Генератор синусоидального сигнала

Генераторы синусоидальных колебаний осуществляют преобразование энергии источника постоянного тока в переменный ток требуемой частоты. Они выполняются на основе усилителей со звеном положительной обратной связи, обеспечивающей устойчивый режим самовозбуждения на требуемой частоте.

В современной электронной аппаратуре на основе операционных усилителей строятся схемы формирования сигналов синусоидальной формы с точно заданными значениями частоты, амплитуды и длительности. Для стабилизации амплитуды выходного сигнала применяется отрицательная обратная связь, которая изменяется в зависимости от амплитуды выходного сигнала таким образом, что в результате ее действия амплитуда выходного сигнала не изменяется.

Из числа таких схем наибольшее распространение получила схема с RC- контуром и с мостом Вина в цепи ОС (Рис. 3).

Мост Вина представляет собой двойной делитель напряжения, первый из которых является частотно-зависимой цепью. Этот делитель ослабляет напряжение тем больше, чем заметнее текущая частота отличается от его cсобственной, квазирезонансной частоты .

Частота, при которой мост Вина приходит в равновесие (т.е. частота генерации):

;

Обычно R2=R4=R и С1=С2=С. Таким образом: ;

Усилитель должен иметь коэффициент усиления Ku = 3. При меньшем усилении колебания затухают, при большем - выходной сигнал будет достигать насыщения и форма сигнала не будет синусоидальной.

Рис. 3.5.1. Схема генератора с мостом Вина в ПОС

При R87=R88=3,3кОм на выходе схемы наблюдаются колебания частотой f = 1кГц, амплитудой 0,775В и коэффициентом гармоник - не более 0,01%.

Для получения минимального уровня коэффициента гармоник необходимо соблюдать условие равенства R87=R88 и C13=C14 (Допуск для этих элементов не более 1%). Изменяя резисторы R88 и R87 регулируется частота колебаний.

Отрицательную обратную связь образуют резисторы R89, R90 и лампа накаливания HL6 в качестве нелинейного сопротивления, чем и достигается стабилизация напряжения. Для регулирования амплитуды подстраивают резистор R90.

Для выполнения условия баланса амплитуд на частоте квазирезонанса, выбирается R89=180 Ом. В качестве ОУ используется микросхема К574УД2, а в качестве лампы накаливания две последовательно включенные CMH6.3-20.

Прочтите также:

Разработка системы управления ГАП (РТК), механообработка
Сегодня можно с уверенностью утверждать, что направление технического перевооружения производства на основе гибкой автоматизации всех его процессов получило всеобщее признание в машиност ...

Разработка и изготовление комплекса усиления и оцифровки сигнала на основе микроконтроллера
Развитие микроэлектроники и широкое ее применение в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами является в настоящее врем ...

Проект зональной сети передачи данных
Система передачи данных - система, предназначенная для передачи информации как внутри различных систем инфраструктуры организации, так и между ними, а также с внешними системами. Опреде ...