Мост Вина — это вариант широко известного моста сопротивлений (моста Уитстона), рассчитанный на работу при переменном токе. На рисунке 3 показана основная схема такого моста.
Рисунок 3 Уравновешивание моста происходит на частоте:
1
f
= 
2πRC
а при равновесии выходное напряжение совпадает по фазе с входным напряжением (хотя его амплитуда составляет всего лишь треть от входной амплитуды).
Поскольку фазовый сдвиг при равновесии равен нулю, мост Вина следует использовать в совокупности с неинвертирующим усилителем для того, чтобы удовлетворить условию возникновения колебаний. Такую схему можно построить либо используя двухкаскадный транзисторный усилитель,либо на интегральной схеме операционного усилителя, показанной на рисунке 4
Рисунок 4 – Генератор по схеме моста Винна основе операционного усилителя
Одно из преимуществ генератора на мостовой схеме Вина — это простота настройки, которая достигается посредством использования в схеме двухдорожечного (со сдвоенной ручкой регулировки) потенциометра.
Амплитуда сигнала ограничивается факторами, аналогичными факторам, ограничивающим амплитуду в других генераторах. Однако, если в схеме, изображенной на рисунке 4. заменить резистор R1 термистором (терморезистором), можно добиться приемлемого постоянства амплитуды. При возрастании амплитуды колебанийтемпература термистора будет увеличиваться, а его сопротивление – уменьшаться. Это вызовет возрастание глубины отрицательной обратной связи и уменьшение коэффициента усиления усилителя. Работа схемы станет устойчивой при коэффициенте усиления, который будет соответствовать простому поддержанию колебаний (т.е. коэффициент усиления при разомкнутой петле обратной связи равен единице).
Для синхронизации (задания) работы устройств автоматики, телемеханики и связи используют генераторы прямоугольных импульсов, в качестве которых могут быть использованы генераторы выполненные на логических элемента ( в основном инверторы или элементы другого базиса выполняющие функцию инвертора) или на специализированных микросхемах.
В схеме генератора развивается лавинообразный процесс за счет положительной обратной связи, благодаря чему выходное напряжение с одного уровня на другой переходит с большой скоростью.
Рассмотрим также работу схемы генератора на элементах КМОП-логики, представленную на рисунке 5. Необходимо отметить, что в данной схеме также выполняются условия возникновения генерации.
В момент, когда на входе инвертора DD1.1 присутствует напряжение низкого уровня, на выходе инвертора DD1.2 также низкий уровень, а на выходе инвертора DD1.3 − напряжение высокого уровня. Конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R1. Напряжение на конденсаторе стремится в пределе к напряжению питания Uпит (рисунок 6, график а). Как только напряжение на входе инвертора DD1.1 приблизится к пороговому Uпор, напряжение на его выходе начнет плавно уменьшаться (рисунок 6, график б), и когда оно сравняется с порогом переключения инвертора DD1.2, напряжение на его выходе начнет возрастать (рисунок 6, график в).
Рисунок 5 − Схема генератора прямоугольных импульсов на инверторах
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.