|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Trình tạo giai điệu cho EMP. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nhạc sĩ EMR đa giọng nói với một bộ tạo âm đã được chứng minh là thiết bị đáng tin cậy và thiết thực. Tuy nhiên, khả năng của chúng thường không được phát huy hết do đặc điểm của máy phát điện được sử dụng trong chúng. Theo quy định, bộ tạo âm được chế tạo trên cơ sở bộ cộng hưởng thạch anh hoặc mạch RC có độ ổn định cao. Trong trường hợp này, việc điều khiển tần số điện tử bị loại trừ hoặc cực kỳ khó khăn [1]. Thiết bị được mô tả dưới đây là một máy phát âm được điều khiển bằng điện áp. Tín hiệu điều khiển được loại bỏ khỏi các bộ tạo hình và điều khiển EMR khác nhau. Đây có thể là bộ tạo rung tần số, bộ tạo đường bao (để thay đổi điều chỉnh tự động), bộ điều chỉnh glissando (trượt điều chỉnh) có điều khiển bằng tay hoặc bằng chân (bàn đạp). Các tính năng của máy phát điện bao gồm tần số hoạt động cao. Việc sử dụng vi mạch kỹ thuật số giúp có thể triển khai một VCO tương đối đơn giản và rẻ tiền với tần số hoạt động lên tới 7,5...8 MHz (Hình 1). Đối với hầu hết các bộ tạo âm kỹ thuật số có thang âm được điều chỉnh đồng đều, thường bao gồm 12 bộ đếm giống hệt nhau với các hệ số chuyển đổi khoảng khác nhau, tần số xung nhịp (dẫn đầu) là bắt buộc trong phạm vi 1...4 MHz. Do đó, các đặc tính của máy phát phải sao cho có thể cung cấp độ tuyến tính cần thiết trong các giới hạn tần số này.
Nguyên lý hoạt động của máy phát điện dựa trên sự hình thành các xung có thể điều chỉnh được thời lượng bằng hai bộ định hình điều khiển điện áp giống hệt nhau được đóng thành một vòng. Do đó, sự suy giảm xung ở đầu ra của một bộ tạo hình sẽ gây ra sự xuất hiện mặt trước của xung tiếp theo ở đầu ra của bộ tạo hình khác, v.v. Hoạt động của thiết bị được minh họa bằng sơ đồ định thời như trong Hình 2. XNUMX.
Cho đến thời điểm t0, điện áp điều khiển bằng không. Điều này có nghĩa là tại các điểm A và B, tín hiệu có mức logic 0 đã được thiết lập, do dòng điện đầu vào của các phần tử DD1.1 và DD1.2 (không vượt quá khoảng 1,6 mA) được đóng vào một dây chung thông qua điện trở R1, R2 và điện trở ra nhỏ của nguồn điện áp điều khiển. Mức 1.1 đang hoạt động ở đầu ra của bộ biến tần DD1.2 và DD1 tại thời điểm này, do đó bộ kích hoạt RS trên các phần tử DD1.3 và DD1.4 sẽ được đặt tùy ý về một trong các trạng thái ổn định. Để xác định, chúng ta hãy giả sử rằng đầu ra trực tiếp (phía trên trong sơ đồ) có tín hiệu là 1 và đầu ra nghịch đảo có tín hiệu là 0. Khi một điện áp dương nhất định xuất hiện ở đầu vào điều khiển tại thời điểm t0, dòng điện sẽ chạy qua điện trở R1 và R2. Trong trường hợp này, tại điểm A, điện áp sẽ vẫn gần bằng 1, vì dòng điện chạy qua điện trở R1 đến dây chung qua điện trở thấp của diode VD1.4 và mạch đầu ra của phần tử DD2. Tại điểm B, điện áp sẽ tăng do diode VD1.3 đóng ở mức cao so với đầu ra của phần tử DD2. Dòng điện qua điện trở R2 sẽ nạp điện cho tụ C1,1 lên 1,4... 