Журнал РАДИОЛОЦМАН, август 2017
Michael Fisch
EDN
В 1940 году Уильям Хьюлетт и Дэвид Паккард вынесли из гаража новый продукт. Это был генератор с мостом Вина. Он состоял из однополюсного фильтра верхних частот, включенного последовательно с однополюсным фильтром нижних частот. Для поддержания постоянного уровня сигнала в схеме использовалась индикаторная лампа накаливания, обеспечивающая автоматическую регулировку усиления (АРУ). Как и любая лампа накаливания, индикаторная лампа имеет нелинейное сопротивление. При включении схемы сопротивление холодной лампы низкое, поэтому коэффициент усиления большой. По мере увеличения коэффициента усиления сопротивление нагревающейся лампы увеличивается. Таким образом, лампа выполняет функцию АРУ. Схема использовалась более 60 лет, и используется до сих пор. Единственная проблема, связанная с генератором на мосте Вина, заключается в том, что при усилении меньше единицы он не работает.
Во время работы в телефонной компании мне было поручено сконструировать схему генератора 20-герцового синусоидального вызывного сигнала. Размах выходного сигнала должен был перестраиваться от 20 В до 200 В. Самым сложным было то, что регулировать коэффициент усиления генератора мне требовалось до значений, меньших единицы.
 |
||
| Рисунок 1. | По мнению автора, это первый генератор с мостом Вина, способный работать при усилении, меньшем единицы. |
|
Основной генератор должен был иметь усиление чуть больше единичного, чтобы положительная обратная связь могла запустить колебания. Кроме того, он должен был иметь петлю АРУ, управляющую этим усилением. Поэтому я добавил третью петлю, охватывающую весь генератор, и назвал это управляемой напряжением схемой обратной связи с регулируемым выходом. В конечном счете, получилась простая двухтактная схема, показанная на Рисунке 1. Добавив стабилитрон D1 в другую петлю обратной связи, я обеспечил сохранение амплитуды даже тогда, когда регулировкой устанавливал значение усиления, меньшее единицы. Оптимальным выбором был стабилитрон на 5.2 В. Теперь, когда усиление падает ниже единицы, амплитуда пытается уменьшиться, но не может сделать этого, поскольку стабилитрон возвращает ее обратно. Усилитель LT1056AN (IC2) служит драйвером для двух светодиодов, попеременно включающихся и выключающихся с частотой генерации. В качестве усилителя IC1 выбрана микросхема LT1012AN из-за очень низкого напряжения смещения. IC3 – это высоковольтный усилитель, разработанный еще фирмой Burr-Brown до ее поглощения Texas Instruments, формирует конечный выходной сигнал 20 … 200 В. Итак, мы совершили крупный прорыв, сделав синусоидальный генератор с мостом Вина, который даже при усилении, меньшем единичного, может поддерживать работу петли АРУ.
Купить LT1012 на РадиоЛоцман.Цены
