RC-генератори з поворотом фази.

Для генерирования колебаний низких частот применяются ре­генераторы, которые можно осуществить по одной из схем, описанных ниже. ќ *β=1 . |ќ| *|β|* exp( j (φk+ φ β) =1 φk+ φ β = 2πn (n=0.1.2…) Баланс фаз |ќ| *|β| = 1 баланс амплитуд

Генератор с фозосдвигающими цепочками. Схема генератора с тре­мя фазосдвигающими цепочками приведена на рис. 1. Три це­почки создают сдвиг фаз, равный 180° между напряжениями на коллек­торе и базе. Сопротивление RЗ вместе с сопротивлением R'= R1||R2||h11e можно взять равным сопротивлению R. В этом случае сдвиг фаз на 180° получается на частоте

Рис. 1. RС-генератор с тремя фазосдвигающими цепочками.

RС-генератор с мостом Вина. Мост Вина состоит из сопротивлений Z1, Z2, RЗ и R4.

В качестве сопротивления R4 используется миниатюрная осветительная лампочка с металлической нитью накаливания, увеличивающая свое сопротивление при прохож­дении через нее тока. В RС-генераторе с мостом Вина используется двухкаскадный усилитель, имеющий в широком диапазоне частот постоянный коэффициент усиления и обеспечивающий сдвиг фаз между вход­ным и выходным напряжениями, равный 360°.

Для генерации необходимо, чтобы мост Вина имел коэффициент передачи b =Ugs/Uab = 1/К и не вносил сдвига фаз, Коэффициент усиления К двухкаскадного усилителя равен по величине нескольким сотням или тысячам, поэтому величина коэффициента b достаточная для генерации, очень мала, и схема может генерировать вблизи баланса моста. Баланс же моста имеет место при выполнении равенства Z1R4 = Z2R3

Для цепи, образующей левую ветвь моста сдвиг фаз между напряжениями U1 и U2 равен нулю, если отношение

U2/U1=Z2/(Z1+Z2)

— положительное вещественное число.

Нетрудно видеть, что при j1 = j2 отношение U2/U1, вещественно. Следовательно, сдвиг фаз между U1

И U2 равен нулю, если j 1 = j2.

Для Z1 имеем tgj1 = X1/R1 = — (wC1R1)-1 . Для нижней цепи ве­личину tgj2 можно найти из следующего выражения для сопротивле­ния Z2:

Отсюда

tgj2=-wC2R2

Следовательно, частота w0, для которой j 1 = j2 определяется из условия

(w0C1R1)-1=w0C2R2

Таким образом,

w0=(R1C1R2C2)-1/2 (14.56)

Удобно выбрать сопротивления и емкости, равными

В этом частном случае

w0=1/RC

j1=j2=-45 градусов

Z1/Z2=1/2

U2/U1=Z2/(Z1+Z2)=1/3

Следовательно, баланс моста достигается при

R3/R4=Z1/Z2=2

В схеме напряжение отрицательной обратной связи увеличивается вследствие увеличения сопротивления лампы R4 при нагреве за счет протекания через нее части выходного тока, пропорционального напряжению на выходе. В RС-генераторах с мостом Вина можно применять электронные лампы и биполярные транзисторы. В RС-генераторе на биполярных транзисторах, кроме двухкаскадного резисторного усилителя с вклю­чением транзисторов по схеме ОЭ, между мостом Вина и входом усилителя включают эмиттерный повторитель, чтобы не нагружать мост Вина малым входным сопротивлением транзисторного усилителя.