Недорогой генератор гармонических колебаний со стабильной амплитудой и низкими искажениями

Analog Devices AD829

Журнал РАДИОЛОЦМАН, сентябрь 2019

Moshe Gerstanhaber

EDN

Мультивибратор является распространенной схемой, состоящей из усилителя с положительной и отрицательной обратной связью (Рисунок 1а). При положительном напряжении на выходе потенциал неинвертирующего входа равен ½V+, а потенциал инвертирующего входа увеличивается, стремясь к V+. Когда это напряжение превысит ½V+, выходное напряжение быстро изменится до V–. Напряжение на неинвертирующем входе становится равным ½V–, а на инвертирующем входе начинает уменьшаться, стремясь к V–. Когда напряжение на неинвертирующем входе опустится ниже ½V–, процесс начнет повторяться (Рисунок 1б).

Обычный мультивибратор имеет положительную и отрицательную обратную связь (а). Когда VOUT положительно, VIN- увеличивается, стремясь к V+. Когда VIN- превысит V+/2, напряжение VOUT начинает уменьшаться, стремясь к V- (б).
Рисунок 1. Обычный мультивибратор имеет положительную и отрицательную обратную
связь (а). Когда VOUT положительно, VIN– увеличивается, стремясь к V+. Когда
VIN– превысит V+/2, напряжение VOUT начинает уменьшаться, стремясь к V– (б).

Для того, чтобы мультивибратор работал, полоса пропускания усилителя должна в 10 раз превышать полосу пропускания пассивной цепи, определяемую ее постоянной времени, поэтому выбирать усилитель надо, исходя из его скорости нарастания. Выходной сигнал имеет форму меандра.

На Рисунке 2а показана схема генератора синусоидальных колебаний. Цепь внешней коррекции, подключенная к выводу 5, обеспечивает равенство полосы единичного усиления усилителя и полосы пропускания пассивной цепи.

Стабильный генератор (а) имеет низкие искажения (б).
Рисунок 2. Стабильный генератор (а) имеет низкие искажения (б).

Анализ петлевого усиления дает следующее выражение для передаточной функции:

Для выполнения условий, необходимых для поддержания колебаний, то есть, чтобы петлевое усиление равнялось единице, а сдвиг фаз равнялся нулю, следует выбрать

и

Обратная крутизна 1/gm входного каскада равна 52 Ом. Схема обеспечивает хорошую стабильность амплитуды, поскольку 1/gm всегда увеличивается с увеличением амплитуды, снижая усиление в контуре. Амплитуда устанавливается соотношением сопротивлений делителя R2/R3.

На Рисунке 2б изображена осциллограмма выходного сигнала генератора, работающего на частоте 4 МГц с амплитудой 5 В пик-пик. Для лучшей стабильности частоты конденсатор C2 можно заменить кварцевым резонатором требуемого номинала, зашунтированным конденсатором небольшой емкости.

Материалы по теме

  1. Datasheet Analog Devices AD829

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Amplitude-stable oscillator has low distortion, low cost

JLCPCP: 2USD 2Layer 5PCBs, 5USD 4Layer 5PCBs

AD829 Купить ЦенаКупить AD829 на РадиоЛоцман.Цены — от 1,54 до 985
39 предложений от 27 поставщиков
AD829JN быстродействующий, малошумящий видеоусилитель (AD)Напряжение питания,В: ±5/15Температурный диапазон, C: 0...70Частота, МГц: 120Количество каналов: 1Напряжение смещения, мкВ: 0.3Вес, г: 1
Триема
Россия
AD829JN
2 ₽
TexQuv.ru
Россия и страны СНГ
AD829JN быстродействующий, малошумящий видеоусилитель (AD)
189 ₽
Ким
Россия
AD829ARZ
Analog Devices
506 ₽
Элрус
Россия
AD829ARZ
Analog Devices
от 551 ₽
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя