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Generatore multifunzione 1/3

Generatore multifunzione progetto open source

Sinusoidale, triangolare, quadra: da 0 a 16 MHz con la massima precisione e stabilità grazie all’impiego di un PLL con frequenza di riferimento quarzata. E’ l’evoluzione del generatore sinusoidale realizzato con l’integrato MAX038. In un altro articolo abbiamo presentato un semplice progetto di generatore sinusoidale basato sull’integrato MAX038 della Maxim.

Con quel progetto volevamo portare a conoscenza dei nostri lettori l’esistenza di questo eccezionale chip in grado di generare forme d’onda sinusoidali, triangolari e quadre con frequenza compresa tra pochi Hertz ed oltre 20 Mhz. Il progetto ha indubbiamente colto nel segno visto l’interesse suscitato. Come promesso nello stesso articolo, proponiamo questo mese un progetto più completo, un vero e proprio strumento da laboratorio. In questo caso la frequenza viene controllata da un oscillatore quarzato; tramite una pulsantiera è possibile impostare la frequenza generata con la precisione di 1 Khz entro una gamma compresa tra 8 KHz e 16, 383 Mhz.

Un circuito PLL controlla la frequenza compensando eventuali slittamenti. Il generatore utilizza pochissimi integrati, tutti in grado di svolgere funzioni abbastanza complesse. Ma torniamo all’integrato MAX038. Questo chip è in grado di produrre forme d’onda sinusoidali, quadre e triangolari in funzione dei livelli logici applicati ai piedini A0 (pin 3) e A1 (pin 4).

generatore_multifunzione_circuito_elettrico

La tabella consente di selezionare facilmente la forma d’onda desiderata. Nella stesso riquadro è rappresentato lo schema di principio dal quale si comprende come funziona questo chip.

La frequenza di oscillazione dipende dal valore del condensatore collegato tra i pin 5 e 6 nonché dalla corrente applicata sul pin 10 e, in misura inferiore a quella che scorre nei pin 7 e 8. Per la regolazione della frequenza è sufficiente variare la corrente di ingresso facendo uso di un potenziometro collegato tra la tensione di riferimento a 2,5 volt (disponibile sul pin 1) e questi ingressi.

pin-out-schema-applicativo-convertitore-dac

Questo se ci accontentiamo di un segnale non particolarmente stabile. Se, invece, dobbiamo realizzare uno strumento da laboratorio bisogna seguire un’altra strada come indicato nello schema elettrico del generatore da noi messo a punto. Cuore del circuito è l’integrato U2, un sintetizzatore di frequenza PLL con oscillatore quarzato. Questo dispositivo, prodotto dalla Motorola, è contraddistinto dalla sigla MC145151-2. Il divisore interno viene controllato tramite una pulsantiera attraverso la quale è possibile impostare la frequenza di lavoro. Ovviamente ciascun pulsante ha un “peso” differente: il più alto vale 8,192 Mhz, il più basso 1 Khz. Normalmente tutti i pulsanti sono chiusi e la frequenza di uscita viene data dalla somma dei pulsanti aperti. Così, ad esempio, per generare una frequenza di 8,193 Mhz dovremo aprire proprio il primo e l’ultimo pulsante.

max038_schema_blocchi-pin-out

Per avere un’indicazione immediata della frequenza generata è consigliabile abbinare al sintetizzatore un frequenzimetro digitale: per questo motivo presenteremo al più presto uno strumento del genere da abbinare al generatore. La pulsantiera è collegata anche al convertitore digitale/analogico a 12 bit U3, un AD7541. La tensione di uscita di questo circuito viene convertita in corrente dal doppio amplificatore operazionale U4a ed applicata, tramite il transistor T2, all’ingresso IN (pin 10) del MAX038.

pll_motorola_mc145151-2

In ultima analisi, dunque, tramite la pulsantiera viene selezionata la frequenza di lavoro e generata la corrente corrispondente per pilotare l’oscillatore. Tuttavia la frequenza generata dal MAX038 può variare per i motivi più diversi dal momento che dipende anche dal valore del condensatore C10. Perciò il segnale generato viene costantemente confrontato con quello di U2 e l’eventuale differenza viene utilizzata per riportare in “passo” l’oscillatore.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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