Obwody oscylatora OpAmp

Doświadczenia fizyczne - Dostrajanie radiowe indukcyjnością nadajnika (Lipiec 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Obwody oscylatora OpAmp

Analogowe układy scalone


Pytanie 1

Nie siedź tam! Zbuduj coś !!

Nauka matematycznego analizowania obwodów wymaga dużo nauki i praktyki. Zazwyczaj uczniowie ćwiczą poprzez pracę z wieloma problemami i sprawdzanie swoich odpowiedzi w porównaniu z tymi dostarczonymi przez podręcznik lub instruktora. Chociaż jest to dobre, istnieje o wiele lepszy sposób.

Dowiesz się o wiele więcej, budując i analizując rzeczywiste obwody, pozwalając swojemu sprzętowi testowemu dostarczać "odpowiedzi" zamiast książki lub innej osoby. Aby odnieść sukces w budowaniu obwodów, wykonaj następujące kroki:

  1. Dokładnie zmierz i zapisz wszystkie wartości składników przed budową obwodu.
  2. Narysuj schemat obwodu, który będzie analizowany.
  3. Ostrożnie zbuduj ten obwód na płytce protezowej lub innym dogodnym podłożu.
  4. Sprawdź dokładność konstrukcji obwodu, po każdym przewodzie do każdego punktu połączenia i sprawdzaj te elementy jeden po drugim na schemacie.
  5. Matematycznie przeanalizuj obwód, rozwiązując wszystkie wartości napięcia i prądu.
  6. Dokładnie zmierz wszystkie napięcia i prądy, aby zweryfikować dokładność analizy.
  7. Jeśli wystąpią jakiekolwiek istotne błędy (większe niż kilka procent), dokładnie sprawdź konstrukcję obwodu względem diagramu, a następnie dokładnie oblicz ponownie wartości i ponownie zmierz pomiar.

Unikaj używania modelu 741 op-amp, chyba że chcesz rzucić wyzwanie swoim umiejętnościom projektowania obwodów. Dostępne są bardziej uniwersalne modele wzmacniacza operacyjnego powszechnie dostępne dla początkujących. Polecam LM324 dla DC i obwodów prądu przemiennego niskiej częstotliwości, a TL082 dla projektów AC z dźwiękiem lub wyższymi częstotliwościami.

Jak zwykle należy unikać bardzo wysokich i bardzo niskich wartości rezystora, aby uniknąć błędów pomiarowych spowodowanych przez "ładowanie" miernika. Zalecam wartości rezystorów od 1 kΩ do 100 kΩ.

Jednym ze sposobów zaoszczędzenia czasu i zmniejszenia prawdopodobieństwa błędu jest rozpoczęcie od bardzo prostego obwodu i stopniowe dodawanie składników w celu zwiększenia jego złożoności po każdej analizie, zamiast budowania zupełnie nowego obwodu dla każdego problemu praktycznego. Inną techniką oszczędzającą czas jest ponowne użycie tych samych komponentów w różnych konfiguracjach obwodów. W ten sposób nie będziesz musiał zmierzyć wartości żadnego składnika więcej niż jeden raz.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pozwól, by elektrony same udzieliły odpowiedzi na twoje własne "problemy praktyczne"!

Uwagi:

Z mojego doświadczenia wynika, że ​​studenci potrzebują wielu ćwiczeń z analizą obwodów, aby stać się biegły. W tym celu instruktorzy zwykle zapewniają swoim uczniom wiele problemów związanych z praktyką i udzielają odpowiedzi uczniom, którzy mogą sprawdzić swoją pracę. Takie podejście sprawia, że ​​uczniowie biegle posługują się teorią obwodów, ale nie potrafią ich w pełni wykształcić.

Uczniowie nie potrzebują jedynie praktyki matematycznej. Potrzebują także prawdziwych, praktycznych ćwiczeń w budowaniu obwodów i korzystaniu z urządzeń testowych. Sugeruję następujące alternatywne podejście: uczniowie powinni budować własne "problemy praktyczne" z rzeczywistymi komponentami i próbować matematycznie przewidywać różne wartości napięcia i prądu. W ten sposób teoria matematyczna "ożywa", a uczniowie zyskują praktyczną biegłość, której nie zyskaliby jedynie przez rozwiązywanie równań.

