Jednoduchý generátor zkušebního signálu
Simple test generator

Jednoduchý generátor je určen pro úplné začátečníky. Jeho zapojení je na obr. 1. Přeladitelnost je s potenciometrem 100 kOhm asi 1:1000. Bude-li mít kondenzátor C1 kapacitu 100 nF, přeladíte celý rozsah nízkofrekvenčních kmitočtů. Zapojení se skládá ze dvou částí - oscilátoru a děličky.

Obr. 1. Zapojení generátoru
Figure 1. Test generator

Předpokládejme, že na bázi T1 je malé záporné napětí. Tranzistor je uzavřen, což se hradlu H1 jeví tak, jako by byla na jeho vstupech úroveň H. Na výstupu H1 je úroveň L a na výstupu H2 úroveň H.Konec kondenzátoru připojený k bázi T1 se nabíjí přes potenciometr P1 na kladné napětí. Bude-li napětí na něm dostatečně velké (asi 0,6 V), otevře se tranzistor T1, na výstupu H1 bude úroveň H a na výstupu H2 L. Kondenzátor se vybíjí nejprve rychle přes přechod b-e tranzistoru a potom pomaleji přes P1. Zmenší-li se napětí na bázi T1 pod 0,6 V, tranzistor se uzavře a na výstupu H1 se objeví úroveň L. Tato změna se přenese přes C1 na bázi T1, kde se objeví záporné napětí a celý cyklus se opakuje.

Protože střída signálu je nevýhodná a navíc se mění s natočením hřídele potenciometru P1, je za oscilátorem zapojen klopný obvod z hradel H3 a H4, který sníží kmitočet impulsů na polovinu. Klopný obvod překlápí při sestupné hraně impulsu na vstupu. Výstupní signál má střídu 1:1. Správné překlopení obvodu je zajištěno rezistory R1 a R2 a kondenzátory C2 a C3. Předpokládjme, že na výstupu H3 je úroveň L. Tato úroveň je i na vstupu A H4 a na výstupu H4 bude tedy úroveň H. Vstupy hradel TTL se chovají jako zdroje napětí s vnitřním odporem asi 4 kOhm. To znamená, že připojíme-li vstupy B hradel H3 a H3 na výstupy přes rezistory s odporem větším jak 4 kOhm, je na těchto vstupech trvale úroveň H, ať už je stav na výstupu jakýkoli. Použijeme-li např. rezistory s odporem 4,7 kOhm, je na vstupu B hradla H3 asi 2 V a na vstupu B hradla H4 asi 4 V. Změní-li se nyní stav na výstupu H1 z úrovně H do L, objeví se na vstupech B krátké záporné impulsy. Ten vstup B, na kterém je menší napětí (nyní B u H3) dosáhne dříve úrovně L a tato úroveň tam zůstane o chvilku déle po odeznění krátkého impulsu. Na výstupu téhož hradla se objeví úroveň H. Protože napětí na obou vstupech H4 budou mít na okamžik úroveň H, přejde výstup H4 do úrovně L. Tato úroveň je přivedena na vstup A H3 a bude pak udržovat výstup H3 v úrovni H. Stav na výstupech hradel je přesně opačný než před příchodem impulsu - na výstupu H3 je úroveň H a na výstupu H4 L. Změní-li se stav výstupu H1 z úrovně L na H nis se nestane, neboť při průchodu kladného impulsu kondenzátory C2 a C3 zůstanou vstupy B v úrovni H.

Obr. 2. Průběhy napětí na výstupech hradel
Figure 2. Waveform at output of gates

Signál můžeme odebíret z výstupu buď přímo - např. pro ovládání dalších logických obvodů - nebo z běžce potenciometru - pro zkoušení nf zařízení. Zvětšíme-li kapacitu kondenzátoru C1 např. 100x, může sloužit uvedené zapojení i jako blikač, u něhož můžeme řídit rychlost blikání ve velkém rozsahu. Napájecí napětí obvodů TTL je 5 V. Generátor bez problémů pracuje od 4 do 6 V. K napájení použijeme "plochou" baterii, 4 články NiCd nebo externí zdroj.

Hodnoty součástek nejsou kritické, s výhodou lze použít šuplíkové zásoby. Jediný problém vidím v obvodu MH7400 (SN7400 ...), který dnes seženete spíše na skládce než v normálním obchodě. Obvody CMOS nelze v tomto zapojení použít, u obvodů TTL LS by bylo třeba odexperimentovat vhodné hodnoty součástek. Tranzistor může být libovolný (KC..., BC...) se zesílením větším než 50. Kondenzátory mohou být keramické, C1 je lepší použít svitkový, protože keramické s tak velkou kapacitou jsou dosti závislé na teplotě. Kdysi jsem vyzkoušel, že hodnoty součástek mohou být v tomto rozsahu:

Součástí původního článku byla i deska s plošnými spoji. Zdála se mi tak hnusná, že ji sem dávat nebudu.

Jaroslav Belza

Upravená verze článku z Amatérského Radia 11/1980 s. 406

11. 1. 2001