2 V trong một thời gian tùy thuộc vào điện dung của nó, điện trở của điện trở RXNUMX và giá trị của điện áp điều khiển. Khi Uynp tăng, tốc độ sạc của tụ điện tăng lên và nó sẽ sạc về mức tương tự trong thời gian ngắn hơn. Ngay khi điện áp tại điểm B đạt đến ngưỡng chuyển mạch của phần tử DD1.2, đầu ra của nó sẽ được đặt về mức 0, điều này sẽ chuyển mạch kích hoạt RS. Bây giờ đầu ra trực tiếp sẽ có mức 0 và đầu ra nghịch đảo sẽ có mức 1. Điều này sẽ dẫn đến sự phóng điện nhanh của tụ C2 và giảm điện áp, và tụ C1 sẽ bắt đầu sạc. Kết quả là bộ kích hoạt sẽ chuyển đổi trở lại và toàn bộ chu trình sẽ lặp lại. Việc tăng điện áp điều khiển (khoảng thời gian t1...t2, Hình 2) dẫn đến tăng dòng điện nạp của tụ điện và giảm chu kỳ dao động. Đây là cách điều khiển tần số dao động của máy phát. Dòng điện đầu vào thu được của các phần tử TTL được thêm vào dòng điện của nguồn điện áp điều khiển, giúp mở rộng giới hạn của tín hiệu điều khiển, vì với điện trở R1 và R2 cao, việc tạo ra có thể được duy trì ngay cả ở Uynp = 0. Tuy nhiên, dòng điện này có đặc điểm là nhiệt độ không ổn định, ảnh hưởng đến sự ổn định của tần số phát điện. Ở một mức độ nào đó, độ ổn định nhiệt độ của máy phát có thể được tăng lên bằng cách sử dụng tụ điện C1 và C2 có TKE dương, điều này sẽ bù đắp cho sự gia tăng dòng điện rò rỉ không kiểm soát được của các phần tử DD1.1 và DD1.2 khi nhiệt độ thay đổi. Chu kỳ dao động không chỉ phụ thuộc vào điện trở của các điện trở R1, R2 và điện dung của các tụ C1, C2 mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nên khó ước tính chính xác chu kỳ dao động. Nếu chúng ta bỏ qua độ trễ thời gian của tín hiệu trong các phần tử DD1.1-DD1.4 và lấy giá trị điện áp logic của chúng là 0, cũng như điện áp ngưỡng của điốt VD1 và VD2 bằng 0, thì hoạt động của Trình tạo có thể được mô tả bằng biểu thức: T2=0t2=XNUMXRC*ln((IеR +Uupr)/(IеR+Uupr-Usp)), thu được dựa trên nghiệm của phương trình vi phân: dUc/dt = Iе/C + (Ucontrol-Uс)/(RC), trong đó R và C là thông số đặc trưng của mạch định thời; Uc - điện áp trên tụ C; Usp - giá trị điện áp (ngưỡng) tối đa Uc; Uynp - điện áp điều khiển; Ie là giá trị trung bình của dòng rò đầu vào của phần tử TTL; t0 - thời lượng xung; T0 là chu kỳ dao động. Các tính toán cho thấy công thức đầu tiên trong số này rất chính xác với dữ liệu thử nghiệm ở Uynp>=Usp và các giá trị trung bình đã được chọn: Ie=1,4 mA; Usp = 1,2 V. Ngoài ra, dựa trên việc phân tích cùng một phương trình vi phân, chúng ta có thể đi đến kết luận rằng (IеR+Ucontrol)/(IеR+Ucontrol-Usp)>0, tức là nếu IеR/(IеR-Usp)>0 thì thiết bị đang hoạt động ở mức Uynp ≥0; Kết luận này được xác nhận bằng thử nghiệm thử nghiệm thiết bị. Tuy nhiên, độ ổn định và độ chính xác cao nhất của hoạt động VCO có thể đạt được với Ucontrol ≥ Usp = 1,2..1,4 V, tức là trong dải tần 0,7...4 MHz. Mạch tạo âm thực tế cho EMI hoặc EMC đa âm sắc được hiển thị trong Hình 3. 0,55. Giới hạn tần số hoạt động (tại Ucontrol ≥ 8...0,3 V) - 4,8...0,3 MHz. Độ phi tuyến của đặc tính điều khiển (ở tần số trong khoảng 4...5 MHz) không vượt quá XNUMX%.
