Synchronizowany generator 50Hz

Jeśli częstotliwość sieci ma być wykorzystywana jako częstotliwość wzorcowa zegara, opisany poniżej układ synchronizowanego generatora oferuje szereg zalet w porównaniu z detektorem przejścia przez zero. Krótkookresowy zanik sygnału synchronizującego nie prowadzi do nieobliczalnych skutków mogących wystąpić w układach wykorzystujących częstotliwość zegarową, a zakłócenia w sieci nie powodują negatywnych skutków. Układ generatora jest bardzo prosty. Dzięki dodatniemu sprzężeniu zwrotnemu przez R5 układ posiada histerezę, co powoduje, że napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego przechodzi w stan H, gdy napięcie na kondensatorze C1 spadnie poniżej dolnego progu i przechodzi w stan L, gdy napięcie na kondensatorze C1 przekracza górny próg. Ponieważ C1 jest ciągle ładowany lub rozładowywany (przez R1), na wyjściu wzmacniacza mamy przebieg prostokątny. Współczynnik wypełnienia jest zależny od R3 i R4 i przy podanych wartościach jest na pewno mniejszy od 50%. Częstotliwość oscylacji, zależna od R1 i C1, powinna być nieznacznie większa od częstotliwości sieci, a zatem powinna wynosić 55...60Hz. Synchronizacja częstotliwością sieci dokonuje się poprzez D1, R2 i powinna być pobierana z punktu przed prostownikiem zasilacza. Podczas dodatniego półokresu (lub pulsującego napięcia wyprostowanego) kondensator rozładowuje się nieco wolniej, częstotliwość oscylacji spada i przyjmuje częstotliwość sieci. Mechanizm ten pociąga za sobą stałe przesunięcie fazowe pomiędzy napięciem sieci a sygnałem wyjściowym. Przesunięcie to zależne jest od różnicy częstotliwości sieci i oscylatora oraz od amplitudy napięcia synchronizującego. Kilka praktycznych uwag: gdy napięcie transformatora (synchronizujące) leży poza przedziałem 5....20V, należy zmienić wartość R2. Przed zastosowaniem układu należy zmierzyć częstotliwość oscylacji przy zwartym wejściu synchronizującym. Powinna ona, jak już wspomniano, być nieco większa od częstotliwości sieci. Częstotliwość jest zależna od typu wzmacniacza operacyjnego - jego wybór nie jest krytyczny. Nie zaleca się stosowania układu 741 - przy napięciu zasilania 5V pojawiają się problemy. Takie wzmacniacze jak TLC272, TLC271 czy TLC2201 nadają się bardzo dobrze. Jeśli zależy nam na krótkich zboczach, proponujemy komparator LM339. Ponieważ posiada on wyjście typu otwarty kolektor, należy pomiędzy wyjście a szynę zasilania włączyć rezystor (kilka kom). Pobór prądu opisanego układu wynosi kilka mA.

---