютерные системы и комплексы
Версия для слабовидящих

X Выбор шрифта:

Схемы простых генераторов низкой частоты


Схемы простых генераторов низкой частоты

Генераторы низкой частоты (ГНЧ) используют для получения незатухающих периодических колебаний электрического тока в диапазоне частот от долей Гц до десятков кГц. Такие генераторы, как правило, представляют собой усилители, охваченные положительной обратной связью (рис. 11.7,11.8) через фазосдви-гающие цепочки. Для осуществления этой связи и для возбуждения генератора необходимы следующие условия: сигнал с выхода усилителя должен поступать на вход со сдвигом по фазе 360 градусов (или кратном ему, т.е. О, 720, 1080 и т.д. градусов), а сам усилитель должен иметь некоторый запас коэффициента усиления, KycMIN. Поскольку условие оптимального сдвига фаз для возникновения генерации может выполняться только на одной частоте, именно на этой частоте и возбуждается усилитель с положительной обратной связью.

Рис. 11.1

Рис. 11.2

Для сдвига сигнала по фазе используют RC- и LC-цепи, кроме того, сам усилитель вносит в сигнал фазовый сдвиг. Для получения положительной обратной связи в генераторах (рис. 11.1, 11.7, 11.9) использован двойной Т-образный RC-мост; в генераторах (рис. 11.2, 11.8, 11.10) — мост Вина; в генераторах (рис. 11.3 — 11.6, 11. 11 — 11.15) — фазосдвигающие RC-це-почки. В генераторах с RC-цепочками число звеньев может быть достаточно большим. На практике же для упрощения схемы число не превышает двух, трех.

Рис. 11.3

Рис. 11.4

Рис. 11.5

Рис. 11.6

Расчетные формулы и соотношения для определения основных характеристик RC-генераторов сигналов синусоидальной формы приведены в таблице 11.1. Для простоты расчета и упрощения подбора деталей использованы элементы с одинаковыми номиналами. Для вычисления частоты генерации (в Гц) в формулы подставляют значения сопротивлений, выраженные в Омах, емкостей — в Фарадах. Для примера, определим частоту генерации RC-генератора с использованием трехзвенной RC-це-пи положительной обратной связи (рис. 11.5). При R=8,2 кОм; С=5100 пФ (5,1х1СГ9 Ф) рабочая частота генератора будет равна 9326 Гц.

Таблица 11.1

Для того чтобы соотношение резистивно-емкостных элементов генераторов соответствовало расчетным значениям, крайне желательно, чтобы входные и выходные цепи усилителя, охваченного петлей положительной обратной связи, не шунтировали эти элементы, не влияли на их величину. В этой связи для построения генераторных схем целесообразно использовать каскады усиления, имеющие высокое входное и низкое выходное сопротивления.

На рис. 11.7, 11.9 приведены «теоретическая» и несложная практическая схемы генераторов с использованием двойного Т-моста в цепи положительной обратной связи.

Генераторы с мостом Вина показаны на рис. 11.8, 11.10 [Р 1/88-34]. В качестве УНЧ использован двухкаскадный усилитель. Амплитуду выходного сигнала можно регулировать потенциометром R6. Если требуется создать генератор с мостом Вина, перестраиваемый по частоте, последовательно с резисторами R1, R2 (рис. 11.2, 11.8) включают сдвоенный потенциометр. Частотой такого генератора можно также управлять, заменив конденсаторы С1 и С2 (рис. 11.2, 11.8) на сдвоенный конденсатор переменной емкости. Поскольку максимальная емкость такого конденсатора редко превышает 500 пФ, удается перестраивать частоту генерации только в области достаточно высоких частот (десятки, сотни кГц). Стабильность частоты генерации в этом диапазоне невысока.

Рис. 11.7

Рис. 11.8

На практике для изменения частоты генерации подобных устройств часто используют переключаемые наборы конденсаторов или резисторов, а во входных цепях применяют полевые транзисторы. Во всех приводимых схемах отсутствуют элементы стабилизации выходного напряжения (для упрощения), хотя для генераторов, работающих на одной частоте или в узком диапазоне ее перестройки, их использование не обязательно.

Схемы генераторов синусоидальных сигналов с использованием трехзвенных фазосдвигающих RC-цепочек (рис. 11.3)

Рис. 11.9

Рис. 11.10

показаны на рис. 11.11, 11.12. Генератор (рис. 11.11) работает на частоте 400 Гц [Р 4/80-43]. Каждый из элементов трехзвен-ной фазосдвигающей RC-цепочки вносит фазовый сдвиг на 60 градусов, при четырехзвенной — 45 градусов. Однокаскадный усилитель (рис. 11.12), выполненный по схеме с общим эмиттером, вносит необходимый для возникновения генерации фазовый сдвиг на 180 градусов. Заметим, что генератор по схеме на рис. 11.12 работоспособен при использовании транзистора с высоким коэффициентом передачи по току (обычно свыше 45…60). При значительном снижении напряжения питания и неоптимальном выборе элементов для задания режима транзистора по постоянному току генерация сорвется.

Рис. 11.11

Рис. 11.12

Рис. 11.13

Звуковые генераторы (рис. 11.13 — 11.15) близки по построению к генераторам с фазосдвигающими RC-цепочками [Рл 10/96-27]. Однако за счет использования индуктивности (телефонный капсюль ТК-67 или ТМ-2В) вместо одного из ре-зистивных элементов фазосдвигающей цепочки, они работают с меньшим числом элементов и в большем диапазоне изменения напряжения питания.

Рис. 11.14

Рис. 11.15

Так, звуковой генератор (рис. 11.13) работоспособен при изменении напряжения питания в пределах 1…15 В (потребляемый ток 2…60 мА). При этом частота генерации изменяется от 1 кГц (ипит=1,5 В) до 1,3 кГц при 15 В.

Звуковой индикатор с внешним управлением (рис. 11.14) также работает при 1)пит=1…15 В; включение/выключение генератора производится подачей на его вход логических уровней единицы/нуля, которые также должны быть в пределах 1…15 В.

Звуковой генератор может быть выполнен и по другой схеме (рис. 11.15). Частота его генерации меняется от 740 Гц (ток потребления 1,2 мА, напряжение питания 1,5 В) до 3,3 кГц (6,2 мА и 15 В). Более стабильна частота генерации при изменении напряжения питания в пределах 3…11 В — она составляет 1,7 кГц± 1%. Фактически этот генератор выполнен уже не на RC-, а на LC-эле-ментах, причем, в качестве индуктивности используется обмотка телефонного капсюля.

Низкочастотный генератор синусоидальных колебаний (рис. 11.16) собран по характерной для LC-генераторов схеме «емкостной трехточки». Отличие заключается в том, что в качестве индуктивности использована катушка телефонного капсюля, а резонансная частота находится в диапазоне звуковых колебаний за счет подбора емкостных элементов схемы.

Рис. 11.16

Рис. 11.17

Другой низкочастотный LC-генератор, выполненный по каскодной схеме, показан на рис. 11.17 [Р 1/88-51]. В качестве индуктивности можно воспользоваться универсальной или стирающей головками от магнитофонов, обмотками дросселей или трансформаторов.

RC-генератор (рис. 11.18) реализован на полевых транзисторах [Рл 10/96-27]. Подобная схема используется обычно при построении высокостабильных LC-генераторов. Генерация возникает уже при напряжении питания, превышающем 1 В. При изменении напряжения с 2 до 10 6 частота генерации понижается с 1,1 кГц до 660 Гц, а потребляемый ток увеличивается, соответственно, с 4 до 11 мА. Импульсы частотой от единиц Гц до 70 кГц и выше могут быть получены изменением емкости конденсатора С1 (от 150 пФ до 10 мкФ) и сопротивления резистора R2.

Рис. 11.18

Представленные выше звуковые генераторы могут быть использованы в качестве экономичных индикаторов состояния (включено/выключено) узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры, в частности, светоизлучающих диодов, для замены или дублирования световой индикации, для аварийной и тревожной индикации и т.д.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год

Детали

Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 16V. Лампа накаливания Н1 — миниатюрная, на напряжение 13,5V и ток 0,068 А. Можно применить и другую лампу на напряжение не ниже 12V и не бопее 30V и ток не более 0,1 А.

Трансформатор питания Т1 используется готовый, от сетевого адаптера с выходным напряжением 12V. У него переменное напряжение на вторичной обмотке около 9V. В принципе, подойдет любой трансформатор с выходным напряжением около 8-10V и на выходной ток не ниже 0,1 А.

Как умощнить выход

Генератор предполагался для работы на низкоомную нагрузку в несколько Ом. Разумеется ни один маломощный ОУ не сможет выдать необходимый ток.

Для умощнения, на выходе генератора разместился повторитель на TDA2030. Все вкусности такого применения этой микросхемы описаны в статье Схема повторителя напряжение на ОУ. Мощный повторитель напряжения на TDA2030.

А вот так собственно выглядит схема всего синусоидального генератора с усилителем напряжения и повторителем на выходе:

Генератор синуса на мосту Вина можно собрать и на самой TDA2030 в качестве ОУ. Все зависит от требуемой точности и выбранной частоты генерации.

Если нет особых требований к качеству генерации и требуемая частота не превышает 80-100 кГц, но при этом предполагается работа на низкоомную нагрузку, то этот вариант вам идеально подойдет.

Дополнительное усиление

Генератор синуса был собран на сдвоенном ОУ, и половина микросхемы осталась висеть в воздухе. Поэтому логично задействовать ее под регулируемый усилитель напряжения. Это позволило перенести переменный резистор из дополнительной цепи ОС генератора в каскад усилителя напряжения для регулировки выходного напряжения.

Применение дополнительного усилительного каскада гарантирует лучшее согласование выхода генератора с нагрузкой. Он был построен по классической схеме неинвертирующего усилителя.

Указанные номиналы позволяют изменять коэффициент усиления от 2 до 5. При необходимости номиналы можно пересчитать под требуемую задачу. Коэффициент усиления каскада задается соотношением:

K=1+R2/R1

Резистор R1 представляет из себя сумму последовательно включенных переменного и постоянного резисторов. Постоянный резистор нужен, чтобы при минимальном положении ручки переменного резистора коэффициент усиления не ушел в бесконечность.

Автоколебательные транзисторные приборы

Генератор на транзисторе разделяют на несколько видов:

  • по частотному диапазону выдаваемого сигнала;
  • по типу выдаваемого сигнала;
  • по алгоритму действия.

Частотный диапазон принято подразделять на следующие группы:

  • 30 Гц-300 кГц – низкий диапазон, обозначается нч;
  • 300 кГц-3 МГц – средний диапазон, обозначается сч;
  • 3-300 МГц – высокий диапазон, обозначается вч;
  • более 300 МГц – сверхвысокий диапазон, обозначается свч.

Так подразделяют диапазоны радиолюбители. Для звуковых частот используют промежуток 16 Гц-22 кГц и тоже делят его на низкие, средние и высокие группы. Эти частоты присутствуют в любом бытовом приёмнике звука.

Следующее разделение – по виду выдаваемого сигнала:

  • синусоидальный – происходит выдача сигнала по синусоиде;
  • функциональный – на выходе у сигналов появляется специально заданная форма, например, прямоугольная или треугольная;
  • генератор шума – на выходе наблюдается равномерный диапазон частот; диапазоны могут быть различны, в зависимости от нужд потребителя.

Транзисторные усилители различаются по алгоритму действия:

  • RC – основная область применения – низкий диапазон и звуковые частоты;
  • LC – основная область применения – высокие частоты;
  • Блокинг-генератор – используется для производства сигналов-импульсов с большой скважностью.


Деление частот

Мост Вина и операционный усилитель

Сам по себе мост Вина не является генератором сигнала. Для возникновения генерации его следует разместить в цепи положительной обратной связи операционного усилителя. Такой автогенератор можно построить и на транзисторе. Но использование ОУ явно упростит жизнь и даст лучшие характеристики.

Замена переменного резистора постоянными

Теперь о подстроечном резисторе. Изначально в качестве резистора R5 был применен многооборотный подстроечный резистор на 470 Ом. Он позволял точно регулировать величину выходного напряжения.

Использование переменного резистора в подобных цепях нежелательно по двум основным причинам:

  • ненадежность подвижного контакта
  • наличие у многооборотных подстроечных резисторов паразитной индуктивности, которая может отрицательно сказаться на качестве выходного сигнала

При построении любого генератора крайне желательно наличие осциллографа. Переменный резистор R5 напрямую влияет на генерацию — как на амлитуду так и на стабильность.

Для представленной схемы генерация стабильна лишь в небольшом интервале сопротивлений этого резистора. Если соотношение сопротивлений больше требуемого — начинается клиппинг, т.е. синусоида будет подрезаться сверху и снизу. Если меньше — форма синусоиды начинает искажаться, а при дальнейшем уменьшении генерация глохнет.

Так же это зависит от используемого напряжения питания. Описываемая схема исходно была собрана на ОУ LM833 с питанием ±9В. Затем, без изменения схемы, ОУ были заменены на AD8616, а напряжение питания на ±2,5В (максимум для этих ОУ). В итоге такой замены синусоида на выходе подрезалась. Подбор резисторов дал значения 210 и 165 ом, вместо 150 и 330 соответственно.

Коэффициент усиления на троечку

Мост Вина имеет коэффициент пропускания b=1/3. Поэтому условием генерации является то, что ОУ должен обеспечивать коэффициент усиления равный трем. В таком случает произведение коэффициентов пропускания моста Вина и усиления ОУ даст 1. И будет происходить стабильная генерация заданной частоты.

Если бы мир был идеальным, то задав резисторами в цепи отрицательной обратной связи, нужный коэфф усиления, мы бы получили готовый генератор.

Это неинвертирующий усилитель и его коэффициент усиления определяется соотношением: K=1+R2/R1

Но увы, мир не идеален.… На практике оказывается, что для запуска генерации необходимо, чтобы в самый начальный момент коэфф. усиления был немного больше 3-х, а далее для стабильной генерации он поддерживался равным 3.

Если коэффициент усиления будет меньше 3, то генератор заглохнет, если больше — то сигнал, достигнув напряжения питания, начнет искажаться, и наступит насыщение.

При насыщении, на выходе будет поддерживаться напряжение, близкое к одному из напряжений питания. И будут происходить случайные хаотичные переключения между напряжениями питания.

Поэтому, строя генератор на мосте Вина, прибегают к использованию нелинейного элемента в цепи отрицательной обратной связи, регулирующего коэффициент усиления. В таком случае генератор будет сам себя уравновешивать и поддерживать генерацию на одинаковом уровне.

Как подобрать резисторы «на глаз»

В принципе можно оставить и подстроечный резистор. Все зависит от требуемой точности и генерируемой частоты синусоидального сигнала.

Для самостоятельного подбора следует, в первую очередь, установить подстроечный резистор номиналом 200-500 Ом. Подав выходной сигнал генератора на осциллограф и вращая подстроечный резистор дойти до момента когда начнется ограничение.

Затем понижая амплитуду найти положение, в котором форма синусоиды будет наилучшей.Теперь можно выпаять подстроечник, замерить получившиеся величины сопротивлений и впаять максимально близкие значения.

Если вам требуется генератор синусоидального сигнала звуковой частоты, то можно обойтись и без осциллографа. Для этого, опять таки, лучше дойти до момента когда сигнал, на слух, начнет искажаться из-за подрезания, а затем убавить амплитуду. Убавлять следует до тех пор пока искажения не пропадут, а затем еще немного. Это необходимо т.к. на слух не всегда можно уловить искажения и в 10%.

Видео


Кофе капсульный Nescafe Dolce Gusto Капучино, 3 упаковки по 16 капсул

1305 ₽ Подробнее


Кофе в капсулах Nescafe Dolce Gusto Cappuccino, 8 порций (16 капсул)

435 ₽ Подробнее

Умные розетки

Генератор НЧ радиолюбителя-конструктора

  Генератор НЧ является одним из самых необходимых приборов в радиолюбительской лаборатории. С его помощью можно налаживать различные усилители, снимать АЧХ, проводить эксперименты. Генератор НЧ может быть источником НЧ сигнала, необходимого для работы других приборов ( измерительных мостов, модуляторов и др. ).
Желательно чтобы генератор вырабатывал не только синусоидальное, но и прямоугольное напряжение, логического уровня, скважность и амплитуду которого можно регулировать.


Принципиальная схема генератора показана на Рис.1. Схема состоит из низкочастотного синусоидального генератора на операционном усилителе А1 и формирователя прямоугольных импульсов на микросхеме D1.
Схема синусоидального генератора традиционная. Операционный усилитель, при помощи положительной обратной связи ( С1-С3, R3, R4, R5, C4-C6 ) выполненной по схеме моста Винна, приведён в режим генерации. Избыточная глубина положительной обратной связи, приводящая к искажению выходного синусоидального сигнала, компенсируется отрицательной ОС R1-R2. Причём R1 подстроечный, чтобы с его помощью можно было установить величину ОС такой, при которой на выходе операционного усилителя неискажённый синусоидальный сигнал наибольшей амплитуды.

Лампа накаливания включена на выходе ОУ в его цепи обратной связи. Вместе с резистором R16 лампа образует делитель напряжения, коэффициент деления которого зависит от протекающего через него тока ( лампа Н1 выполняет функции терморезистора, увеличивая своё сопротивление от нагрева, вызванного протекающим током ).
Частота устанавливается двумя органами управления, – переключателем S1 выбирают один из трёх поддиапазонов «20-200 Гц», «200-2000 Гц» и «2000-20000 Гц». Реально диапазоны немного шире и частично перекрывают друг друга. Плавная настройка частоты производится сдвоенным переменным резистором R5. Желательно чтобы резистор был с линейным законом изменения сопротивления. Сопротивления и законы изменения составных частей R5 должны быть строго одинаковыми, поэтому применение самодельных сдвоенных резисторов ( сделанных из двух одиночных ) недопустимо. От точности равенства сопротивлений R5 сильно зависит коэффициент нелинейных искажений синусоидального сигнала.
На оси переменного резистора закреплена ручка со стрелкой и простая шкала для установки частоты. Для точной установки частоты используют цифровой частотомер.
Выходное напряжение плавно регулируют переменным резистором R6. С этого резистора поступает НЧ напряжение на милливольтметр, чтобы можно было установить необходимое выходное напряжение. Понизить установленное значение в 10 и 100 раз можно при помощи аттенюатора на резисторах R12-R14.
Максимальное выходное напряжение НЧ генератора 1,0V.
Для формирования импульсов служит ключ на транзисторе VT2 и три логических элемента на микросхеме D1. Выходной уровень КМОП логики.
Транзистор VT2 включён по схеме ключа. Это значит, что при достижении на эго базе напряжения определённого уровня он лавинообразно открывается. На базу транзистора переменное напряжение с выхода генератора подаётся через делитель R9-R10. При помощи R9 можно установить величину минимального напряжения, при котором открывается VT2. Благодаря диоду VD1, который создаёт на эмиттере транзистора небольшое отрицательное напряжение смещения, этот порог можно устанавливать от 0,1 до 1V. То есть, до максимального значения выходного напряжения генератора. В зависимости от того, как установлен этот порок, транзистор VT2 будет открываться и закрываться на определённых участках положительной полуволны низкочастотного напряжения. И от этого будет зависеть ширина импульсов, возникающих на коллекторе транзистора. Окончательно прямоугольную форму импульсам предают элементы микросхемы D1. С гнёзд Х4 и Х5 можно снимать противофазные импульсы.

Регулируют амплитуду выходных прямоугольных импульсов изменяя напряжение питания микросхемы D1 в пределах от 9,5 до 3,5V. Регулятор напряжения выполнен на транзисторе VT1.
Выключают генератор тумблером на два положения S2, отключающим генератор от источника двуполярного напряжения ±10V.


Большинство деталей расположено на печатной плате рис.2. ( 110 х 42 мм ).  Плата устанавливается в корпус перпендикулярно передней панели. Все регуляторы-резисторы, переключатели и разъёмы расположены на передней панели. Многие детали ( на Рис.2 ) смонтированы на их выводах.
Переключатель S1 галетный на три направления. Используется только два направления. Выключатель S2 – тумблер на два направления. Все разъёмы типа «Азия» от видеотехники. Дроссели L1 и L2 – от модулей цветности старых телевизоров УСЦТ, но можно использовать любые дроссели индуктивностью не менее 30 мкГн. Лампа накаливания Н1 – индикаторная с гибкими проволочными выводами ( похожа на светодиод ), на напряжение 6,3V и ток 20 mA. Можно использовать и другую лампу на напряжение 2,5-13,5V и ток не более 0,1А.

Налаживать генератор желательно используя частотомер и осциллограф. В этом случае, подстройкой резистора R1 добиваются максимального и неискажённого переменного синусоидального напряжения на выходе генератора, во всём диапазоне частот ( это, обычно, соответствует величине выходного переменного напряжения 1V ). Затем, более точным подбором R4 и R3 ( эти сопротивления должны быть одинаковы ) устанавливают диапазоны перестройки частоты. Если используются недостаточно точные конденсаторы С1-С6 может понадобиться их подбор или включение параллельно им «достроечных» конденсаторов меньшей ёмкости.
Если нет осциллографа, настроить генератор с удовлетворительным качеством можно и при помощи милливольтметра переменного тока. Нужно установить R6 в положение максимального выходного напряжения ( вверх по схеме ), подключить милливольтметр в Х1 и подстроить R1 так, чтобы милливольтметр показывал где-то 0,8 – 1,1V во всём частотном диапазоне.  автор Иванов А.

источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 3 – 2007, стр. 14-17

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Автор Андрей МаркеловОпубликовано Рубрики Схемы измерительных генераторовМетки измерительные генераторы

РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ СХЕМЫ | www.UnTehDon.ru

Здесь размещены схемы, для начинающих, радиолюбителей, рекомендуемые для успешного старта.

 

При сборке предложенных схем, обращайте особое внимание на исправность применяемых радиоэлементов!!!

  1. Светодинамические устройства.

  2. Звуковые генераторы, имитаторы.

  3. Источники питания.

  4. Усилители.

СВЕТОДИНАМИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА

Мигалка на одном светодиоде

Описание схемы

Эта схема представляет собой простейший несимметричный мультивибратор, что приводит к прерывистому свечению светодиода. Частота вспышек светодиода определяется частотой генерации мультивибратора. При включении источника питания ток коллектора транзистора VТ 2 скачком изменится от нуля, до начального значения, которое определяется резисторами R 1, R 2 и коэффициентом h 21э транзисторов VТ 1, VТ 2. Силу начального тока коллектора VТ 2, устанавливают подбором резистора R 2, при отключенном конденсаторе C 1. При этом светодиод еще не должен светиться. Подбор начинают со значений сопротивления R 1, при котором светодиод светится, затем увеличивают сопротивление R 1, до погасания светодиода. Подбором конденсатора C 1, добиваются требуемой частоты миганий. Номиналы резисторов, могут отличаться от указанных на схеме, на +, — 10%. Транзисторы маломощные группы МП, вместо МП41, можно ставить МП39, МП42, с любым буквенным индексом. В место МП37 можно ставить МП10, МП38. Светодиод можно применить любой имеющийся в продаже. Схема неоднократно проверенна на работоспособность и если она правильно собрана, начинает работать сразу. Применить данную схему можно как сигнальное устройство, или как эмитатор сигнализационного устройства в автомобиле и дома.

Мигалка на двух светодиодах

Описание схемы

Эта схема представляет собой симметричный мультивибратор, частота которого зависит от номиналов конденсаторов С1, С2, а так же от резисторов R 1, R 2. Частота поочередного мигания светодиодов соответственно, зависит от частоты мультивибратора которую в свою очередь можно менять подбором конденсаторов С1, С2 и резисторов R 1, R 2. Транзисторы VT 1, VT 2, группы МП и могут быть МП39, МП40, МП41, МП42, с любым буквенным индексом. Светодиоды могут быть любые, кроме инфракрасных. Схема проста в изготовлении, неоднократно проверена на работоспособность и при правильной сборке начинает работать сразу при подаче питания. Применяться данная схема может как элемент световой индикации в различных устройствах.

ЗВУКОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ, ИМИТАТОРЫ

Простой генератор звуковой частоты

Описание схемы

Генератор начинает работать при напряжении в несколько десятых долей вольта, даже с транзистором с малым статическим коэффициентом. Генерация возникает при нажатии кнопки S1, из — за действия сильной положительной обратной связи между коллектором и базой. R1 устанавливает нужную громкость и тональность звука. Трансформатор Т1 — от любого транзисторного малогабаритного радиоприемника. В качестве головных телефонов можно применить любые высокоомные телефоны типа ТМ — 2А, в крайнем случае подойдут и капсуля типа ДЭМ — 4М.

Электронная сирена

Описание схемы

При нажатии кнопки S 1, заряжается конденсатор С1. Разряжается конденсатор С1 через делитель напряжения на резисторах R 2, R 3, подключенного в цепь базы транзистора VT 1. Поскольку напряжение на конденсаторе С1, падает по мере его разрядки, то происходит уменьшение напряжения смещения на базе транзистора VT 1, в результате чего изменяется частота звучания. Из динамической головки слышен звук напоминающий вой серены. Транзистор VT 1, можно заменить на КТ315, КТ3102 с любым буквенным индексом. Транзистор VT 2, можно заменить на КТ837 с любым буквенным индексом. При сборки схемы особое внимание уделить правильности подключения кнопки. Несмотря на простоту схемы, почему то, именно подключение кнопки часто путают, в результате имитации серены не происходит, а слышен только обычный звуковой тон определенной частоты. Схема неоднократно проверена на работоспособность, при номиналах радиодеталей указанных на схеме и безошибочной сборке начинает работать сразу.

Двухтональный звонок

Описание схемы

Звонок состоит из двух генераторов, генератора тона, выполненного на транзисторах V 3, V 4 и симметричного мультивибратора V 1, V 2. Как известно при работе мультивибратора его транзисторы поочередно закрываются и открываются. Это свойство и использовано для управления частотой генератора тона. Выход мультивибратора соединен с генератором тона через резистор R 5 поэтому он будет периодически подключаться к общему проводу (к плюсу источника питания), т.е. параллельно резистору R 7. При этом частота генератора будет изменяться скачком, при закрытом транзисторе из динамической головки B 1, будет слышен звук одного тона, при открытом – другого. Конденсаторы С2, С3, защищают мультивибратор от импульсов, проникающих от генератора тона. При отсутствии конденсаторов частота мультивибратора будет изменяться, что приведет к появлению неприятных тонов в звучании звонка. В место указанных на схеме, можно применить любые другие маломощные низкочастотные германиевые транзисторы соответствующей структуры. Конденсаторы могут отличаться от номинала указанного в схеме на +,- 10%. Динамическая головка В1 любая, мощностью 1-2 Вт. и сопротивлением звуковой катушки постоянному току 4-10 Ом. В место конденсаторов С2, С3, можно установить один электролитический неполярный конденсатор на 1, 2 Мкф. на номинальное напряжение не ниже 6в. Детали звонка можно смонтировать на печатной плате из фольгированного гетинакса или стеклотекстолита. Схема неоднократно проверена на работоспособность, при номиналах радиоэлементов указанных на схеме и безошибочной сборки наладки не требует.

Рисунок печатной платы

Телеграфный тренажер на ИМС К155ЛА3

Описание схемы

Предлагаемый телеграфный тренажер достаточно прост в изготовлении, и предназначен для самостоятельного изучения телеграфной азбуки. Кнопкой S1 служит механический телеграфный ключ. Уст — во состоит из 4 — х элементов 2И — НЕ микросхемы К155ЛА3. Элементы DD1.1, DD1.2, DD1.3, образуют генератор импульсов, следующих с частотой 1000Гц. Элемент DD1.4, является буферным. С помощью резистора R1 подстраивают частоту генератора. В качестве источника питания может быть, маломощный блок питания напряжением 5в.

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Простой регулируемый блок питания

Конструкции на транзисторах требуют для своего питания постоянное напряжение определенной величины, 1,5В, 3 В, 4,5 В, 9 В и 12 В. Чтобы во время проверки и налаживания собираемых схем, не расходовать напрасно средства на преобретение гальванических элементов и батарей, воспользуйтесь универсальным блоком питания работающим от сети переменного тока и позволяющим получить любое постоянное напряжение. Схема такого блока приведена на рисунке. Его выходное напряжение можно плавно изменять от 0,5 до 12 В. Причем оно будет оставаться стабильным не только при изменении сетевого напряжения, но и при изменении тока нагрузки от нескольких миллиампер до 0,3 А. Кроме того, блок питания не боится коротких замыканий в цепи нагрузки, которые нередки в практике радиолюбителя.

