Простой импульсный генератор из акустической активной колонки.

Для изготовления такого генератора потребуется всего один проводок, который соединит вход усилителя звука с его выходом. Я так сделал, чтобы отложить визит к стоматологу. Два канала стерео усилителя настроил на разные частоты урчания своей кошки и приложил гудящие наушники к воспалённому месту. Учитывая в комплексе другие процедуры, связанные с чередования болеутоляющих таблеток и спиртовой анестезии, я сохранил, таким образом, свою печень и, наверно, уже не пойду к стоматологу. Диапазон лечебного воздействия урчания кошки лежит в пределах 20 – 150 Гц. Построенный мною генератор, как потом выяснилось, работоспособен от частоты тикающих часов (что составляет единицы герц) до ультразвуковой частоты (30 кГц), а мощность звуковых колебаний будет равна мощности, на которую применяемая микросхема усилителя рассчитана.

 Все опыты я проводил с микросхемой TDA7496LK, которая используется в стереофонических усилителях средней мощности. В данном случае это два 2-х ваттных усилителя с напряжением питания 10 - 18 вольт и током покоя (ток генератора без нагрузочного резистора) 25 – 35 мА. Использование двух усилителей открывает большие возможности в дальнейших экспериментах.

                                                               Как это работает.

Рис. 1.

 Получилась схема усилителя низкой частоты с внешней частотно зависимой положительной обратной связью (ПОС). Сам провод или соединение выхода с входом является цепью обратной связи, а частота генерации зависит от входной емкости разделительного конденсатора, установленного на входе микросхемы и её входного сопротивления.

Рис. 2.

 Усиленный флюктуационный шум активных элементов микросхемы через цепь обратной связи поступает на вход и совпадает по фазе с шумами первичных каскадов усиления, что дает прирост усиления и приводит к самовозбуждению усилителя на частоте генерации.

                                                     Что надо предусмотреть.

Рис. 3.

 Размах импульсов на выходе генератора будет практически равен напряжению питания микросхемы и может испортить наушники или напугать соседей в случае подсоединённого громкоговорителя. Поэтому, как индикатор работоспособности генератора, я подключал головные телефоны через ограничивающий резистор 150 Ом, а вместо громкоговорителя я использовал резистор 12 Ом с мощностью рассеивания 2 Вт.

                        Частотно зависимая обратная связь.

 В простейшем случае это разделительный конденсатор. Чем больше его номинал, тем ниже частота генерации. Так для самой низкой частоты я использовал конденсатор с номиналом 2,2 мкФ, а для частоты ультразвука (30 кГц) номинал равен 200 пФ. Выше этой частоты подниматься не стал из-за ухудшения фронтов импульсов, которые в дальнейшем, с ростом частоты,  должны превратиться в синусоидальный сигнал и с уменьшением номинала разделительного конденсатора влияние ПОС уменьшается и генератор превращается опять в усилитель, но уже с более высоким коэффициентом передачи.

 Улучшить фронты импульсов в конкретном случае помогла цепочка ПОС, состоящая из трёх конденсаторов. Переключая частотно зависимые цепочки я, таким образом, изменяю частоту генератора.

 Кстати, микросхема TDA7496LK имеет регулятор громкости, который в случае её использования в качестве генератора будет менять частоту генерации в некоторых пределах. Так, при использовании номиналов конденсаторов 0,01 мкФ в частотно зависимой цепи, частотный диапазон с номиналами резисторов R, R1, R2  (указанных в схеме на рис.5) лежит в пределах  500 Гц – 2,5 кГц.

Рис. 5. Регулятор громкости меняет частоту генератора в пределах 500 Гц - 2,5 кГц.

                             Параметры импульсного генератора низкой частоты.

Диапазон 1 Гц – 30 кГц.

Размах импульсов на резистивной нагрузке 150 Ом почти равен напряжению питания микросхемы Vп, ток потребления 35 мА.

Размах импульсов на резистивной нагрузке 12 Ом равен  Vп – 2 В, ток потребления 190 мА (Vп 12 В).