Тональный генератор для эми

2.1. Принцип работы устройства

После поиска и сравнительного анализа по техническим характеристикам аналогов данного устройства, был выбран тональный генератор 1.

На вход 1 подают сигнал с генератора огибающей для автоматического управления скольжением частоты звука. При незначительной глубине модуляции (от 5 до 30 % тона) достигается имитация оттенков звучания бас — гитары, а также других щипковых и ударных инструментов, у которых высота интонирования звуков в момент их извлечения немного отклоняется от нормы (обычно скачком повышается во время атаки звука и далее быстро уменьшается до своего нормального значения).

На вход 2 подается постоянное управляющее напряжение с ручного или педального регулятора глиссандо. Этот вход как раз и служит для подстройки или изменения (транспонирования) тональности в пределах двух октав, а также для скольжения по высоте аккордов или тональных звуков, имитирующих, например, тембр кларнета, тромбона или голоса.

На вход 3 подают от генератора вибрато сигнал синусоидальный, треугольной или пилообразной формы. Переменным резистором R4 регулируют уровень вибрато в пределах 0  0,5 тона, а также уровень девиации частоты до  1 октавы и более при замыкании выключателя SA1. При большой частоте модуляции (5…10 Гц) и глубине  0,5…1,5 октавы тональные звуки теряют свои музыкальные качества и приобретают характер шумового сигнала, напоминающий глухой рокот или шелест лопастей вентилятора. При малой частоте (0,1…1 Гц) и той же глубине достигается очень красочный м выразительный эффект, подобный «плавающему» звуку гавайской гитары.

Сигнал с выхода тонального генератора надо подавать на вход цифрового формирователя сигналов равномерно – темперированного музыкального строя.

На операционном усилителе DA1 собран активный сумматор управляющих сигналов. Сигнал с выхода сумматора поступает на вход ГУН, который выполнен на элементах DD1.1-DD1.4. Кроме ГУН, устройство содержит образцовый кварцованный генератор, который собран на элементах DD2.1.,DD2.2., а также цепь из двух октавных делителей частоты на триггерах микросхемы DD3, тактируемых этим генератором. генератор и триггеры формируют три образцовых сигнала с частотой 500 кГц, 1 и 2 Мгц. Эти три сигнала и сигнал с выхода ГУН поступает на вход электронных ключей, собранных на элементах DD4.1-DD4.4. с открытым коллектором.

Эти коммутаторы, управляемые переключателями SA2 – SA5, имеют общую нагрузку — резистор R13. Выходные цепи элементов образуют устройство с логической функцией ИЛИ. Когда один из ключей пропускает на выход свой тактовый сигнал, остальные закрыты низким уровнем с переключателей. Высокий уровень для подачи на R-входы D-триггеров DD3.1 и DD3.2 и на контакты переключателей SA2 – SA5 снимают с выхода элемента DD2.4.

Кварцованный генератор с делителями частоты играет вспомогательную роль и служит в основном для оперативной подстройки ГУН или «ведут» инструмент в режиме «Орган», при этом переключатели SA3, SA4, SA5 («4 1 », «8 1 », «16 1 ») позволяют смещать строй ЭМИ соответственно от самого низкого регистра на одну или на две октавы вверх. При этом, разумеется, никакой подстройки или изменения высоты звуков не может быть.

Определение установочных, присоединительных и габаритных размеров элементной базы (ОСТ 4.010.030-81)

Устройство состоит из 2 модулей: модуля тонального генератора и модуля управления.

Модуль тонального генератора содержит следующие элементы:

1) Резисторы серии ОМЛТ-0,125 (ГОСТ 7113-77) постоянного сопротивления, которые характеризуются высокой стабильностью параметров, слабой зависимостью сопротивления от частоты и рабочего напряжения, высокой надежностью. Установочная площадь – 22,4 мм 2 . Диапазон рабочих температур минус 60. +125С. Вариант установки – Iа.

2) Конденсаторы постоянной емкости серии КД-2б (ОЖО 460.161 ТУ). Характеризуются высокими электрическими показателями, небольшой стоимостью, большим сопротивлением изоляции, малым тангенсом угла потерь. Диапазон рабочих температур минус 60. +125С. Установочная площадь – 52,5 мм 2 . Вариант установки – IIв.

3) Конденсаторы полярные серии К52-1. Характеризуются высокими электрическими показателями, небольшой стоимостью, большим сопротивлением изоляции, малым тангенсом угла потерь. Диапазон рабочих температур минус 60. +125С. Установочная площадь – 150 мм 2 . Вариант установки – Iа.

4) Микросхема К155ЛА3 — представляет собой 4 логических элемента И-НЕ (КО 348.006-21 ТУ). Размещена в корпусе типа 201.14-1. Диапазон рабочих температур минус 45. +85С. Установочная площадь – 153,75 мм 2 . Вариант установки – Iа

5) Микросхема К155ЛА8 (КО 348.006-02 ТУ). Микросхема размещена в корпусе типа 201.14-1. Диапазон рабочих температур минус 40. +70С. Установочная площадь – 153,75 мм 2 . Вариант установки – Iа

6) Микросхема К155ТМ2 (КО 348.006-57 ТУ). Микросхема размещена в корпусе типа 201.14-1. Диапазон рабочих температур минус 40. +70С. Установочная площадь – 153,75 мм 2 . Вариант установки – Iа

7) Микросхема К553УД1А (КО 348.260-01 ТУ). Представляет собой операционный усилитель. Размещена в корпусе типа 201.14-1. Диапазон рабочих температур минус 45— +85˚С. Установочная площадь – 153,75 мм 2 . Вариант установки – Iа

8) Диод Д 9Б (ТТЗ 362.088 ТУ). Установочная площадь – 78 мм 2 . Вариант установки – Iа.

9) Кварцевый резонатор. Металлический корпус М, плоской формы. Установочная площадь – 68,97 мм 2 .

Модуль управления содержит следующие элементы

1) Кнопки малогабаритные КМ АГО.360.203 ТУ 11-85 представляют собой коммутирующие элементы, замыкающие (размыкающие) контакты.

Тональный генератор для эми

Электронные Музыкальные Инструменты

Приставка — преобразователь сигнала

Для расширения возможностей ЭМИ.

Приставка — преобразователь сигнала

Для расширения возможностей ЭМИ.

Преобразователь спектра на кольцевом модуляторе

Визуализация пространственного грифа терменвокса

Модулятор и манипулятор на ОУ

Барулева Т., Максимов В.

Классификация ЭМС

Гребенчатые формантные фильтры

«Вращающийся» звук

Двухканальный ЭМИ с манипулятором

Усилитель, управляемый напряжением

ЭМИ-84

Кузнецов Л., Чечик А.

Характеристики промышленных ЭМИ.

Простые манипуляторы для ЭМИ

Вихорев А., Майзель А.

Контактура ЭМИ с управлением громкостью

Вокодер

Смирнов А., Калинин В., Кулаков С.

Любительский вокодер

Смирнов А., Калинин В., Кулаков С.

Управляемый фильтр для ЭМС

Современный терменвокс

Современный терменвокс

Клавиатурный интерфейс и тональный генератор ЭМС

Кузнецов А., Митрий Д., Печатнов Б.

Клавиатурный интерфейс и тональный генератор ЭМС

Кузнецов А., Митрий Д., Печатнов В.

Простой синтезатор

Простой синтезатор

Цифровой ревербератор

Генератор тональных сигналов ЭМС

Приставка «тремоло» для блока эффектов ЭМИ

Тональный генератор для ЭМИ

Модулятор для ЭМИ

Ударный ЭМИ-автомат

Бас-аккомпанемент с памятью для ЭМИ

ЭМИ и ЭМС

ЭМИ с канальным процессором

Сиказан В., Илющенко В., Рыбалов Б.

Поправка в Р 1989 № 4 с 47.

ЭМИ с канальным процессором

Сиказан В., Илющенко В., Рыбалов Б.

Поправка в Р 1989 № 4 с 47.

Секвенсер многоголосного ЭМС

Останин И., Батрак М.

Гитарный комплекс

Гитарный комплекс

Цифровой ЭМИ с «Радио-86РК»

Цифровой ЭМИ с «Радио-86РК»

Выбор коэффициентов деления частоты

Метроном музыканта

Преобразователь спектра

Узлы любительского ЭМИ

Усачев Д., Титов Е., Гарбузюк С.

Трехполосный фильтр. Формирователь затухающих колебаний с затухающей частотой. Простой модулятор.

Цифровой синтез звука

Музыкальный синтезатор

Музыкальный синтезатор

Музыкальный синтезатор

Музыкальный синтезатор

Микросхемы для ЭМИ

Цифровой музыкальный синтезатор

Цифровой музыкальный синтезатор

Что такое MIDI

Что такое MIDI

Домашний ЭМИ

Домашний ЭМИ

Электромузыкальный автомат

Преобразователь спектра сигналов электрогитары

MIDI-клавиатура

Ритм-бокс

Генератор, управляемый напряжением

Доработка ЭМИ «Эстрадин-314»

Приставки к электронной гитаре

Узлы и приставки к электронной гитаре

Список статей в «Радио» 1970-1980 гг.

Простые ЭМИ

На микросхемах серии УМС

Добиваясь приятного звучания. Васильев А. Электромузыкальный _автомат-звонок. Банников В. Мелодия звучит до конца. Маслов С.

