potrzebuję schemat generatora akustycznego GA1

Question

Accepted Answer

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie • Oryginalny generator akustyczny GA-1 FPN Poznań UNITRA-ZOPAN jest klasycznym generatorem sinusoidalnym mostka Wiena ze stabilizacją amplitudy żarówką 6 V 0,1 A wersja FPN lub termistorem NTC MAZ-20 wersja ZOPAN. • Pełny schemat ideowy znajduje się w instrukcji serwisowej GA-1 format PDF, skan – patrz sekcja „Praktyczne wskazówki” – linki do publicznie dostępnych archiwów. • Układ obejmuje: wzmacniacz operacyjny hybryda tranzystorowa, mostek Wiena z przełączanymi sekcjami RC 20 Hz – 20 kHz, pre-regulator amplitudy i sieciowy zasilacz transformatorowy ok. 2×12 V 9–12 W. Kluczowe punkty – Sygnał wyjściowy: 0-2 V RMS, THD ≈ 0,5–1 %. – Zasilanie: 230 V AC → transformator → prostownik → filtr RC ok. ±15 V symetryczne w wersji ZOPAN. – Element nieliniowy żarówka NTC utrzymuje poziom sygnału bez przesterowania. Szczegółowa analiza problemu 1. Struktura układu 1. Blok wzmacniacza – wczesna hybryda tranzystorowa lub pojedynczy wzmacniacz operacyjny w późniejszych egzemplarzach µA741, wzmocnienie otwarte ≈ 200. 2. Filtr mostka Wiena • Ramiona aktywne: R1, C1 szereg i R2, C2 równolegle. • Przełącznik zakresów S1 wybiera 3 dekady: 20–200 Hz, 200 Hz–2 kHz, 2–20 kHz FPN lub 10–100 kHz ZOPAN. Typowe wartości jednego toru: R = 10 kΩ–1 MΩ, C = 10 nF–1 µF. • Dokładna częstotliwość: f0 = frac{1}{2pi R C} po przełączeniu S1 RC są mnożonedzielone o ×10. 3. Stabilizacja amplitudy • Żarówka 6 V0,1 A w pętli ujemnego sprzężenia – jej rezystancja rośnie z temperaturą, ograniczając wzmocnienie do ≈ 3. • Wersja ZOPAN: NTC MAZ-20 w szeregu z rezystorem, podobny efekt. 4. Wzmacniacz wyjściowy tłumik – potencjometr 1 kΩ–2,5 kΩ w obwodzie sprzężenia dla płynnej regulacji poziomu oraz wyjściowe BNCCINCH przez kondensator 4,7 µF. 5. Zasilacz • Transformator 230 V ∼ 2×12 V lub 1×15 V, prostownik mostkowy, kondensator 1000 µF35 V, rezystor-bleeder 2,2 kΩ. • Niektóre płytki zawierają stabilizator ±12 V LM78127912. 2. Działanie Po włączeniu zasilania wzmacniacz ma zbyt duże wzmocnienie A > 3, więc mostek Wiena zaczyna oscylować. Gdy amplituda rośnie, żarówkaNTC nagrzewa się, podnosząc rezystancję → efektywne wzmocnienie spada do punktu krytycznego A ≈ 3 i sygnał stabilizuje się z małymi zniekształceniami. 3. Typowe wartości elementów wersja FPN – dla środkowego podzakresu 200 Hz–2 kHz R1 = R2 = 10 kΩ, C1 = C2 = 82 nF → f₀ ≈ 194 Hz na pierwszym podzakresie. Przełączanie obejmuje zamianę RC ×10 lub ÷10. 4. Porównanie z błędną wersją „UL1403” Część źródeł offline myli GA-1 z późniejszymi ćwiczeniowymi „generatorami brzęczykowymi” bazującymi na UL1403 lub NE555 fala prostokątna. Oryginalny GA-1 to generator sina – nie prostokątny – i nie zawiera UL1403. Aktualne informacje i trendy – Instrukcje i schematy GA-1 krążą w formie PDF-ów skanowanych z lat 7080; najczęściej udostępniane są na forum Elektroda.pl wątek: „schemat generatora akustycznego GA-1” oraz w repozytorium dydaktyka.fizyka.szc.pl. – Współcześnie do celów edukacyjnych zastępuje się GA-1 przystępnymi cenowo generatorami DDS AD9833, Si5351 lub mini-generatorami falowym FY-6800, MHS-5200A z THD < 0,1 %. – Trend branżowy zmierza w stronę cyfrowej syntezy bez elementu nieliniowego; symulację lampyNTC realizuje DSP. Wspierające wyjaśnienia i detale • Żarówka vs NTC – przy braku oryginału można zastosować szereg diód 1N4148 z rezystorem 100 Ω w pętli sprzężenia; jednak TRH Total Harmonic Distortion wzrośnie. • Kalibracja: podać sygnał 1 kHz do oscyloskopu, dobrać prąd żarówki tak, aby sinusoida była bez „spłaszczeń” i THD ≤ 1 %. • Zamiennik transformatora: dowolny 2×12 V0,5 A z ekranem; napięcie wyższe grozi nadmiernym nagrzaniem żarówki, co powoduje „dziurawe” widmo. Aspekty etyczne i prawne • Dokumentacja GA-1 podlega ochronie prawa autorskiego Ustawa 4 lutego 1994 r.. Upublicznianie pełnego skanu jest dozwolone tylko w granicach dozwolonego użytku lub za zgodą właściciela praw Skarb Państwa FPN-Poznań. • W odpowiedzi podaję lokalizację publicznie dostępnych skanów – pobieranie odbywa się na własną odpowiedzialność. Praktyczne wskazówki 1. Pozyskanie schematu – Forum Elektroda.pl, wątek: „schemat generatora akustycznego GA-1” – link do skanu PDF ≈ 1 MB. – Repozytorium dydaktyka.fizyka.szc.pl → katalog „pdf187.pdf” instrukcja GA-1. 2. Naprawa – Wymień kondensatory elektrolityczne C > 30-letnie. – Sprawdź żarówkę 6 V0,1 A – jeżeli włókno jest czarnematowe, zastąp nową lub NTC 1 kΩ25 °C + rezystor 470 Ω. – Przełączniki dekadowe oczyścić preparatem kontaktowym – utlenione styki zwiększają R i rozstrajają mostek. 3. Modernizacja – Dodaj bufor op-amp TL071 przy wyjściu – zmniejsza obciążenie mostka. – Zamiast żarówki można użyć LED + LDR Opto-LDR, co skraca czas rozruchu < 0,5 s. 4. Testy – Kontrola THD: prosty analizator FFT z karty dźwiękowej PC; prawidłowo zestrojony GA-1 uzyskuje THD ≈ 0,5–1 %. Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe – Zakres napięcia sieciowego 230 V ± 10 % bez układu soft-start może powodować różnice w odporności na wzbudzenie. – Stabilność temperaturowa zależy od obudowy: zamknięcie w metalowej skrzynce + niewielka wentylacja ogranicza dryft częstotliwości do < 0,05 %. – Lampowy element nieliniowy starzeje się; po kilku tysiącach godzin rezystancja zimnego włókna wzrasta i układ może gasnąć po kilku sekundach. Sugestie dalszych badań – Porównanie klasycznego mostka Wiena żarówka z algorytmem AGC w układach DDS np. AD9106 pod względem THD i szumu fazowego. – Badanie wpływu różnych opto-elementów LED+LDR, Vactrol na stabilność amplitudy przy szybkim strojeniu RC. – Implementacja GA-1 w LT-Spice Multisim wraz z modelem termicznym żarówki – ułatwia dydaktykę. Krótkie podsumowanie Generator akustyczny GA-1 to historyczny, edukacyjny generator sinusoidalny 20 Hz – 20 kHz, oparty na mostku Wiena i stabilizacji amplitudy żarówką lub termistorem. Schemat nie jest powszechnie publikowany, lecz można go legalnie pozyskać z otwartych repozytoriów lub forów PDF-y skanów instrukcji FPNUNITRA-ZOPAN. Przy naprawie kluczowe są: kondensatory, element stabilizacji żarówkaNTC i przełączniki RC. Współczesne alternatywy to generatory DDS, lecz klasyczny GA-1 wciąż stanowi cenne narzędzie dydaktyczne do demonstracji analogowych metod generacji niskozniekształceniowej sinusoidy.

Schemat generatora akustycznego GA-1 FPN Poznań, UNITRA-ZOPAN – mostek Wiena, żarówka, NTC

Pytanie

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

Szczegółowa analiza problemu

1. Struktura układu

2. Działanie

3. Typowe wartości elementów (wersja FPN – dla środkowego podzakresu 200 Hz–2 kHz)

4. Porównanie z błędną wersją „UL1403”

Aktualne informacje i trendy

Wspierające wyjaśnienia i detale

Aspekty etyczne i prawne

Praktyczne wskazówki

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

Sugestie dalszych badań

Krótkie podsumowanie