Генератори гармонійних сигналів НЧ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

У статті описано декілька простих виконаних на ОУ генераторів НЧ, що перебудовуються виборчим фільтром на основі моста Вина або гіратора та стабілізуються по амплітуді сигналу. Для читачів будуть корисні формули розрахунку частотно-виборчого ланцюга та відомості про особливості роботи генераторів на межах смуги робочих частот.

У низькочастотних генераторах гармонійних коливань часто використовують міст Вина та значно рідше низькочастотний гіратор. Генератор з мостом Вина простий, але для нього необхідний здвоєний елемент, що перебудовується - резистор або конденсатор. Гіратор дозволяє використовувати для перебудови частоти лише один змінний резистор. Для отримання сигналу з коефіцієнтом нелінійних спотворень близько 0.01% обох варіантах застосовують терморезистори.

На рис. 1 показано схему генератора з мостом Вина.

Два частотно-залежні плечі моста підключені до неінвертованого входу диференціального підсилювача. Два інших плеча підключені до входу, що інвертує. Вихідна напруга стабілізує напівпровідниковий терморезистор типу ПТМ-2/0,5, який зазвичай застосовується в промислових генераторах з мостом Вина. Особливістю цього елемента є мала споживана потужність: в режимі стабілізації на ньому падає напруга 2 при струмі 0,5 мА. Вихідна напруга генератора близько 3 і при перебудові частоти практично не змінюється. Частота генерації визначається виразом

f=1/2(PI*R*C) [1] при R=R2=R4, C=C1=C3.

Для перебудови частоти генерації використовують здвоєні резистори змінні або змінні конденсатори.

Стабільність амплітуди сигналу генератора значною мірою залежить від того, наскільки однаково змінюються обидва елементи перебудови частоти. Однак змінні резистори з часом можуть змінити опір. У зв'язку з цим важко досягти точності встановлення частоти за шкалою протягом усього терміну експлуатації. Кращі результати виходять зі здвоєним блоком змінних конденсаторів (краще з повітряним діелектриком), у якого для вирівнювання початкової ємності та обмеження діапазону перебудови частоти секції зашунтовані конденсаторами підлаштування. Використовуючи звичайний блок змінних конденсаторів, можна отримати десятикратне перекриття частотою в одному діапазоні. Для попередження паразитного самозбудження генератора на високих частотах введено коригуючий конденсатор C5. Для цієї ж мети вихідний сигнал знімається через резистор R5, що розв'язує. Такий пристрій може генерувати сигнали частотою до 500 кГц, проте на частотах вище 100 кГц його нелінійні спотворення зростають через зниження посилення та появи фазового зсуву в ОУ. На найнижчих частотах звукового діапазону відзначається збільшення спотворень через недостатню теплову інерцію терморезистора.

У разі утруднення придбання терморезистора для стабілізації амплітуди можна використовувати мініатюрну лампочку розжарювання (наприклад, типу СМН-10). Однак вихідного струму диференціального підсилювача для встановлення лампочки в режим стабілізації (коли її нитка має темно-червоний колір) не вистачає, і потрібен потужніший вихідний каскад. Для цього в генератор за схемою на рис. 2 введено емітерний повторювач.

Високоякісний генератор гармонійних сигналів з гіратором був описаний раніше [2]. Перевагою гіратора є те, що при його застосуванні немає необхідності витримувати рівність параметрів елементів частотно-залежних ланцюгах. На рис. 3 показана простіша схема генератора, що не містить стабілізуючого терморезистора.

Проте амплітуда вихідної напруги в цьому генераторі залишається практично постійною у широкому діапазоні частот. Це пояснюється тим, що гіратор імітує на вході першого підсилювача індуктивність з низькими втратами, яка разом з конденсатором С1 утворює коливальний контур з дуже високою добротністю. Генерація виникає завдяки ланцюгу ПІС, введеному в ланцюг другого підсилювача (R7, R8, С5). При виникненні генерації напруга на цьому контурі підвищується до тих пір, поки не зростає шунтування контуру через збільшення вхідного струму першого підсилювача. Від цих параметрів залежить і коефіцієнт нелінійного спотворення сигналу, тому в конкретному пристрої може знадобитися оптимізація параметрів елементів R7, R8, С5. Частоту генерації у такому пристрої при співвідношенні опорів R3=R6 можна розрахувати за формулою

f=1 /2*PI*[(R1+R5)*R2*Cl*C2]^1/2

Для плавного зміни частоти генератора використовується змінний резистор R1. при цьому можлива її перебудова у 3-4 рази. Вибором ємності конденсаторів С1 та С2 можна встановлювати той чи інший діапазон частот генератора. Для простоти слід прийняти С1=С2=С. При ємності 0,22 мкФ частоту сигналу регулюють смузі 20...70 Гц.

Якщо для перебудови генератора використовувати здвоєний змінний резистор (другим регульованим елементом може бути R3 або R2), частоту можна змінювати в 10...20 разів. посилення. Генератор працює до частоти близько 8 кГц у разі зростання коефіцієнта нелінійних спотворень на максимальній частоті до 5 %.

Напруга живлення генераторів – ±15В.

література

1. Хоровіц П., Хілл У. Мистецтво схемотехніки - М: Світ, 1993.
2. Петін Г. Застосування гіратора в схемах резонансних підсилювачів та генераторах - Радіо, 1996 №11. с. 33, 34.

Автор: Г.Пєтін, м.Ростов-на-Дону

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву безповітряні шини 05.06.2019 Компанії GM та Michelin представили прототип безповітряної шини для легкових автомобілів під назвою Uptis (Unique Puncture-proof Tire System – Унікальна стійка до проколів система шини). Безповітряні шини виготовляються із суміші композитного каучуку та полімерного скловолокна. Завдяки цьому забезпечується можливість використання такої шини на високій швидкості руху, яку автомобіль може розвивати автомагістралях. У більшості випадків ранні прототипи безповітряних шин можуть використовуватися лише за низької швидкості руху. Можливо, зовні Uptis виглядає і не так привабливо, як традиційні безкамерні покришки, але Michelin запевняють, що вони такі ж зручні в експлуатації. Що ще важливіше, є цілком реальна дорожня карта впровадження цієї технології у повсякденне життя. GM почне тестувати Uptis у Мічигані трохи пізніше у 2019 році на автомобілях Chevy Bolt. Як очікує, що готова споживча версія з'явиться на серійних автомобілях вже 2024 року. Автовиробник не назвав конкретних моделей автомобілів, які будуть використовувати нові шини. Безповітряні шини Uptis мають низку переваг. Перехід ними дозволить знизити кількість шкідливих викидів у процесі виробництва шин. Що стосується експлуатаційних характеристик, то їм не страшні проколи та нерівномірне зношування. Більше того, усувається необхідність використання запасних шин, які збільшують вагу автомобіля, що веде до додаткової витрати палива.

Інші цікаві новини:

▪ Безвентиляторне цифрове джерело живлення Mean Well PHP-3500

▪ Вода у стратосфері формує клімат

▪ Маршрутизатори Tenda W308R, W309R, W322U

▪ Водій завжди помітить пішохода

▪ Нова архітектура Fujitsu прискорить ПК у 10 000 разів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Посадові інструкції. Добірка статей

▪ стаття Зі страхом і трепетом. Крилатий вислів

▪ стаття Який жир найкорисніший? Детальна відповідь

▪ стаття Лікар пульмонологічного кабінету. Посадова інструкція

▪ стаття Підсилювач на мікросхемі TDA1518, 2х11 ват. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Електроплитка для господаря. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024