3. Генераторы на микросхемах

Генератор с управляемой частотой выходного сигнала. Генера­тор (рис. 9.12, а) построен на ОУDA1, в цепь Обе которого вклю­чен мост Вина. Резистор R1 этого моста подключен ко входу вто­рого ОУ, который выполняет функции преобразователя ток — напряжение. Ток, протекающий через резисторR1, преобразуется в пропорциональное напряжение, которое меняет сигнал ООС. С по­мощью преобразователя на ОУDA2 в генераторе осуществляется стабилизация сигнала по фазе. Наличие этого каскада позволяет менять частоту генератора при изме­нении сопротивления резистораR1 в широком диапазоне. Зависимости частоты от сопротивленияR1 при­ведены на рис. 9.12,б, в. Изменение сопротивленияR1 практически не приводит к появлению искажений в выходном сигнале. Для возбужде­ния генератора необходимо подби­рать сопротивление резистораR2. При этом с увеличением сопротивле­ния резистораR1 необходимо увели­чивать сопротивление резистораR2. Генератор гармонического сигнала. Указанные на схеме (рис. 9.13) номиналы элементов формируют на выходе гармониче­ский сигнал с частотой 1 кГц. Для устранения нелинейных искаже­ний выходного сигнала необходимо подбирать резисторR1. Ампли-туда выходного сигнала более 2 В.

Рис. 9.12 Рис. 9.13

Рис. 9.14

Генератор на двух фильтрах.Генератор (рис. 9.14, а) построен на двух фильтрах: ФНЧ —R5, С1 и ОУDAI и ФВЧ —R6, С2 и ОУDA2. В общей схеме эти фильтры формируют резонансную ха-оактеоистику с центральной частотой

при

K_y.u1 = R₂/R₁, K_у.u2=R₄/R₃ и K_y.u1 = K_y.u2=l. В схеме возникают колебания, если общий коэффициент усиления превышает единицу. При изменении коэффициента усиления ОУDA1 меняется форма его частотной характеристики и изменяется частота выходного сиг­нала. В равной степени это относится и ко второму, ОУ. Частоту выходного сигнала генератора можно также менять с помощью регулировки любого элемента фильтров. Зависимость частоты вы­ходного сигнала от параметров схемы проиллюстрирована на гра­фиках рис. 9.14,б.

4. Генераторы многофазных сигналов

Трехфазный генератор.Генератор гармонического сигнала (рис. 9.15) построен на ОУDA1. На выходе ОУDA1 существует сигнал с амплитудой 3 В и частотой 1 кГц. В цепь ОС генератора включена фазосдвигающая цепь. Через резисторыR3 иR4 проте­кают гармонические токи, сдвинутые по фазе относительно сигнала наВыходе 1. Поскольку резисторыR3 иR4 подключены ко вхо­дам ОУDA2 иDA3, то выходные сигналы этих усилителей также будут иметь фазовые сдвиги. Сигнал наВыходе 2 будет сдвинут по фазе на 30°, а сигнал наВыходе 3 — на 60°. Для получения сиг­налов с другой частотой необходимо использовать элементы, рас­считанные по формулеf₀= 1/2пRС 3^-2приR2 = R3 — R4 = R; С1 = С2=СЗ = С, аR1>4/RС²w₀²приR1=12R.

Генератор многофазных сигналов.Генератор (рис. 9.16) собран на двух ОУ, которые преобразуют входной однофазный сигнал в два противофазных. Выходные сигналы ОУ поступают на фазосдви-гающую цепочкуR4, С1. В т. 1 напряжение будет сдвинуто на уголАДК (эпюра1, 2). На этой эпюре показаны следующие сигналы: сигнал на резистореR4 представлен вектором КА, а сигнал на конденсаторе — вектором ВК, результирующий сигнал — вектор ДК. Такое распределение сигналов соответствует частоте 1 кГц. Изме­нением сопротивления резистораR4 можно поворачивать резуль­тирующий вектор на любой угол. Значение этого угла определяется следующим выражением ф=180° — 2arctg l/wRC.

Выходной сигнал с цепочки R4, С1 подается на последующие фазосдвигающие-цепочкиR7, С2; R8, СЗ; R9, С4. Выходные сигна­лы этих цепочек относительно т.3 показаны на соответствую­щих эпюрах: уголКОН=30°, уголКОМ =150°, уголКОС = = 90°. Результирующая эпюра6 характеризует распределение сиг­налов относительно друг друга.

Формирователь многофазных гармонических сигналов.На входе формирователя (рис. 9.17) действуют сигналы: 1-sinwt; 2-sin(wt-120°); 5 -sin (wt-240°) На основе этих сигналов с по­мощью суммирования на вхвде ОУ можно получить дополнительно три гармонических сигнала. Если первый сигнал просуммировать с0,5sin (wt— 120°), то получим сигнал 5 — 0,866cos (wt— 120°). Сум­мирование второго сигнала с 0,5sin (wt— 240°) дает сигнал6 — 0,866cos(cof — 240°). Третий сигнал совместно с 0,5sinwtформирует сигнал4 — 0,866cos wt. Если и далее производить суммирование различных сигналов с соответствующими амплитудами, то можно построить широкую сетку многофазных сигналов. В этой схеме фаза не зависит от частоты входных сигналов. Схема может работать до граничных частот ОУ.

Рис. 9.15 Рис. 9.16

Рис. 9.17