Oscylator Wien Bridge
Innym typem popularnego oscylatora częstotliwości audio jest obwód oscylatora mostka Wien. Jest to głównie używane ze względu na swoje ważne cechy. Ten obwód jest wolny odcircuit fluctuations i ambient temperature.
Główną zaletą tego oscylatora jest to, że częstotliwość można zmieniać w zakresie od 10 Hz do około 1 MHz, podczas gdy w oscylatorach RC częstotliwość nie zmienia się.
Budowa
Konstrukcję obwodu oscylatora mostu wiedeńskiego można wyjaśnić poniżej. Jest to wzmacniacz dwustopniowy z mostkiem RC. Obwód mostkowy ma ramiona R 1 C 1 , R 3 , R 2 C 2 i lampę wolframową L p . Rezystancja R 3 i lampa L p służą do stabilizacji amplitudy wyjścia.
Poniższy schemat obwodu pokazuje rozmieszczenie oscylatora mostka Wien.
Tranzystor T 1 służy jako oscylator i wzmacniacz, podczas gdy drugi tranzystor T 2 służy jako falownik. Praca falownika zapewnia przesunięcie fazowe o 180 o . Obwód ten zapewnia dodatnie sprzężenie zwrotne przez R 1 C 1 , C 2 R 2 do tranzystora T 1 i ujemne sprzężenie zwrotne przez dzielnik napięcia do wejścia tranzystora T 2 .
Częstotliwość oscylacji jest określona przez element szeregowy R 1 C 1 i równoległy element R 2 C 2 mostka.
$$ f = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {R_1C_1R_2C_2}} $$
Gdy R 1 = R 2 i C 1 = C 2 = C
Następnie,
$$ f = \ frac {1} {2 \ pi RC} $$
Teraz możemy uprościć powyższy obwód w następujący sposób -
Oscylator składa się z dwóch stopni wzmacniacza sprzężonego z RC i sieci sprzężenia zwrotnego. Napięcie na równoległej kombinacji R i C jest podawane na wejście wzmacniacza 1. Przesunięcie fazowe netto między dwoma wzmacniaczami wynosi zero.
Zwykły pomysł podłączenia wyjścia wzmacniacza 2 do wzmacniacza 1 w celu zapewnienia regeneracji sygnału dla oscylatora nie ma tutaj zastosowania, ponieważ wzmacniacz 1 będzie wzmacniał sygnały w szerokim zakresie częstotliwości, a zatem bezpośrednie sprzężenie skutkowałoby słabą stabilnością częstotliwości. Dodając sieć sprzężenia zwrotnego mostka Wien, oscylator staje się wrażliwy na określoną częstotliwość, a tym samym uzyskuje się stabilność częstotliwości.
Operacja
Gdy obwód jest włączony, obwód mostkowy wytwarza oscylacje o częstotliwości podanej powyżej. Oba tranzystory wytwarzają całkowite przesunięcie fazowe o 360 o, co zapewnia prawidłowe dodatnie sprzężenie zwrotne. Ujemne sprzężenie zwrotne w obwodzie zapewnia stałą moc wyjściową. Osiąga się to dzięki wrażliwej na temperaturę lampie wolframowej L p . Jego rezystancja rośnie wraz z prądem.
Jeśli amplituda wyjścia wzrasta, wytwarzany jest większy prąd i uzyskuje się więcej ujemnego sprzężenia zwrotnego. Z tego powodu dane wyjściowe wróciłyby do pierwotnej wartości. Natomiast jeśli produkcja ma tendencję do spadku, nastąpiłoby działanie odwrotne.
Zalety
Zalety oscylatora mostu Wien są następujące -
Obwód zapewnia dobrą stabilność częstotliwości.
Zapewnia stałą wydajność.
Obsługa obwodu jest dość łatwa.
Całkowite wzmocnienie jest wysokie dzięki dwóm tranzystorom.
Częstotliwość oscylacji można łatwo zmienić.
Stabilność amplitudy napięcia wyjściowego można dokładniej zachować, zastępując R 2 termistorem.
Niedogodności
Wady oscylatora mostu Wien są następujące -
Obwód nie może generować bardzo wysokich częstotliwości.
Do budowy obwodu potrzebne są dwa tranzystory i szereg elementów.