Đầu vào 1 nhận tín hiệu từ bộ tạo đường bao để tự động điều khiển trượt tần số âm thanh. Với độ sâu điều chế nhẹ (5...30% âm sắc), có thể mô phỏng âm thanh của guitar bass cũng như các nhạc cụ gảy và gõ khác, trong đó cao độ của ngữ điệu của âm thanh ở thời điểm khai thác của chúng hơi lệch so với định mức (thường tăng đột ngột khi âm thanh tấn công và sau đó nhanh chóng giảm về giá trị bình thường). Đầu vào 2 được cung cấp điện áp điều khiển không đổi từ bộ điều khiển glissando bằng tay hoặc bằng bàn đạp. Đầu vào này được sử dụng để điều chỉnh hoặc thay đổi (chuyển giọng) âm sắc trong vòng hai quãng tám, cũng như trượt dọc theo cao độ của hợp âm hoặc âm thanh bắt chước, chẳng hạn như âm sắc của kèn clarinet, kèn trombone hoặc giọng nói. Đầu vào 3 được cung cấp tín hiệu hình sin, hình tam giác hoặc răng cưa từ bộ tạo rung. Biến trở R4 điều chỉnh mức độ rung trong khoảng 0...+-0,5 âm, cũng như mức độ lệch tần số lên đến +-1 quãng tám trở lên khi đóng công tắc SA1. Với tần số điều chế cao (5...11) Hz) và độ sâu + -0,5...1,5 quãng tám, âm thanh mất đi chất lượng âm nhạc và thu được đặc tính của tín hiệu nhiễu, gợi nhớ đến tiếng ầm ầm buồn tẻ hoặc tiếng xào xạc của cánh quạt. Ở tần số thấp (0,1...1 Hz) và cùng độ sâu, sẽ đạt được hiệu ứng đầy màu sắc và biểu cảm, tương tự như âm thanh "nổi" của đàn ukulele. Tín hiệu từ đầu ra của bộ tạo âm phải được đưa đến đầu vào của bộ điều chỉnh tín hiệu kỹ thuật số có thang âm tương đương. Một bộ cộng tín hiệu điều khiển tích cực được lắp ráp trên bộ khuếch đại hoạt động DA1. Tín hiệu từ đầu ra của bộ cộng được cung cấp cho đầu vào của VCO, được tạo bằng cách sử dụng các phần tử logic DD1.1-DD1.4. Ngoài VCO, thiết bị còn chứa một bộ dao động thạch anh mẫu được lắp ráp trên các phần tử DD2.1, DD2.2, cũng như một mạch gồm hai bộ chia tần số quãng tám trên bộ kích hoạt của vi mạch DD3. được đồng hồ bởi máy phát điện này. Bộ tạo và bộ kích hoạt tạo ra ba tín hiệu mẫu có tần số 500 kHz, 1 và 2 MHz. Ba tín hiệu này và tín hiệu từ đầu ra VCO được đưa đến đầu vào của các công tắc điện tử được lắp ráp trên phần tử thu hở DD4.1-DD4.4. Các công tắc này được điều khiển bởi công tắc SA2-SA5, có tải chung - điện trở R13. Các mạch đầu ra của các phần tử tạo thành một thiết bị có chức năng OR logic. Khi một trong các công tắc chuyển tín hiệu đồng hồ của nó đến đầu ra, các công tắc khác sẽ bị đóng ở mức thấp. Mức cao để cung cấp cho đầu vào R của D-flip-flop DD3.1 và DD3.2 cũng như cho các tiếp điểm của công tắc SA2-SA5 bị loại bỏ khỏi đầu ra của phần tử DD2.4. Bộ tạo dao động thạch anh với bộ chia tần số đóng vai trò phụ trợ và phục vụ chủ yếu cho việc điều chỉnh hoạt động của VCO hoặc “điều khiển” thiết bị ở chế độ “Organ”, với các công tắc SA3, SA4, SA5 (“4'”, “8'”, “16'” ) cho phép bạn chuyển điều chỉnh EMR tương ứng từ thanh ghi thấp nhất lên một và hai quãng tám. Tất nhiên, trong trường hợp này, không thể có sự điều chỉnh hoặc thay đổi cao độ của âm thanh. Những nhược điểm của máy phát bao gồm độ ổn định nhiệt độ tương đối thấp, trong trường hợp này không có tầm quan trọng lớn [2] và tính phi tuyến đáng kể của đặc tính điều khiển VCO ở các biên của dải, đặc biệt là ở tần số thấp hơn của dải hoạt động của máy phát. Trong bộ lễ phục. Hình 4 cho thấy sự phụ thuộc đo được bằng thực nghiệm của tần số phát vào điện áp điều khiển: 1 - đối với máy phát theo mạch trong Hình. 1, 2 - hình. 3.
Thiết bị được lắp ráp trên một bảng mạch in làm bằng lá sợi thủy tinh dày 1,5 mm. Chip dòng K155 có thể được thay thế bằng chip tương tự dòng K130 và K133; K553UD1A - đến K553UD1V, K553UD2, K153UD1A, K153UD1V, K153UD2. Thay vì D9B, bạn có thể sử dụng điốt của dòng này với bất kỳ chỉ số chữ cái nào, cũng như D2V, D18, D311, GD511A. Ví dụ, tốt hơn nên chọn tụ C4 và C5 có TKE dương. KT-P210. KPM-P120, KPM-P33, KS-P33, KM-P33, K10-17-P33, K21U-2-P210, K21U-3-P33. Tụ điện C7, C10, C11 - K50-6. Cần đặc biệt chú ý đến việc che chắn cẩn thận thiết bị. Các dây dẫn đầu ra phải được xoắn thành dây có bước 10 mm. Bộ tạo âm được cài đặt chính xác không cần điều chỉnh và bắt đầu hoạt động ngay sau khi kết nối nguồn. Điện áp điều khiển ở đầu vào VCO không được vượt quá 8...8,2 V. Độ ổn định tần số của máy phát bị ảnh hưởng tiêu cực bởi sự thay đổi của điện áp nguồn 5 V, do đó nó phải được cấp nguồn từ nguồn có hệ số ổn định cao. Văn chương
Tác giả: I. Baskov, làng Poloska, vùng Kalinin. Ngoài ra Một máy phát điều khiển bằng điện áp đơn giản, được mô tả trong bài viết của I. Baskov “Máy phát giai điệu cho EMR” (Radio, 1987, số 5, trang 48-50), khi lặp lại, hóa ra lại có những nhược điểm đáng kể: tính phi tuyến đáng kể của các đặc tính điều khiển, dao động phụ thuộc tần số cao vào điện áp nguồn của vi mạch và nhiệt độ môi trường. Hạn chế chính là máy phát điện kém kích thích. Điều này xảy ra do khi bật nguồn, mức điện áp cao có thể xuất hiện đồng thời ở đầu vào của các phần tử DD1.1 và DD1.2 (xem Hình 1 của bài viết được đặt tên) và mức điện áp thấp có thể xuất hiện ở đầu ra của họ. Điện áp mức thấp ở đầu vào của bộ kích hoạt RS, được lắp ráp trên các phần tử DD1.3 và DD1.4, đặt và giữ bộ kích hoạt ở trạng thái như vậy khi đầu ra trực tiếp (chân 6) và nghịch đảo (chân 8) của nó có mức cao , trong đó máy phát điện không được kích thích. Nhược điểm này có thể được loại bỏ bằng cách bao gồm các phần tử DD1.1 và DD1.2 theo mạch kích hoạt RS. Khi đó điện áp mức cao không thể được thiết lập đồng thời ở đầu vào của các phần tử này và máy phát dễ bị kích thích. Sơ đồ mạch của máy phát điện có đặc tính tốt nhất được thể hiện trong hình. 1, A. Các phần tử DD1.1 và DD1.2, được bật bằng bộ kích hoạt RS, cùng với các tụ điện C1 và C2, là các máy phát điện áp tuyến tính có phản hồi điện dung. Nhờ phản hồi qua tụ C1 và C2, đặc tính điều khiển là tuyến tính trên toàn bộ phạm vi dao động được tạo ra. Phản hồi cũng làm giảm sự phụ thuộc của tần số vào điện áp của vi mạch và nhiệt độ môi trường.
Sơ đồ thời gian minh họa hoạt động của một máy phát như vậy được hiển thị trong Hình. 1, b. Sau khi bật nguồn, bộ kích hoạt RS trên các phần tử DD1.3 và DD1.4 sẽ được đặt tùy ý về một trong các trạng thái ổn định. Ví dụ, giả sử rằng tín hiệu mức cao được thiết lập ở đầu ra trực tiếp và mức thấp ở đầu ra nghịch đảo của nó. Do đó, chỉ tụ điện C2 mới có cơ hội sạc và điện áp giảm tuyến tính được hình thành ở đầu ra của phần tử DD1.2 (Uv trong Hình 1, b). Khi điện áp tại điểm B của máy phát đạt đến ngưỡng chuyển mạch của phần tử DD1.4 thì bộ kích hoạt RS sẽ chuyển sang trạng thái ổn định khác. Bây giờ đầu ra trực tiếp của nó sẽ có tín hiệu mức thấp và đầu ra nghịch đảo của nó sẽ có tín hiệu mức cao, và tụ điện C2 được phóng điện nhanh chóng qua diode VD2 và phần tử DD1.3. Tụ điện C1 được sạc theo cách tương tự. Kết quả là trigger RS sẽ chuyển về trạng thái ban đầu và toàn bộ chu trình sẽ lặp lại. Sự thay đổi điện áp điều khiển dẫn đến thay đổi dòng sạc của tụ điện máy phát và chu kỳ dao động của nó. Đây là cách điều khiển tần số dao động của máy phát. Khi điện áp điều khiển thay đổi từ 0 đến 8 V (R1 = R2 = 2 kOhm; C1 = C2 = 150 pF), tần số dao động sẽ nằm trong khoảng 0,25...4 MHz. Nếu, thay vì điện áp điều khiển Ucontrol, điện áp cung cấp của vi mạch được đặt vào các điện trở R1 và R2, thì sẽ thu được một máy phát trong đó các xung hình chữ nhật được hình thành ở đầu ra trực tiếp và nghịch đảo, cũng như ở đầu ra của phần tử DD1.1. 1.2 và DD1 - điện áp thay đổi tuyến tính với hệ số phi tuyến thấp ( UA và UB trong Hình 1, b). Sẽ đạt được sự phụ thuộc tối thiểu của tần số vào điện áp cung cấp của vi mạch nếu điện trở của điện trở R2 và R2 khoảng 5 kOhm. Khi điện áp nguồn thay đổi +-0,1%, tần số sẽ thay đổi +-0,05%. Nhiệt độ không ổn định là khoảng XNUMX%/°C. Phương pháp điều khiển tần số (chu kỳ) dao động của máy phát đề xuất có thể được sử dụng để điều chỉnh thời lượng của xung. Trong bộ lễ phục. 2, và hiển thị sơ đồ của bộ dao động đa năng đang chờ, thời lượng của các xung đầu ra được điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp điều khiển Ucontrol. Thiết bị hoạt động như sau. Ở trạng thái ban đầu, đầu ra trực tiếp của flip-flop RS có mức điện áp thấp và đầu ra nghịch đảo có mức điện áp cao. Các xung kích hoạt, là tín hiệu mức thấp, chuyển mạch lật RS sang trạng thái đơn ổn định. Tụ C1 đang sạc. Điện áp giảm tuyến tính được hình thành ở đầu ra của phần tử DD1.1. Khi đạt đến ngưỡng chuyển mạch của phần tử DD1.3, flip-flop RS sẽ chuyển sang trạng thái ban đầu.
Một tính năng đặc biệt của bộ đa hài này là khả năng tạo ra các xung có thời lượng lớn hơn chu kỳ của các xung đầu vào (t2 - t3 trong Hình 2b). Độ dài của xung đầu ra phụ thuộc vào điện trở R1, điện dung của tụ C1 và giá trị điện áp điều khiển. Khi điện áp điều khiển thay đổi từ 0 đến 8 V (R1 = 2 kOhm; C1 = 330 pF), thời lượng của xung đầu ra thay đổi trong khoảng 5...0,2 μs. Máy phát điện và bộ dao động đa năng được mô tả ở đây có thể được ứng dụng trong bộ chuyển đổi điện áp, dụng cụ đo lường, EMI và nhiều thiết bị vô tuyến khác. Tác giả: A.Ignatenko, Ekaterinburg
Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024 Bàn phím Primium Seneca
05.05.2024 Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới
04.05.2024
▪ Rượu có hàm lượng vàng ngon hơn ▪ Methyl được tìm thấy trong không gian ▪ Nhà máy sản xuất hàng loạt silic cacbua ▪ Laser siêu ổn định giúp GPS chính xác hơn
▪ phần của trang web Nhà, làm vườn, sở thích. Lựa chọn các bài viết ▪ Bài viết maratông. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Những ngôi sao băng đến từ đâu? đáp án chi tiết ▪ bài báo Băng tải. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài viết Sơn mài cho galoshes cao su. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này