Электронная лаборатория на IBM PC



         

10.13. RС-генераторы


RC-генераторы на базе ОУ выполняются с использованием фазосдвигающих или частотно-избирательных цепей.

Схема RC-генератора первого типа показана на рис. 10.45, a [48]. В ней обратная связь вводится через фазосдвигающую цепь лестничной структуры, состоящую из резисторов R и конденсаторов С. Для получения требуемого коэффициента усиления ОУ охватывается дополнительно частотно-независимой обратной связью через резистор R3.

Для возникновения автоколебаний необходимо, чтобы коэффициент усиления был больше единицы. В то же время для получения минимальных искажений генерируемого сигнала необходимо, чтобы он был близок к единице. Для разрешения этих противоречивых требований в генераторе введена нелинейная обратная связь с помощью диодов VD1 и VD2, которые начинают открываться только после того, как амплитуда автоколебаний превысит постоянное запирающее напряжение смещения, задаваемое с помощью делителей на резисторах Rl, R2. При открывании диодов глубина обратной связи увеличивается и коэффициент усиления уменьшается, что приводит к стабилизации амплитуды автоколебаний. Напряжения смещения диодов обычно подбираются при настройке.

Ориентировочное значение частоты колебаний генератора по схеме на рис. 10.45, а определяется по формуле [48]:

PACK5184.jpg

Теперь рассмотрим результаты осциллографических измерений (рис. 10.45, 6). Из осциллограмм видно, что форма колебаний далека от идеальной. Период колебаний, определяемый временным интервалом Т2-Т1 между визирными линейками, равен 375 мс, тогда как по расчету он равен 218 мс. Такое несоответствие вполне возможно, так как использованная формула имеет ориентировочный характер (см. разд. 8.1).

PACK5185.jpg

PACK5186.jpg

Перестройка частоты автоколебаний цепочечных генераторов затруднена, поэтому их обычно используют только в неперестраиваемых генераторах. Перестраиваемые RC-генераторы чаще всего создаются на основе многокаскадного усилителя, охваченного избирательной положительной обратной связью через мостовую цепь, например, мост Вина. В такой схеме для получения синусоидальных колебаний определенной частоты необходимо, чтобы условия возбуждения выполнялись только для этой частоты. Усилители переменного тока, используемые в подобных генераторах, имеют четное число каскадов, которые обеспечивают фазовый сдвиг выходного напряжения по отношению к входному, кратный 360". Анализ генератора с мостом Вина показывает [48], что при этом необходимо еще обеспечить коэффициент обратной связи, примерно равный 1/3.

PACK5187.jpg




Содержание  Назад  Вперед