Познакомимся подробнее с работой блока питания. Включается он в сеть с помощью двухполюсной вилки ХР1. При замыкании контактов выключателя SA1 сетевое напряжение подается на первичную обмотку понижающего трансформатора Т1. На выводах вторичной обмотки появляется переменное напряжение, значительно меньшее, чем сетевое. Оно выпрямляется диодами VD1 — VD4, включенными по так называемой мостовой схеме. Чтобы выпрямленное напряжение было такое же стабильное, как напряжение батареи гальванических элементов, на выходе выпрямителя стоит электролитический конденсатор С1 большой емкости. Выпрямленное напряжение подается на несколько цепей: R1, VD5, VT1, R2, VD6, R3; VT2, VT3, R4, (R2, VD6) — это стабилитрон с балластным резистором. Они составляют параметрический стабилизатор. Как мы уже говорили выше, независимо от колебаний выпрямленного напряжения на стабилитроне VD6 будет строго определенное напряжение, равное напряжению стабилизации данного типа стабилитрона (в нашем случае от 11,5 до 14 В). Параллельно стабилитрону включен переменный резистор R 3, с помощью которого и устанавливают нужное выходное напряжение блока питания. Чем ближе к верхнему выводу находится движок резистора, тем больше выходное напряжение. С движка переменного резистора напряжение подается на усилительный каскад, собранный на транзисторах VT2 и VT3. Можно считать, что это усилитель мощности, обеспечивающий нужный ток через нагрузку при заданном выходном напряжении. Резистор R5 имитирует нагрузку блока питания, когда к зажимам ХТ1 и ХТ2 ничего не подключено. Напряжение на нем почти равно напряжению между движком переменного резистора и общим проводом (зажим ХТ2). Чтобы можно было контролировать выходное напряжение, в блок введен вольтметр, составленный из микроамперметра и добавочного резистора R 6.

Примечание: Выпрямительные диоды, диодного моста VD1 — VD4 можно заменить на более современные типа КД226 которые расчитаны на обратное напряжение более 250В или импортные аналоги. Транзисторы VT1, VT2 можно заменить на КТ361 или импортные аналоги. Транзистор VT3 можно заменить на КТ837 с любой буквой, что даже облегчит его монтаж на теплоотводе. В качестве теплоотвода подойдет дюралевая или алюминиевая пластина толщиной 2мм., ширина 40мм., высота 60мм. Монтаж радиоэлементов осуществляют на печатной плате из стеклотекстолита, хотя есть примеры что для начала монтажную плату изготавливали из плотного картона. Вся конструкция помещается в корпус из диэлектрического материала (пластмасс, пластик и т.д.).

Монтаж транзистора VT3 на теплоотводе.

При сборке нужно быть внимательным и осторожным т.к. здесь на первичной обмотке трансформатора, присутсвует напряжение опасное для жизни 220в.

УСИЛИТЕЛИ

Схема бестрансформаторного двухтактного УНЧ

Описание схемы

Простой бестрансформаторный двухтактный усилитель мощностью 1. 5 Вт..Высокочастотный транзистор П416 применен здесь из соображения как можно больше снизить шумы входного каскада, потому как помимо того что он высокочастотный, он еще и малошумящий. Практически его можно заменить на МП39 — 42, с ухудшением шумовых характеристик соответственно или на кремниевые транзисторы КТ361 или КТ3107 с любой буквой.. Для предотвращения искажений типа «ступенька», между базами VT2, VT3, фазоинверсного каскада включен диод VD1 — Д9, с любой буквой, благодаря чему на базах транзисторов образуется напряжение смещения. Напряжение в средней точке (минусовой вывод конденсатора С2) будет равно 4,5в. Его устанавливают подбором резисторов R2, R4. Максимально допустимое рабочее напряжение конденсатора С2 может быть 6в.

Материал с сайта http://www.lessonradio.narod.ru

Схема

: Сепаратор низких частот

 

По сути, это схема нижних частот , которая используется для отделения низкочастотных звуков от аудиосигналов на устройствах воспроизведения звука. Простой громкоговоритель не способен воспроизвести все частоты слышимого диапазона. Доступны различные типы громкоговорителей, которые могут воспроизводить звук в определенном диапазоне частот. Твитеры — это тип громкоговорителей, которые используются для воспроизведения высокочастотных слышимых звуков, а низкочастотные динамики — это общий термин для громкоговорителей, которые используются только для воспроизведения низкочастотных звуков. В устройстве воспроизведения звука требуются, по крайней мере, низкочастотные сигналы для фильтрации, усиления и подачи на низкочастотный динамик, и такая схема называется схемой сепаратора низких частот.

В этой статье обсуждается, как спроектировать простейшую схему активного сепаратора низких частот с деталями конструкции. Сама по себе схема басового сепаратора реализована с помощью общедоступных интегральных схем операционных усилителей. Для демонстрации работы в мобильном телефоне воспроизводится басовый бит, который захватывается, усиливается и смешивается с высокочастотным музыкальным сигналом, а затем снова выделяется с помощью схемы сепаратора басов и воспроизводится в громкоговорителе.

ОПИСАНИЕ

В этой схеме используются двухкаскадные усилители с микрофоном для захвата и усиления басовых битов, воспроизводимых на внешнем устройстве, чтобы обеспечить достаточную громкость при микшировании с другими звуками. Микросхема музыкального генератора используется для создания высокочастотного музыкального звука, который затем микшируется с помощью схемы микширования звука. Сама по себе схема микширования звука представляет собой очень простой суммирующий усилитель, выполненный на операционном усилителе. Затем смешанный сигнал подается на фильтр нижних частот Баттерворта, чтобы отделить низкочастотные компоненты, и они усиливаются с помощью другой схемы на основе операционного усилителя перед подачей на громкоговоритель.

Рис. 1: Блок-схема активного сепаратора низких частот

СОЕДИНИТЕЛЬ МИКРОФОНА

Соединитель микрофона представляет собой схему, которая помогает разделять слабые звуковые сигналы, генерируемые микрофоном. Это переменное напряжение отделяется от напряжения постоянного тока с помощью разделительного конденсатора и подается на следующие схемы усилителя.

В большинстве схем конденсаторного микрофона используется резистор 10 кОм и разделительный конденсатор 0,1 мкФ.

Рис. 2: Принципиальная схема микрофонного соединителя

ДВУХКАСКУСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Здесь схема усилителя на основе одного транзистора используется в качестве усилителя первого каскада для аудиосигналов, поступающих от микрофона. Эта схема спроектирована так, чтобы иметь чрезвычайно высокий коэффициент усиления, чтобы звуковые сигналы были достаточно усилены. Транзистор подключен по схеме с общим эмиттером, и для смещения транзистора используется метод фиксированного смещения.

Рис. 3: Принципиальная схема усилителя первого каскада

Усилитель второго каскада полностью аналогичен по конструкции усилителю первого каскада. Этот усилитель просто сильнее усиливает сигнал, и на выходе этого каскада можно получить достаточно хороший сигнал, усиленный напряжением, который готов к усилению тока следующей схемой усилителя тока.

 

Рис. 4: Принципиальная схема усилителя второго каскада

Рис. 5: Схема активного сепаратора басов на макетной плате

МУЗЫКАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Музыка генерируется в этой схеме с помощью универсальной музыкальной ИС UM66. Эта микросхема может работать в диапазоне напряжений от 1,5 В до 4,5 В. Микросхема имеет три контакта, на первый из которых подается напряжение питания, второй контакт подключается к земле, а третий контакт генерирует музыкальный выходной сигнал.

Поскольку максимальное номинальное напряжение микросхемы составляет всего 4,5 В, между первым контактом и источником питания 5 В подключен резистор на 100 Ом, который вызывает падение напряжения при протекании через него тока и, следовательно, поддерживает напряжение на уровне первый контакт менее 4,5 В.

Рис. 6: Принципиальная схема музыкального генератора с ИС UM66.

Рис. 7: Музыкальная микросхема UM66 на макетной плате Усилители, используемые в схеме

СУММИРОВАННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Суммирующий усилитель здесь представляет собой инвертирующий усилитель на основе операционного усилителя, рассчитанный на единичное усиление. Эта схема усилителя имеет функцию суммирования различных напряжений, подаваемых на его инвертирующий вывод, через отдельные входные сопротивления равного значения, подключенные к инвертирующему выводу. В качестве суммирующего усилителя с единичным коэффициентом усиления здесь используется обычный ОУ 741.

Рис. 8: Схема Диаграмма Суммирования Усилитель

Фиг. 9: Схема суммирования на 40022

Suppases Suppases Suppases Suppases Suppases Suppases Suppases Suppases Suppales Suppales. вышеприведенной схемы, то выход схемы будет;

S1 + S2

АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР НЧ

Активный фильтр нижних частот, используемый здесь для разделения низкочастотного сигнала, представляет собой фильтр Баттерворта. Фильтр Баттерворта — это тип фильтра, который обеспечивает одинаковое усиление для всех сигналов, попадающих под частоту полосы пропускания фильтра. Здесь также используется обычный операционный усилитель 741 для реализации фильтра нижних частот Баттерворта.

Рис. 10: Схема фильтра нижних частот Баттерворта

Компоненты R1, R2, C1 и C2 цепи определяют диапазон частот полосы пропускания с помощью следующих уравнений;

Где F — частота среза, R = R1 = R2 и C2 = C1 / 2

Частота среза составляет 500 Гц, а R выбрано равным 2,2K. Значения соответствующих конденсаторов рассчитываются из приведенного выше уравнения как 0,2 мкФ и 0,1 мкФ для C1 и C2 соответственно.

