Расчет RC-генератора на ОУ

На рис 2. изображена принципиальная схема RC-генератора на операционном усилителе.

Рис. 2. Схема: RC-генератор

RC-генераторы - линейные электронные осцилляторные схемы, которые генерируют синусоидальный выходной сигнал. Схемы RC-генераторов бывают с линейной и нелинейной отрицательной обратной связью (ООС).

Исходными параметрами для расчета RC-генератора являются:

F [Гц] - частота генерируемого напряжения,

Um [B] - амплитуда выходного напряжения,

Imw [A] - амплитуда тока в цепи положительной обратной связи (мост Вина),

Ims [A] - амплитуда тока в цепи отрицательной обратной связи (R3, R4),

К1or - коэффициент усиления неинвертирующего усилительного каскада.

По условию частота генерации F = 40кГц.

Рассчитаем необходимые для генерации тока заданной частоты параметры схемы:

При выполнении автогенератора на ОУ сопротивление нагрузки, как правило, Rn=250кОм У ОУ широкого применения максимальный выходной ток Iou=(15 - 25) мА, поэтому можно в цепях обратной связи использовать токи Imw=Ims=1 мА.

Заданная амплитуда Um определяет напряжение Up питания ОУ: Up=Um+(1-2) B.

Выберем Um=13В, поскольку Up=15В.

Для автогенератора с мостом Вина, у которого R1=R2, C1=C2, коэффициент усиления К1 неинвертирующего каскада должен быть более 3-х. Выберем К1or=3.1.

На частоте генерации fо усилительный каскад не должен вносить частотные искажения. Для устранения линейных искажений его верхняя граничная частота Fu выбирается равной (5 -10)*fo.

Гц

Отсюда ОУ должен иметь частоту единичного усиления f1ou:

ou=6.2*105 Гц

Максимальная скорость Vg изменения генерируемого напряжения определяется амплитудой Um и частотой fo: Vg=3,267*106 В/с.

Для устранения нелинейных искажений максимальная скорость Vou изменения выходного напряжения ОУ обязана быть выше Vg:

=5*Vg=1.634*107 В/с

По частоте единичного усиления f1ou и максимальной скорости изменения Vou выходного напряжения выбирается тип ОУ, напряжение его питания по (1). Заданным условиям удовлетворяет ОУ LМ318

Выбранный ток Imw в мосте Вина и заданная амплитуда напряжения Um определяет ориентировочную величину используемых в нем резисторов Ror

=6.128 кОм

Для генерации заданной частоты fo тогда следует использовать в мосте Вина конденсаторы с ориентировочной емкостью Сor:

Ф

Далее выберем по стандартному ряду E12 ближайшую величину.

С=6.2*10-9 Ф

После выбора по ряду номинала конденсаторов С1 и С2 скорректируем величины резисторов R1 и R2:

Ом

Далее выберем по стандартному ряду E12 ближайшую величину.

С=6.2*10-9 Ф

После выбора по ряду номинала конденсаторов С1 и С2 скорректируем величины резисторов R1 и R2:

Ом

Далее выберем по стандартному ряду E12 ближайшую величину.

R=6.8*103 Ом

По выбранном к току Ims в цепи отрицательной обратной связи и заданной амплитуде Um выходного напряжения вычислим ориентировочную величину суммарного сопротивления Rs:

Исходя из выбранного коэффициента усиления К1or, определим ориентировочные величины сопротивлений R3or и R4or:

or=8.806 к Ом R4or=4.194 кОм=7.5 кОм R4=3.6 кОм

Номиналы элементов схемы:

R1=6.8*103 Ом;

R2=7.1*103 Ом

R3=7.5*103 Ом;

R4=3.6*103 Ом;

Перейти на страницу: 1 2

Другие стьтьи в тему

Разработка технологической инструкции по обслуживанию и ремонту импульсной паяльной системы
Прохождение производственной практики позволяет практиканту закрепить теоретические знания, опробовав их на деле. Главной особенностью данной практики является то, что практикант имеет хорошую возможность для усовершенствования собственных навыков владения рабочим инструментом, а так ...

Разработка шлирен–проектора для контроля объективов
Оптический контроль основан на анализе взаимодействия оптического излучения с объектами контроля. В качестве объектов контроля могут служить материалы и изделия, технологические процессы и параметры окружающей среды. Для получения измерительной информации об объекте контроля использ ...

Разделы

Радиоэлектроника и телекоммуникации © 2018 : www.techelements.ru