Материалы по всему курсу схемотехники (необработанное) (1.4.4.3 Вопрос № 11)

Посмотреть архив целиком

Генератор синусоидальных колебаний на основе моста Вина


Так как мост Вина на частоте настройки имеет максимум, то в активном фильтре ( избирательном усилителе) он должен стоять в цепи положительной обратной связи. Но для того, чтобы вместо избирательного усилителя не получился генератор, необходимо положительную обратную связь компенсировать отрицательной. Ввиду того что интегральный усилитель постоянного тока (УПТ) имеет и инвертирующий и неинвертирующий входы, активный фильтр на основе моста Вина можно реализовать на одном УПТ. В этом случае в цепь положительной обратной связи ставится мост Вина, а отрицательная обратная связь осуществляется по инвертирующему входу с помощью параллельной схемы суммирования. Схема частотно-избирательного усилителя приведена на рис.1. Через RОС устанавливается рабочая точка и напряжение смещения на выходе. На рис.2. приведены АЧХ и ФЧХ моста Вина.

RОС


RГ

R

C

C

R

UВЫХ

UВХ















Рис.1. Схема частотно-избирательного усилителя на мосте Вина.


W()

()



/4

-/4

-/2

/2

+0.7

-0.7

+0.7



Рис.2. АЧХ и ФЧХ моста Вина.



Комплексный коэффициент передачи для моста Вина:


С учетом выражения:



можно вывести комплексный коэффициент передачи усилителя:


;


где добротность

Коэффициент усиления на частоте настройки :

Передаточная функция моста Вина и последовательно включенных дифференцирующих и инерционных цепей имеют аналогичное выражение.


R

C



R

C

U1

U2



Рис.3. Симметричный мост Вина.





С

R

ZЭГ

R

а

б


R

C

U1

U2

EГ

U2

C


Рис.4. Схема частотно-избирательной цепи, составленной из последовательно включенных дифференцирующей и инерционной цепей и эквивалентная схема замещения.



В соответствии со схемой замещения



Передаточная функция, равная отношению U2(p) к U1(p) будет:



Как видно из формулы, передаточная функция такой цепи совпадает с передаточной функцией моста Вина. Поэтому , Q, АЧХ, ФЧХ будут такими же, как у моста Вина.

Схема частотно-избирательного усилителя на основе такой цепи приведена на рис.5.




UВХ

UВЫХ

R

C

R

C

RГ

RОС


Рис.5. Схема частотно-избирательного усилителя на основе последовательно включенных дифференцирующей и инерционной цепей.



При построении генератора синусоидальных сигналов должно выполняться условие возникновение автоколебаний. Система должна находится на границе устойчивости. Если система будет неустойчивой, то амплитуда будет непрерывно возрастать.


+j


+1

устойчива

неустойчива

-1,j0

Wp(j0)


Условие возникновения автоколебаний:



Если амплитуда не возрастает, то это значит, что система находится на границе устойчивости.


Условие баланса амплитуд и фаз:



Рис. 6. АФХ поясняющая работу генератора

синусоидальных сигналов.


На рис.7. приведена схема генератора синусоидальных сигналов на основе моста Вина.


Инвертирующий усилитель на ОУ1, R1, R2 предназначен для обеспечения положительной обратной связи. Диоды VD1, VD2 предназначены для ограничения насыщения ОУ(ограничения по амплитуде).



RД

R2

R1

RГ

RОС

R

C

C

R

VD1

VD2

1

2


Рис.7. Схема генератора синусоидальных колебаний на основе моста Вина.


Случайные файлы

Файл
160406.rtf
132293.rtf
141468.rtf
18707.rtf
5438.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.