Генератор синусоидальных колебаний

(51 Н 03 В 5/2 Ъ ът п 1 лет 1 твам ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Бюл. 9 13нов и В.В. Ивано42(088.8)енко А.Г. и дронных аналоговсвязь", 1981,Примеых ИС. с, 133,СИНУСО щий опе оложит включе(54)(57) ГЕНЕРАТО КОЛЕБАНИЙ, содерж усилитель, в цепь ной связи которог ИДАЛЬ НИХ ационный льной обра мост Вина ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Алекснекие,прецизиМ., "Радио ирис. 5.5.2. Патент Скл. 331-141, отип). ША У 3339156,публик. 1962 (протоа в цепь отрицательной обратнои связи - делитель напряжения, при этом к выходу операционного усилителя подключен вход блока выделения амплиту" ды, выход которого подключен к управляющему входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений,выход операционного усилителя через введенный дополнительный делитель напряжения подключен к сигнальному входу усилителя с регулируемым коэф" фициентом усиления, выходы которого подключены к входам балансировки напряжения смещения нуля операционного 3 усилителя, 1 114Изобретение относится к радиотехнике и электронике и может быть использовано в устройствах автоматики,Известен генератор сицусоидальныхколебаний, содержащий операционныйусилитель, блок выделения амплитуды,мост Вина в цепи положительной обратной связи и резистивный делитель вцепи отрицательной обратной связиоперационного усилителя. Регулирование амплитуды .колебаний генератораосуществляется изменением глубиныотрицательной обратной связи в преде -лах 57. йосредством полевого транзистара в режиме управляемого резистора, 15на затвор которого подается сигналблока выделения амплитуды 1.Однако данный генератор синусоидальных колебаний имеет значительныенелинейные искажения выходного сигна ла (не менее 1-2 Е на частотах свыше5 кГц) вследствие несимметричностии нелинейности характеристик полевыхтранзисторов, сложность настройкииз-за узости диапазона регулирования 25отрицательной обратной связи и зависимости амплитуды колебаний отхарактеристик полевого транзистора,имеющих значительный разброс,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является генератор синусоидальных колебаний,содержащий операционный усилитель, вцепь положительной обратной связи которого включен мост Вина, а в цепьотрицательной обратной связи - дели- З 5тель напряжения, при этом к выходуоперационного усилителя подключенвход блока выделения .амплитуды, выход которого подключен к управляющему входу усилителя с регулируемым ко 40эффициентом усиления, сигнальныйвход которого подключен к выходуоперационного усилителя, а выходы -к соответствующим выводам моста Винаи делителя напряжения 2.45Однако известный генератор синусоидальных колебаний имеет значительные нелинейные искажения. Цель изобретения - уменьшение 50нелинейных искажений.Эта цель достигается тем, что вгенераторе синусоидальных колебаний,содержащем операционный усилитель,в цепь положительной. обратной связикоторого включен мост Вина, а ацепь отрицательной обратной снязи -делитель напряжения, прн этом к 9370выходу операционного усилителя под ключен вход блока выделения амплитуды, выход которого подключен к управляющему входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход операционного усилителя через введенный дополнительный делитель напряжения подключен к сигнальному входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выходы которого подключены к входам балансировки напряжения смещения нуля операционного усилителя.На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого генератора синусоидальных колебаний.Генератор содержит операционный усилитель 1, мост Вина 2, делитель 3 напряжения, блок 4 выделения амплитуды, усилитель 5 с регулируемым коэффициентом усиления и дополнительный делитель 6 напряжения, при этом усилитель 5 с регулируемым коэффициентом усиления выполнен в виде дифференциального каскада на транзисторах 7 и 8. Генератор синусоидальных колебаний работает следующим образом.Операционный усилитель 1 возбуждаетс: на частоте, определяемой мостом Вина 2. Возрастание амплитуды колебаний приводит к увеличению тока усилителя 5 посредством блока 4 выделения амплитуды, При этом усиливается отрицательная обратная связь через транзистор 7 и входы балансировки напряжения смещения нуля операционного усилителя 1, уменьшая амплитуду колебаний, При напряжениях на входе усилителя 5, не превышающих 2 ", ( М - температурный потенциал р-п-перехода, равный при 20 С 26 мВ), что обеспечивается делителем 6 напряжения, усилитель 5 линейно преобразует входное напряжение в разность токов коллекторовтранзисторов 7 и 8 и, следовательно,не вносит искажений в форму выходного сигнала, Таким образом, нелинейные искажения генератора определяются в основном нелинейными искажениями операционного усилителя 1 0,1-0,2 на частотах до 50 кГц).Коэффициент обратной связи через усилитель 5 равенК 1 1 оКВкрутизна операционногоусилителя 1;ток усилителя 5; где я 1, К 1 К Заказ 1916/40 Тираж 872 Подписно ВВИ филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,отношение сопротивленийплеч делителя 6 напряжения.Синфазный ток 1 протекающий через входы балансировки, для большинства операционных усилителей может достигать 1 мА. Как правилоне превышает 0,5 10- А/В. Делитель 6 напряжения ограничивает входное напряжение усилителя 5 (50 мВ). При амплитуде колебаний 10 В отношение сопротивлений плеч делителя 6 напряжения равно 200. Таким образом, предельный коэффициент обратной связи через усилитель 5 равен в1 10-К -- 0,4.ос 200 25 100,5.10 Следовательно, глубина обратнойсвязи может изменяться на 407 что 49370 4обеспечивает управление амплитудой колебаний при самых грубых допусках ча номиналы элементов. Точность задания и стабильность амплитуды колебаний генератора определяются опорньв элементом блока 4 выделения амплитуды, Если в качестве опорного элемента используется стабилитрон, то точность задания амплитуды может быть 10 порядка 100 мВ. Предлагаемое структурное выполнение генератора синусоидальных колебаний позволяет обеспечить нелинейные искажения с 0,153, а также могут быть расширены его функциональные возможности по сравнению с известным устрлйством, так как соответствующие выводы моста Вина 2 и делителя 3 напряжения свободны и могут быть использованы для амплитудной модуляции выходного сигнала, подстройки частоты, выключения генератора и др.