АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Генераторы синусоидальных колебаний

Читайте также:
  1. Амплитуда, период, частота, фаза колебаний.
  2. Вопрос. Теории циклических колебаний.
  3. Вопрос№13 Переменный ток. Генераторы
  4. Вопрос№15 Механические колебания. Виды колебаний. Параметры колебаний движения
  5. Гармонические колебания и их характеристики. Дифференциальное уравнение свободных гармонических колебаний.
  6. ГЕНЕРАТОРЫ
  7. Генераторы импульсов
  8. Генераторы оборудования синхронной цифровой иерархии SEC
  9. Генераторы пилообразного напряжения.
  10. Генераторы последовательностей случайных чисел
  11. Генераторы псевдослучайных чисел
  12. Генераторы сигналов различной формы. Генератор пилообразного сигнала.

Блок-схема электронного генератора синусоидальных колебаний

 

Усилитель усиливает входной сигнал в раз. При этом между выходным и входным напряжениями усилителя возникает фазовый сдвиг. К выходу усилителя подключена схема частотно-зависимой обратной связи, которая может представлять собой, например, колебательный контур. При этом напряжение обратной связи составляет . Обозначим аргумент комплексного коэффициента передачи звена обратной связи символом y.

Условием генерации стационарных колебаний замкнутой схемой является равенство выходного напряжения схемы обратной связи и входного напряжения усилителя. Это условие записывается следующим образом:

Коэффициент петлевого усиления должен, таким образом, равняться

Из последнего комплексного соотношения вытекают два вещественных:

Уравнение называют условием баланса амплитуд, а ниже — условием баланса фаз. Баланс амплитуд означает, что незатухающие колебания в замкнутом контуре могут существовать только тогда, когда усилитель компенсирует потери в схеме обратной связи. Условие баланса фаз означает, что восполнение энергии в системе производится в такт ее собственным колебаниям.

RС -генератор синусоидальных колебаний.

Простейшая схема -генератора синусоидальных колебаний на операционном усилителе и частотная характеристика цепи его обратной связи приведены на рисунке.

-генератор синусоидальных колебаний:

а — схема, б — частотная и фазовая характеристики цепи обратной связи

 

В качестве звена обратной связи использован полосовой -фильтр, частотные характеристики которого приведены на б). Здесь по оси абсцисс отложена нормированная частота W = w RC, поэтому средняя частота полосы прпопускания равна единице. Фазовый сдвиг на средней частоте y(1) = 0. Следовательно, для выполнения условия баланса фаз выход звена обратной связи должен быть подключен к неинвертирующему входу ОУ. Коэффициент усиления полосового фильтра на средней частоте |b(1)| = 1/3. Для выполнения условия баланса амплитуд ОУ по неинвертирующему входу должен иметь коэффициент усиления К= 3. Поэтому

В целом цепь, подключенная к ОУ (полосовой фильтр и делитель R 1 R 2), называется мостом Вина-Робинсона.

При строгом выполнении условия и идеальном ОУ в схеме будут существовать незатухающие колебания с частотой

Однако амплитуда этих колебаний не будет определена. Кроме того, даже самое незначительное уменьшение r 1 вызовет затухание колебаний. Напротив, увеличение R 1 приведет к нарастанию амплитуды колебаний вплоть до уровней ограничения выходного напряжения усилителя и как следствие к появлению заметных нелинейных искажений формы генерируемого колебания. Эти обстоятельства требуют использования в составе генератора системы автоматического регулирования амплитуды. В простейшем случае для этого вместо резистора R 2 используют нелинейный элемент, например микромощную лампу накаливания, динамическое сопротивление которой с ростом амплитуды тока увеличивается.

Сложность обеспечения высокой стабильности амплитуды колебаний при минимальных искажениях выходной синусоиды существенно усложняет построение генераторов синусоидальных колебаний и управление ими. Лучшие результаты во многих случаях, особенно на низких и инфранизких частотах, дает применение так называемых функциональных генераторов.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)