Частота является функцией емкости конденсатора C1 и суммы сопротивлений резисторов R1 и R2. Сигнал, опережающий по фазе сигнал на опорном выходе U1, формируется на выходе микросхемы U2, вход которой подключен к движку потенциометра R1. Когда уровень напряжения на выходе U1 высокий, и конденсатор C1 заряжается, напряжение на входе U2 будет больше, чем на входе U1, вследствие чего U2 переключится раньше, чем U1, то есть, опередит U1 по фазе. При низком уровне на выходе U1 напряжение на входе U2 будет ниже, чем на входе U1, и U2 опять будет впереди U1. Чем ближе друг к другу движки потенциометров R1 и R2, тем больше будут различаться фазы на двух выходах.
Входные пороги КМОП триггеров Шмитта не вполне симметричны по отношению к выходу, поэтому два фазовых сдвига не будут одинаковыми. Эта асимметрия особенно заметна при небольшом опережении фазы.
Резистор R1 управляет фазовым сдвигом, а с помощью R2 можно подстраивать частоту. Поскольку регулировка частоты приводит к изменению фазы, частоту надо всегда устанавливать первой, а фазу – последней. На схеме я показал переменные резисторы, но вы можете любой из них, или же оба, заменить постоянными, а также объединить R1 и R2 в один переменный резистор, отказавшись от управления частотой и ограничив диапазон регулировки. Небольшие различия в пороговых напряжениях микросхем U1 и U2 не позволят установить сдвиг фаз нулевым или близким к нулю.
Рисунок 2 демонстрирует способ управления частотой, при котором изменения фазы минимальны. В этой схеме резисторы R1 и R2 задают частоту сигнала, а R3 и R4 – фазу. Сумма сопротивлений резисторов R3 и R4 должна быть равна или больше суммы сопротивлений R1 и R2. Реальный диапазон перестройки частоты, который вам удастся получить, сохранив изменение фазы на приемлемо низком уровне, составит одну декаду или что-то около того. Добиться большего вам не удастся, поскольку схема будет работать плохо из-за фазового сдвига, вносимого входной емкостью U2, влияние которой на более высоких частотах становится весьма значительным.
Нет комментариев