Генератор с последовательно-параллельной RC-цепочкой на основе моста Вина.
Последовательно-параллельная фазосдвигающая цепь представлена на рис.1.
Рис.1. Последовательно-параллельная фазосдвигающая цепь
При использовании усилителя с последовательной отрицательной обратной связью его фазовый сдвиг равен 
, таким образом, и фазосдвигающая цепь на частоте генерации должна давать фазовый сдвиг, равный , это и есть последовательно-параллельная цепочка. Найдём передаточную функцию этой цепи. В окончательном виде она имеет вид:
,
где 
, 
, 
. Переходя к комплексному коэффициенту передачи, можно получить:
.
Из последнего выражения видно, что нулевой фазовый сдвиг этой цепи будет равен на частоте 
, при которой действительная часть знаменателя равна нулю:
, 
.
Подставляя найденное значение в 
, можно получить модуль комплексного коэффициента передачи:
.
Для простоты расчётов и реализации обычно имеют 
, 
. При таком условии коэффициент передачи на частоте равен
.
Таким образом, для обеспечения баланса амплитуд необходимо, чтобы коэффициент усиления неинвертирующего усилителя был равен 3. Схема генератора с такой фазосдвигающей цепью представлена на рис.2.
Рис.2. Генератор с последовательно-параллельной R, С-цепью
Важным отличием рассмотренной схемы является возможность перестройки частоты двумя элементами, как правило, сдвоенным потенциометром R. Условия баланса фаз и амплитуд при этом не изменяются. Этими причинами обусловлено широкое распространение последовательно-параллельной фазосдвигающей цепи при построении генераторов синусоидальных колебаний. Иногда генераторы с этой цепью называются генераторами на основе моста Вина.
|
|
|
Рис.3. Мост Вина
Мост Вина (см. рис.3а) используется для измерения частоты. Он состоит из двух ветвей: реактивной (последовательно-параллельной R, С-цепочки) и пассивной (2r-r). На диагональ питания подаётся входное напряжение 
. В измерительной диагонали, при выбранном соотношении резисторов пассивной ветви, будет нулевое напряжение только в том случае, если частота входного напряжения соответствует значению 
, где 
. Действительно, находя напряжение в измерительной диагонали 
, имеем 
.
На частоте 
. На рис.3б видно, что мост Вина в генераторе запитывается выходным напряжением, а на частоте генерации за счёт значительного коэффициента усиления операционного усилителя напряжение 
. Таким образом, можно считать рассмотренный генератор генератором на основе моста Вина.
Информационный преобразователь переменного напряжения.
В практике промышленной электроники значительная часть датчиков работает от 
. Как правило, это ёмкостные датчики, резистивные и электромагнитные.
|
|
|
При воздействии измеряемой величины в них изменяется либо сопротивление, либо ёмкость, либо индуктивность, либо коэффициент взаимной индуктивности. Для отмеченных датчиков можно составить обобщённую схему информационного преобразователя.
В схеме приняты следующие обозначения:
Пр. 
– преобразователь напряжение-ток;
ФУН – формирователь управляющего напряжения, предназначен для синхронизации сигналов управления ФЧВ с напряжением питания датчика;
Г – предназначен для питания датчика переменным синусоидальным напряжением;
Ус – предварительный усилитель, предназначенный для приведения сигнала к нужному уровню;
ФЧВ – фазочувствительный выпрямитель.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 346; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!