Схемы фильтров фактически ослабляют все частоты, поэтому выходной отфильтрованный низкочастотный сигнал необходимо усилить следующей схемой усилителя.

УСИЛИТЕЛЬ

Это простой инвертирующий усилитель, использующий операционный усилитель для усиления низкоамплитудных отфильтрованных сигналов фильтра Баттерворта. В качестве инвертирующего усилителя используется обычный ОУ 741 с коэффициентом усиления около 10 дБ.

Рис. 11: Принципиальная схема инвертирующего усилителя 9Рис. 12. Схема инвертирующего усилителя на макетной плате

G = – Rf / Ri

Для получения усиления в 10 дБ значение Ri было выбрано равным 1K, а Rf – 10K.

Операционный усилитель 741 имеет встроенную схему усиления тока, которая помогает напрямую управлять громкоговорителем низкочастотными басовыми сигналами.

Рис. 13: Цепь Схема Бас Разделитель с усилителем, активным фильтром нижних частот и Громкоговоритель.

Рис. 14: Схема басового сепаратора на макете


, поданная под: дизайн схемы


Как определить частоту кроссовера

. получить лучший звук вы можете. Конечно, не помогает то, что некоторые производители колонок не дают четкой или полезной информации!

В этой простой для понимания статье я объясню:

  • Важные основы кроссоверов динамиков
  • Как определить необходимую частоту кроссовера динамика
  • Как определить частоту для многих типов кроссоверов динамиков, которые вы хотели бы использовать
  • Удобные таблицы частот кроссовера, которые можно сразу использовать

Читайте дальше, чтобы узнать, что вам нужно знать для лучшего звука.

Содержание

  • Для чего нужен кроссовер? Почему они полезны?
    • Как работают кроссоверы динамиков?
  • Что такое точка кроссовера динамика?
    • Работа кроссоверов несовершенна
    • Что такое кроссоверы 1-го, 2-го и 3-го порядка?
  • Как определить частоту кроссовера для громкоговорителей
    • 1. Определение частоты кроссовера для кроссоверов первого порядка (прямых)
    • На что обратить внимание
    • 2. Определение частоты кроссовера для кроссоверов 2-го порядка или выше ( 2-полосные или более крупные акустические системы)
    • Пример кроссовера двухполосных динамиков
  • Какая частота кроссовера подходит для динамиков? Руководство и таблица
    • Таблица частот кроссовера домашних стереодинамиков
    • Таблица частот кроссовера автомобильных стереодинамиков
  • Как найти частоту кроссовера по кроссоверу динамиков
    • Как определить частоту кроссовера динамиков
  • Другие интересные статьи вы можете не пропустите

Что делает кроссовер? Почему они полезны?

Кроссоверы динамиков выполняют несколько функций, основной целью которых является улучшение качества звука:

  • Блокируют нежелательные звуковые частоты, которые динамики не могут воспроизвести должным образом (и которые вызывают искажения или могут повредить их).
  • Разделите музыкальный сигнал, чтобы отправить определенные звуковые фрагменты в наиболее подходящий для этого динамик.

Например, твитеры чувствительны к басам и не могут воспроизвести средние частоты, поэтому мы не хотим загонять их басами сабвуфера  особенно при высокой мощности. Кроссовер позволяет блокировать этот вредный (и вызывающий искажения) бас.

Точно так же другие типы динамиков, такие как вуферы или сабвуферы, звучат абсолютно  ужасно , когда вы приводите их в действие с более высокими частотами, которые лучше всего подходят для твитера. Точно так же мы можем использовать кроссовер нижних частот, чтобы отфильтровать (эффективно заблокировать) этот нежелательный диапазон звука для чистого, приятного звучания.

Это особенно важно для сабвуферов, поскольку они предназначены и лучше всего работают только с чистыми басами. В этом случае используется кроссовер нижних частот и устанавливается на более низкую частоту среза, чтобы получить тот великолепный звук, который вам нравится.

Кроссоверы динамиков очень, очень распространены во многих домашних или автомобильных акустических системах, особенно в 2-полосных корпусах динамиков или наборах компонентных динамиков.

Как работают кроссоверы динамиков?

Кроссоверы динамиков работают, используя интересное поведение, характерное для конденсаторов и катушек индуктивности:

  • Конденсаторы легче пропускают более высокие частоты (по мере уменьшения частоты увеличивается их сопротивление потоку электричества). Это связано с принципом, называемым емкостным реактивным сопротивлением .
  • Индукторы легче пропускают низкие частоты (по мере увеличения частоты увеличивается их сопротивление потоку электричества). Это связано с индуктивным сопротивлением .

Конденсаторы и катушки индуктивности можно использовать вместе для создания более эффективных фильтров, а также для разделения звукового диапазона, воспроизводимого динамиком. Это чрезвычайно распространено в двухполосных домашних или автомобильных акустических системах.

Используя математические формулы, проектировщики кроссоверов могут выбрать правильные номиналы деталей, необходимые для конкретного кроссовера динамиков, который лучше всего подходит для используемых динамиков.

Например, когда более низкие музыкальные частоты (басы) проходят через фильтр верхних частот, общее сопротивление очень велико, что означает, что на динамик подается очень слабый сигнал. Когда присутствуют более высокие частоты, сопротивление намного ниже, и эти сигналы без проблем проходят к динамику.

Динамики имеют разные звуковые диапазоны, для которых они лучше всего подходят, также известные как частотная характеристика . Это ограничение используется при проектировании кроссоверов.

Что такое точка пересечения динамиков?

Точка кроссовера динамиков обычно называется частотой кроссовера , часто записывается как « Fc ». Точка пересечения динамиков — это частота среза, за которой звуковые частоты блокируются от достижения динамиков.

С технической точки зрения, частота кроссовера определяется по точке -3 децибел (дБ) на выходе схемы кроссовера. С точки зрения электрической мощности точка уменьшения громкости на 3 дБ — это частота, при которой мощность динамика уменьшается на 1/2.

После частоты кроссовера (точка -3 дБ) выходной сигнал будет уменьшаться все больше и больше, чем дальше от частоты среза находится звуковая частота. Например, для кроссовера верхних частот -6 дБ на октаву, если частота среза равна 1 кГц:

  • Выходной сигнал динамика будет -3 дБ на частоте 1 кГц.
  • На расстоянии одной октавы (500 Гц) выходной сигнал будет -6 дБ.
  • На еще более дальних частотах выходной сигнал будет почти 0 децибел.

Кроссоверы не идеальны в том, как они работают

В идеальном мире кроссоверы блокировали бы 100% звука, который вы не хотите доносить до динамиков после этой точки. Однако кроссоверы не идеальны. Они ослабляют или уменьшают выходной сигнал звука выше частоты кроссовера. Из-за этого они имеют плавно изогнутый наклон, который можно визуализировать на графике.

Склоны кроссовера описываются с точки зрения их крутизны, которая показывает, насколько эффективно они блокируют звуковые частоты. Они указаны в дБ на октаву и всегда кратны 6 дБ. Это связано с тем, что в кроссоверах используются каскады или секции, в каждой из которых используется один конденсатор или катушка индуктивности с ослаблением на 6 дБ для каждой секции.

Примечание: Октава — это способ описания определенной точки или диапазона звуковых частот. Октава — это половина или двойная частота, и они обычно отмечаются стандартными частотами.

Пример: 60 Гц, 120 Гц… 1 кГц, 2 кГц и т. д.

Что такое кроссоверы 1-го, 2-го и 3-го порядка?

Кроссоверы более высокого порядка используют дополнительные секции конденсатора и катушки индуктивности, которые «уложены друг на друга» для более эффективной отсечки. Кроссовер более высокого порядка использует немного другую математику, но основная операция точно такая же.

  • Кроссоверы -12 дБ/октава являются одними из наиболее распространенных и представляют собой хороший компромисс между блокировкой звуковых частот и стоимостью деталей. Многие автомобильные или домашние усилители со встроенным электронным кроссовером имеют наклон 12 дБ.
  • Кроссоверы
  • -6 дБ/октаву являются минимальными для использования и не такими эффективными, как другие.
  • Кроссоверы
  • -18dB и более высокого порядка намного круче по частоте среза, но во многих случаях не являются обязательными.

Когда дело доходит до точки кроссовера для самих динамиков, это зависит от нескольких разных вещей, как вы увидите ниже.

Как определить частоту кроссовера для динамиков

Есть несколько способов определить, какие частоты кроссовера следует использовать с динамиками:

  • Частотная характеристика динамика указана в спецификациях, если они указаны.
  • Тип и размер имеющихся у вас динамиков (высокочастотные и низкочастотные динамики, динамики с малым и большим диффузором и т. д.).
  • Рекомендации производителя.

Во многих случаях для достижения наилучших результатов вам придется использовать 2 или более из перечисленных выше вещей. Чтобы упростить организацию, я разделю приведенную ниже информацию на 2 вида в зависимости от типа используемого кроссовера динамиков.

1. Определение частоты кроссовера для кроссоверов первого порядка (встроенных)

Блокаторы басов, как их называют, представляют собой тип встроенных кроссоверов 1-го порядка (одноступенчатых), используемых с твиттерами или динамиками меньшего размера для блокировки басов. Если вы не знаете частоту кроссовера, вы можете рассчитать ее самостоятельно, используя немного математики.

В кроссоверах первого порядка используется один линейный конденсатор или катушка индуктивности. Вот некоторые из наиболее распространенных применений:

  • Использование встроенного конденсатора для высокочастотных динамиков или большого конденсатора для блокирования низких частот для маленьких динамиков.
  • Использование встроенного индуктора для фильтрации высоких частот в среднечастотный динамик.

Чтобы определить, какая частота вам нужна (при условии, что вы еще не знаете, что это такое), вы можете начать с проверки рейтинга частотной характеристики динамика в спецификациях. Проблема здесь в том, что производители динамиков иногда указывают частоты, которые технически могут воспроизводиться динамиком, а не фактический диапазон звука, который они могут воспроизводить хорошо.

Использование графика частотной характеристики

Когда у вас есть доступный график частотной характеристики, вы можете увидеть диапазон звука, который динамик может и не может воспроизводить хорошо (например, гораздо более низкий уровень громкости звука в нижней части графика, показанного здесь). Выберите частоту кроссовера вдали от этого плохого диапазона отклика.

Если вам посчастливилось иметь график частотной характеристики динамиков, которые вы хотели бы использовать, вы можете увидеть области, где они имеют плохой выход. Это те области, которых следует избегать. Для этого выберите частоту кроссовера вне этого диапазона.

Из приведенного выше примера видно, что показанный твитер имеет хороший выходной сигнал до частоты ниже 2 килогерц (2 кГц). Зная, что мы хотим выбрать частоту кроссовера не менее 2 кГц или выше.

Использование рекомендуемых частот кроссовера

Некоторые производители указывают рекомендуемый диапазон частот для использования. В этом случае его легко использовать в качестве ориентира. Для приведенного выше примера вы должны выбрать частоту кроссовера не менее 3,5 кГц, которая является очень распространенной.

На что обращать внимание

К сожалению, многие производители указывают частотную характеристику (диапазон) динамиков на основе диапазона звука, который они могут воспроизводить, но не . Например:

  • Маленькие полнодиапазонные или среднечастотные громкоговорители могут быть указаны как работающие вплоть до 35 Гц (диапазон низких частот). Тем не менее, маленькие динамики почти никогда не могут хорошо воспроизвести нижние басы.
  • СЧ-динамики или НЧ-динамики общего назначения могут быть указаны как поддерживающие частоты в диапазоне высоких частот (высокочастотный динамик). Например, 4кГц или даже выше. Однако низкочастотные или мидбасовые динамики почти никогда не работают хорошо на высоких частотах.

В обоих случаях не обращайте внимания на эти необычные более высокие частотные характеристики и проверяйте график отклика, если он имеется.

Поскольку некоторые частоты кроссовера настолько распространены, я составил таблицу (перечисленную ниже, в следующем разделе), которая облегчит вам работу. Вы можете использовать их в качестве руководства в большинстве случаев.

2. Определение частоты кроссовера для кроссоверов 2-го порядка или выше (2-полосные или более крупные акустические системы)

В случае с 2-полосными или 3-полосными акустическими системами все немного сложнее, но ненамного. В данном случае это компромисс между правильным кроссовером для вуфера и для твитера.

Для 2-полосных или 3-полосных акустических систем правильная частота кроссовера является средней точкой, которая позволяет им обоим работать вместе без разрыва в воспроизводимом звуке. Другими словами, вам нужно выбрать частоту кроссовера, которая позволит им обоим работать в оптимальном диапазоне.

Пример кроссовера двухполосных динамиков

На изображении выше вы можете увидеть некоторые типичные динамики вместе с рекомендуемым диапазоном их использования. Чтобы определить нужный нам кроссовер динамика, мы можем выбрать комбинацию из:

  • Ниже максимально рекомендуемой частоты для вуфера.
  • Выше минимальной рекомендуемой или заданной частоты для твитера.

В этом случае, как это часто бывает, это будет средняя точка около 3000 Гц или 3500 Гц. Мы можем использовать любой из них, так как готовые детали кроссовера, скорее всего, можно купить, что упрощает сборку собственной акустической системы.

3-полосные акустические системы

3-полосные акустические системы аналогичны 2-полосным с той разницей, что средний (среднечастотный) кроссовер полосового типа. Подобно набору двухполосных динамиков, мы выберем среднюю частоту кроссовера в рабочем диапазоне средних и высоких частот, а также средних и низких частот. (См. мои рекомендации ниже)

Какая частота кроссовера подходит для динамиков? Рекомендации и таблица

Хорошие новости:  большинство времени, вы будете в порядке, используя наиболее распространенные частоты среза, перечисленные ниже, в зависимости от размера или типа динамика. Это связано с тем, что громкоговорители и акустические системы так часто используются одинаково, что обычно применяются наиболее распространенные частоты среза.

Вы можете определить частоты кроссовера для ваших динамиков, как автомобильных, так и домашних, используя приведенные ниже таблицы.

Таблица частот кроссовера домашних стереоколонок

Тип/система колонок Частота кроссовера
Сабвуфер 80 Гц, низкий проход. (также рекомендуется звук THX)
Фронтальные динамики основного/башенного типа (маленькие) Фильтр верхних частот от 60 до 80 Гц. Лучше всего работает с сабвуфером, чтобы дополнить их.
Фронтальные динамики основного/башенного типа (большие) 40–60 Гц, фильтр верхних частот.
Центральный или объемный звук (маленький) 100–120 Гц, высокие частоты. Эти типы динамиков очень плохи для баса.
Центральный или объемный звук (средний/большой) 50–60 Гц, высокие частоты.
Настенные или мини-сателлитные колонки 100–120 Гц, высокие частоты.
2-полосные акустические системы от 3 кГц до 3,5 кГц. Очень распространенная частота кроссовера
3-полосные акустические системы 3,5 кГц (средние/высокие) и 500 Гц (средние/низкочастотные)

Таблица частот кроссовера автомобильных стереодинамиков

Тип динамика/система Частота кроссовера
Сабвуферы Низкочастотный фильтр 70–80 Гц
Передний/задний полный диапазон или компоненты Фильтр высоких частот ~56–60 Гц для блокировки низких частот
Твитеры 3-3,5 кГц фильтр верхних частот
Среднечастотные или низкочастотные динамики (основные) 1 кГц-3,5 кГц для блокировки звуков диапазона высоких частот
2-полосные акустические системы от 3 кГц до 3,5 кГц. Очень распространенная частота кроссовера
3-полосные акустические системы 3,5 кГц (средние/высокие) и 500 Гц (средние/низкочастотные)

Некоторые общие рекомендации:

  • Для небольших домашних или автомобильных динамиков (4″, 5 1/4″, 6 1/2″ и т. д.) используйте кроссовер высоких частот около 56–60 Гц или около того, чтобы блокировать низкие частоты. Это поможет предотвратить искажения, и вы сможете управлять динамиками с большей мощностью и громкостью с превосходной четкостью звука.
  • Сабвуферам нужен чистый басовый сигнал , которого можно добиться с помощью кроссовера нижних частот в диапазоне от 70 до 80 Гц.
  • Твитеры
  • , как правило, хороши для частот около 3 кГц или выше, поэтому частоты среза 3 кГц или 3,5 кГц обычно являются отличным выбором.

Как найти частоту кроссовера по кроссоверу динамика

Что делать, если у вас уже есть кроссовер динамика, но вы не знаете, что такое частота кроссовера? Хорошей новостью является то, что во многих случаях вы можете определить, что это такое, исходя из номинала детали и импеданса динамика.

Для этого вам необходимо знать:

  • Значение конденсатора (в фарадах) или катушки индуктивности (в генри) для одиночного (1-го порядка) линейного кроссовера.
  • Для 2-полосных или других кроссоверов громкоговорителей это очень похоже, но требует немного больше исследований.

Как определить частоту кроссовера динамика

1. Однорядные (встроенные) конденсаторные или индукторные кроссоверы

Используя приведенные выше формулы, вы можете рассчитать частоту кроссовера для данного динамика.

Для встроенных кроссоверов верхних или нижних частот мы можем рассчитать частоту, если знаем сопротивление динамика, емкость или индуктивность. Процесс одинаков в любом случае.

Пример №1

Сопротивление динамика = 8 Ом, конденсатор = 47 мкФ.

Fc = 1/(2 x 3,14159 x 8 x 0,000047) = 423 Гц (около 400 Гц).

Пример №2

Полное сопротивление динамика = 4 Ом, индуктивность = 4 мГн (0,004 Гн).

Fc = 4/(2 x 3,14159 x 0,004) = 159 Гц (около 150 Гц).

2. 2-ходовые или 3-ходовые кроссоверы

2- и 3-ходовые кроссоверы немного отличаются по ряду причин. К сожалению, из-за того, что существуют разные типы и потому, что иногда производители имеют разные конструкции или функции, они могут быть очень иногда сложно понять. Другими словами, не существует отличного способа определить частоту среза для 2-полосного или 3-полосного кроссовера.

Однако часто есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы узнать приблизительную частоту кроссовера и получить ее в пределах «приблизительного значения». Я буду использовать 2-полосный в качестве примера, так как они очень распространены и потому что 3-полосные очень похожи, но с дополнительной секцией кроссовера.

Использование тестового оборудования для определения частоты разделения громкоговорителей

Если вам посчастливилось иметь под рукой тестовое оборудование, такое как осциллограф и генератор сигналов, вы можете подать сигнал на входную сторону с подключенными динамиками или резисторами с таким же сопротивлением. Постепенно меняйте частоту генератора сигналов и отмечайте точку, в которой выходной сигнал начинает уменьшаться.

Когда выходное напряжение уменьшается на 1/2, это точка 3 дБ, и вы нашли частоту кроссовера. К сожалению, у большинства людей нет доступа к тестовому оборудованию, поэтому им нужен другой подход.

Используя калькулятор кроссовера динамиков и «обоснованные предположения»

Я потратил много времени, пытаясь вычислить различные кроссоверы динамиков, которые у меня были, и, к сожалению, поскольку они могут сильно различаться, это может быть чрезвычайно сложно выяснить их частоту кроссовера. На это есть несколько причин:

  • Некоторые кроссоверы уменьшают громкость твитера, добавляя встроенный резистор. Это влияет на стоимость используемых частей, потому что импеданс динамика влияет на работу кроссовера.
  • На деталях, установленных в кроссовере, не всегда указаны номиналы.
  • Различные конструкции кроссовера (Линквица-Райли, Баттерворта, Бесселя и т. д.) используют разные значения.
  • Может быть сложно понять дизайн кроссовера, просто взглянув на него.
  • Некоторые 2- или 3-полосные кроссоверы сочетают в себе кроссоверы для высоких частот 2-го порядка и низкочастотных динамиков 1-го порядка в одной конструкции.

Мой совет: попробуйте выбрать наилучшую частоту кроссовера из тех, которые я предоставил ранее, и введите значения Ом динамика, а затем действуйте оттуда.

Хороший (и простой, понятный) кроссовер для динамиков: https://www.erseaudio.com/Second-Order-2-Way

Как использовать калькулятор кроссовера

Например, начните с целого числа, например 3000 Гц для 2-полосного кроссовера для «наилучшего предположения» начальной частоты. Нажмите кнопку, необходимую для расчета значений кроссовера динамиков для различных частот кроссовера.

Проверьте один из номиналов конденсатора (обычно те, что вверху платы, предназначены для твитера) и измените частоту кроссовера на несколько сотен герц, если она изначально равна путь выключен для полученного значения конденсатора, показанного в расчетных значениях.

После этого попробуйте изменить кроссовер 3000 Гц на 2500 Гц или 3500 Гц, если отображаемое значение конденсатора сильно отличается. Как только это будет не очень далеко, начните изменять его более точно (например, меняйте его на 250 Гц за раз или даже на 100 Гц).

Как только вы приблизитесь к нему, вы должны лучше понять, какова приблизительная частота кроссовера. Обратите внимание, что если они используют резистор последовательно с выходом твитера, вы должны добавить его в поле ввода импеданса динамика (Ом), потому что это дает разницу в два раза больше.

( Примечание: из-за различных дизайнов вам может понадобиться выбрать Linkwitz-Riley, Butterworth, Bessel или Chebechev и попробовать их тоже, если они доступны)

Другие замечательные статьи, которые вы не можете пропустить

Don не уходи – есть  и многое другое , чтобы читать и наслаждаться! Не пропустите другие мои замечательные статьи:

  • Узнайте здесь, как правильно установить и подключить кроссоверы для автомобильных динамиков.
  • Хотите систему с отличным звуком? Вот как настроить частоты кроссовера автомобильной аудиосистемы.
  • Не испортите свой звук! Вот что произойдет, если вы используете разные импедансы с кроссовером.
  • Узнайте, как подключить эквалайзер и кроссовер для автомобильной аудиосистемы — с ПОТРЯСАЮЩИМИ схемами!

Чем ниже частота, тем больше басов? Объяснение связи басов и частот

Всем нравится звук, производимый музыкой с насыщенными басами. Вибрации делают прослушивание более захватывающим. Однако не все динамики могут одинаково воспроизводить басы. Динамики с более низкой частотой (Гц) воспроизводят больше басов, или вам нужно найти динамики с более высокой частотой?

Как правило, чем ниже частота, тем больше басов. Диапазон частот означает, что по мере того, как вы спускаетесь ниже по шкале, бас становится глубже, пока вы не достигнете диапазона, в котором вы в основном просто чувствуете бас, а не слышите его. Таким образом, низкий рейтинг Гц на динамике означает, что он может воспроизводить самые глубокие басы в большинстве треков.

Чтобы узнать, как получить наилучшее качество звука от сабвуфера, прочтите: В какую сторону должен быть направлен сабвуфер в домашнем кинотеатре?

В оставшейся части статьи будет рассказано обо всем, что вам нужно знать о частотных диапазонах, с акцентом на бас и суб-бас. Следите за лучшим рейтингом Гц для сабвуфера, а также за некоторыми из лучших сабвуферов, которые вы можете купить сегодня.

Понимание частотных диапазонов

Звук — это волна, и двумя основными измерениями для измерения волн являются длина волны и амплитуда. Первый измеряет расстояние между пиками, а второй измеряет высоту. Частота, с другой стороны, противоположна длине волны, поскольку измеряет близость между пиками волны. Один цикл волны относится к пространству между двумя такими пиками.

Когда волна измеряется с частотой 1 Гц, это означает, что цикл волны занимает секунду, чтобы пройти через определенную точку в пространстве. Частота напрямую связана с высотой тона. Более низкая частота соответствует более низкому тону. Люди не могут слышать звуки ультразвуковых и инфразвуковых (или дозвуковых) частот, поскольку они слишком высокие и слишком низкие для ушей соответственно.

Что такое бас?

Бас относится ко всем низкочастотным звукам от 20 до 160 Гц в спектре звуковых частот. Далее он разбивается на суб-бас, который начинается с 60 Гц до самой низкой частоты, которую может слышать человек — около 20 Гц.

На низкочастотных уровнях вы будете больше ощущать басы, чем слышать их. Вот что происходит, когда вы чувствуете вибрации басов при прослушивании музыки в клубе или при включении домашнего кинотеатра, в котором дома стоит мощный сабвуфер.

Бас генерируется бас-гитарой, органом, бочкой и контрабасом. Басовые ноты, как правило, сразу же вызывают самые глубокие реакции на музыку, причем не только в вашем теле. Песня с богатыми басовыми нотами будет посылать вибрации повсюду, включая ваши двери, окна, кастрюли на кухонной раковине и т. д.

Без баса музыкальный опыт будет лишен четкости и глубины. Когда бас будет более отчетливым, вы почувствуете себя более поглощенным звуком. Конечно, бывают моменты, когда имеет смысл слушать глухую или тонкую музыку без баса (вспомните «Короля ночи» Рамина Джавади!), но чаще всего вам нужен глубокий бас, чтобы трек казался существенным.

Чем ниже частота, тем больше басов?

Сабвуферы обеспечивают наилучшие басы в любой музыкальной установке. Для большинства сабвуферов оптимальна частота 20-120 Гц. Чем ниже Гц, тем больше баса вы можете получить.

Некоторые из лучших сабвуферов на рынке имеют этот диапазон Гц. Если вы покупаете сабвуфер с фиксированным номиналом в Гц, убедитесь, что он ниже 80 Гц, если для вас важен бас.

Можно найти сабвуферы, которые могут воспроизводить тона ниже 20 Гц, но они вам не понадобятся, если вы не хотите прослушивания коммерческого уровня. Помните, что вы, скорее всего, не сможете различить звук.

Когда частота падает ниже 20 Гц, вашим ушам становится труднее воспринимать басы. Сабвуфер, работающий ниже этого слышимого диапазона, будет воспроизводить физические вибрации вместо реальных звуков. Если в музыкальных форматах, которые вы регулярно слушаете, нет суббаса ниже 20 Гц, такой сабвуфер становится излишним.

Какова минимальная частота для сабвуферов?

Теперь мы знаем, что чем ниже частота, тем больше басов. Некоторые сабвуферы способны воспроизводить сабвуферы с частотой 1 Гц. Однако перед тем, как купить продукт с таким заявлением, вам необходимо проверить диапазон с помощью научного оборудования, поскольку никто не может слышать такие низкие звуки.

Также следует знать, что эффективность сабвуфера будет продолжать падать по мере приближения частоты к нулю. Это означает, что производимые «вибрации» с меньшей вероятностью будут производиться так, как предполагалось изначально. Если вам нужен сабвуфер, способный воспроизводить самые низкие тона, вам следует подумать о приобретении сабвуфера большего диаметра.

Другие факторы, которые могут играть важную роль при производстве низкочастотного сабвуфера, включают ход, мощность, дизайн корпуса и качество материалов.

Каков верхний предел частоты для сабвуферов?

Самый высокий верхний предел, который вы обычно найдете на сабвуфере, составляет 200 Гц. Обычные громкоговорители могут превышать этот предел, но сабвуферы рассчитаны только на самые низкие частоты. Можно найти сабвуфер с измененным верхним пределом, превышающим 200 Гц, но в таком случае генерируемые звуки с более низкой частотой будут хуже.

Если вам нужны динамики, способные воспроизводить частоты 200 Гц и выше, лучше рассмотреть другие динамики, которые можно включить в вашу аудиосистему.

Что такое кроссоверы в сабвуферах?

Кроссоверы предназначены для дросселирования частотной характеристики любого динамика. Система кроссовера в сабвуферах (моя статья по теме) известна как фильтр нижних частот. При такой настройке на сабвуфер могут поступать только исходные частоты определенного герца и ниже.

Это означает, что сабвуфер, способный воспроизводить звуки частотой 20–200 Гц, может воспроизводить только звуки частотой 100 Гц и ниже. Такая установка удобна, если у вас есть другие динамики, которые могут воспроизводить частоты выше 100 Гц, и вы хотите, чтобы ваш сабвуфер включался только тогда, когда необходимо воспроизвести очень низкий бас.

В чем разница между низкочастотным динамиком и сабвуфером?

Низкочастотные динамики и сабвуферы лучше всего подходят для воспроизведения басов, поскольку они разработаны с упором на воспроизведение низкочастотного звука. Хотя оба динамика имеют сходство, они не одинаковы. Если вы ищете один и покупаете другой, вы можете не получить ценность за свои деньги. Итак, каковы различия между ними обоими?

Размер

Размер является еще одним важным отличительным фактором для сабвуферов и низкочастотных динамиков. Как правило, большинство сабвуферов имеют большие размеры, чем вуферы. Это связано с тем, что для управления низкими частотами необходим большой объем воздуха.