Innym powodem zastosowania tej metody jest nauczenie studentów metody naukowej : proces testowania hipotezy (w tym przypadku matematycznych przewidywań) poprzez przeprowadzenie prawdziwego eksperymentu. Uczniowie będą również rozwijać prawdziwe umiejętności rozwiązywania problemów, ponieważ czasami popełniają błędy konstrukcyjne obwodu.

Spędź kilka chwil ze swoją klasą, aby zapoznać się z niektórymi "zasadami" budowania obwodów przed ich rozpoczęciem. Porozmawiaj o tych problemach ze swoimi uczniami w taki sam sposób, w jaki zwykle omawiasz pytania z arkusza roboczego, zamiast po prostu mówić im, czego powinni i czego nie powinni robić. Nigdy nie przestaje mnie dziwić, jak słabo studenci chwytają instrukcje, gdy są prezentowane w typowym wykładzie (monolog instruktorski)!

Uwaga dla instruktorów, którzy mogą narzekać na "zmarnowany" czas wymagany do tego, aby uczniowie zbudowali rzeczywiste obwody zamiast tylko matematycznej analizy obwodów teoretycznych:

Jaki jest cel studentów, którzy biorą udział w kursie "itemsheetpanel panel-default" itemscope>

pytanie 2

Wyjaśnij, jakie jest kryterium Barkhausena dla obwodu oscylatora. Jak wpłynie na wydajność obwodu oscylatora, jeśli kryterium Barkhausena spadnie poniżej 1 lub przekroczy znacznie 1?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Pozwolę ci dokładnie określić, czym jest kryterium "Barkhausen". Jeśli jego wartość jest mniejsza niż 1, moc oscylatora będzie zmniejszać się z czasem w amplitudzie. Jeśli jego wartość jest większa niż 1, wyjście oscylatora nie będzie sinusoidalne!

Uwagi:

Na pytanie "Jakie jest kryterium Barkhausena" można odpowiedzieć krótkim zdaniem, zapamiętanym dosłownie z podręcznika. Ale to, czego tu szukam, to prawdziwe zrozumienie tematu. Poproś uczniów, aby wyjaśnili ci przyczynę, dla której amplituda oscylacji zależy od tego czynnika.

pytanie 3

Ile stopni przesunięcia fazowego musi obrócić obwód sprzężenia zwrotnego (kwadratowe pole na tym schemacie), aby ten obwód wzmacniacza odwracającego drgał?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Sieć sprzężenia zwrotnego w tym obwodzie musi zapewniać 180 stopni przesunięcia fazowego, aby utrzymać oscylacje.

Uwagi:

Poproś uczniów, aby wyjaśnili, dlaczego sieć zwrotna musi zapewnić 180 stopni przesunięcia fazowego do sygnału. Poproś ich o wyjaśnienie, w jaki sposób ten wymóg odnosi się do potrzeby regeneracyjnego sprzężenia zwrotnego w obwodzie oscylatora.

Pytanie 4

Ile stopni przesunięcia fazowego musi obrócić obwód sprzężenia zwrotnego (kwadratowe pole na tym schemacie), aby ten nieodwracający obwód wzmacniacza oscylował "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com /images/quiz/02670x01.png ">

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Sieć sprzężenia zwrotnego w tym obwodzie musi zapewnić 360 stopni przesunięcia fazowego, aby podtrzymać oscylacje.

Uwagi:

Poproś uczniów, aby wyjaśnili, dlaczego sieć zwrotna musi zapewnić 180 stopni przesunięcia fazowego do sygnału. Poproś ich o wyjaśnienie, w jaki sposób ten wymóg odnosi się do potrzeby regeneracyjnego sprzężenia zwrotnego w obwodzie oscylatora.

Pytanie 5

Jest to bardzo popularny obwód oscylatora opamp, technicznie typu relaksacyjnego :

Wyjaśnij, jak działa ten obwód i jakie przebiegi będą mierzone w punktach A i B. Pamiętaj, aby w swoich wyjaśnieniach odnieść się do stałych czasowych RC .

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Będziesz mierzył przebieg piłokształtny w punkcie A, a falę prostokątną w punkcie B.

Pytanie dotyczące wyzwania: wyjaśnij, w jaki sposób możesz obliczyć częstotliwość takiego obwodu, w oparciu o to, co wiesz o obwodach stałej czasowej RC. Załóżmy, że opamp może przesuwać swoją wyjściową szynę do szyny, dla uproszczenia.

Uwagi:

Obwód ten najlepiej zrozumieć, budując i testując. Jeśli użyjesz dużych wartości kondensatora i / lub rezystora o dużej wartości na ścieżce prądu kondensatora, oscylacja będzie wystarczająco powolna do analizowania woltomierzem, a nie oscyloskopem.

Pytanie 6

Wariacja na temat powszechnego projektu oscylatora relaksacji opamp jest tym, co daje mu zmienny cykl pracy:

Wyjaśnij, w jaki sposób działa ten obwód, i w którym kierunku należy przesunąć suwak potencjometru, aby zwiększyć cykl pracy (więcej czasu spędzonego z wyjściem opamp nasyconym przy + V i mniejszym czasie nasyconym przy -V).

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Przesuń wycieracz w górę, aby zwiększyć cykl roboczy.

Uwagi:

Obwód ten najlepiej zrozumieć, budując i testując. Jeśli użyjesz dużych wartości kondensatora i / lub rezystora o dużej wartości na ścieżce prądu kondensatora, oscylacja będzie wystarczająco powolna do analizowania woltomierzem, a nie oscyloskopem.

Nawiasem mówiąc, diody Schottky'ego nie są niezbędne do działania tego obwodu, chyba że oczekiwana częstotliwość jest bardzo wysoka. Rzeczywiście, celem diod Schottky'ego, z ich niskim spadkiem napięcia do przodu (typowo 0, 4 V) i minimalnym ładowaniem, jest ułatwienie pracy opampa przy każdym odwróceniu polaryzacji wyjściowej. Pamiętaj, że ten obwód nie wykorzystuje negatywnego sprzężenia zwrotnego! Zasadniczo jest to obwód dodatniego sprzężenia zwrotnego, a każdy spadek napięcia i nieliniowość w ścieżce prądu kondensatora będą miały wpływ na ładowanie / rozładowanie kondensatora.

Pytanie 7

Podwójne, lub podzielone, zasilacze są bardzo przydatne w obwodach opamp, ponieważ pozwalają na wzrost napięcia wyjściowego powyżej, jak również opadanie poniżej potencjału ziemi, dla prawdziwej pracy AC. Jednak w niektórych aplikacjach może nie być praktyczne lub niedrogie, aby mieć podwójny zasilacz do zasilania obwodu opamp. W takim przypadku musisz umieć ustalić, jak dostosować obwód podwójnego zasilania do pracy z pojedynczym zasilaniem.

Dobrym przykładem takiego wyzwania jest znany oscylator relaksacji opamp, pokazany tutaj:

Najpierw określ, co by się stało, gdybyśmy po prostu wyeliminowali negatywną część podwójnego źródła zasilania i spróbowaliśmy uruchomić obwód na jednym zasilaniu (tylko + V i Ground):

Następnie zmodyfikuj schemat tak, aby obwód działał tak jak wcześniej z podwójnym zasilaniem.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Oto jedno rozwiązanie:

Oto inne rozwiązanie:

Pytanie uzupełniające: teraz już wiesz, o co będę pytać dalej, czy nie "zauważa ukryte"> Uwagi:

Podwójne zasilacze są luksusem w wielu rzeczywistych warunkach, więc Twoi uczniowie będą musieli umieć opracować sposób działania opamps w aplikacjach pojedynczego zasilania! Popracuj ze swoimi uczniami, aby przeanalizować funkcję sugerowanego obwodu rozwiązania, aby zobaczyć, jak jest on jednocześnie podobny i inny niż jego prostszy, podwójny zapas.

Pytanie 8

Zidentyfikuj typ obwodu oscylatora i napisz równanie opisujące jego częstotliwość roboczą:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Jest to oscylator uzbrojenia mostu wiedeńskiego, a jego częstotliwość robocza jest określana w taki sam sposób, jak obwód oscylatora dyskretnego tranzystora Wien:

f = 1


2 πR C

Pytanie uzupełniające: na podstawie analizy obwodu, jak duże przesunięcie fazowe wprowadza mostek wiedeński do sygnału sprzężenia zwrotnego "uwagi ukryte"> Uwagi:

W przeciwieństwie do niektórych dyskretnych obwodów oscylatora tranzystorowego, ten most wenecki jest kompletnym i pełnym mostem wiedeńskim, a nie "pół-mostem". Na przykład obwodu halfbridge w Wien, spójrz na to (składniki mostu Wien pokazano w innym kolorze):

