-генератор

Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,3 Н 03 В 5/26 Государственный комнтет СССР по делам изобретеннй н открытий(53) УДК 621, 373.42 (088 8) Дата опубликования описания 25, 09. 80(71) Заявитель Таганрогский радиотехнический институт км. В, Д. Калмыкова(54) ВС-ГЕНЕРАТОР Изобретение относится к радиотехнике, предназначено для генерирования гармонических колебаний низких и инфранизких частот и может быть использовано в системах телемеханики, свя зи и в измерительной технике.Известен ВС-генератор, содержащий операционный усилитель, цепь частотонезависимой положительной обратной связи, выполненную в виде реэистивно го делителя напряжения, и цепь частото-эависимой отрицательной обратной связи, выполненную в виде Т-образного моста с двумя ВС-звеньями 1. оОднако известный ВС-генератор имеет большую нестабильность частоты изэа ограниченности полосы пропускания усилителя, а также малую степень подавленкя гармоник.Цель изобретения - повышение ста бильности частоты и уменьшение уровня гармоник.Для этого в ВС-генератор, содержащий операционный усилитель, цепь частото-независимой положительной обратной связи, выполненную в виде резистивного делителя напряжения, и цепь частото-зависимой отрицательной обратной связи, выполненную в виде Т-образного моста с двумя ВС-звеньями, 30 2межцу ВС-звеньями включЕ 11,первый до. полнительный операционный усилитель с отрицательной обратной связью а между выходом Т-образного моста с цвумя ВС-эвеньямк к инверткрующим входом операционного усилителя включен второй дополнительный операционный усклитель с отрицательной обратной связью, при этом инвертирующие входы первого и второго дополнительных операционных усилителей с отрите; тельной обратной связью объединены,На чертеже представлена структурная электрическая схема предложеннного устройства.ВС-генератор содержит операционный усилитель 1, Т-образный мост с двумя ВС-эвеньями 2 и 3, реэистивный делитель напряжения, состоящий из резисторов 4 и 5, два дополнительных операционных усилителя б к 7 с резисторами 8 и 9 отрицательных обратных связей.ВС-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 воз, 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 соЬотГошения, т.е. условие баланса Фаз, выполняются, так как положительная обратная связь вещественная, фазовый 1 О сдвиг коэффициента передачи.Т-образного моста на частотенастройки равен нулю, а операционные усилители 1, б и 7 в рабочем диапазоне частот вносят незначительный фазовый сдвиг, обус ловленный ограниченностью полосы про.пускания.Частота генерации предложенного ЯС-генератора определяется выражением 20 4 (Кгде Ф. С - постоянные времени НС-эве 2 3ньев 2 и 3;18 К 9 - сопротивление резисторов8 и 9.Коэффициент стабильности частоты, характеризущей влИяние дополнительных фазовых сдвигов Ь 9 операционного усилителя 1 (йз-за ограниченности полосы пропускания) на относительную нестабильность частоты дш , при ИВ=В 9 равен35 где д - коэффициент усиления операционного усилителя 1 без обратныхсвязей.При Т-С:Сдля коэффициента Кполучаем откуда следует, что в предложенномВС-генераторе коэффициент стабильнос Оти частоты в 9 раз больше, чем в РСгенераторе-прототипе, для которогоК ",и,т 9Степень подавления гармоническихсоставляющих определяется модулем 55возвратной разности Ги на частоте И-йгармоники:. Прич; = С тс степень подавления второй и третьей гармоник равны =12,0 и з=16 оПоскольку в ВС-генераторе-прототипе Г=0,15,ц и Г=0,22,0, то в предложенном ВС-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 ЙС-генератор обладает повышенной стабильностью амплитуды.Относительная нестабильность амплитуды определяется выражением Т-ДБо ТЕ я 4+Р 5оОвь, - амплитуда выходного напряжения;4 и - сопротивления резисторов 4и 5 рТ - коэффициент передачи Т-обМрразного моста на частоте настройки (для предложенного ВС-генератора Т.0,001).Выбрав 0,00.1"0,001, можно получить в предложенном РС-генераторе нестабильность д Т много меньше аналогичной нестабильйости в устройстве- прототипе, и следовательно, большую стабильность амплитуды. Сравнение проводится при одних и тех же величинах,О, д,а и 0 а также при одинаковых зависимостях,О =(О вьюВ 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 ИС-генератор полностью собран на современной элементной базе с применением операционных усилителей, стоимость которых постоянно уменьшается, можно получить значительный технико-экономический эффект. формула изобретения Вс-генератор, содержащий операционный усилитель,. цепь частото-независимой положительной обратной связи, выполненную в виде резистивного дели765982 Составитель Н. МатвиенкоРедактор О. Стенина ТехредМ. ЛевицкаяКорректор, Г. Решетняк Заказ 6525 5 Тираж Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент , . Ужгород, ул. Проектная,теля напряжения, и цепь частото-зависимой отрицательной обратной связи, выполненную в виде Т-образного моста с двумя НС-звеньями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности частоты .и уменьшения уровня гармоник, между ВС-звенья 5 ми включен первый дополнительный операционный усилитель с отрицательной обратной связью, а между выходом Т-образного моста с двумя ВС-звеньями и инвертирующим входом операционного усилителя включен второй дополнительный операционный усилитель с отрицательной обратной связью, при этоминвертирующие входы первого и второгодополнительных операционных усилителей с отрицательной обратной связьюобъединены. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. 1 ЕЕЕ Тгаоз. оп СТ, Р 4, 1973,р. 389 (прототип).