-генератор

-генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

+ с.

- -б (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено07.08.78 (21) 2657318/18-09 с присоединением заявки М (51}м, К>.3

Н 03 В 5/26

Государственный комнтет

СССР по делам изобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23,09.80,Бюллетень М 35 (53} УДК 621. 373. .42 (088.8) Дата опубликования описания 25. 09. 80 (72) Авторы изобретения

В. С. Григорьев и С. Г. Крутчинсккй (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический институт км. В. Д. Калмыкова (54 ) RC-ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к радиотехнике, предназначено для генерирования гармонических колебаний низких и инфранизких частот и может быть использовано в системах телемеханики, свя- 5 зи и в измерительной технике.

Известен RC-генератор, содержащий операционный усилитель, цепь частотонезависимой положительной обратной связи, выполненную в виде резистивно 10 го делителя напряжения, и цепь частото-зависимой отрицательной обратной связи, выполненную в виде Т-образного моста с двумя ВС-звеньями 1). о

Однако известный HC-генератор име-1g ет большую нестабильность частоты изза ограниченности полосы пропускания усилителя, а также малую степень подавления гармоник.

Цель изобретения — повышение ста- 20 бильности частоты и уменьшение уровня гармоник.

Для этого в НС-генератор, содержащий операционный усилитель, цепь частото-независимой положительной обрат-25 ной связи, выполненную в виде резистивного делителя напряжения, и цепь частото-зависимой отрицательной обратной связи, выполненную в виде Т-образного моста с двумя QC-звеньями, 30

2 между RC-звеньями включЕ11.первый дополнительный операционный усилитель с отрицательной обратной связью„ а между выходом Т-образного моста с цвумя RC-звеньямк к инверткрующим входом операционного усилителя включен второй дополнительный операционный усклитель с orрицагельнок обратной связью, при =-том инвертирующие входы первого и второго дополнительных операционных усилителей с отрите ; тельной обратной связью объединены, На чертеже представлена структурная электрическая схема предложеннного устройства.

RC-генератор содержит операционный усилитель 1, Т-образный мост с двумя

BC-звеньями 2 и 3, резистивный делитель напряжения, состоящий из резисторов 4 и 5, два дополнительных операционных усилителя 6 к 7 с резисторами 8 и 9 отрицательных обратных связей.

РС-генератор работает следующим образом.

Если коэффициент передачи цепи положительной обратной связи превышает коэффициент передачи цепи отрицательной обратной связи, то на частоте настройки Т-образного моста воз765982

TE +gP

ap u„ а9 2й ст 2Кю / .„ /

d0 д и и и= и "

l1 =2,3, 4,6,". никают колебания, близкие к синусондальной форме. На частотах, отличных от частоты настройки Т-образного моста, коэффициент передачи цепи отрицательной обратной связи больше коэффициента передачи цепи положительной обратной связи, поэтому вторая и более высокие гармонические составляющие подавляются. Необходимые фазовые соЬ отношения, т.е. условие баланса фаз, выполняются, так как положительная обратная связь вещественная, фазовый 10 сдвиг коэффициента передачи.Т-образного моста на частоте настройки равен нулю, а операционные усилители 1, 6 и 7 в рабочем диапазоне частот вносят незначительный фазовый сдвиг, обус- 15 ловленный ограниченностью полосы пропускания.

Частота генерации предложенного

RC-генератора определяется выражением 20

4 / К где Ф. С вЂ” постоянные времени BC-эве2 3 ньев 2 и 3;

R8 К9 — сопротивление резисторов

8 и 9.

Коэффициент стабильности частоты, характеризущей влИяние дополнительных фазовых сдвигов операционного усилителя 1 (йз-за ограниченности полосы пропускания) на относительную нестабильность частоты д<и, при R>=R 9 равен

35 где д — коэффициент усиления опера- 4р ционнЬго усилителя 1 без обратных связей.

При C =C =(a коэффициента К получаем откуда следует, что в предложенном

ВС-генераторе коэффициент стабильнос- 5О ти частоты в 9 раз больше, чем в РСгенераторе-прототипе, для которого

К

9

Степень подавления гармонических составляющих определяется модулем 55 возвратной разности Fl, на частоте и-й гармоники: »

Прич: = C =--с степень подавления второй и третьей гармоник равны

Г =1,20 и Гз=1,6 Р.

Поскольку в RC-генераторе-прототипе F =0,15 ц и F =0,22,0, то в предложенном RC-генераторе степень подавления второй гармоники в 8 раз, а третьей в 7 раз больше, чем в прототипе. В известных устройствах никакой оптимизацией параметров элементов схемы не удается получить таких результатов.

Кроме того, предложенный кС-генератор обладает повышенной стабильностью амплитуды.

Относительная нестабильность амплитуды определяется выражением -АТщ о, 1 4 5 о

Оэь, - амплитуда выходного напряжения;

R4 @R< — сопротивления резисторов 4 и 5;

Т вЂ” коэффициент передачи Т-обIAo разного моста на частоте настройки (для предложенного

RC-генератора Т „„ 0,001).

Выбрав 0,00.1а f 0 001, можно получить в предложенном PC-генераторе нестабильность ДТ много меньше аналогычной нестабильйости в устройствепрототипе, и следовательно, большую стабильность амплитуды. Сравнение проводится при одних и тех же величинах р, Д д и 0 а также при одинаковых зависимостях,О = Е (Оэы ).

В предложенном генераторе может быть использован любой из известных способов автоматической регулировки усиления.

Таким образом, предложенный ВС-генератор имеет коэффициент стабильности частоты в 9 раз больше, степень подавления второй гармоники в 8 раз больше, третьей — в 7 раз больше, чем в прототипе, а также обладает повышенной стабильностью амплитуды.

Учитывая, что предложенный RC-генератор полностью собран на современной элементной базе с применением операционных усилителей, стоимость которых постоянно уменьшается, можно получить значительный технико-экономический эффект.

Формула изобретения

КС-генератор, содержащий операционный усилитель,. цепь частото-независимой положительной обратной связи, выполненную в виде резистивного дели765982

Составитель Н. Матвиенко

Редактор О. Стенина ТехредМ. ЛевицкаяКорректор, Г. Решетняк

Заказ 6525 5 Тираж Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, . Ужгород, ул. Проектная, теля напряжения, и цепь частото-зависимой отрицательной обратной связи, выполненную в виде Т-образного моста с двумя BC-звеньями, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты .и уменьшения уровня гармоник, между RC-звенья5 ми включен первый дополнительный операционный усилитель с отрицательной обратной связью, а между выходом Т-образного моста с двумя RC-звеньями и инвертирующим входом операционного усилителя включен второй дополнительный операционный усилитель с отрицательной обратной связью, при этом инвертирующие входы первого и второго дополнительных операционных усилителей с отрицательной обратной связью объединены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. 1EEE Trans. on CT-20, 9 4, 1973, р. 389 (прототип).