Одноголосный клавишный ЭМИ «Фаэми» из 90-х годов. Схема и ремонт

Пока готовится очередная статья, жизнь то и дело подбрасывает, ну если не темы для других статей, то просто всякую фигню для мелкого ремонта. Вот решил рассказать уважаемым датагорцам ещё одну байку из жизни провинциальных радиогубителей. Практически «по горячим следам» Может кому пригодится, а кто-то может молодость или детство вспомнит.
Или поможет кому-нибудь, решившему поискать в интернете решение похожей проблемы. Всякое бывает.

ЭМИ «Фаэми»

Содержание / Contents

Одноголосный клавишный ЭМИ «Фаэми» из 90-х годов. Схема и ремонт

Инструмент был приобретён ещё в студенческие времена с целью «поиграться». Благо цена позволяла, в отличие от более серьёзных «машинок». И с тех пор прожил хоть и не очень бурную, но вполне насыщенную жизнь. Подыгрывал «кухонным гитаристам» на домашних посиделках. Звучал (скорее «лажал») на заднем плане в паре не менее домашних записей. С примочкой, собранной по схеме из «Радио» («Приставка к Фаэми» 1988 г. №1 с 36), вполне мог изобразить басуху на не очень быстрых партиях, а также издавать весьма интересные звуки, которым пока не нашлось применения, хотя идеи были.

В общем использовался в меру своих возможностей. Конечно не «Корг», не «Ионика» и даже не «Экводин» А. Володина (который по «наворотам» ближе к синтезаторам). Так ведь и я не клавишник. И даже не музыкант — так балуюсь.

Читайте также  Аналоговый генератор случайных чисел

А в свободное от музыки время инструмент подрабатывал генератором, для проверки прохождения сигнала во всяческих звуковых устройствах. Грех было не воспользоваться набором «стабильных частот» и неслабым «выхлопом» с линейного выхода. Правда, сигнал прямоугольный.

Не так давно вытащил я его из «запасников», как раз, чтобы генератором поработал, ну и «клопов подавить» со скуки. И обнаружил, что левая половина клавиатуры не работает. То есть сначала были какие-то звуки, не очень соответствующие нажатым клавишам, а потом тишина.
Решил посмотреть, в чём там дело и …

↑ Немного истории

В отечественной электронике есть несколько довольно известных изделий, схема которых за годы производства несколько раз полностью переделывалась. Причём внешний вид, а бывало что и название, оставались неизменным. Навскидку могу вспомнить магнитофон «Электроника» и усилитель «Эско-100».

«Фаэми» из той же компании. Есть, по крайней мере, три модификации.


Вот примерно так плотненько оно было. Фото Мохнатий Палтус

Первая — на германиевых транзисторах (описанная в Радио в 1973 г.). Вторая — на кремниевых (КТ315).

Третья — на цифровых микросхемах. Именно последний вариант мне и попался.
Первые два были сделаны по всем известному принципу: задающий генератор, частота которого управляется клавиатурой, с подстроечным резистором на каждую клавишу. Потом блок делителей частоты, где частота сигнала генератора делится на 2, 3, 4, 8. Полученные частоты подмешиваются к основному сигналу для изменения тембра или используются по отдельности для сдвига диапазона клавиатуры вниз на одну, две или три октавы. Ну, а дальше, естественно усилитель мощности и динамик.

Логично было бы ожидать, что и третий вариант будет сделан так же, но посмотрев на схему, я понял, что здесь конструкторы превзошли самих себя. Хорошо, что осталась дурная привычка хранить документацию от всего своего аппарата (в том числе и от того, которого уже нет, а также всяческие случайно попавшие в руки схемы и паспорта). Иначе бы плутал в дорожках платы, как в трёх соснах, и скорее всего — очень долго. Тем более в интернете этой схемы не нашёл, только германиевый вариант.

↑ Схема ЭМИ «Фаэми» на цифровых микросхемах

Честно говоря, хотел даже тему на форуме создать, вдруг поможет кто-нибудь разобраться. Но потом решил с этим повременить. Какие-то сведения о советских цифровых микросхемах и их применении в памяти остались. Когда-то что-то даже паял на них, только до ума так и не довёл. Решил попробовать разобраться сам.

Хоть когда-то и интересовался вопросом, с таким способом получения частот музыкальной шкалы сталкиваюсь впервые. Да и описаний его в литературе не встречал. Интересно было ознакомиться.

Насколько я понял, генератор здесь выдаёт одну неизменную частоту, причём как показала практика с неплохой стабильностью. Далее идёт хитрый (для меня — до конца так и не разобрался) делитель частоты, коэффициент деления которого зависит от нажатой клавиши. С помощью одной его части и получают звуки всех 12 нот октавы. Другая часть делит частоты на 2, 4, и 8, чтобы получить ноты остальных октав клавиатуры.

Если кто из датагорцев разбирается в вопросе лучше, поправьте пожалуйста, если ошибаюсь.

Респект конструкторам за эту схему и уважуха. Избавились от тридцати шести подстроечников, которые за несколько лет «расплываются» настолько, что настройка становится почти невозможной. Даже если инструмент не слишком часто использовался, а просто хранился при перепадах температуры и влажности. Это тоже моя практика показала: есть у меня и первый «Фаэми» на германии, конца 70-х годов. Причём внешнее состояние вполне нормальное. Случайно достался, а до этого лежал у одного из знакомых в сарае. Пару раз даже настроить удавалось, но ненадолго. Если случайно попадёт в руки ведро хороших подстроечников, может и им займусь.

Блок делителей частоты выходного сигнала, как и в транзисторных вариантах, сделан отдельно, только на двух счётчиках К176ИЕ2. Усилитель мощности неожиданно выполнен на дискретных элементах, хотя и тут вполне могли бы поставить что-нибудь вроде К174УН7 или К174УН4, тогда бы я хоть поглядел на неё вживую. Но это тоже к делу не относится. Тем более, неисправность явно не в этих блоках.

↑ Что внутри ЭМИ «Фаэми»

Если честно — разборка далеко не первая. Правда, так глубоко копаю первый раз. До этого только контакты клавиатуры чистил. Да ещё разъёмы СГ-5 устанавливал, а то родной выход так с 70-х годов и делается в виде двух отдельных гнёзд, причём на редкость нестандартных. Штекеров для таких разъёмов живьём не видел ни разу, и первое время подключал инструмент к внешнему усилителю с помощью самодельного переходника, который имел дурную привычку теряться.

Картинка из серии «найдите все отличия», которых за 20 лет не появилось!

Снова отвлёкся. Снимаю клавиатуру.

Как видите, всё сделано аккуратно. Провода уложены в жгуты, внешние соединения платы на разъёмах, сама плата на защёлках, всё разбирается почти на «раз-два». Если бы не лень было откручивать подклавиатурные платы, то на «раз-два» без всякого «почти».

Кроме платы с микросхемами, вся остальная начинка корпуса такая же, как в 70-е. Те же СП-1 в роли регулятора громкости, и подстроечников глубины вибрато, и точной настройки инструмента. За последние ещё один респект изготовителям. Стояли бы обычные «открытые» подстроечные резисторы — было бы с ними тоже, что и с подклавишными на старом инструменте.
Тот же блок переключателей, с виду ненадёжный, но каким-то чудом до сих пор работающий без чистки контактов. Да и затруднительно их чистить из-за неразборного крепления к корпусу.

Да и клавиатура точно такая же. Два полных октавных блока и два «обрубка» по краям. Один я перевернул, чтобы контакты видно было.

Видимо на заводе сначала штамповали «октавы», а потом разрезали каждую третью. Такое «безотходное производство».

Естественно, применение микросхем позволило снизить плотность монтажа. И в отличии от транзисторного варианта на плате со стороны деталей даже появились «пустыри». Но с обратной стороны дорожки проходят довольно плотно. Причём тонкие, в лучших традициях тогдашней цифровой техники. И перемычек многовато.

На обратной стороне платы имеются даже музейные образцы отечественных SMD.

Это DD6 и DD7. Аналогичные им по назначению DD8 и DD9 — обычные К176ЛА9. Почему так сделано — пока так и не понял. Хорошо, что причиной неисправности были не они. А то нынче и обычные советские микросхемы доставать с каждым годом всё сложнее, не то, что такие.

↑ Ищу неисправность. Причина — отказ К176ИЕ2

Это всё лирика, а инструмент-то чинить нужно. Или хотя бы причину неисправности поточнее определить, чтобы знать какие микросхемы искать.

Вооружился упомянутым в одной из прежних статей «щупом с ушами» (высокоомные наушники ТОН-2 приспособленные для контроля прохождения звука в схемах), тестером и начал проверять, что там творится в аналоговой и цифровой части.
Не работали октавы 1 и 2 (буду называть согласно схеме, хоть октавы 1 и 4 сделаны в виде показанных выше «обрубков»), общие провода которых шли на адресные входы коммутаторов DD11 и DD12, с которых и начал проверку.

Половина времени ушла на проверку дорожек на обрыв и паек на случайное замыкание (припоя при сборке схемы не пожалели). В результате всех проб, ошибок и научного тыка (только чудом не сжёг ещё что-нибудь) начал подозревать связку DD10-DD12. Первая микросхема К176ИЕ2 — счётчик, на котором выполнен делитель частоты октав 1, 2 и 3. Вторая — К561КП2 — коммутатор, подающий, в соответствии с октавой, в которой нажата клавиша, исходный или поделённый на 2, 4, 8 сигнал на выход блока.
В ходе дальнейшей проверки решил, что скорее всего отказала DD10 К176ИЕ2. Вздохнул с облегчением. К561КП2 найти труднее.

Только К176ИЕ2 под рукой тоже не было. А собирать аппарат, чтобы потом разбирать его снова, было лень. Да и проверить хотелось быстрее. Поэтому решил выпаять рабочую DD15 и поставить вместо DD10.

Эта микросхема в инструменте служит для работы режима «Бас», который включается четвёртой слева кнопкой (см. первое фото). При включении этой кнопки в сочетании с седьмой или восьмой улучшается воспроизведение басовых нот встроенным динамиком. Т.е. звук перестаёт быть похожим на гудение раздолбанного сварочного аппарата. Но при этом смещается строй инструмента и приходится менять «распальцовку».

Читайте также  Алгоритмы генераторов псевдослучайных чисел

Сейчас не помню точно описания принципа работы данного эффекта — что-то связанное с делением частоты на 3. А если включить 4 (кнопку с 5, 6, или все три) — звук получается на редкость противный, поэтому инструкция это не рекомендует.
В общем, не так часто используемый мной режим. Для быстрой проверки сделанных выводов можно и пожертвовать, до появления нужной микросхемы под рукой.

После недолгой возни с паяльником и иглой от шприца, микросхема была заменена. Несмотря на то, что плата в лучших отечественных традициях была сделана из гетинакса, контактные площадки не отслоились.

Как оказалось, паял не напрасно. Клавиатура заработала полностью и «Фаэми» снова в строю. И готов к использованию как по назначению, так и не по назначению. Надеюсь, проработает столько же, сколько до ремонта.

↑ Еще немного лирики вместо резюме

Есть даже одна мысль по расширению возможностей. Но вряд ли она заинтересует кого-нибудь, кроме меня. Если и буду делать, то из чистого любопытства. Всё-таки одноголосные клавишные с развитием техники уходят в прошлое. А любой мало-мальски продвинутый владелец компа подключив МИДИ-клаву и установив нужные проги, может сыграть не хуже чем на «железном» синте (особенно если играть умеет).

И даже дети, если душа «просит музыки», юзают китайскую двухголосную игрушку с вшитым набором готовых звуков и встроенными ударными. Правда, настолько глючную и тормознутую, что если кто-то решит сыграть на ней «Полёт шмеля», то скорее всего услышит только стук клавиатуры. Да ещё с врождённым «китайским синдромом», т. е. настроенную на полтона выше, как и многие другие подобные изделия.

Во время ремонта пришла в голову ещё одна глупая мысль: просуществовал бы Союз ещё лет несколько, и появился бы ещё один вариант «Фаэми». Такой же одноголосный, с таким же октавным синтезом тембров в качестве единственного средства обработки звука и в том же самом корпусе. Только на микроконтроллере. Ну или ещё на какой специализированной микросхеме (как калькуляторы, или теперешние детские «клавиши»). Причём на жутко дефицитной микросхеме. Не знаю, что бы я в таком случае делал.


Фото ruskeys.net

В поисках решения в интернете, наткнулся на одном форуме на давний спор между поклонниками аналоговых и цифровых клавишных. Там обсуждалась возможность создания на одном или нескольких микроконтроллерах более совершенного инструмента, многоголосого, с управлением атакой-затуханием и ещё кучей наворотов. Причём такого, чтобы всё параметры регулировались, в отличие от теперешних «самоиграек» с набором готовых звуков. Вот и подумалось…

Тональный генератор для эми

Внимание! Перед тем как создавать тему на форуме, воспользуйтесь поиском! Пользователь создавший тему, которая уже была, будет немедленно забанен! Читайте правила названия тем. Пользователи создавшие тему с непонятными заголовками, к примеру: «Помогите, Схема, Резистор, Хелп и т.п.» также будут заблокированны навсегда. Пользователь создавший тему не по разделу форума будет немедленно забанен! Уважайте форум, и вас также будут уважать!

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Ищу схему импульсного генератора для выведения электроники из строя на расстоянии. Мощность должна быть такая, чтоб выводила из строя не экранированные устройства в приделах прямой видимости метров с двадцати.
Теперь параметры:
ограничение по массе: 20 килограмм(чтоб поднять можно было).
ограничение по размеру: чтоб влезала в здоровенную сумку(в идеале в портфель).
прочие ограничения:автономное питание(в идеале от аккумулятора, но можно припахать и UPS), не должна выдавать световой вспышки, звуковой удар нежелателен(тоесть слабый хлопок еще устроит, но не взрыв).
Детали имеющиеся в наличии: киловаттный магнетрон от микроволновки, два мота, четыре кондера из микроволновки, магазин с деталями, сайт amasing1.com, а также много опыта по работе с высоким напряжением.

