Способы обеспечения баланса амплитуд.

До сих пор считалось, что роль элемента обеспечивающего баланс амплитуд выполнял ОУ с насыщением. Т.е. при подаче пинания на схему генератора в первоначальный момент петлевое усиление генератора больше 1(иначе колебания не возникнут и не нарастут). Амплитуда колебаний начинает нарастать до тех пор, пока пор пока напряжение на выходе ОУ не достигнет насыщения . Начиная с этого момента времени коэффициент усиления по первой гармонике усилителя падает , т.е. автоматически снижается коэффициент усиления или автоматически устанавливается равенство ( поддерживается баланс амплитуд) :

Недостатком данного способа обеспечения баланса амплитуд является значительное искажение формы синусоидального сигнала .Для обеспечения качественного выходного сигнала как правило используются нелинейные элементы.

Использование лампы накаливания .

И спользование лампы накаливания для обеспечения баланса амплитуд.

При подаче напряжения на схему нить лампы холодная и сопротивление её таково

, что коэффициент усиления усилителя больше трех. При этом на выходе генератора амплитуда колебаний нарастает . По мере нарастания амплитуды нить лампы разогревается , её сопротивление нарастает , до тех пор пока коэффициент усиления усилителя не станет равным трем, т.е. не установится баланс амплитуд . Постоянная времени нити не должна быть много больше , чем период колебаний . Данный генератор имеет очень высокое качество синусоиды . Недостатком схемы является значительное потребление с выхода ОУ .По другому резисторы в виде нити накала называются терморезисторами прямого подогрева . Они широко используются на практике .

По мере того , как возрастает напряжение на диодах динамическое сопротивление диодов падает:

По мере возрастания напряжения на диодах их эквивалентное сопротивление падает до тех пор пока не наступит баланс амплитуд . Параллельно – встречно включенные диоды представляют собой нелинейный элемент типа насыщения.

Несколько примеров:

1)Генератор на основе Моста Вина.

В начальный момент , когда диоды заперты , коэффициент усиления ОУ больше двух . По мере открытия диодов , уменьшается коэффициент усиления фазосдвигающей цепи, до тех пор пока не восстановится баланс амплитуд . Наименьшие искажения вносимые параллельно-встречно включаются диодами. В данной схеме в отличие от предыдущей менее сказываются в выходном сигнале , поскольку высокочастотные составляющие этих искажений сглаживаются RС цепочкой.

2)Модификация – генератор с модификационной схемы с r параллелью.

Пока диоды заперты коэффициент усиления ОУ очень высок. По мере нарастания выходящего напряжения , эквивалентное напряжение цепи обратной связи уменьшается , восстанавливается баланс амплитуд.