Такое устройство можно рассматривать, как некоторый аналог генератора на популярной микросхеме TL494, но имеющим более широкие возможности для формирования импульсов. Оно может генерировать на двух своих каналах импульсы с независимой скважностью и сдвигом фаз между ними. Первый канал может формировать импульсы со скважностью 1…99% и с шагом 1%, что при её максимальном значении и максимальной частоте даёт на выходе импульс длиной около 200 нс. Второй канал формирует импульсы со скважностью 3…93% и с шагом 3%. Фаза между этими импульсами регулируется с шагом в 1%. Все заданные регулировки сохраняются в долговременной памяти микроконтроллера и не обнуляются при выключении питания (гарантия сохранности данных более сорока лет). Диапазоны частот генератора от 4 до 14 кГц, и от 14 до 54 кГц, но их всегда можно расширить. В каждом диапазоне осуществляется плавная регулировка частоты при помощи переменного резистора.

К двум выходам представленного здесь генератора можно подключать различные драйверы по управлению биполярными, IGBT и MOSFET транзисторами, что делает его незаменимым для построения большого класса устройств, с помощью которых можно, например, исследовать феномены свободной энергии, не боясь спалить дорогостоящее оборудование.

На следующем видео показаны возможности этого простого генератора, подключенного к двухлучевому осциллографу.

Сердцем устройства является микроконтроллер PIC16F684 в 14-ти выводном корпусе. Его максимальное потребление, при максимальной частоте, составляет всего около 4 мА при 5 В питания, а его стоимость сопоставима с микросхемой TL494. В схеме применены два нестандартных для такого типа микроконтроллеров решения, позволяющие получить два независимых канала и плавную регулировку частоты при помощи переменного резистора (R1).

Так же, как в классической схеме c TL494, здесь присутствуют две ручки управления: переменный резистор R1 (управляет частотой) и энкодер EN1, который управляет скважностями импульсов и фазой между ними (A-B-C). Это становится возможным за счёт его дополнительной функции — кнопки (S1-S2), переключающей режимы управления (рис. 1).

По умолчанию, включён первый режим, в котором, вращением ручки энкодера мы можем регулировать скважность импульсов в канале CHA. Нажатием кнопки на энкодере мы переключаемся во второй режим, где можем регулировать скважность импульсов в канале CHB. Ещё одно нажатие кнопки на энкодере переключает нас в третий режим, в котором регулируется фаза между импульсами в этих двух каналах.

Переключение режимов управления сопровождается свечением соответствующего светодиода:

• D1 — регулировка скважности импульсов первого канала (CHA),
• D2 — регулировка скважности импульсов второго канала (CHB),
• D3 — регулировка разности фаз между импульсами двух каналов.

По умолчанию, применяется диапазон частот генератора от 14 до 54 кГц. Но если замкнуть контакты переключателя SW1 то диапазон изменится на 4..14 кГц. Следуя этому же принципу — добавляя частотозадающую ёмкость C1 — можно раширить число диапазонов, если это необходимо.

Установленные вами настройки сохраняются достаточно просто: на энкодере нажимается кнопка и, при нажатой кнопке, ручка энекодера поворачивается хотя-бы на одну позицию (в любую сторону). При этом, несколько раз одновременно мигнут все три светодиода D1-D3. На этом процесс записи завершён. Теперь, даже если питание отключится, все настройки сохраняются.

Ниже приводятся электронные детали и их возможные замены (в скобках):

• DD1 — микроконтроллер PIC16F684 (SPIC16F684);
• EN1 — энкодер с кнопкой (переключателем), например EC11;
• SW1 — любой переключатель или кнопка с фиксацией, например;
• D1-D3 — любые светодиоды на напряжение ниже 4-х вольт, например.

Резисторы и конденсаторы здесь можно применить любые, на ваше усмотрение. Единственное требование к точности резистора R2: отклонение от номинала должно быть не более 2%.

Прошивается pic-контроллер очень просто, этому посвящена отдельная заметка.

При монтаже нужно уделить внимание только частотозадающей части: выводу 2 контроллера RA5, резистору R1 и конденсатору C1. Для меньших наводок, расстояния между этим элементами должны быть как можно короче.

Для правильно собранной схемы, и прошитого микроконтроллера, настройки не требуются. После подачи питания на плату, схема начинает работать через 2 секунды, такая задержка необходима для стабильного включения. Подключите двухлучевой осциллограф к каналам CHA и CHB, и покрутите ручку энкодера. Всё должно сразу начать работать.

Ниже приводится разводка печатной платы для варианта с адаптером по питанию. Обратите внимение, что контроллер DD1 здесь применяется в корпусе DIP14. Вся схема может питаться от источника напряжения 5-24 В.

В этой части мы рассмотрели схематический вариант генератора, для которого не важна большая точность задающей частоты. Зато в этом случае мы можем получать любые частоты на его выходе, при помощи довольно простой регулировки переменным резистором. В последующих частях мы представим варианты схемы с кварцевыми частотозадающими цепями, где точность будет определяться кварцевым резонатором. Однако все полученные таким образом частоты будут фиксированные и меняться — с помощью переключателя.