Это сообщение отредактировал artyr iosifov — Oct 5 2010, 02:59 AM

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Cоучастник
Сообщений: 6178
Пользователь №: 44629
Регистрация: 4-March 09
Место жительства: Родина Первого Совета

Группа: Cоучастник
Сообщений: 424
Пользователь №: 61925
Регистрация: 23-February 10
Место жительства: Родина

Группа: Cоучастник
Сообщений: 6178
Пользователь №: 44629
Регистрация: 4-March 09
Место жительства: Родина Первого Совета

если живой останешься, то волос и бровей тоже не будет вобщем о женщинах можно больше не думать

Это сообщение отредактировал erde — Oct 5 2010, 04:22 PM

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Cоучастник
Сообщений: 6178
Пользователь №: 44629
Регистрация: 4-March 09
Место жительства: Родина Первого Совета

QUOTE (artyr iosifov @ Oct 5 2010, 05:18 AM)
20 килограмм(чтоб поднять можно было).
ограничение по размеру
автономное питание

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Cоучастник
Сообщений: 6178
Пользователь №: 44629
Регистрация: 4-March 09
Место жительства: Родина Первого Совета

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Cоучастник
Сообщений: 1783
Пользователь №: 39677
Регистрация: 25-November 08
Место жительства: Красноярск

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Автор
Сообщений: 23681
Пользователь №: 27360
Регистрация: 16-December 07
Место жительства: Ukraine

«Совершенство достигается не тогда, когда нечего добавить, а тогда, когда нечего убрать»
/Антуан де Сент-Экзюпери/

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Автор
Сообщений: 23681
Пользователь №: 27360
Регистрация: 16-December 07
Место жительства: Ukraine

«Совершенство достигается не тогда, когда нечего добавить, а тогда, когда нечего убрать»
/Антуан де Сент-Экзюпери/

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Автор
Сообщений: 23681
Пользователь №: 27360
Регистрация: 16-December 07
Место жительства: Ukraine

«Совершенство достигается не тогда, когда нечего добавить, а тогда, когда нечего убрать»
/Антуан де Сент-Экзюпери/

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Автор
Сообщений: 23681
Пользователь №: 27360
Регистрация: 16-December 07
Место жительства: Ukraine

«Совершенство достигается не тогда, когда нечего добавить, а тогда, когда нечего убрать»
/Антуан де Сент-Экзюпери/

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

А можно немного ближе к моему случаю?

Это сообщение отредактировал artyr iosifov — Oct 6 2010, 03:40 PM

Группа: Cоучастник
Сообщений: 705
Пользователь №: 44
Регистрация: 30-March 05
Место жительства: Украина

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Автор
Сообщений: 23681
Пользователь №: 27360
Регистрация: 16-December 07
Место жительства: Ukraine

QUOTE (Amid @ Oct 6 2010, 05:43 PM)
2_artyr iosifov: с заданными тобой TTX задача не выполнима с возможностями обычного человека,. Иначе бы уже столько паленой техники было бы в округе из за шаловливых умников-умельцев паять "жопку к жопке".

«Совершенство достигается не тогда, когда нечего добавить, а тогда, когда нечего убрать»
/Антуан де Сент-Экзюпери/

Группа: Cоучастник
Сообщений: 52
Пользователь №: 39750
Регистрация: 26-November 08
Место жительства: Южный Федеральный Округ

Группа: Автор
Сообщений: 23681
Пользователь №: 27360
Регистрация: 16-December 07
Место жительства: Ukraine

«Совершенство достигается не тогда, когда нечего добавить, а тогда, когда нечего убрать»
/Антуан де Сент-Экзюпери/

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Группа: Автор
Сообщений: 23681
Пользователь №: 27360
Регистрация: 16-December 07
Место жительства: Ukraine

«Совершенство достигается не тогда, когда нечего добавить, а тогда, когда нечего убрать»
/Антуан де Сент-Экзюпери/

Группа: Cоучастник
Сообщений: 23
Пользователь №: 66166
Регистрация: 14-May 10
Место жительства: Иерусалим

Думаю расчет целесообразнее начать с определения мощности и частоты необходимой для выведения из строя полупроводников.

Это сообщение отредактировал artyr iosifov — Oct 8 2010, 01:34 AM

Подписаться на тему
Уведомление на e-mail об ответах в тему, во время Вашего отсутствия на форуме.

Подписка на этот форум
Уведомление на e-mail о новых темах на форуме, во время Вашего отсутствия на форуме.

Скачать/Распечатать тему
Скачивание темы в различных форматах или просмотр версии для печати этой темы.

AN-1204. DTMF-генератор тональных сигналов на базе Silego GreenPAK SLG46620V

Тональный набор (Dual-tone multi-frequency signaling, DTMF) был разработан компанией Bell Labs в 50-х годах прошлого века для революционного на тот момент времени кнопочного телефона. Для представления и передачи цифровых данных в тоновом режиме используется пара частот (тонов) речевого частотного диапазона. В системе определены две группы из четырех частот, и информация кодируется одновременной передачей двух частот – по одной из каждой группы. Это дает в общей сложности шестнадцать комбинаций для представления шестнадцати разных чисел, символов и букв. В настоящее время DTMF-кодирование используется в широком спектре приложений в области связи и управления, что, например, подтверждается Рекомендацией Q.23 Международного союза электросвязи (МСЭ).

Читайте также  Съемник генератора мотоцикла 250

В данной статье описывается схема тонового DTMF-генератора, воспроизводящего все восемь частот и формирующего результирующий выходной двухтоновый сигнал. Рассматриваемая система была построена на базе микросхемы Silego GreenPAK ™ SLG46620V и операционных усилителей Silego SLG88104V. Выдаваемый результирующий сигнал представляет собой сумму двух частот, определяемых строкой и столбцом телефонной клавиатуры.

Предлагаемая схема использует четыре входа для выбора формируемой комбинации частот. Схема также имеет вход разрешения, который запускает генерацию и определяет продолжительность времени передачи сигнала. Частота выходного сигнала генератора соответствует требованиям стандарта МСЭ для DTMF.

Тоновые DTMF-сигналы

DTMF-стандарт определяет кодирование цифр 0-9, букв A, B, C и D и символов * и # в виде комбинации двух частот. Эти частоты разделены на две группы: группа высоких частот и группа низких частот. В таблице 1 показаны частоты, группы и соответствующие представления символов.

Таблица 1. Кодирование сигналов тоновом режиме DTMF

Группа верхних частот

Группа нижних частот

Частоты были выбраны таким образом, чтобы избежать кратных гармоник. Кроме того, их сумма или разность не дают другой DTMF-частоты. Таким образом, удается избежать гармоник или модуляционных искажений.

В стандарте Q.23 указывается, что погрешность каждой передаваемой частоты должна находиться в диапазоне ± 1,8% от номинального значения, а суммарные искажения (в результате гармоник или модуляции) должны быть на 20 дБ ниже основных частот.

Описанный выше результирующий сигнал может быть описан как:

s(t) = Acos(2πfhight)+ Acos(2πflowt),

где fhigh и flow являются соответствующими частотами из групп высоких и низких частот.

На рисунке 1 показан результирующий сигнал для цифры «1». На рисунке 2 показан частотный спектр, соответствующий данному сигналу.

Тональный DTMF-сигнал

Рис. 1. Тональный DTMF-сигнал

Спектр тонального DTMF-сигнала

Рис. 2. Спектр тонального DTMF-сигнала

Длительность DTMF-сигналов может быть различной и зависит от конкретного приложения, в котором используется тональное кодирование. Для наиболее распространенных приложений, значения длительностей, как правило, лежат между ручным и автоматическим набором. В таблице 2 показано краткое описание типовой продолжительности времени для двух типов набора.

Таблица 2. Длительность сигналов при тоновом наборе

Группа верхних частот

Группа верхних частот

Для получения большей гибкости DTMF-генератор, предлагаемый в данном руководстве, снабжен входом разрешения, который используется для старта генерации сигнала и определяет его длительность. При этом продолжительность сигнала равна длительности импульса на входе разрешения.

Аналоговая часть схемы DTMF-генератора

Рекомендация МСЭ Q.23 определяет DTMF-сигналы как аналоговые сигналы, созданные двумя синусоидальными волнами. В предлагаемой схеме DTMF-генератора микросхема Silego GreenPAK SLG46620V генерирует сигналы прямоугольной формы с желаемыми DTMF-частотами. Чтобы получить синусоидальные сигналы необходимой частоты и сформировать результирующий сигнал (сумма двух синусоидальных волн), потребуются аналоговые фильтры и сумматор. По этой причине в данном проекте было решено использовать фильтры и сумматор на базе операционных усилителей SLG88104V.

На рисунке 3 показана структура предлагаемой аналоговой части устройства.

Схема аналоговой обработки для получения DTMF-сигнала

Рис. 3. Схема аналоговой обработки для получения DTMF-сигнала

Для получения синусоидальных сигналов из прямоугольных импульсов используются аналоговые фильтры. После выполнения фильтрации происходит суммирование двух сигналов и формирование желаемого выходного двухтонового DTMF-сигнала.

На рисунке 4 представлен результат преобразования Фурье, используемого для получения спектра прямоугольного сигнала.

Спектр сигнала прямоугольной формы

Рис. 4. Спектр сигнала прямоугольной формы

Как можно заметить, прямоугольный сигнал содержит только нечетные гармоники. Если представить такой сигнал с амплитудой A в виде ряда Фурье, то он будет иметь следующий вид:

Анализ этого выражения позволяет сделать вывод, что если аналоговые фильтры имеют достаточное затухание для гармоник, то вполне реально получить синусоидальные сигналы с частотой, равной частоте исходного прямоугольного сигнала.

