這臺正弦波振蕩器的設計目標是:頻率范圍20Hz~20KHz,分三個波段連續可調。整機電路見圖2。
用作振蕩器的運放,其振蕩頻率在運放頻率參數的十分之一較為可靠。這里采用頻帶寬度達15MHz的單運放LM318,有條件的話可用八腳金封的,不過筆者采用的是雙列直插(DIP)塑封的集成塊。
增益穩定采用了12V、60mA的小電珠,其電阻值為12÷0.06=200Ω。根據前述的起振原則,R1=2R2=400Ω,考慮到調整余量,R1選用1kΩ的微調電阻。
振蕩頻率由雙刀五位波段開關(只用三位)分別接入不同倍率的電容分三段粗調,頻率細調用同軸雙連電位器W1調節。
振蕩器的輸出幅度用電位器W2調整,再經緩沖器分兩路輸出,以隔離振蕩電路和被測電路,使振蕩頻率不受被測電路輸入阻抗的影響。緩沖器用單運放LF356接成跟隨器。
電源由三端可調穩壓集成電路7815和7915分別提供+15V和-15V電壓供電。
本電路元件選擇:振蕩電容器要選用薄膜電容,耐壓均為50V,容量需用數字電容表選擇,誤差越小越好;頻率調整電位器W1選用金屬殼密封雙連電位器,阻值變化特性為直線性(型號后綴“X”),在購買時緩慢旋轉電位器軸,測量各位置的阻值,兩連的阻值應基本相同;如某一位置的阻值相差較大,則不能使用。
電路組裝好后,通電工作幾小時,即可調試及刻度。首先用示波器測量發生器輸出端的波形,在各檔位及W1的各位置,都應有完整波形的正弦波輸出,,不能有停振點或平頂波形出現,否則應微調R1。在沒有示波器的場合,可在發生器輸出端接一5V(或10V)交流電壓表,調整R1使電壓表剛有指示,然后反方向微調一點R1,使電壓表在整個頻率范圍均有指示即可,否則應重復上述步驟。
刻度方法仍采用頻率表和等分圓周圖,逐檔測量并列出頻率和格數對照表,繪出頻率刻度盤。本發生器的實測頻率范圍見附表(實際制作時只選擇了中間三檔),輸出電壓5VRMS,失真率在負載電阻1K、輸出1VRMS、20Hz~20KHz范圍時為0.25%~0.5%。如需要擴大頻率范圍,可自行添加電容器;本電路振蕩頻率可達400KHz,但失真率達到3%。