Pytanie 9

Wyjaśnij cel obwodu zbiornika (L 1 i C 1 ) w następującym obwodzie oscylatora i wpisz równanie opisujące jego częstotliwość roboczą:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

f = 1


2 π


L 1 C 1

Pytanie uzupełniające: jak myślisz, jakie jest przeznaczenie potencjometru w tym obwodzie oscylatora "uwagi ukryte"> Uwagi:

Poproś uczniów, aby opisali wielkość przesunięcia fazowego obwodu zbiornika do sygnału sprzężenia zwrotnego. Poproś również o wyjaśnienie, w jaki sposób można zmienić naturalną częstotliwość obwodu oscylatora.

Uwaga: regulacja potencjometrem (wzmocnienie napięcia) jest kluczowa dla uzyskania wysokiej jakości fali sinusoidalnej z tego rodzaju obwodu. Jeśli twoi uczniowie postanowią ją zbudować, powinni mieć świadomość, że do wyprowadzenia dobrej jakości fal sinusoidalnych potrzebne będą pewne eksperymenty!

Pytanie 10

Ten obwód oscylatora wiedeńskiego mostu jest bardzo czuły na zmiany wzmocnienia. Zwróć uwagę, że potencjometr używany w tym obwodzie jest odmianą "trymera", regulowaną za pomocą śrubokrętu, a nie za pomocą pokrętła lub innego ręcznego sterowania:

Powodem tego wyboru w potencjometrach jest zmniejszenie prawdopodobieństwa przypadkowych zmian w zysku obwodu. Jeśli zbudujesz ten obwód, zobaczysz, że niewielkie zmiany w ustawieniu tego potencjometru powodują ogromną różnicę w jakości wyjściowej fali sinusoidalnej. Trochę za dużo zyskuje, a fala sinusoidalna staje się zauważalnie zniekształcona. Zbyt mały zysk, a obwód przestaje się w ogóle oscylować!

Oczywiście, nie jest dobrze mieć taką wrażliwość na drobne zmiany w każdym obwodzie praktycznym, który powinien być rzetelnie wykonywany dzień po dniu. Jednym z rozwiązań tego problemu jest dodanie sieci ograniczającej do obwodu składającego się z dwóch diod i dwóch rezystorów:

Przy tej sieci, zysk obwodu może być ustawiony znacznie powyżej progu oscylacji (kryterium Barkhausena) bez wykazywania nadmiernych zniekształceń, jakie miałby bez ograniczającej sieci. Wyjaśnij, dlaczego umożliwia to sieć limitująca.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Ograniczająca sieć tłumi wzmocnienie obwodu, gdy napięcie szczytowe zaczyna przekraczać 0, 7 wolta. To tłumienie pomaga zapobiec przycinaniu opamp.

Pytanie uzupełniające: jaki wpływ ma ta "sieć ograniczająca" na czystość spektrum sygnału wyjściowego oscylatora "uwagi ukryte"> Uwagi:

Obwód ten jest ważny dla uczniów, ponieważ odsłania bardzo praktyczne ograniczenie "podręcznika" wersji obwodu oscylatora wiedeńskiego mostu. Nie wystarczy, że projekt obwodu działa w idealnych warunkach - praktyczny obwód musi tolerować pewne odchylenia wartości komponentów, inaczej nie będzie działać niezawodnie.

Pytanie 11

Ten interesujący obwód opampowy wytwarza prawdziwe trójfazowe sinusoidalne przebiegi napięcia, z których trzy są dokładne:

Przy wszystkich opornikach i kondensatorach można by przypuszczać, że jest to obwód oscylatora z przesunięciem fazowym, i byłbyś poprawny. Tutaj każda równoległa sieć RC zapewnia 60 stopni opóźnionego przesunięcia fazowego w celu połączenia z przesunięciem fazowym o 180 stopni właściwym dla konfiguracji odwracającego wzmacniacza, dając 120 stopni przesunięcia na każdy etap wzmacniający.