Принимая во внимание допуск на уровень помех, определенный в стандарте Q.23, необходимо обеспечить, чтобы все гармоники были ослаблены на 20 дБ или более. Кроме того, любая частота из группы нижних частот должна сочетаться с любой частотой из группы верхних частот. Учитывая эти требования, были разработаны два фильтра, по одному для каждой группы.

В качестве обоих фильтров использовались низкочастотные фильтры Баттерворта. Затухание фильтра Баттерворта порядка n можно рассчитать как:

A(f)[дБ] = 10 log(A(f) 2 ) = 10log(1+(f/fc) 2n ),

где fc — частота среза фильтра, n – порядок фильтра.

Разница в затухании между самой низкой частотой и самой высокой частотой каждой группы может быть не более 3 дБ, поэтому:

A(fHIGHER)[дБ] — A(fLOWER)[дБ] > 3 дБ.

Учитывая абсолютные значения:

A(fHIGHER) 2 / A(fLOWER) 2 > 2.

Кроме того, как мы уже говорили ранее, ослабление гармоник должно составлять 20 дБ или более. При этом наихудшим будет случай самой низкой частоты в группе, потому что ее 3-я гармоника является самой низкочастотной и находится ближе всего к частоте среза фильтра. Учитывая, что 3-я гармоника в 3 раза меньше фундаментальной, фильтр должен отвечать условию (абсолютные значения):

A(3fLOWER) 2 / A(fLOWER) 2 > 10/3.

Если эти уравнения применяются к обеим группам, то используемые фильтры должны быть фильтрами второго порядка. Это означает, что они будут иметь по два резистора и по два конденсатора, если их реализовывать с помощью операционных усилителей. При использовании фильтров третьего порядка чувствительность к допускам компонентов была бы ниже. Выбранные частоты отсечек фильтров составляют 977 Гц для группы нижних частот и 1695 Гц для группы верхних частот. При таких значениях отличия в уровнях сигналов в группах частот согласуются с приведенными выше требованиями, а чувствительность к изменениям частоты отсечки из-за допусков компонентов оказывается минимальной.

Принципиальные схемы фильтров, реализованные с помощью SLG88104V, представлены на рисунке 5. Номиналы первой пары R-C выбраны таким образом, чтобы ограничить выходной ток микросхемы SLG46620V. Второе звено фильтра определяет коэффициент усиления, который составляет 0,2. Амплитуда прямоугольных сигналов задает рабочую точку операционного усилителя на уровне 2,5 В. Нежелательные напряжения блокируются конденсаторами выходных фильтров.

Принципиальные схемы выходных фильтров

Рис. 5. Принципиальные схемы выходных фильтров

На выходе сигналы фильтров суммируются, и результирующий сигнал представляет собой сумму гармоник, выбранных из группы нижних и верхних частот. Для компенсации затухания фильтра амплитуду выходного сигнала можно подстроить с помощью двух резисторов R9 и R10. На рисунке 6 показана схема сумматора. На рисунке 7 представлена вся аналоговая часть схемы.

Принципиальная схема сумматора

Рис. 6. Принципиальная схема сумматора

Рис. 7. Аналоговая часть схемы

Цифровая часть схемы тонального DTMF-генератора

Цифровая часть схемы тонального DTMF-генератора включает целый набор генераторов прямоугольных импульсов – по одному для каждой частоты DTMF. Так как для создания этих генераторов требуется восемь счетчиков, то для их реализации была выбрана микросхема GreenPAK SLG46620V. На выходах цифровой схемы формируются два сигнала прямоугольной формы, по одному на каждую группу частот.

Прямоугольные сигналы формируются с помощью счетчиков и D-триггеров и имеют коэффициент заполнения 50%. По этой причине частота переключения счетчиков в два раза выше требуемой частоты DTMF, а DFF-триггер делит выходной сигнал на два.

Источником тактирования для счетчиков является встроенный RC-генератор 2 МГц, частота которого дополнительно делится на 4 или 12. Делитель выбирается с учетом разрядности и максимального значения каждого счетчика, необходимого для получения конкретной частоты.

Для генерации высоких частот требуется меньшее количество отсчетов, поэтому для их формирования используются 8-битные счетчики, тактируемые от внутреннего RC-генератора, сигнал которого поделен на 4. По той же причине более низкие частоты реализованы с помощью 14-битных счетчиков.

Микросхема SLG46620V имеет только три стандартных 14-битных счетчика, поэтому одна из нижних частот была реализована с помощью 8-разрядного счетчика CNT8. Чтобы число отсчетов укладывалось в диапазоне 0…255, для тактирования данного CNT8 пришлось использовать сигнал RC-генератора, поделенный на 12. Для этой схемы была выбрана частота с наибольшим числом отсчетов, то есть самая низкая частота. Это позволило минимизировать погрешность.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: