Головна

Автогенератори гармонійних коливань на інтегральних мікросхемах

  1. Аналіз часових рядів при наявності періодичних коливань: адитивна і мультиплікативна моделі.
  2. Високочастотні LC - автогенератори.
  3. Генератори релаксаційних (імпульсних) коливань.
  4. Генератори синусоїдальних коливань.
  5. Глава 74. ПРАВО НА ТОПОЛОГІЇ інтегральних мікросхем
  6. Диференціальне рівняння затухаючих коливань

Сучасна електроніка характеризується широким застосуванням інтегральних мікросхем. Для створення автогенераторів гармонійних коливань використовують лінійні (аналогові) мікросхеми. Останнім часом все більшого поширення набувають інтегральні операційні підсилювачі, які є універсальними пристроями. З їх допомогою можна створювати майже всі електронні вузли, в тому числі автогенератори.

Створення автогенераторів зводиться до вибору типу мікросхеми і способу підключення до неї дискретних елементів - LC-контура, RС-фільтрів і мостів. При цьому принципи побудови автогенератора, розглянуті в попередніх параграфах, його структурна та електрична схеми умови самозбудження і способи стабілізації частоти залишаються колишніми.

На рис. 198, а представлена ??структурна схема LC-автогенератора на інтегральної мікросхемі, а на рис. 198, 6- Схема цього автогенератора, виконана на інтегральної мікросхемі типу К2УС242 (обведена пунктиром). Мікросхема типу К2УС242 є найпростішою і не відноситься до числа інтегральних операційних підсилювачів. Вона являє собою однокаскадний універсальний підсилювач, що складається з одного транзистора, чотирьох резисторів і трьох конденсаторів. При використанні дискретних навісних елементів (резонансних контурів, резисторів і конденсаторів), з її допомогою можна створювати підсилювачі, автогенератори, змішувачі та т. Д.

LC-автогенератор на інтегральної мікросхемі будують по індуктивної трехточечной схемою. Резонансний контур, що складається з індуктивної котушки L, і конденсаторів З4, C5 і С6, Підключають до висновків 4 и 6 інтегральної мікросхеми. Вихідна напруга знімають з автогенератора з допомогою котушки L2 , Індуктивнозв'язаною з котушкою L1. котушку L2 cоедіняют c висновками 6 и 9. Харчування інтегральної схеми здійснюють від cтабілізірованного джерела живлення напругою + ЗВ, підключеного між висновками 3 (+3 В) і 7 (-3 В «земля»). Для подачі в базову ланцюг транзистора напруг харчування і зворотного зв'язку висновки 2 и 8 мікросхеми з'єднують між собою. Висновки 1 і 3, необхідні при роботі мікросхеми в якості підсилювача, тут не використовуються. Для виключення паразитних наведень вхідний висновок 1 слід заземлити. Висновки З і 5остаются вільними. Частота коливань визначається індуктивністю котушки L1 і ємністю конденсаторів З4, З5 і С6. Частоту коливань регулюють змінним конденсатором С4. Автогенератор на інтегральної мікросхемі типу К2УС242 дозволяє отримати коливання з частотою від 0,15 до 30 МГц.

Рис, 198. Схеми LC -автогенератора на інтегральної мікросхемі:

а) структурна; б) електрична на мікросхемі типу К2УС242.

Структурна схема автогенератора на інтегральному операційному підсилювачі (рис, 199) відрізняється від структурної схеми рис. 198, а, введенням негативного зворотного зв'язку (ланцюг ООС), необхідної для отримання стійкого режиму автогенерации, поліпшення форми коливань і стабілізації амплітуди коливань, що генеруються.

На рис. 9.20 зображена схема LC-автогенератора на інтегральному операційному підсилювачі типу 1УТ531. Резонансний контур включений в ланцюг позитивного зворотного зв'язку і забезпечує генерацію коливань на резонансній частоті. Позитивний зворотний зв'язок створюється при включенні контуру між виходом (висновок 6) і неінвертірующего входом (висновок 3) інтегрального операційного підсилювача.

У ланцюг негативного зворотного зв'язку, яка створюється при резистивном з'єднанні виходу інтегрального підсилювача з його інвертується входом (висновок 2), часто включають напівпровідниковий терморезистор R, завдяки нелінійності вольтамперной характеристики якого забезпечується стабілізація амплітуди гармонійних коливань в автогенераторі


Мал. 199. Структурна схема на Рис. 200. Схема LC-автогенератора на

автогенератора на інтегральному інтегральному операційному

операційному підсилювачі. підсилювачі типу 1УТ531.

Часто інтегральні операційні підсилювачі застосовують для побудови RC-автогенераторів. На ріс.201 зображена схема RC- автогенератор а з мостом Вина на інтегральному операційному підсилювачі типу 1УТ402. міст Вина (R1C1, R2C2) включений в ланцюг позитивного зворотного зв'язку між виходом (висновок 5) і неінвертірующнм входом (висновок 10). Ланцюг негативного зворотного зв'язку, що є резистивним регульованим дільником R3 R4, включена між виходом і інвертується входом (висновок 9) підсилювача.

схема RC- автогенератор а з подвійним Т-подібним мостом на інтегральному операційному підсилювачі типу 1УТ401Б приведена на ріс.202. Подвійний Т-подібний міст включений як ланцюг негативного зворотного зв'язку між виходом (висновок 5) і інвертується входом (висновок 9) інтегрального підсилювача. Позитивний зворотний зв'язок створюється за допомогою подільника R4R5, включеного між виходом і неінвертірующего входом (висновок 10) підсилювача.


 Мал. 201. Схема RС-автогенератора з мостам Вина на інтегральної операційному підсилювачі типу 1УТ402

Стабілізацію частоти в автогенераторах на інтегральних мікросхемах здійснюють тими ж способами, які були розглянуті раніше.


На рис. 203 представлена ??схема автогенератора з кварцовим резонатором па інтегральному операційному підсилювачі типу 1УТ401. Сигнал позитивного зворотного зв'язку подається з виходу (висновок 5) через дільник R3 R4 на неінвертуючий вхід (висновок 10) підсилювача. Кварц включений в ланцюг позитивного зворотного зв'язку. Частота незатухаючих коливань відпо-ствует частоті резонансу напруг кварцу. У ланцюг негативного зворотного зв'язку,

Мал. 202. Схема RC-автогенератора з подвійним Рис. 203. Схема автогенератора з квар-

Т-образним мостом па інтегральному цевим резонатором на інтегральному

операційному підсилювачі твань 1У Т401Б операційному підсилювачі типу 1УТ401Б

включену між виходом і інвертується входом (висновок 9) інтегрального підсилювача,

входить опір резистора Rt і каналу польового транзистора Т.

Завдяки зміні опору каналу польового транзистора стабілізується амплітуда вихідної напруги. Управління опором каналу здійснюють через затвор транзистора, на який через діод Д, згладжує фільтр R5C1 і дільник R6 R7 поступає постійна напруга. При збільшенні амплітуди вихідної напруги підвищується напруга, що подається на затвор, що призводить до зменшення вихідного сигналу. Зміною величини опору R1, включеного в ланцюг позитивного зворотного зв'язку, можна домогтися мінімальних нелінійних спотворень. Автогенератори гармонійних коливань низької і високої частот знайшли широке застосування в промисловій електроніці. Так, автогенератори високої частоти використовують для контролю складу і якості різних речовин, для високочастотного нагріву і зварювання діелектриків і металів. Великого поширення набули автогенератори низької частоти, що застосовуються для контролю складу і якості речовин, механічної обробки різних матеріалів і т. Д.

 



Попередня   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   Наступна

Загальні відомості про підсилювачі потужності. | Однотактний підсилювальні каскади | Двотактні підсилювальні каскади | Двотактні вихідні каскади з паралельним управлінням однофазним вхідною напругою. | Двотактні вихідні каскади з паралельним управлінням протівофазним вхідною напругою. | Двотактні безтрансформаторні вихідні каскади. | Вихідного каскаду підсилювача. | фазоінверсного каскад | Висновки. | Умови самозбудження ГЕНЕРАТОРА |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати