Условия самовозбуждения генератора

В общем случае коэффициент передачи схемы определяется выражением

, где

К₀ – коэффициент усиления прямой цепи (ОУ)

К_ОС – коэффициент передачи цепи ПОС и ООС

(«+» для ООС, «–» для ПОС)

Для возникновения автоколебаний необходимо, чтобы петлевой коэффициент усиления схемы К₀∙К_ОС был больше или равен единице, а фазовый сдвиг между входом и выходом схемы отсутствовал.

Используемая в схеме ОС (мост Вина) имеет следующие частотные характеристики.

Условие (2) для моста Вина выполняется на определенной частоте f_m.

АЧХ имеет экстремальный характер, при этом на частоте квазирезонанса f_m коэффициент К_м имеет максимальное значение 1/3. Для выполнения условия (1) коэффициент передачи прямой цепи должен иметь значение . Это условие легко выполняется выбором цепи ООС.

– условие выполнения баланса амплитуды.

Практически в схеме выбирают элементы: R1 = R2, C1 = C2;

тогда частота квазирезонанса равна:

.

Если необходимо плавно регулировать частоту в широком диапазоне, то С1 и С2 переключаются по диапазонам, а внутри диапазона f_m регулируется сдвоенным переменным резистором R1, R2.

При глубокой регулировке частоты генератора амплитуда выходного напряжения U_{вых m} не остается постоянной. Для стабилизации этой амплитуды используется нелинейный элемент в цепи ООС. Например, в качестве R4 можно использовать вакуумированный термистор (терморезистор) типа ТПМ 2/0,5 с отрицательным ТКС (температурным коэффициентом сопротивления). При увеличении амплитуды U_{вых m} увеличивается ток через R4, температура внутри баллона также увеличивается, а сопротивление ТПМ уменьшается. Глубина ООС увеличивается и выходное напряжение уменьшается, восстанавливаясь до исходного с заданной степенью точности.

Мультивибраторы

Мультивибратор – это устройство, имеющее два неустойчивых состояния и формирующее сигнал прямоугольной формы.