Wyprowadź rozwiązanie formułowania dla częstotliwości roboczej tego obwodu oscylatora, wiedząc, że impedancja każdej równoległej sieci RC będzie miała kąt fazowy równy -60 o . Ustal także, gdzie na tym obwodzie można uzyskać trzy obiecane fale sinusoidalne.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

f = √3


2 πR C

Dam ci wskazówkę, jak rozwiązać ten problem: trójkąt admitancji dla równoległej sieci RC będzie miał kąty 60 o, 30 o i oczywiście o 90 o :

Uwagi:

W przeciwieństwie do wielostopniowych sieci zmian fazy RC jesteśmy przyzwyczajeni do widzenia w dyskretnych tranzystorowych obwodach oscylatora przesunięcia, sieci przesunięcia fazowego w tym obwodzie oscylatora są znacznie "czystsze", będąc skutecznie izolowane od siebie przez bieżący zysk każdego opampa . Tutaj każda sieć RC zapewnia dokładnie taką samą fazę przesunięcia i nie jest ładowana przez sieć RC po tym. To sprawia, że ​​matematyka jest przyjemna i łatwa (porównawcza) oraz dobra recenzja trygonometrii!

Obwód ten pochodził ze stron jednej z moich ulubionych książek o opampach, Applications Manual for Computing Amplifiers for Modeling, Measuring, Manipulation i Much Else . Wydana przez Philbrick Researches Inc. w 1966 roku, to wspaniale napisana prezentacja "nowoczesnych" aplikacji i technik wzmacniacza operacyjnego. Życzyłbym sobie tylko (prawdziwie) nowoczesnych tekstów, jak również tej niesamowitej broszury!

Pytanie 12

Przewiduj, w jaki sposób działanie tego obwodu oscylatora relaksacyjnego zostanie zakłócone w wyniku następujących błędów. Rozważ każdą awarię niezależnie (tj. Pojedynczo, bez wielu błędów):

Rezystor R1 nie działa poprawnie:
Mostek lutowniczy (krótki) na rezystorze R 1 :
Kondensator C 1 nie jest zwarty:
Mostek lutowniczy (krótki) na rezystorze R 2 :
Rezystor R 3 nie działa poprawnie:

W przypadku każdego z tych warunków należy wyjaśnić, dlaczego wystąpią takie skutki.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Rezystor R 1 nie działa otwarty: Wyjście wzmacniacza nasyca się albo dodatnio, albo ujemnie.
Mostek lutowniczy (krótki) na rezystorze R 1 : napięcie wyjściowe ustala się na 0 woltów.
Kondensator C 1 nie jest zwarty: Moc wyjściowa nasycenia jest dodatnia lub ujemna.
Mostek lutowniczy (krótki) na rezystorze R 2 : napięcie wyjściowe ustala się na 0 V.
Rezystor R 3 nie otwiera się: napięcie wyjściowe ustala się na 0 woltów.

Uwagi:

Celem tego pytania jest podejść do dziedziny rozwiązywania problemów z obwodami z perspektywy wiedzy o tym, czym jest usterka, a nie tylko wiedzieć, jakie są objawy. Chociaż nie jest to koniecznie realistyczna perspektywa, pomaga uczniom zbudować podstawową wiedzę niezbędną do zdiagnozowania błędnego obwodu z danych empirycznych. Na takie pytania należy odpowiedzieć (ewentualnie) innymi pytaniami, w których prosi się uczniów o zidentyfikowanie prawdopodobnych usterek na podstawie pomiarów.

Pytanie 13

Zidentyfikuj co najmniej dwa różne błędy komponentów, które spowodowałyby zmianę cyklu pracy dla tego obwodu oscylatora:

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Krótka w jednej z dwóch diod spowodowałaby zmianę cyklu pracy.

Pytanie uzupełniające: co się stanie, jeśli któraś z tych dwóch diod nie sprawdzi otwartych "notatek ukrytych"> Uwagi:

Poproś uczniów, aby wyjaśnili, dlaczego cykl pracy ulegnie zmianie w wyniku zwarcia zwarcia diody. Jest to dobra okazja do dalszego zbadania działania tego obwodu oscylatora.

Pytanie 14

Załóżmy, że ten oscylator LC przestał działać i podejrzewasz, że kondensator lub cewka indukcyjna zawiodły. Jak możesz sprawdzić te dwa komponenty bez użycia miernika LCR?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Spróbuj użyć omomierza na każdym elemencie, usuniętym z obwodu. Kondensator powinien odczytać "otwarty", a cewka powinna odczytać niską rezystancję, jeśli oba są w dobrym stanie.

Pytanie uzupełniające: to test ohmometru na tyle wszechstronny, aby wykryć wszystkie możliwe usterki z tymi dwoma rodzajami komponentów "uwagi ukryte"> Uwagi:

Umiejętność sprawdzania stanu komponentów za pomocą prymitywnego sprzętu testowego jest cenną umiejętnością. Warto poświęcić czas na szczegółowe omówienie tego pytania (i jego odpowiedzi) ze studentami, aby wszyscy zrozumieli związane z nimi pojęcia.

Pytanie 15

Większość wzmacniaczy operacyjnych nie ma możliwości wahania napięcia wyjściowego od szyny do szyny. Większość z nich nie symetrycznie przechyla napięcia wyjściowego. Oznacza to, że typowy opamp bez szyny do szyny może być w stanie zbliżyć się do jednego napięcia szyny zasilającej bliżej niż inne; np. przy zasilaniu z podziałem napięcia +15 / -15 woltaż wyjściowy nasyca się dodatnio przy +14 woltach i nasyca się ujemnie przy -13.5 woltów.

Jaki wpływ może mieć ten niesymetryczny zakres wyjściowy na typowy obwód oscylatora relaksacji, taki jak poniższy, i jak możesz zaproponować, aby rozwiązać problem?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Cykl roboczy nie będzie wynosił 50%. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest zrobienie czegoś takiego:

Pytanie uzupełniające: wyjaśnij, jak i dlaczego to rozwiązanie działa. Teraz po prostu wiedziałeś, że zamierzam zadać to pytanie w chwili, gdy zobaczyłeś diagram, czy nie "zauważyłeś ukryty"> Uwagi:

Zauważ, że dodałem dodatkowy rezystor do obwodu, połączony szeregowo z terminalem wyjściowym opamp. W niektórych przypadkach nie jest to konieczne, ponieważ opamp jest samoograniczający się w prądzie wyjściowym, ale jest to dobra praktyka projektowa. W przypadku, gdy ktokolwiek kiedykolwiek wymieni oryginalny opamp na inny model bez zabezpieczenia nadprądowego, nowy opamp nie ulegnie uszkodzeniu.

Pytanie 16

Ten rezonansowy obwód oscylatora LC jest bardzo czuły na zmiany wzmocnienia. Zwróć uwagę, że potencjometr używany w tym obwodzie jest odmianą "trymera", regulowaną za pomocą śrubokrętu, a nie za pomocą pokrętła lub innego ręcznego sterowania:

Powodem tego wyboru w potencjometrach jest zmniejszenie prawdopodobieństwa przypadkowych zmian w zysku obwodu. Jeśli zbudujesz ten obwód, zobaczysz, że niewielkie zmiany w ustawieniu tego potencjometru powodują ogromną różnicę w jakości wyjściowej fali sinusoidalnej. Trochę za dużo zyskuje, a fala sinusoidalna staje się zauważalnie zniekształcona. Zbyt mały zysk, a obwód przestaje się w ogóle oscylować!

Oczywiście, nie jest dobrze mieć taką wrażliwość na drobne zmiany w każdym obwodzie praktycznym, który powinien być rzetelnie wykonywany dzień po dniu. Jednym z rozwiązań tego problemu jest dodanie sieci ograniczającej do obwodu składającego się z dwóch diod i dwóch rezystorów:

Przy tej sieci, zysk obwodu może być ustawiony znacznie powyżej progu oscylacji (kryterium Barkhausena) bez wykazywania nadmiernych zniekształceń, jakie miałby bez ograniczającej sieci. Wyjaśnij, dlaczego umożliwia to sieć limitująca.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Ograniczająca sieć tłumi wzmocnienie obwodu, gdy napięcie szczytowe zaczyna przekraczać 0, 7 wolta. To tłumienie pomaga zapobiec przycinaniu opamp.

Pytanie uzupełniające: jaki wpływ ma ta "sieć ograniczająca" na czystość spektrum sygnału wyjściowego oscylatora "uwagi ukryte"> Uwagi:

Obwód ten jest ważny dla uczniów, ponieważ odsłania bardzo praktyczne ograniczenie wersji "podręcznika" obwodu oscylatora rezonansowego. Nie wystarczy, że projekt obwodu działa w idealnych warunkach - praktyczny obwód musi tolerować pewne odchylenia wartości komponentów, inaczej nie będzie działać niezawodnie.

  • ← Poprzedni arkusz roboczy

  • Indeks arkusza roboczego

  • Następny arkusz roboczy →