Генератор синусоидальных колебаний Советский патент 1988 года по МПК H03B5/08 

UB

As

Изобретение относится к электронике, а именно к устройствам для генерирования синусоидальных колебаний с помощью усилителя с цепью обратной связи,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является геератор синусоидальных, колебаний, со- ержапщй операционньй усилитель-, LC- контур, который включен между общей иной и неинвертирующим входом опеационного усилителя, первый резистор, который включен между общей иной и инвертирующим входом операионного усилителя, выход которого через второй резистор подключен к инвертирующему входу операционного силителя, первый диод второй диод, катод которого подключен к одному вы воду третьего резистора, другой вы-, вод которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а также четвертый рези.стор - (патент США № 38П6828, кл. 331-58, .

оцублик. 1974).

Недостатком этого генератора является низкая стабильность амплитуды, высокий коэффициент нелинейных искажений и большое время установления колебаний.

Цель изобретения - повышение стабильности амплитуды, уменьшение коэф фициента нелинейных искажений и уменьшение установления коле баний.

Для этого в генераторе синусоидаль ных колебаний, содержащем операционный усилитель, LC-контур, который включен между общей шиной и неинвертирующим входом операционного усилителя, первый резистор, который включен между общей шиной и инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого через второй резистор подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, первый диод, второй диод, катод которого подключен к одному выводу третьего резистора.другой вывод которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а также чет вертый резистор, катод первого диода подключен к выводу операционного усилителя, один вывод четвертого резистора подключен к источнику положительного напряжения смещения, а анод первого диода подключен к.точке соединения анода второго диода и

- 2

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

другого вывода четвертого резистора через согласно включенный дополнительный диод или .непосредственно при введении источника отрицательного напряжения смещения, подключенного через дополнительный резистор к инвертирующему входу операционного усилителя.

На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема генератора синусоидальных колебаний, в которой

используется дополнительный резистор) на фиг. 2 - то же, используется дополнительный диод; на фиг. 3 - то же, при включении первого и второго диодов противоположной полярности.

Генератор синусоидальных колебаний содержит операционный усилитель

1,LC-контур 2, первый резистор 3, второй резистор 4, первый и второй диоды 5 и 6, третий резистор 7, четвертый резистор 8, источник 9 положительного напряжения смещения, источник 10 отрицательного напряжения смещения и дополнительный резистор

11 .

LC-контур 2 содержит конденсатор 12, катушку 13 индуктивности, дополнительный диод 14 (фиг. 2), а также элемент 15 управляющей логики, резисторы 16 и 17 .

Катуижу 13 индуктивности содержат обмотки 18, 19 и 20 (фиг. 3).

Генератор синусоидальных колебаний работает следующим образом.

В генераторе синусоидальных колебаний в качестве усилителя применен . ; операционный усилитель 1. Соответствующим соотношением номиналов первого и второго резисторов 3 и.4 устанавливается необходимый коэффициент усиления и вместе с этим желаемая амплитуда выходного сигнала. К неинвертирующему входу операционного усилителя 1 подключен определяющий частоту выходного -сигнала LC-контур

2.Цепь обратной связи включена между выходом операционного усилителя 1- и его неинвертирующим входом и состоит из последовательно соединенных первого и- второго диодов 5 и 6 и третьего резистора 7. При этом диоды включены встречно. С помощью четвертого резистора 8 первый и второй диоды 5 и 6 подключены к источнику. 9(10) в направлении пропускания.

С помощью дополнительного резистора 11 (фиг. 1) постоянное напряже314

ние на выходе изменяется таким об- разом, что в состоянии покоя первьп1 и второй диоды 5 и 6 открыты, что гарантирует нарастание .колебаний генератора.

Если выходное напряжение в положительном направлении превышает потенциал, определяемый частично соотношением номиналов сопротивлений между четвертым резистором 8 и третьим резистором 7, то первый диод 5 закрывается и прерывает цепь обратной связи. LC-контур 2 затухает и цепь обратной связи устанавливается снова после снижения выходного напряжения. Обратная связь поддерживается до тех пор, пока амплитуда выходного сигнала не изменит свою полярность. -При этом второй диод 6 переходит в запертое состояние и прерывает цепь обратной связи. LC-контур 2 снова произвольно затухает. Если амплитуда выходного сигнала повысится, цепь обратной связи снова восстанавливается.

I

В отличие от фиг. 1 на фиг. 3

первый и второй диоды 5 и 6 включены в противоположной полярности. Для гальванической развязки элемента 15 управляющей логики -и схемы генератора катушка 13 LC-контура 2 имеет несколько обмоток. С выводов обмотки 20 снимаются сигналы различных частот. Резисторы 16 и 17 служат для компенсации различных характеристик колебательного контура. С помощью обмотки 19 в, колебательном LC-конту- ре 2 перед включением следующей частоты колебания затухают.

В генераторе, показанном на фиг.2 применяется не дополнительный резистор 11., а дополнительный диод 14, так что первый и второй диоды 5 и 6 в состоянии покоя находятся в откры7163

том состоянии, что обеспечивает нарастание колебаний генератора.

Таким образом, генератор синусоидальных колебаний обеспечивает повышение стабильности амплитуды, уменьшение коэффициента нелинейных искажений и времени установления колебаний.

Формула изобретения

Генератор синусоидальных колебаний, содержащий операционный усилитель, LC-контур, который включен между общей шиной и неинвертирующим входом операционного усилителя, первый резистор, который включен между общей шиной и инвертирующим входом

операционного усилителя, выход которого через второй резистор подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, первый диод, второй диод, катод которого подключен к одно.му выводу третьего резистора, другой вывод которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а также четвертый резистор, о т- личающийся тем, что, с

целью повьШ1ения стабильности амплитуды, уменьшения коэффициента нелинейных искажений и времени установления колебания, катод первого диода подключен к выходу операционного усили

теля, один вывод четвертого резистора подключен к источнику положительного напряжения смещения, а анод первого диода подключен к точке соединения анода второго диода и другого вывода четвертого резистора через согласно включенный дополнительный диод или непосредственно при введении источника отрицательного напряжения смещения, подключенного

через дополнительный резистор к йн- вертирующему входу операционного усилителя.

Изобретение относится к электронике. Цель изобретения - повышение стабильности амплитуды, уменьшение коэффициента нелинейных искажений и уменьшение времени установления колебаний. Устр-во содержит операционный усилитель (ОУ) 1, LC-контур 2, резисторы 3, 4, 7, 8 и 11, диоды 5 и 6, источники 9 и 10 положит, и от- рйцат. напряжения смещения. С помощью .дополнительного резистора 11 а постоянное напряжение на выходе г-ра изменяется так, что в состоянии покоя диоды 5 и 6 открыты. Это гарантирует нарастание колебаний г-ра. Если выходное напряжение в положит, направлении превышает потенциал, определяемый частично соотношением номиналов сопротивлений между резистора ми 8 и 7, то диод 5 закрывается и прерывает цепь обратной связи (ОС). LC-контур 2 затухает и цепь ОС устанавливается снова после снижения выходного напряжения. ОС поддерживается до тех пор, пока амплитуда выходного сигнала не изменит свою полярность. При этом диод 6 переходит в запертое состояние и прерывает цепь ОС. LC-контур 2 снова произвольно затухает. Если амплитуда выходного сигнала повысится, то цепь ОС снова восстанавливается. Даны ил. выполнения г-ра, в котором используется не дополнительный резистор, а дополнительньй диод, а также при включении диодов 5 и 6 противоположной полярности. 3 ил. (О N N-ii 05 00

/j

J5

QUa

4

О и a.