generat nap sin007

Instrukcja do ćwiczenia - Generatory napięć sinusoidalnych 7

niewielkie zniekształcenia oraz możliwość uzyskania dokładnie określonej częstotliwości w dość szerokim zakresie - od ułamka herca do kilku megaherców.

Instrukcja do ćwiczenia - Generatory napięć sinusoidalnych 7

-o

li

Uwy

X

Rys. 9.9. Schemat ideowy generatora z mostkiem Wiena

Rys. 9.10. Generator z mostkiem Wiena i stabilizacją amplitudy za pomocą diod Zenera

Elementy R\, Ri, Cj, Ci mostka są umieszczone w pętli dodatniego sprzężenia zwrotnego, natomiast R3, Rą - w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego wzmacniacza operacyjnego. Warunki generacji, opisane wzorami (9.5) i (9.7) są spełnione, jeśli:

(9.26)

Ą R, C₂

oraz:

fo =

1

271^(7,

(9.27)

Dobierając R\= Ri= R i Cj= Ci- C, wyrażenie (9.27) określające częstotliwość oscylacji upraszcza się do postaci:

fo =

_1_

2n RC

(9.28)

a stosunek RąIRt,= 2. Ponieważ tłumienie mostka Wiena dla częstotliwości fo wynosi 1/3, więc wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego zależne od stosunku R4/R3 dobiera się 3. Niespełnienie warunku generacji (9.4) będzie wpływało na wzrost lub zmniejszenie się w czasie międzyszczytowej amplitudy oscylacji na wyjściu generatora. Na przykład, jeśli dodatnie sprzężenie zwrotne przeważy nada ujemnym, to amplituda oscylacji może wzrosnąć aż do wystąpienia nasycenia się wzmacniacza, co będzie powodem znacznych zniekształceń przebiegu. Z kolei przy zbyt silnym ujemnym sprzężeniu zwrotnym amplituda oscylacji może znacznie zmaleć lub oscylacje mogą w ogólnie zaniknąć.

W praktyce problem stabilizacji amplitudy przebiegu sinusoidalnego rozwiązuje się przez taką zmianę ujemnego sprzężenia zwrotnego, aby przeciwdziałała ona zmianom amplitudy oscylacji. Najprostszym sposobem utrzymania amplitudy na stałym poziomie polega na zastąpieniu rezystora R3 elementem o rezystancji uzależnionej od średniej amplitudy sygnału. Elementami takimi może być żarówka lub termistor. Ponieważ rezystancja każdego z tych elementów jest nieliniową funkcją amplitudy drgań, więc zmiany rezystancji będą wpływały na zmiany stosunku R4/R3 i tym samym będą uzależniały wzmocnienie w pętli układu od amplitudy drgań. Jest to najprostsza forma realizacji automatycznej regulacji wzmocnienia (ARW). W generatorach z mostkiem Wiena są również powszechnie stosowane metody stabilizacji amplitudy polegające na zastosowaniu symetrycznych diod prostowniczych lub diod Zenera (rys. 9.10)przyłączonych równolegle do jednego z rezystorów np. Rą obwodu ujemnego

Materiały powielane.

Wersja robocza skryptu z AEiUE - Gliwice 2009