2.Основная часть

2.1 Выбор структурной схемы

Способность ГСК работать в автоколебательном режиме в узком диапазоне частот обуславливает наличие как минимум двух звеньев – фильтра (Ф), компоненты которого определяют частоту выходного сигнала генератора, и усилителя генератора (УГ), позволяющего скомпенсировать потери энергии на активных и реактивных сопротивлениях фильтра. В соответствии с техническим заданием, генератор должен попеременно вырабатывать гармонические сигналы двух разных частот, что говорит о необходимости изменения параметров фильтра с течением времени. Следовательно, необходимо хронирующее устройство (ХУ), позволяющее каким-то образом определять моменты этих изменений. Для согласования высокоомного источника сигнала с низкоомной нагрузкой (Н) необходим усилитель тока (УТ). Для обеспечения заданного коэффициента гармоник, введена обратная связь с выхода устройства на вход усилителя генератора, звено которой представляет собой делитель напряжения.

Рисунок 1

Структурная схема генератора

2.2 Выбор принципиальной электрической схемы

2.2.1 Выбор схемы фильтра

Работа генератора рассчитана на выработку сигналов небольших частот, что говорит о нецелесообразном использованииLC-цепочек и вынуждает делать выбор между использованием в качестве фильтра либоRC-цепей, либо моста Вина. Руководствуясь тем, что в мосте Вина меньшее число пассивных элементов, и, следовательно, меньше рассеиваемая им мощность, останавливаем выбор на нём. Так как фильтр должен работать на двух частотах, введём возможность регулирования сопротивлений его резисторов как это показано на рисунке 2.

При подаче на вход управляющего напряжения, превышающего полевых транзисторови, сопротивленияиотключаются и характеристики фильтра определяются только сопротивлениями,и ёмкостямии. При нулевом напряжении на управляющем входе, сопротивленияиоказываются подключенными параллельно сопротивлениями, добротность контура при этом не изменяется. Принципиальная электрическая схема устройства приведена на рисунке 2.

2.2.2 Выбор схемы хронирующего устройства

Хронирующее устройство должно вырабатывать импульсы заданной длительности и амплитуды, определяемой свойствами фильтра (п. 2.2.1). Таким устройством может быть мультивибратор, электрическая схема которого приведена на рисунке 3.

Автоколебательный режим в схеме обеспечивается положительной обратной связью, охватывающей операционный усилитель с его выхода на неинвертирующий посредством делителя из резисторов. Времязадающая цепочка, состоящая из конденсатораи резистораи обеспечивающая процесс переключения схемы из одного временно устойчивого состояния в другое, включена между выходом операционного усилителя и инвертирующим входом в цепь отрицательной обратной связи. Для нормальной работы мультивибратора положительная обратная связь должна быть более сильной. В выходную цепь мультивибратора необходимо включить выпрямительный диод, обеспечивающий нулевое напряжение на выходе вместо положительного, что необходимо для правильной работы фильтра [1].