Регульований автогенератор

Регульований автогенератор на операційному підсилювачі, що містить частотно-незалежне коло негативного зворотного зв'язку і частотно-залежне коло позитивного зворотного зв'язку, що складається з інтегруючого кола, у якому є регулювальний елемент, і діодно-ємнісного фазозміщувача, що складається з першого і другого діодів і першого конденсатора, з'єднаного однією обкладкою з виходом операційного підсилювача, а другою обкладкою - з катодом першого діода й анодом другого діода, при цьому спільна точка першого і другого діодів з'єднана з резистором інтегруючого кола, який відрізняється тим, що діодно-ємнісний фазозміщувач містить третій і четвертий діоди і стабілітрон, паралельно якому включений другий конденсатор, причому катод третього діода з'єднаний з катодом другого діода, а анод четвертого діода з'єднаний з анодом першого діода, причому катод стабілітрона з'єднаний з катодами другого і третього діодів, а анод стабілітрона з'єднаний з анодами першого і четвертого діодів, при цьому анод третього діода і катод четвертого діода з'єднані з "землею". Корисна модель відноситься до електронної техніки і може використовуватися для одержання електричних гармонійних коливань низьких або середніх частот. Серед генераторів синусоїдальних коливань низьких або середніх частот відомий генератор на основі операційних підсилювачів (ОП) з частотнозалежними RC-колами, зокрема, схема з автопідстроюванням параметрів виборчого RC-кола, здійснюваним за допомогою терморезистора, встановленого в колі позитивного зворотного зв'язку [Новицький П.В., Кноррінг В.Г, Гутніков B.C. «Цифрові прилади з частотними датчиками», Л., 1970р., с.96-100.]. У цій схемі забезпечується рівність постійних часу верхнього і нижнього плеча частотнозалежного кола за рахунок автоматичної зміни опору терморезистора R1, при зміні опору R2. У схемі можливе одержання близької до лінійної залежності періоду вихідної напруги при зміні ємності С2, якщо виконується співвідношення С 2 « С 1 . Однак час виникнення стійких автоколивань у схемі залежить від інерційності терморезистора R1, що негативно впливає на швидкодію генератора. Найбільш близьким по сукупності ознак до пристрою, що заявляється є регульований автоге нератор з діодно-ємнісним фазозміщувачем [Патент України №44401 А. 7Н03В5/20, Н03В5/26. опубл. 15.02.2002. Бюл. №2], що містить нелінійне частотно-залежне коло позитивного зворотного зв'язку. Схема забезпечує високу лінійність зміни періоду вихідної напруги від зміни постійної часу інтегратора, причому час установлення нової частоти не перевищує половини періоду вихідної напруги. Однак у цьому генераторі, у схемі діодноємнісного фазозміщувача міститься два джерела опорної напруги, несиметрія яких приводить до розкиду тривалості позитивної і негативної напівхвиль вихідної напруги. У цьому випадку для одержання лінійної залежності перетворення необхідний вимір повного періоду вихідного сигналу, що приводить до зниження швидкодії вимірювального каналу. В основу корисної моделі поставлено завдання створення регульованого автогенератора, у якому за рахунок спрощення схеми забезпечується симетрія сигналу, що формується, по напівхвилях, що дозволяє скоротити час, необхідний для виміру періоду вихідного сигналу. Для вирішення поставленого завдання в регульованому автогенераторі на операційному підсилювачі, що містить частотно-незалежне коло нега О) со О) 11397 тивного зворотного зв'язку (НЗЗ) і частотнозалежне коло позитивного зворотного зв'язку (ПЗЗ), що складається з інтегруючого кола, у якому міститься регулюючий елемент, і ДІОДНОЄМНІСНОГО фазозміщувача, що складається з першого і другого ДІОДІВ і першого конденсатора, з'єднаного однією обкладкою з виходом операційного підсилювача, а другою обкладкою з катодом першого діода й анодом другого діода, при цьому спільна точка першого і другого ДІОДІВ з'єднана з резистором інтегруючого кола, згідно з корисною моделлю дюдно-ємнісний фазозміщувач містить третій і четвертий діоди І стабілітрон, паралельно якому включений другий конденсатор, причому катод третього діода з'єднаний з катодом другого діода, а анод четвертого діода з'єднаний з анодом першого діода, причому катод стабілітрона з'єднаний з катодами другого і третього ДІОДІВ, а анод стабілітрона з'єднаний з анодами першого і четвертого ДІОДІВ, при цьому анод третього діода і катод четвертого діода з'єднані з "землею" Схема автогенератора, що пропонується, представлена на Фіг 1, а на Фіг 2 показані діаграми електромагнітних процесів у дюдно-ємнісному фазозміщувачі Схема містить операційний підсилювач 1, до виходу якого підключена перша обкладка першого конденсатора ДІОДНО-ЄМНІСНОГО фазозміщувача 2, друга обкладка цього конденсатора підключена до катода діода 3 і до анода діода 4 До анода діода 3 підключений катод стабілітрона 5 і перша обкладка другого конденсатора 6, а до катода діода 4 підключений катод стабілітрона 5 і друга обкладка другого конденсатора 6 Анод діода 7 з'єднаний з анодом діода 3, а катод діода 8 з'єднаний з катодом діода 4, причому катод діода 7 і анод діода 8 з'єднані з "землею" Друга обкладка конденсатора 2 через резистор 9 з'єднана з першою обкладкою конденсатора 10 інтегруючого кола і неінвертуючим входом операційного підсилювача 1, причому друга обкладка конденсатора 10 з'єднана з «землею» Вхід, що інвертує, операційного підсилювана 1 з'єднаний з виходом цього підсилювача через дільник, що складається з резисторів 11 і 12 Чотириполюсник у колі ПЗЗ містить дюдно-ємнісний фазозміщувач (ДФ), що складається з конденсатора 2, ДІОДІВ 3, 4, 7, 8 і джерела опорної напруги на стабілітроні 5 і кон денсаторі 6, і інтегруючу ланку, що складається з резистора 9 і ємності 10, кожен з яких може бути елементом автогенератора, який регулюється Резистори 11 і 12 утворюють коло НЗЗ СТІЙКІ коливання в автоколивальній системі можливі при виконанні двох умов сумарне зрушення фази в петлі ПЗЗ повинне дорівнювати нулю, а повний коефіцієнт підсилення дорівнює одиниці В автогенераторі, що заявляється, зрушення фази, внесене ДФ, не залежить від частоти, а визначається співвідношенням між амплітудою вихідного сигналу і величиною опорного джерела Робота автогенератора відбувається в такий спосіб Сигнал ui з виходу операційного підсилювача 1, надходить на вхід ДІОДНО-ЄМНІСНОГО фазозміщувача, що складається з ємності 2, ДІОДІВ 3, 4, 7, 8 і джерела опорної напруги на стабілітроні 5 і конденсаторі 6 При протіканні струму через діоди 3 і 8 (або діоди 4 і 7), конденсатор 6 заряджається до напруги Uo, рівної напрузі стабілізації стабілітрона 5 Оскільки полярність джерела опорної напруги Uo спрямована зустрічне з провідним напрямком ДІОДІВ, то діоди замкнені доти, поки сигнал Ui на вході фазозміщувача не перевищить напругу опорного джерела Uo Наприклад, при позитивній наПІВХВИЛІ вихідного сигналу операційного підсилювача, діоди 4 і 7 відкриваються в момент а, коли величина сигналу на верхній обкладці конденсатора 2 перевищить напругу, що існує на конденсаторі 6 При негативній напівхвилі вихідної напруги аналогічно визначається момент відкривання ДІОДІВ 3 і 8 Оскільки І ДЛЯ позитивної і для негативної напівхвилі вихідної напруги величина опорної напруги, що створюється конденсатором 6 однакова, то і криві напруги на виході ДФ і ВІДПОВІДНО, на виході генератора, симетричні ВІДПОВІДНІ діаграми процесів у схемі фазозміщувача, отримані шляхом комп'ютерного моделювання за допомогою програми МС-6, представлені на Фіг 2 Регульований автогенератор забезпечує спрощення схеми, симетрію вихідної напруги по напівхвилях і, ВІДПОВІДНО, підвищення швидкодії пристрою Автогенератор, що заявляється, може використовуватися також як проміжний перетворювач частотного датчика у вимірювальній техніці 11397 ФІГ. 1 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ-42, 01601