Ниже описан прибор, в котором генератор синусоидального сигнала с низким коэффициентом гармоник дополнен измерителями амплитудного значения напряжения и частоты выходного сигнала.
RC-генератор (рис. 1) выполнен на основе моста Вина-Робинсона, включённого в цепь положительной обратной связи ОУ. Частота квазирезонанса такого моста при условии, что R1.1=R1.2 и С1=С5, на которой возбуждается усилитель, равна F=0,159/RC [ 1 ]. Добротность моста — 0=0,33. Для возникновения автогенерации коэффициент передачи усилителя должен быть >3, входное сопротивление ОУ — Rbx >> R1, а выходное сопротивление — Ввых << R1. Современные ОУ с полевым транзистором на входе вполне удовлетворяют этим условиям.
Общий диапазон частот разделён на четыре поддиапазона: 10... 100 Гц,
100...1000 Гц, 1...10 кГц, 10...100 кГц.
Ёмкости частотозадающих конденсаторов С1—С8 подбирают с погрешностью не более 1 %. Для получения указанных на схеме значений ёмкостей несколько подобранных конденсаторов соединяют параллельно. В генераторе применены плёночные лавсановые и полипропиленовые конденсаторы с малым ТКЕ и ESR К73-17, СВВ. Переключатель поддиапазонов SA1 — RS1010 на четыре положения, два направления.
Частота синусоидального сигнала плавно перестраивается двухсекционным переменным резистором R1. Резисторы R2, R3 — ограничительные. Неравномерность амплитуды сигнала генератора по частоте существенно зависит от разбаланса секций сдвоенного резистора. Желательно, чтобы он не превышал 3 %. В приборе применён проволочный переменный резистор с линейной зависимостью ПЛ2-1, разбаланс секций которого соответствует указанному значению. Нестабильность амплитуды в первом, втором и третьем частотном диапазонах не более ±1,5 %, в четвёртом диапазоне — ±2,5 %.
Возможен вариант перестройки частоты сдвоенным переменным конденсатором. Обычно для этого используют конденсаторы переменной ёмкости (КПЕ), имеющие Стах=500 пФ. Измерения показали, что разбаланс ёмкостей секций подобных конденсаторов с воздушным диэлектриком не превышает 1,5...2 %. Ёмкость таких конденсаторов можно подстраивать, подгибая крайние лепестки ротора. В этом случае для обеспечения минимальной частоты генерации около 10 Гц в мосте необходимо использовать резисторы сопротивлением 28 МОм. Столь высокоомные цепи весьма чувствительны к наводкам и помехам, что потребует тщательного экранирования переменного конденсатора и платы переключателя диапазонов. Корпус КПЕ изолируют от шасси.
Для получения малых значений коэффициента гармоник на частотах более 3 кГц применён быстродействующий операционный усилитель LM4562NA (DA1) с частотой единичного усиления F1=55 МГц.
Продолжение:
http://scbist.com/mikrokontrollery/57712-generator-sinusoidalnyh-signalov-nizkih-chastot.html
Нет комментариев