Автогенератор с мостом Вина

В данном автогенераторе в качестве цепи ПОС используется мост Вина (рис. 10.78).

Рис. 10.78. Схема моста Вина.

Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики моста Вина, приведены на рис. 10.70, б. Из характеристик видно, что на частоте квазирезонанса/₀ мост Вина имеет следующие параметры:

Тогда из условий самовозбуждения имеем:

• • из $К > 1 —> К > 3, так как (3 = —;
• • из |/ + (р = 0° —> (р = 0°, так как |/ = 0°.

Следовательно, для построения автогенератора с мостом Вина требуется неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления К > 3. Устойчивые синусоидальные колебания могут быть получены только при К = 3. Для выполнения этого условия необходимо использовать усилитель с нелинейной ООС для стабилизациии амплитуды выходного напряжения.

Схема автогенератора с мостом Вина на ОУ приведена на рис. 10.79. Схема напоминает схему избирательного усилителя с мостом Вина (рис. 10.71) с той лишь разницей, что автогенератор не имеет входа.

Автогенератор (см. рис. 10.79) состоит из неинвертируюшего усилителя на ОУ DA и резисторах R3…RS и моста Вина на резисторах Rl, R2 и конденсаторах Cl, С2.

Сопротивления резисторов R3… R5 выбираются из следующих соотношений:

Рис. 10.79. Схема автогенератора с мостом Вина.

Нелинейная ООС в схеме автогенератора реализуется с помощью терморезистора R5 с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (термистора), предназначенного для стабилизации амплитуды выходного напряжения.

Процесс стабилизации амплитуды рассмотрен в п. 10.2.3.2 в схеме автогенератора с фазосдвигающей RC-цепью. Для стабилизации амплитуды выходного напряжения в схеме (см. рис. 10.79) часто вместо резистора R3 устанавливается миниатюрная лампа накаливания, имеющая положительный температурный коэффициент сопротивления и нелинейную характеристику.

Частота выходных колебаний данного автогенератора определяется частотой квазирезонанса моста Вина:

где C = C1 = C2;R = R1= R2.

Изменять частоту автогенератора можно одновременным изменением емкости конденсаторов Cl, С2 или сопротивления резисторов Rl, R2.

Для выполнения условия (10.26) сбалансированности схемы по постоянному току необходимо выдерживать следующее соотношение:

Генераторы гармонических колебаний широко применяются во многих измерительных приборах и системах. Их используют в приборах контроля состава и качества различных веществ, установках для высокочастотного нагрева металлов, сушки и сварки диэлектриков, химической обработки изделий и т. д.