Автогенератор с фазосдвигающей - цепью

Такой автогенератор содержит инвертирующий усилитель и трёхзвенную - цепь положительной обратной связи (рис.8).

Рис.9. Автогенератор с трёхзвенной - цепью:

а – схема; б – частотная и фазовая характеристики

Из курса ТОЭ известно, что данная трёхзвенная - цепь (т.н. « - параллель») имеет типовые частотную и фазовую характеристики, показанные на рис.9, б. Анализ графиков частотной и фазовой характеристик показывает, что на квазирезонансной циклической частоте генерации трёхзвенная - цепь положительной ОС имеет вещественное значение коэффициента передачи и вносит фазовый сдвиг . Поэтому для обеспечения в автогенераторе баланса амплитуд (5) необходимо выбирать коэффициент усиления усилителя , а баланс фаз (6) обеспечивается автоматически путём инвертирующего включения ОУ.

Можно показать, что квазирезонансная частота генерирования для схемы с идеальным ОУ (рис.9) определяется формулой

................... (18)

Как следует из этой формулы, генерируемая частота зависит только от параметров цепи обратной связи и (т.е. внешних элементов усилителя).

Если в схеме рассмотренного - генератора (рис.9, а) поменять местами резисторы и конденсаторы, в трёхзвенной цепи, то квазирезонансная частота будет определяться другим соотношением:

..................... (19)

При этом, как показывают расчёты, необходимо обеспечить коэффициент усиления собственно усилителя , поскольку коэффициент передачи такой цепи .

Недостатки - генератора на инвертирующем ОУ и трёхзвенной

- цепью – довольно большое количество элементов в петле ПОС и, как следствие, трудность настройки на необходимую частоту в широком диапазоне. Поэтому чаще применяют автогенераторы с неинвертирующим включением ОУ и мостом Вина в цепи положительной обратной связи.

- генератор с мостом Вина

Данный автогенератор имеет более компактную структуру, построения схемы. В ней цепь ПОС включается между выходом и неинвертирующим входом ОУ (рис.10, а).

а) б)

Рис.10. RC- генератор с мостом Вина

а –схема; б –частотная и фазовая характеристики

Мост Вина представляет собой частотно-избирательную последовательно-параллельную - цепь, состоящую из двух ёмкостей и двух резисторов . Частотная и фазовая характеристики моста Вина (рис.10, б) известны из курса ТОЭ. Из графика частотной характеристики следует, что на квазирезонансной частоте коэффициент передачи моста Вина . Значит, самовозбуждение автогенератора обеспечивается при коэффициенте усиления усилителя . Фазовый сдвиг в выходном сигнале отсутствует только на квазирезонансной частоте.

................. (20)

Дата добавления: 2015-07-15