Xr2206 описание на русском

Содержание

Если кто-то решил зайти в своих экспериментах немного дальше и заодно попрактиковаться в пайке, то можно обратить внимание на недорогой простейший генератор сигналов XR2206, который продается в виде конструктора, и может удовлетворить потребности большинства любителей радиоэлектроники.

Собрать генератор не составит труда. Положения элементов подписаны на плате. Для сборки нужно воспользоваться таблицей приведенной ниже. Собираем по принципу сначала самые мелкие элементы, потом покрупнее.

Прибор помещается в прозрачный акриловый корпус и готов к использованию сразу после сборки.

Для питания устройства потребуется блок питания от 9 до 12 В.

Давайте рассмотрим, что нам доступно после сборки.

В левой части находится гребенка перемычек, на которой мы должны выбрать на какой частоте будет варьироваться выходной сигнал.

На этой гребенке перемычка должна быть установлена только одна. Регулировка амплитуды сигнала производится левой ручкой потенциометра, две другие регулируют частоту в диапазоне заданном перемычкой (одна ручка плавная регулировка, вторая грубая).

Сигнал снимается с клемника слева. GRN — земля, SOU — меандр, SIN Tri — синусоида или треугольник (SIN/Tri снимаются с одного выхода, переключаются соответствующей перемычкой сверху).

Амплитуду синусоидального сигнала можно регулировать в пределах от 0 до 3 вольт, других сигналов, приблизительно до 9 вольт (на практике сигнал с амплитудой выше 4 вольт искажается, увеличивать амплитуду не рекомендую). Минимальные искажения формы сигнала характерны для 2-4 положения перемычки диапазона частот.

Запитываем генератор от аккумулятора

Для запитывания генератора от аккумулятора будем использовать те же модули, что были описаны в статье об осциллографе DSO-SHELL (DSO150)

Схема подключения будет выглядеть также. Правда параллельно выходу повышающего преобразователя я добавил светодиод, подключенный последовательно с ограничительным резистором на 430 Ом для индикации включения генератора.

Все элементы легко помещаются на днище генератора, создавая еще один ярус. Кнопку включения я расположил снизу. В целом такая модификация необязательна и не несет много плюсов. Но если стоит вопрос о покупке блока питания или установке уже имеющихся модулей (завалявшегося аккумулятора от старого телефона), то возможно такая доработка не лишена смысла. К тому же USB зарядки более универсальны, практически всегда под рукой.

Широкому распространению функциональных генераторов в последние 10—15 лет способствовала разработка специализированных на их построение больших интегральных микросхем (БИС). Их применение не только удешевляет эти полезные приборы, но и позволяет достигнуть при их построении высоких технических характеристик. В частности, благодаря хорошо согласованным свойствам входящих в их состав полупроводниковых приборов и операционных усилителей.

К таким микросхемам относится монолитная интегральная микросхема функционального генератора XR-2206. Она служит для построения следующих устройств:

• генераторов качающейся частоты;

• генераторов с амплитудной (AM) и частотной (FM) модуляцией;

• преобразователей напряжения в частоту;

• генераторов с FSK модуляцией и др. Основные особенности и параметры микросхемы:

• малый (до 0,5%) коэффициент нелинейных искажений синусоидального напряжения;

• высокая температурная стабильность частоты до 20 ррш/°С (или 0,02%/°С);

• широкий диапазон качания частоты до 2000/1;

• малая чувствительность к изменению напряжения питания;

• линейная амплитудная модуляция;

• TTL уровни управляющего напряжения при фазовой манипуляции (FSK);

• изменение несимметрии полуволн в широких пределах (от 1 до 99%);

• широкий диапазон возможных рабочих напряжений (от 10 до 26 В);

• умеренная потребляемая мощность (не более 750 мВт).

Вид корпуса микросхемы с обозначением номеров выводов показан на рис. 3.8. Микросхема выпускается в нескольких вариантах в зависимости от типа корпуса и рабочего диапазона температур окружающей среды.

