Генераторы с электронным управлением

1.1 Генераторы синусоидальных колебаний с аналоговым управлением Управляемые генераторы данного типа строятся на основе RC – генераторов. При построении генераторов синусоидальных колебаний с регулируемой частотой следует учитывать тот факт , что с изменением номинала хотя бы одного из частотозадающих элементов изменяется условие возникновения генерации, что может привести к срыву колебаний.
Рисунок 1.1 – Управляемый RC – генератор
Как указывалось в статье "Генераторы синусоидальных колебаний" в схеме транзисторного генератора на основе фазосдвигающей RC – цепи возможна регулировка частоты за счет изменения величины сопротивления R3. Если последовательно с R3 установить полевой транзистор, как показано на рис.1.1 , то получим управляемый генератор синусоидальных колебаний.

Более удачной является схема на основе моста Вина рис.1.2.
Рисунок 1.2 – Управляемый генератор на основе моста Вина
Изменение управляющего напряжения на затворе полевого транзистора приводит к изменению эквивалентного сопротивления моста, а значит и частоты генерации в соответствии с формулой



Для получения устойчивой генерации в широком диапазоне частот сопротивления моста должны изменяться одновременно и на одинаковую величину (это является причиной установки двух транзисторов VT1 и VT2). Это необходимо для сохранением неизменным в процессе регулировки частоты коэффициента передачи по цепи положительной обратной связи. 1.2 Программируемый генератор синусоидальных колебаний Программируемый генератор может быть построен на основе схемы регулировки частоты генератора. В схеме рис.1.3 ЦАП подключен ко входам ОУ, охваченных цепями общей положительной и отрицательной обратной связи и своим сопротивлением RМ включен в качестве переменного резистора моста Вина (аналог R2 на рис.9.9)
Рисунок 1.3 – Программируемый генератор синусоидальных колебаний
При изменении цифрового кода изменяется величина RМ , что приводит к изменению частоты генерации в соответствии с выражением



Например, при уменьшении RМ увеличивается частота генерируемых сигналов, но одновременно уменьшается сигнал на неинвертирующем входе DA2, что означает уменьшение коэффициента передачи по цепи положительной обратной связи. Вместе с тем, при уменьшении RМ увеличивается коэффициент передачи инвертирующего усилителя DA1 так, что суммарное усиление по цепям положительной и отрицательной обратной связи остается равным единице. Реально, для схемы рис.1.3 амплитуда генерируемых сигналов сохраняется почти постоянной почти постоянной в диапазоне регулирования, равном одной декаде относительно середины рассчитанной частоты fO.Стабилитрон VD в схеме выполняет функции автоматической регулировки усиления. 1.3 Генераторы прямоугольных импульсов К генераторам с аналоговым управлением можно отнести многочисленные схемы преобразователей "напряжение – частота". Что касается программируемых релаксационных генераторов , то они строятся преимущественно на базе интегральных таймеров или интеграторов на операционных усилителей.
Рисунок 1.4 – Программируемый генератор на интегральном таймере
Схема рис.1.4 построена аналогично преобразователю "напряжение – частота". В отличие от последнего входным током токового зеркала служит выходной ток ЦАП. Изменение цифрового кода приводит к изменению зарядного тока времязадающего конденсатора С, а значит и к изменению частоты генерации. Частота генерации может быть найдена , как



где D = -цифровой код на входе ЦАП. Если конфигурацию времязадающей цепи таймера сделать аналогично рис.9.24 можно получить программируемый ждущий мультивибратор (рис.15)
Рисунок 1.5 – Программируемый ждущий мультивибратор
При подаче запускающего импульса UЗП ждущий мультивибратор формирует одиночный импульс длительностью




Рисунок 1.6 - Универсальный программируемый генератор
Другой вариант программируемого генератора представлен на рис.1.6. Отличительной особенностью схемы рис.1.6 является широкий диапазон регулировки. Построена схема на базе интегратора (DA1), в котором в качестве времязадающего резистора используется матрица ЦАП. Ток перезаряда емкости С интегратора зависит от выходного тока ЦАП, величина и направление которого, в свою очередь, зависят от цифрового кода на входе ЦАП и полярности опорного напряжения (вход 16 ЦАП). Опорное напряжение подается с выхода компаратора (DA2) причем выходное напряжение компаратора может принимать только значения ?UВЫХMAX. Как видно из схемы рис.1.6. компаратор сравнивает собственное выходное напряжение и напряжение на выходе интегратора. Как только в процессе интегрирования выходного тока ЦАП напряжения на выходе компаратора и интегратора становятся равными, компаратор срабатывает, полярность напряжения на его выходе меняет знак , что приводит к изменению направления выходного тока ЦАП. Начинается перезаряд емкости и цикл повторяется. Частота колебаний может быть найдена ,как


Схема рис.1.6 помимо двухполярных прямоугольных импульсов со скважность Q = 2 c выхода компаратора, формирует также линейно изменяющиеся сигналы с выхода интегратора. Поскольку абсолютная величина резисторов ЦАП имеет разброс, то в схеме для подстройки частоты предусмотрен подстроечный резистор Rп.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.