Generator funkcija XR-2206CP


Danas je nabavljen generator funkcija ili generator valnih oblika (sinusni, pravokutni, trokutasti) izrađen u samogradnji. Podešavanje frekvencije izlaznih valnih oblika moguće je u rasponu 1 Hz – 1 MHz (preko sklopke za šest frekvencijskih područja u kombinaciji sa potenciometrom za fino podešavanje frekvencije unutar odabranog opsega), a ugrađen je i atenuator (oslabljivač) izlaznog signala (tri stupnja atenuacije preko sklopke u kombinaciji sa potenciometrom za fino podešavanje).

Za svako odabrano frekvencijsko područje ili jačinu atenuacije ugrađena je LED indikacija, no vidimo da nedostaju LED za indikaciju vrste valnog oblika kao i gumbi sklopki za odabir vrste valnog oblika i jačine atenuacije izlaznog signala.

Neobičan mali torusni mrežni transformator montiran je na zadnjoj strani kućišta. Napajanje generatora funkcija je simetričnim naponom ±12 V čija stabilnost se postiže upotrebom regulatora 7812 i 7912.

Naš generator funkcija se bazira na integriranom krugu XR-2206CP unutar kojeg su integrirani svi sklopovi potrebni za generiranje sinusnih, trokutastih i pravokutnih valnih oblika velike točnosti i stabilnosti u rasponu frekvencija 1 Hz do 1 MHz. Linearni raspon promjene frekvencije (sweep range) iznosi 2000:1. Jednostavnim prespajanjem pinova integriranog kruga umjesto trokutastog napona dobiva se  pilasti napon, a iz pravokutnog napona nastaje impulsni izlazni valni oblik. Isto tako dovođenjem vanjskih upravljačkih strujno naponskih signala, odnosno promjenom struje ili napona na određenim pinovima integriranog kruga moguće je postići dodatnu AM ili FM (FSK, PSK) modulaciju izlaznog valnog oblika. Integrirani krug XR-2206CP kontinuirano se proizvodi od 1977. godine do danas te je za istog razvijen veliki broj električnih shema i osnovni je element velikog broja različitih sklopova koji se temelje na generatorima audio frekvencija (različiti zvučni efekti, vremenska baza za osciloskope i digitalne sklopove, instrumenti za mjerenja u audio tehnici i sl.). Svi podaci i mogućnosti integriranog kruga XR-2206CP detaljno su opisani u specifikacijama proizvođača EXAR.

Kvaliteta i pouzdanost sklopki i potenciometara kojima se kontrolira frekvencija, amplituda i valni oblik izlaznih signala kritična je za pouzdan rad generatora funkcija.

Napajanje integriranog kruga XR-2206CP može biti jednostrano (10-26 V) ili kao što je u našem slučaju dvostrano, odnosno simetrično naponom najviše ±5-13 V pri čemu potrošnja struje iznosi 14-20 mA. Napajanje mora biti vrlo dobro stabilizirano jer je napon ujedno i osnovni regulacijski element izlaznog signala. Izlazna impedancija sinusnog i trokutastog signala na pinu 2 je 600 Ω a najveći vršni napon je 6 Vpp, dok izlazna impedancija pravokutnog signala na pinu 11 iznosi 2 kΩ a najveći vršni napon je 12 Vpp. Ovako visoke impedancije i niske amplitude izlaznih napona nisu pogodne za izravno spajanje niskoomskih zvučnika pa se na izlaze XR-2206CP redovno spajaju pojačala za prilagodbu impedancije i postizanje naponskog pojačanja.

Integrirani krug XR-2206 u upotrebi je već preko 40 godina te je za istog razvijen veliki broj električnih shema. Prikazana shema gotovo je identična shemi našeg generatora funkcija. Vidi se da pinovi 8 i 9 nisu iskorišteni. Spajanjem pina 8 preko otpora na negativni pol napajanja, te spajanjem pina 9 sa pinom 11, na izlazu za pravokutni napon (pin 11) dobiti ćemo pravokutni impulsni napon, a na izlazu za trokutasti napon (pin 2) dobiti ćemo pilasti napon. Ova modifikacija uključuje dodatne kombinacije sklopki pa je vjerojatno iz tog razloga autor odustao od ugradnje ove mogućnosti.
Podešavanje izlaznih signala iz XR-2206CP vrši se pomoću četiri uočljiva trimer potenciometra vezana na pinove istog. Najprije se trimerima na pinu 3 podesi izlazni napon na nulu, a potom se namjesti amplituda izlaznog napona (1 Vef). Sada izlazni signal spojimo na osciloskop te trimerima na nožicama 13-16 podesimo valni oblik tako da je simetričan i bez izobličenja.

Operacijska pojačala uglavnom ne daju najbolje rezultate za pojačanje pravokutnog signala (loš odziv) pa se najčešće primjenjuju tranzistorska protufazna pojačala sa simetričnim napajanjem. Vrlo sličan slučaj imali smo u objavi RC oscilator TG200M gdje je u izlaznom stupnju diferencijalno protufazno pojačalo sa simetričnim napajanjem. U našem slučaju pojačalo je nešto jednostavnije gdje se signal dovodi na bazu tranzistora Q3 u spoju zajedničkog emitera koji pojačava signal i određuje DC prednapon (bias) za izlazni komplementarni par tranzistora Q1 i Q2 koji rade u protufaznom (push-pull) spoju u AB klasi. Diode D1 i D2 osiguravaju stalni mali prednapon za izlazne tranzistore kako bi se umanjilo izobličenje (crossover) i one u principu pomiču radnu točku tranzistora iz čiste B klase u AB klasu.

Na tiskanoj pločici uočavamo logo više tehničke škole u Beču, Austrija (HTBLA Wien 22 – Höhere technische Bundeslehranstalt Wien 22). S obzirom da su i natpisi na prednjoj ploči generatora funkcija na njemačkom možemo pretpostaviti da se ovdje radi o praktičnom uratku nekog polaznika navedene austrijske škole.

Na testu je naš generator funkcija pokazao određene kontaktne probleme sa sklopkama i potenciometrima, dolazilo je do čestih prekida kontakata ili pak je otpor na njima bio toliko velik da je uzrokovao promjenu parametara rada integriranog kruga. Vidjeli smo da oblik i amplitudu izlaznih signala iz XR-2206CP uvelike određuju otpori i kombinacije spojeva na njegovim pinovima, tako da loši kontakti, prekidi ili veliki prijelazni otpori na sklopkama i potenciometrima automatski mijenjaju ili degradiraju izlazni signal. Naš generator nedvojbeno radi, no za stabilan i pouzdan rad potrebno je očistiti ili zamijeniti postojeće sklopke i potenciometre. To bi mogao biti odličan projekt za nekog elektroničara početnika, no ukoliko se bavimo proučavanjem dobre stare elektronike onda ipak želimo ovaj uradak iz samogradnje zadržati u originalnoj autorskoj izvedbi 🙂

Leave a comment

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena.