|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Generatory sygnałów harmonicznych LF. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa W artykule opisano kilka prostych generatorów niskiej częstotliwości opartych na wzmacniaczach operacyjnych, przestrajalnych za pomocą filtra selektywnego opartego na mostku Wiena lub żyratorze i stabilizowanych amplitudą sygnału. Czytelnicy znajdą przydatne wzory do obliczania obwodu selektywnego częstotliwościowo oraz informacje o osobliwościach działania generatorów na granicach roboczego pasma częstotliwości. W generatorach oscylacji harmonicznych małej częstotliwości często stosuje się mostek Wiena, a znacznie rzadziej żyrator niskiej częstotliwości. Generator mostka Wiena jest prosty, ale wymaga podwójnego przestrajalnego elementu - rezystora lub kondensatora. Żyrator pozwala na użycie tylko jednego rezystora zmiennego do regulacji częstotliwości. Aby uzyskać sygnał o współczynniku zniekształceń nieliniowych na poziomie około 0.01%, w obu wariantach zastosowano termistory. Na ryc. 1 przedstawia schemat generatora z mostkiem Wien.
Dwa zależne od częstotliwości ramiona mostka są podłączone do nieodwracającego wejścia wzmacniacza różnicowego. Pozostałe dwa ramiona są podłączone do wejścia odwracającego. Napięcie wyjściowe stabilizowane jest za pomocą termistora półprzewodnikowego typu PTM-2/0,5, stosowanego zwykle w generatorach przemysłowych z mostkiem Wien. Szczególną cechą tego elementu jest jego niski pobór mocy: w trybie stabilizacji napięcie spada o 2 V przy prądzie 0,5 mA. Napięcie wyjściowe generatora wynosi około 3 V i praktycznie nie zmienia się podczas regulacji częstotliwości. Częstotliwość generowania jest określona przez wyrażenie f=1/2(PI*R*C) [1] przy R=R2=R4, C=C1=C3. Aby dostosować częstotliwość generowania, stosuje się podwójne rezystory zmienne lub zmienne kondensatory. Stabilność amplitudy sygnału generatora w dużej mierze zależy od tego, jak równomiernie zmieniają się oba elementy strojenia częstotliwości. Jednakże rezystory zmienne mogą z czasem zmieniać swoją rezystancję. W związku z tym trudno jest uzyskać dokładne ustawienie częstotliwości na skali przez cały okres użytkowania. Najlepsze rezultaty uzyskuje się stosując podwójny blok kondensatorów zmiennych (najlepiej z dielektrykiem powietrznym), w którym sekcje są bocznikowane kondensatorami dostrajającymi w celu wyrównania pojemności początkowej i ograniczenia zakresu strojenia częstotliwości. Używając konwencjonalnego bloku zmiennych kondensatorów, można uzyskać dziesięciokrotne nakładanie się częstotliwości w jednym zakresie. Aby zapobiec pasożytniczemu samowzbudzeniu generatora przy wysokich częstotliwościach, wprowadza się kondensator korekcyjny C5. W tym samym celu sygnał wyjściowy jest usuwany przez rezystor odsprzęgający R5. Takie urządzenie może generować sygnały o częstotliwościach do 500 kHz, ale przy częstotliwościach powyżej 100 kHz jego nieliniowe zniekształcenie wzrasta ze względu na zmniejszenie wzmocnienia i pojawienie się przesunięcia fazowego we wzmacniaczu operacyjnym. Przy najniższych częstotliwościach zakresu audio obserwuje się wzrost zniekształceń z powodu niewystarczającej bezwładności cieplnej termistora. Jeśli trudno jest kupić termistor w celu ustabilizowania amplitudy, można zastosować miniaturową żarówkę (na przykład typ SMN-10). Jednak prąd wyjściowy wzmacniacza różnicowego nie wystarcza, aby ustawić żarówkę w tryb stabilizacji (gdy jej żarnik jest ciemnoczerwony) i potrzebny jest mocniejszy stopień wyjściowy. W tym celu w generatorze według obwodu z rys. 2 wprowadzony jest wtórnik emitera.
Wysokiej jakości generator sygnału harmonicznego z żyratorem został opisany wcześniej w [2]. Zaletą żyratora jest to, że przy jego zastosowaniu nie ma konieczności zachowania równości parametrów elementów w obwodach zależnych od częstotliwości. Na ryc. Rysunek 3 przedstawia prostszy obwód generatora, który nie zawiera termistora stabilizującego.
Jednakże amplituda napięcia wyjściowego w tym generatorze pozostaje prawie stała w szerokim zakresie częstotliwości. Wyjaśnia to fakt, że żyrator symuluje indukcyjność o niskiej stracie na wejściu pierwszego wzmacniacza, która wraz z kondensatorem C1 tworzy obwód oscylacyjny o bardzo wysokim współczynniku jakości. Generowanie następuje dzięki obwodowi PIC wprowadzonemu do obwodu drugiego wzmacniacza (R7, R8, C5). Kiedy następuje generacja, napięcie w tym obwodzie rośnie, aż do momentu, w którym bocznikowanie obwodu wzrośnie w wyniku wzrostu prądu wejściowego pierwszego wzmacniacza, w wyniku czego ze względu na spadek współczynnika jakości tego obwodu i głębokości PIC dalsze zwiększanie amplitudy oscylacji jest niemożliwe. Od tych parametrów zależy również współczynnik zniekształcenia sygnału nieliniowego, dlatego w konkretnym urządzeniu może zaistnieć konieczność optymalizacji parametrów elementów R7, R8, C5. Częstotliwość generacji w takim urządzeniu o współczynniku rezystancji R3 = R6 można obliczyć ze wzoru f=1 /2*PI*[(R1+R5)*R2*Cl*C2]1/2 Aby płynnie zmieniać częstotliwość generatora, stosuje się rezystor zmienny R1. w tym przypadku jego restrukturyzacja jest możliwa 3-4 razy. Wybierając pojemność kondensatorów C1 i C2, możesz ustawić jeden lub drugi zakres częstotliwości generatora. Dla uproszczenia powinniśmy założyć, że C1=C2=C. Przy pojemności 0,22 μF częstotliwość sygnału jest regulowana w zakresie 20...70 Hz. Jeżeli do strojenia generatora stosuje się podwójny rezystor zmienny (drugim regulowanym elementem może być R3 lub R2), częstotliwość można zmieniać 10...20 razy.Obwód korekcyjny R8C5 jest konieczny tylko wtedy, gdy generator pracuje na częstotliwościach powyżej 100 kHz, gdzie zwiększa POS i kompensuje spadek wzmocnienia. Generator pracuje do częstotliwości około 500 kHz ze wzrostem współczynnika zniekształceń nieliniowych przy częstotliwości maksymalnej do 2%. Napięcie zasilania generatorów - ±15V. literatura
Autor: G. Petin, Rostów nad Donem
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ papier magazynujący energię elektryczną ▪ Pistolet laserowy przeleci przez chwasty ▪ Pietruszka za tysiąc euro za pęczek ▪ Samochód rozpoznaje właściciela po odcisku palca
▪ sekcja serwisu Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki. Wybór artykułów ▪ artykuł Tam, gdzie na stole było jedzenie, jest trumna. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Kiedy był dzień, w którym BBC nie miało żadnych wiadomości? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Agent śledzenia ładunku i bagażu. Opis pracy ▪ artykuł Lakier do wyrobów gumowych. Proste przepisy i porady ▪ artykuł Cztery asy. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony