Источники питания сетевого напряжения на DIN-рейке MEAN WELL
РадиоЛоцман - Все об электронике

Простой генератор из 5 компонентов работает при напряжении ниже 0.8 В

Часто требуется простой низковольтный генератор синусоидальных колебаний с хорошей стабильностью амплитуды и частоты и с низким уровнем гармонических искажений. В этом случае подходящим кандидатом становится генератор Пельца. Пожалуйста, посмотрите страницу Генератор Пельца на сайте Analog Devices Wiki [1] и обсуждение моего генератора Пельца [2].

Hongfa разработала новое силовое реле HF36F-G для умного дома

Как показано на Рисунке 1, для генератора Пельца требуются всего два транзистора, один конденсатор, одна катушка индуктивности и один резистор. В этой конфигурации выходное напряжение схемы, работающей от низкого отрицательного напряжения питания (батарейка AAA), представляет собой привязанную к земле, непосредственно связанную с генератором синусоиду с низким уровнем искажений, колеблющуюся вокруг уровня земли примерно на величину напряжения, падающего на переходе база-эмиттер.

Базовая конфигурация генератора Пельца с небольшим количеством компонентов, дающая на выходе синусоиду с низким уровнем искажений.
Рисунок 1. Базовая конфигурация генератора Пельца с небольшим
количеством компонентов, дающая на выходе синусоиду
с низким уровнем искажений.

Частота генерации выражается формулой

Упрощенный анализ показывает, что минимальное отрицательное напряжение питания (VEE) составляет

где

VT – термо-ЭДС (kT/q),
Z – полный импеданс, «видимый» в параллельной резонансной LC-цепи,
VBE – напряжение база-эмиттер транзистора Q1 [VT×ln(IC/IS)],
IS – ток насыщения транзистора.

Например, при использовании в схеме, питаемой от одной батарейки ААА (на самом деле генератор может работать при напряжении порядка 0.7 В), пары транзисторов 2N3904, катушки индуктивности 470 мкГн, конденсатора 0.22 мкФ и резистора смещения 510 Ом формируется стабильная синусоида частотой около 16 кГц с низким уровнем шумов, как показано на Рисунках 2, 3 и 4.

Чистая синусоида 16 кГц на выходе генератора Пельца.
Рисунок 2. Чистая синусоида 16 кГц на выходе генератора Пельца.
 
Спектр синусоиды, показывающий основную, вторую и третью гармоники.
Рисунок 3. Спектр синусоиды, показывающий основную, вторую и третью гармоники.
 
Синусоида частотой около 16 кГц в увеличенном масштабе.
Рисунок 4. Синусоида частотой около 16 кГц в увеличенном масштабе.

Обратите внимание, что частота, размах и общее качество формы выходного сигнала не так уж плохи для генератора, собранного из 5 компонентов!

Ссылки

  1. Peltz Oscillator
  2. Simple Sinusoidal Oscillators

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Simple 5-component oscillator works below 0.8V

Электронные компоненты. Скидки, кэшбэк и бесплатная доставка от ТМ Электроникс
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя