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.