Чтобы реализовать это, сабвуферы поставляются с большой площадью поверхности диффузора, поддерживаемой таким же большим и мощным магнитом. Вот почему сабвуфер оказывается больше, чем вуфер. Можно найти вуферы, которые больше сабвуферов, но даже они не могут обеспечить самый низкий бас.

Диапазон частот

Низкочастотный динамик — это громкоговоритель, который также предназначен для воспроизведения низкочастотных звуков. Это означает, что низкочастотный динамик может воспроизводить звук с частотой от 40 Гц до 2500 Гц.

С другой стороны, сабвуферы, как вы уже видели выше, предназначены для воспроизведения звука в диапазоне от 20 Гц до 200 Гц. Таким образом, в то время как низкочастотный динамик обеспечивает более широкий диапазон звуков, сабвуфер обеспечивает более узкий диапазон, что обеспечивает более стабильный бас в любое время.

У большинства обычных пользователей не возникнет проблем с диапазоном НЧ-динамика. Однако, если вы хотите получить максимально глубокий бас на любом треке, вместо этого вам понадобится сабвуфер. Если вы решите использовать сабвуфер вместо низкочастотного динамика, вам необходимо убедиться, что у вас есть другие среднечастотные динамики, которые могут воспроизводить более высокие частоты. В противном случае ваша музыка будет звучать приглушенно и слишком глубоко.

Источник питания

Способы питания низкочастотных и низкочастотных громкоговорителей различаются. Как правило, низкочастотные динамики предназначены для работы в качестве пассивных басовых динамиков, что означает, что они питаются от внешнего усилителя. Усилитель также может питать другие обычные динамики, поэтому, пока низкочастотный динамик подключен к выходу усилителя, он будет работать.

Сабвуферы, с другой стороны, могут получать активное или пассивное питание. С пассивными сабвуферами подключение похоже на то, что вы найдете на низкочастотных динамиках, как описано выше. Однако активные сабвуферы поставляются со встроенными усилителями. Усилитель находится в одном корпусе с сабвуфером. Чтобы такой сабвуфер воспроизводил наилучшее звучание, его необходимо подключить к специальному выходу сабвуфера усилителя.

Встроенный усилитель может усилить входной сигнал непосредственно с головного устройства. Вот как он управляет сабвуфером. Активные сабвуферы также требуют подключения к источнику питания и другого подключения к головному устройству. Поэтому их намного сложнее настроить по сравнению с вуферами.

Помните кроссовер? Вы, скорее всего, найдете встроенный кроссовер в активном сабвуфере. Поскольку более высокие частоты отфильтровываются из усилителя, вы будете наслаждаться басами высочайшего качества.

Количество динамиков

Сабвуферы обычно имеют один динамик в отсеке динамика. Даже при наличии нескольких сабвуферов, встроенных в один и тот же корпус, каждый сабвуфер по-прежнему будет поддерживать единую систему драйверов.

Это не то же самое с низкочастотными динамиками, поскольку они в основном предназначены для системы с несколькими драйверами. Сегодня на рынке вы найдете множество 3/4-полосных вуферных систем. В типичной 3-полосной системе система будет включать твитер, среднечастотный драйвер и низкочастотный динамик. 4-полосная система драйверов добавит в микс супер-твитер.

Энергопотребление

Вуферы и сабвуферы потребляют разное количество энергии. Усилителю требуется много энергии для воспроизведения самых глубоких басов. Это объясняет, почему сабвуферы приглушают свет с каждым «бумом», когда вы используете их со слабым источником энергии, таким как автомобильные аккумуляторы, солнечная энергия или генераторы. Вы, скорее всего, не испытаете этого с низкочастотными динамиками.

Если вы хотите использовать мощный сабвуфер в автомобиле или с аналогичными источниками энергии, вам необходимо добавить конденсатор в соединение. Конденсатор будет хранить временное электрическое изменение, которое будет подаваться на усилитель по мере необходимости. Таким образом, вы можете сократить видимые воздействия сабвуфера, играя более низкие ноты.

Даже когда вы подключены к сети, энергопотребление сабвуфера, скорее всего, будет отличаться от энергопотребления низкочастотного динамика. Разница в счете за электроэнергию может быть незначительной, но вы ее увидите.

Если вас беспокоит, сколько ваш домашний сабвуфер добавляет к вашему счету за электроэнергию, не используйте его в течение одного цикла выставления счетов и проведите сравнение. Конечно, данные будут иметь больший вес, если вы сможете сравнить цифры с вуфера. Если у вас уже есть низкочастотный динамик, вы можете провести сравнение. В противном случае вам придется согласиться на более раннюю рекомендацию по циклу без сабвуфера.

Самые доступные сабвуферы, которые можно купить сегодня

Вы хотите добавить больше мощности в свои домашние или автомобильные развлечения? Ниже приведены некоторые качественные сабвуферы, которые вы должны рассмотреть прямо сейчас.

Rockford Fosgate P300-12

Rockford Fosgate P300-12 (проверьте цену на Amazon) — это мощный 12-дюймовый сабвуфер с 300-ваттным усилителем. Это гарантирует, что вы сможете подключить его к любой существующей системе, если вы можете предоставить для него питание, источник и пространство. Сабвуфер оснащен регулируемым эквалайзером для усиления басов, что позволяет относительно легко регулировать басы. Функция высокого и низкого напряжения гарантирует, что вам никогда не придется беспокоиться о повреждении, связанном с питанием.

P300-12 имеет отдельные входы низкого уровня и уровня динамика и на 60% состоит из МДФ. Также имеется встроенный регулируемый кроссовер низких частот. Замкнутая конструкция и эквалайзер усиления басов делают этот сабвуфер любимым для многих.

BIC America F12

Музыкальные инженеры во всем мире доверяют бренду BIC уже более пяти десятилетий. Компания известна производством среднечастотных и высокочастотных динамиков, но это не помешало им войти в низкочастотную нишу с БИК F12 (ссылка на Amazon) .

Сабвуфер идеально подходит для любого домашнего кинотеатра или домашней студии. Это фронтальная конструкция, обеспечивающая четкий звук мощностью 475 Вт. Встроенное вентиляционное отверстие гарантирует, что вы не услышите никакого шума порта. Другие функции, которые вы можете ожидать от этого сабвуфера, включают входы высокого уровня, автоматическое определение сигнала, регулируемый кроссовер, магнитное экранирование и позолоченные разъемы.

Сабвуфер работает в диапазоне частот 25–200 Гц и поставляется с пятилетней гарантией.

Yamaha YST-SW012

Компания Yamaha уже много лет присутствует в музыкальном мире. Выпустив модель YST-SW012 (ссылка на Amazon) , компания предлагает действительно мощное звучание в портативном сабвуфере. Это легко не заметить из-за уникального корпуса, но достаточно одного прослушивания, чтобы передумать.

YST-SW012 с динамической мощностью 100 Вт не такой мощный, как другие в этом списке, но он по-прежнему обеспечивает высококачественные басы. Он предлагает низкочастотную характеристику 28-200 Гц и имеет линейный порт, предназначенный для минимизации шумовых помех. 8-дюймовый многодиапазонный драйвер завершает характеристики этого превосходного сабвуфера. Он легко впишется в любую домашнюю аудиосистему.

Polk Audio PSW10

Если вы хотите передать бас в вашем домашнем кинотеатре на более мощный сабвуфер, Polk Audio PSW10 (Amazon) — отличный вариант для рассмотрения. Он поставляется с линейными входами уровня динамиков и профессиональным уровнем, что позволяет легко подключить его к любой существующей установке.

PSW10 поставляется с длинным списком функций, включая частотный диапазон 40–160 Гц, интеллектуальную систему считывания, ограничитель искажений, мощный усилитель, знаменитую технологию измерения Klippel и многое другое.

Полимерный композит и внутренняя распорка обеспечивают высокую прочность. Добавьте к этому компактный дизайн, и трудно найти сабвуфер, который намного лучше, чем PSW10 в своем ценовом диапазоне.

ELAC Debut 2.0 SUB3030

Это очень впечатляющий сабвуфер, полностью заслуживающий своего места в любом списке. ELAC Debut 2. 0 SUB3030 (Amazon) — это сабвуфер мощностью 500 Вт, обеспечивающий настоящий глубокий бас при воспроизведении музыки, фильмов или игр. Это более дорогой вариант по сравнению с остальными в этом списке, но с доставкой, которую он обеспечивает в комнатах всех размеров, это идеальная инвестиция.

Дебют ELAC не имеет каких-либо физических элементов управления, но его приложение для iOS и Android гарантирует, что вы сможете настроить звук так, чтобы он максимально соответствовал вашей среде прослушивания. Работая в диапазоне частот от 25 до 150 Гц, басы богаты и очень детализированы. Он также имеет 12-дюймовый пассивный излучатель, обращенный вниз, и усилитель с отслеживанием BASH.

Заключительные слова

К настоящему времени вы должны иметь более четкое представление о том, как работают сабвуферы. Более низкая частота означает больше басов, а диапазон 20–120 Гц — это то, к чему вы должны стремиться с любым новым сабвуфером, который вы рассматриваете, если вы любите слушать насыщенные и глубокие басы.

Варианты сабвуфера, перечисленные выше, очень близки к этому рекомендуемому диапазону. Некоторые из них начинаются с 40 Гц, а другие доходят до 25 Гц. Если вам нужен более глубокий бас, вы можете рассмотреть другие варианты, не входящие в приведенный список. Однако они могут быть дороже, чем варианты, которые вы видели выше.

Звенит низкочастотный динамик, нужна помощь

Алексван
Участник

#1