Расчет генератора синусоидальных колебаний. Автогенератор синусоидальных колебаний на основе моста Вина. Осциллограмма генератора настроенного на 100 Гц, страница 3

Диоды, включенные по встречно-параллельной схеме обеспечивают автоматическую стабилизацию коэффициента усиления. По мере того как возрастает выходное напряжение, динамическое сопротивление диодов падает в соответствии с соотношением rд =26/Iд, таким образом происходит стабилизация амплитуды выхода и предотвращается ее грубое ограничение. Сопротивление R2 используется для установки амплитуды колебаний. Резистор в обратной связи служит ограничителем искажения. Максимальная частота выходных колебаний ограничивается скоростью нарастания напряжения на выходе усилителя.

4.2 В мультивибраторе напряжение на частотозадающем конденсаторе изменяется от напряжения срабатывания до напряжения отпускания по экспоненциальному закону, однако нам необходимо получить колебания треугольной формы с высокой линейностью. Решить эту задачу позволяет использование источника тока в цепи перезарядки конденсатора. Вариант такого решения представлен на рис. 3.2. В этой схеме на DA2 собран триггер Шмита, напряжение задания  которого снимается с выхода DA3. Узел на DA3 очень похож на интегратор, однако в этой схеме он играет роль источника тока. Ток перезарядки конденсатора определяется сопротивлением резистора R и максимальным выходным напряжением DA2.

5 РАСЧЕТ ВЫХОДНОГО УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА

5.1  По задания требуется обеспечить выходной ток 0,5 А. Данное условие можно удовлетворить использовав оконечный усилительный каскад. Его целесообразно выполнять по двухтактной бестрансформаторной схеме. Наилучшими характеристиками при двухполярном выходном сигнале обладает двухтактный бестрансформаторный усилитель мощности на комплементарной паре транзисторов.

VT2

 

VT1

 

С2

 

Rн

 

R10

 

R9

 

R8

 

R7

 

Рисунок 4.1

5.2 Также требуется плавная регулировка амплитуды 0,1 – 1 В. Наиболее распространенный способ регулирования амплитуды – потенциометрический.

Рисунок 5.2 Регулирование амплитуды сигнала с помощью потенциометра

Регулятор нормально работает при соотношении сопротивлений

,                                       (5.1)

5.2.1 По рисункам 2.2 и 2.3 определяем амплитудное значение синусоиды. Т.о. Um = ±13 В. Представим потенциометр следующим образом:

Rд3

 

Rд2

 

Rд1

 

Рисунок 5.3 Расширенная схема потенциометра

5.2.2 Для получения на выходе потенциометра максимального напряжения 1 В, необходимо, чтобы падение напряжения на Rд1 составляло 13-1=12 В, следовательно, принимаем сопротивление по стандартному ряду сопротивлений Rд1= 120 кОм, т.е. МЛТ-0,125-120 кОм ±5%. Для понижения напряжения до 0,1 В, вводится сопротивление потенциометра, т.е. на потенциометре должно падать 0,9 В, следовательно Rд2 макс = 9,1 кОм (справочник/3/ стр. 393, табл. 8.3 Е24: СП3-39 10 ÷ 9.1´103 Ом ±5%). Оставшиеся 0,1 В падают на сопротивлении Rд3 = 1 кОм, Точность подстройки амплитуды прибора можно достичь за счет градуировки поворота переменного резистора.

5.2.3 По схеме приведенной в 5.2.2 рассчитаем потенциометр для ГЛИН

Um = ±3 В

Тогда: Rд1= 20 кОм; Rд2= 9,1 кОм; Rд3= 1 кОм. Т.е. в качестве потенциометра для ГЛИН выбираем СП3-39 10 ÷ 9,1´103 Ом ±5%, а в качестве резисторов Rд1, Rд2 выберем резисторы типа МЛТ (справочник /2/, стр. 59, табл. П.3.1)

5.2.4 Условие (5.1) выполняется, следовательно, потенциометры для генераторов рассчитаны верно.

5.3 Рассчитаем схему (рис. 5.1) для генератора синусоидального сигнала.

5.3.1 Расчетная мощность должна на 10% превышать номинальную.

Вт

5.3.2 Напряжение источника питания найдем

,                                      (5.2)