2. Вибір елементної бази

Активний елемент задаючого генератора – універсальний операційний підсилювач з високим коефіцієнтом підсилення, високим вхідним та низьким вихідним опорами, що значною підвищує навантажувальною здатністю задаючого генератора.

Резистори та конденсатори моста Віна повинні бути прецизійними, які характеризуються малим відхилення від номінального значення (переважно не більше 1%) і низькими значеннями температурного коефіцієнта опору (ТКО) і температурного коефіцієнта ємності (ТКЄ).

Атенюатор представляє собою резистивний декадний подільник напруги, який має три піддіапазони, що дозволяє дискретно змінювати вихідну напругу в десять разів при переході з одного піддіапазону на інший і складається з чотирьох резисторів, значення яких дозволяє отримати необхідні коефіцієнти ділення напруги. Змінний резистор забезпечує плавне регулювання вихідної напруги в межах кожного піддіапазону.

Підсилювач потужності – безтрансформаторний і виконаний за схемою квазікомплементарного повторювача напруги на складових транзисторах, в якій початкове зміщення здійснюється за допомогою діодів, які зміщені в прямому напрямку і одночасно виконують функцію термокомпенсації, що забезпечує стабільності робочої точки в широкому діапазоні температур оточуючого середовища. В вихідному безтрансформаторному каскаді підсилення потужності потрібно передбачити схема обмеження вихідного струму, що забезпечує його надійну і стабільну роботу в режимі перенавантаженні за струмом.

Всі основні каскади схеми з’єднані через розділюючі конденсатори, що дозволяє усунути вплив дрейфу нуля кожного каскаду і покращити температурну стабільність схеми генератора.

Живлення операційних підсилювачів переважно здійснюється від двополярних джерел напруги (+Е; -Е), тому для їх реалізації бажано використати різнополярні напруги живлення вихідного підсилювача потужності (+Е_ж; - Е_ж).

4. Розрахунок електричної принципової схеми

4.1. Розрахунок задаючого генератора

Рис.4.1. Схема електрична принципова задаючого генератора

Визначимо кількість частотних піддіапазонів

Вибираємо коефіцієнт перекриття піддіапазонів

=50000*1,05=52500 - верхня частота 1 піддіапазону;

=50000*1,05*10 =5250- верхня частота 2 піддіапазону;

Виберемо значення резисторів і

.

Приймемо , резистор типу С2-23-0,125 3кОм±1%.

Розрахуємо значення ємностей конденсаторів моста Віна

Приймемо К71-7-250В – 1,2 нФ ± 0,5%

Приймемо К71-7-250В-120 нФ ± 0,5%

Розраховуємо значення резистор

Змінний резистор R₂ призначений для плавного регулювання частоти і повинен бути здвоєний, щоб забезпечувати одночасну зміну опорів кожного з плеч моста Віна.

Приймемо значення і вибираємо його тип

(ППЗ-47-3,125-150Ом).­

Коло від'ємного зворотного зв’язку забезпечує стабілізацію амплітуди вихідної напруги і покращення форми вихідного сигналу. Стала часу термістора R₅ повинна бути значно більшою від максимального періоду вихідної частоти

Приймаємо амплітудне значення напруги на виході задаючого генератора рівною U_вих.m і визначаємо необхідну напругу стабілізації термістора U_Т

Для стабілізації напруги генератора застосовуємо такий термістор:

Тип термістора	Напруга стабілізації, В	Струм стабілізації, мА	Стала часу, с
ТПМ2/0,5А	2,4 -3,0	0,4 - 2,0	1

Вольт-амперна характеристика термістора зображена на рис.4. За вольт-амперною характеристикою будуємо залежність R_T = F(I_T), яка наведена на рис.5. Вибираємо робочу точку термістора А на ділянці максимальної крутизни.

Рис.4.2. Вольт-амперна характеристика термістора ТПМ2/0,5А

Рис.4.3. Залежність опору термістора типу ТПМ2/0,5А

Вибираємо точку на лінійній ділянці при І = 0.7мА, де опір R_T = 10 кОм.

Визначаємо максимальну швидкість наростання напруги на виході операційного підсилювача

Вибираємо операційний підсилювач К140УД6 з наступними параметрами: ; К_u0=30000; R_н.min=2кОм; V_max=2В/мкс =1,8В/мкс; U_зм /T=20 мкВ/^оС; R_вих.ОП=0,2кОм ; =40нА.

Розраховуємо значення змінного резистор , який забезпечує встановлення необхідного значення вихідної напруги при зміні термістора

.

Приймаємо R₅ , змінний резистор типу СП5 - 2ВА - 0,5 - 2,2кОм ± 5%.

Визначаємо значення опору резистора кола від’ємного зворотного зв’язку

.

Приймаємо R₄ , резистор типу С2 - 33Н - 0,125 -5,6кОм ± 5%

Коефіцієнт від’ємного зворотного зв’язку підсилювача

Вихідний опір задаючого генератора буде складати

.