logo search
Ответы по электронике

33. Генератор с мостом Вина.

Вследствие простоты схемы и высоких качественных показателей RC-генераторы находят широкое практическое применение. Напряжение обратной связи, с выхода усилителя подается в одну диагональ моста, а сигнал обратной связи на вход усилителя подается с другой диагонали моста элементыZ1,Z2,R3,R4, (мост Вина) Рис.12.

Обратная связь состоит из двух частей:

1) положительная ОС организуется элементами Z1иZ2, а напряжение ПОС снимается с элементаZ2;

2) отрицательная ОС осуществляется через сопротивления R3иR4а напряжение ООС снимается с сопротивленияR4.

Рис. 12. Схема генератора с мостом Вина

Коэффициент ПОС ;

Коэффициент ООС .

Результирующий коэффициент усиления усилителя с учетом положительной и отрицательной обратных связей:

. (*)

Напряжение на входе усилителя равно разности напряжений положительной и отрицательной обратной связи, =αUвых.

Коэффициент усиления усилителя с цепью ОС ; на выходе – х.х. и усилитель как линейная система имеет на выходе сигнал

,

где – коэффициент ОС, равныйUос/Uвых.

;или.

Если подставить К в (*), можно увидеть, что КUос, откуда следует условие самовозбуждения:

. (**)

Для возникновения генерации необходимо совпадение по фазе выходного и входного напряжений, что требует при наличии двухкаскадного усилителя вещественного характера коэффициента ПОС, т.е.Jm() = 0 .

;

;

;

.

В схеме моста как правило выполняется условие R1=R2=R, С1= С2= С.

Из предыдущего условия следует Jm() = 0.

.

Коэффициент ПОС = 1/3; подставиви=R4/(R3 +R4) в условие (**),, получим:

.

.

Соотношение величин R3иR4определим из условия баланса моста ВинаZ1R4=Z2R3. С учетом того, чтоR1=R2=R; С1= С2= С:

или.

При условии, что мнимая часть в полученном выражении равна нулю, тогда 2 R4=R3.

Тогда на частое= 1/RC. На этой частоте ПОС компенсируется ООС иUвх0.

Получается противоречие (при Uвх= 0 генерация не возникает), которое разрешают тем, чтоR3выбирают несколько больше, чем 2R4ичуть меньше чем, т. е. в схеме действует ПОС чем обеспечивается самовозбуждение генератора.