Рис. 3.8. Вид корпуса микросхемы XR-2206 (слева корпус PDIP, CDIP, справа SOIC)

3.2.2. Блок-схема и принципиальная схема микросхемы XR-2206

Упрощенная блок-схема микросхемы XR-2206 представлена на рис. 3.9. Микросхема содержит управляемый напряжением генератор импульсов VCO, переключатель тока Current Switches и блок множителей и формирования синусоидального или треугольного напряжения Multiplier And Sine Schaper.

Рис. 3.9. Упрощенная блок-схема микросхемы XR-2206

Принципиальная схема микросхемы XR-2206 представлена на рис. 3.10. Как нетрудно заметить, большинство узлов микросхемы, которые нужны для создания функционального генератора среднего класса, построено на основе применения согласованных дифференциальных пар. Это позволяет добиться высокой температурной стабильности их работы без применения микроминиатюрных термостатов.

Рис. 3.10. Принципиальная схема микросхемы XR-2206

3.2.3. Назначение выводов микросхемы XR-2206

Ниже в таблице представлены номера выводов микросхемы, их обозначения и назначение каждого вывода.

Вход сигнала амплитудной модуляции

Выход синусоид, или треугольного сигнала

Выход умножителя (Multiplier)

Плюс напряжения питания

Подключение хронирующего конденсатора

Подключение хронирующего резистора

Вход сдвига частоты

Контроль внутреннего напряжения

Выход синхронизации (с открытым коллектором)

Вход регулировки формы сигнала 1

Вход регулировки формы сигнала 2

Вход регулировки симметрии сигнала 1

Вход регулировки симметрии сигнала 2

3.2.4. Типовая схема применения микросхемы XR-2206

На рис. 3.11 представлена рекомендуемая разработчиком типовая схема применения микросхемы XR-2206.

С помощью резистора R3, подключенного к выводу 3 микросхемы, можно осуществлять плавную регулировку амплитуды треугольных импульсов или синусоидального напряжения. Их зависимость от значения R3 представлена на рис. 3.12.

На рис. 3.13 показана зависимость потребляемого микросхемой тока от напряжения питания при различных значениях сопротивления R. Нетрудно заметить, что минимальное R определяется ростом потребляемой микросхемой мощности при уменьшении R. Типичное минимальное значение R около 1 кОм. Максимальное значение R может достигать 2 МОм, так что пределы изменения R (и временных параметров) могут достигать 2 ООО раз.

Микросхема XR-2206 позволяет получать довольно малые нелинейные искажения синусоидального сигнала вплоть до частот около 100 кГц (рис. 3.14). Наименьший коэффициент гармоник (около 0,5%) реализуется при R около 30 кОм. С ростом и уменьшением значения R коэффициент гармоник возрастает.

Рис. 3.11. Типовая схема применения микросхемы XR-2206

коэффициента гармоник синусоидального напряжения от частоты

Рис. 3.15. Изменение частоты при изменении температуры для схемы генератора с рис. 3.11 при различных R

Источник: Дьяконов В. П. Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов. — М. : ДМК Пресс, 2009. — 384 е., ил.

Данная статья посвящена конструктору генератора XR2206. На момент написания статьи цена на Banggood составляет в среднем 520 рублей (ссылка на Ali). Генератор может выдавать сигнал в частотном диапазоне 1 Гц – 1 МГц в форме синуса, треугольника и прямоугольника с регулируемой амплитудой. Было решено сделать обзор на конструктор этого прибора.

Вот такой пакетик лежал в посылке.

Внутри пакетик поменьше с радиодеталями,завернутые в пленку детали корпуса и печатная плата, а также инструкция по сборке на английском языке.

Скан инструкции ниже.

В инструкции не дано конкретных указаний, в какой последовательности собирать, только общие правила, например, сначала ставить мелкие детали, потом крупные и не перевернуть микросхему. На левой половине есть табличка, детали какого номинала ставить на то или иное место на плате.

Распакуем детали корпуса с платой.

Плата вблизи выглядит так:

Некоторые вещи в разводке я не совсем понял, например, зачем было выделять дорожку питания от JK1 к C1, ведь она с обеих сторон соединена с землёй. Наверное, это связано с тем, что нужно большое сечение проводника, а много термобарьеров они поставить не могли. Такой же финт есть и с обратной стороны платы.

Что же, приступаю к сборке. Для этого потребуется паяльник 25-40 Вт, припой типа ПОС-60, канифоль, кусачки/бокорезы, мультиметр, отвёртки и, возможно, какой-то дополнительный, привычный вам вспомогательный инструмент. Не используйте при пайке кислоту, чтобы потом не спрашивать, почему не работает.

Первыми монтирую резисторы. Для определения их номинала использую мультиметр (особо извращенные могут определять номинал по цветным кольцам).

Устанавливаем их на плату согласно номиналам.

Чтобы детали не выпали при пайке, сзади отгибаем их выводы.

Пропаиваем и откусываем выводы.

Дальше идут у меня неполярные конденсаторы. На них имеется трехцифровая маркировка номинала. Расшифровывать ее не потребуется, в таблице номинал также указан трехзначным числом. Для тех, кто все же хочет расшифровать номинал, скажу, что к числу, образованному первыми тремя цифрами надо дописать количество нулей, указанное третьей цифрой – это будет номинальная ёмкость в пикофарадах.

Устанавливаем конденсаторы на плату.

Запаиваем и обкусываем.

Теперь будем ставить электролитические конденсаторы. Они имеют полярность. Минусовой вывод короче, на корпусе около него имеется полоса со знаками "-", и его нужно вставить в то отверстие посадочного места, вокруг которого находится штриховка.

Вставляем электролитические конденсаторы и запаиваем.

Я сразу не заметил еще один конденсатор, C3, так что его я установлю чуть позже.

Теперь надо впаять панельку для микросхемы. Саму микросхему рекомендую установить в самом конце сборки, чтобы случайно ее не повредить в процессе сборки, ибо в ЧИПиДИП в отдельности она стоит, как весь наш генератор. Микросхема у нас XR2206.

На панельке есть выемка, она должна совпадать с выемкой на маркировке на плате.

Теперь установим разъем питания.

Перепутать его положение сложно, так как посадочное место несимметрично. Тут же я заметил, что забыл впаять ещё один электролитический конденсатор, и впаял его.

Теперь нужно установить две гребенки. Практика показывает, что их легко перегреть и деформировать пластмассовое основание, так что не стоит паять их очень долго.

Следующим этапом установим выходной разъем.

Установлен он должен быть отверстиями для проводов наружу.

Осталось установить переменные резисторы.

Обратите внимание, что, хоть на вид они и одинаковые, но всё же имеют разный номинал. Он указан снизу.

На этом пайка окончена.

Нам нужно установить микросхему в панельку.

Находим на корпусе микросхемы выемку и разворачиваем микросхему так, чтобы выемки в панельке и на микросхеме совпали. Теперь можно вставить микросхему. Особо сильных усилий прилагать не стоит. На днях я узрел, как один из моих одарённых коллег пытается забить микросхему молотком. Такого делать точно не стоит! Если она не влезает, нужно осторожно подогнуть выводы, и микросхема легко войдет на свое место.

Нужно теперь собрать корпус и поместить туда плату.

Для начала удалим защитный слой.

Для сборки корпуса имеется комплект винтов и гаек.

Теперь на нижнюю часть корпуса надо привинтить собранную плату. Для этого нужно 4 маленьких винта и 4 гайки. Вставляем винты в отверстия.

Теперь на них нужно надеть плату. Но увы, винты оказались короткими.

Я заменил их винтами М3х10. Снова вставляем их.

Надеваем плату и закручиваем гайки. Гайки сильно не затягиваем, чтобы не поломать плату. Сразу же ставим боковые стенки. Чтобы вставить стенку со стороны разъёма пришлось один из винтов ослабить и приподнять плату, иначе стенка не влезала под разъем. После установки стенки снова затянул винт.