Генераторы многофазных сигналов

ГЕНЕРАТОРЫ НА МИКРОСХЕМАХ

Генератор с управляемой частотой выходного сигнала. Генера­тор (рис. 9.12, а) построен на ОУ DA1, в цепь Обе которого вклю­чен мост Вина. Резистор R1 этого моста подключен ко входу вто­рого ОУ, который выполняет функции преобразователя ток — напряжение. Ток, протекающий через резистор R1, преобразуется в пропорциональное напряжение, которое меняет сигнал ООС. С по­мощью преобразователя на ОУ DA2 в генераторе осуществляется стабилизация сигнала по фазе. Наличие этого каскада позволяет менять частоту генератора при изме­нении сопротивления резистора R1 в широком диапазоне. Зависимости частоты от сопротивления R1 при­ведены на рис. 9.12, б, в. Изменение сопротивления R1 практически не приводит к появлению искажений в выходном сигнале. Для возбужде­ния генератора необходимо подби­рать сопротивление резистора R2. При этом с увеличением сопротивле­ния резистора R1 необходимо увели­чивать сопротивление резистора R2. Генератор гармонического сигнала. Указанные на схеме (рис. 9.13) номиналы элементов формируют на выходе гармониче­ский сигнал с частотой 1 кГц. Для устранения нелинейных искаже­ний выходного сигнала необходимо подбирать резистор R1. Ампли-туда выходного сигнала более 2 В.

Рис. 9.12 Рис. 9.13

Рис. 9.14

Генератор на двух фильтрах. Генератор (рис. 9.14, а) построен на двух фильтрах: ФНЧ — R5, С1 и ОУ DAI и ФВЧ — R6, С2 и ОУ DA2. В общей схеме эти фильтры формируют резонансную ха-оактеоистику с центральной частотой

при

K_y.u1 = R₂/R₁, K_у.u2=R₄/R₃ и K_y.u1 = K_y.u2=l. В схеме возникают колебания, если общий коэффициент усиления превышает единицу. При изменении коэффициента усиления ОУ DA1 меняется форма его частотной характеристики и изменяется частота выходного сиг­нала. В равной степени это относится и ко второму, ОУ. Частоту выходного сигнала генератора можно также менять с помощью регулировки любого элемента фильтров. Зависимость частоты вы­ходного сигнала от параметров схемы проиллюстрирована на гра­фиках рис. 9.14, б.

Трехфазный генератор. Генератор гармонического сигнала (рис. 9.15) построен на ОУ DA1. На выходе ОУ DA1 существует сигнал с амплитудой 3 В и частотой 1 кГц. В цепь ОС генератора включена фазосдвигающая цепь. Через резисторы R3 и R4 проте­кают гармонические токи, сдвинутые по фазе относительно сигнала на Выходе 1. Поскольку резисторы R3 и R4 подключены ко вхо­дам ОУ DA2 и DA3, то выходные сигналы этих усилителей также будут иметь фазовые сдвиги. Сигнал на Выходе 2 будет сдвинут по фазе на 30°, а сигнал на Выходе 3 — на 60°. Для получения сиг­налов с другой частотой необходимо использовать элементы, рас­считанные по формуле f₀ = 1/2пRС 3^-2 при R2 = R3 — R4 = R; С1 = С2=СЗ = С, а R1>4/RС²w₀² при R1=12R.

Генератор многофазных сигналов. Генератор (рис. 9.16) собран на двух ОУ, которые преобразуют входной однофазный сигнал в два противофазных. Выходные сигналы ОУ поступают на фазосдви-гающую цепочку R4, С1. В т. 1 напряжение будет сдвинуто на угол АДК (эпюра 1, 2). На этой эпюре показаны следующие сигналы: сигнал на резисторе R4 представлен вектором КА, а сигнал на конденсаторе — вектором ВК, результирующий сигнал — вектор ДК. Такое распределение сигналов соответствует частоте 1 кГц. Изме­нением сопротивления резистора R4 можно поворачивать резуль­тирующий вектор на любой угол. Значение этого угла определяется следующим выражением ф=180° — 2 arctg l/wRC.

Выходной сигнал с цепочки R4, С1 подается на последующие фазосдвигающие-цепочки R7, С2; R8, СЗ; R9, С4. Выходные сигна­лы этих цепочек относительно т. 3 показаны на соответствую­щих эпюрах: угол КОН =30°, угол КОМ =150°, угол КОС = = 90°. Результирующая эпюра 6 характеризует распределение сиг­налов относительно друг друга.

Формирователь многофазных гармонических сигналов. На входе формирователя (рис. 9.17) действуют сигналы: 1-sinwt; 2-sin(wt-120°); 5 - sin (wt-240°) На основе этих сигналов с по­мощью суммирования на вхвде ОУ можно получить дополнительно три гармонических сигнала. Если первый сигнал просуммировать с0,5 sin (wt — 120°), то получим сигнал 5 — 0,866 cos (wt — 120°). Сум­мирование второго сигнала с 0,5 sin (wt — 240°) дает сигнал 6 — 0,866 cos(cof — 240°). Третий сигнал совместно с 0,5 sinwt формирует сигнал 4 — 0,866 cos wt. Если и далее производить суммирование различных сигналов с соответствующими амплитудами, то можно построить широкую сетку многофазных сигналов. В этой схеме фаза не зависит от частоты входных сигналов. Схема может работать до граничных частот ОУ.

Рис. 9.15 Рис. 9.16

Рис. 9.17

Дата добавления: 2014-11-29