9.4: Резюме
- Page ID
- 35541
Осцилятори та генератори частоти знаходять застосування в широкому спектрі застосувань. Вони можуть бути реалізовані з простих топологій одного операційного підсилювача або використовувати більш складні інтегральні схеми спеціального призначення. Основні осцилятори операційного підсилювача зазвичай обмежені діапазоном частот нижче 1 МГц. Два синусоїдальні осцилятори, які базуються на операційних підсилювачах, - це типи мосту Віена та фазового зсуву. Обидва осцилятори покладаються на позитивний зворотний зв'язок, щоб створити свої виходи. Для підтримки коливань петля підсилювача/зворотного зв'язку повинна відповідати критерію Баркгаузена. Це говорить про те, що для підтримки коливань фаза циклу повинна бути 0\(^{\circ}\), або ціле число, кратне 360\(^{\circ}\). Крім того, добуток позитивної втрати зворотного зв'язку та прямого посилення повинен бути більшим за одиницю, щоб почати коливання та повернутися до єдності для підтримки коливань. Для того, щоб коефіцієнт посилення повернувся до одиниці, в петлі негативного зворотного зв'язку підсилювача включена певна форма пристрою обмеження посилення, наприклад, діод або лампа. Частота коливань зазвичай встановлюється простою мережею резистора/конденсатора. Таким чином, схеми відносно легко налаштувати. Їх гранична точність буде залежати від допуску компонентів настройки і, меншою мірою, від характеристик використовуваного операційного підсилювача.
Окрім синусоїдальних хвиль, можуть бути створені інші форми, такі як трикутники та квадрати. Одночасний генератор квадрат/трикутник може бути сформований з комбінації рамп-генератор/компаратор. Для реалізації цієї конструкції потрібно всього два операційних підсилювача.
Генератор, керований напругою, або ГУН, виробляє вихідну частоту, яка залежить від зовнішньої напруги управління. Вільна або центральна частота зазвичай встановлюється за допомогою комбінації резистор/конденсатор. Потім керуюча напруга може бути використана для збільшення або зменшення частоти щодо центральної точки. ГУН є невід'ємною частиною фазового циклу, або PLL. PLL має можливість блокування на вхідній частоті. Тобто його внутрішня частота ГУН буде відповідати вхідній частоті. У разі зміни вхідної частоти внутрішня частота ГУН буде змінюватися разом з нею. Двома важливими параметрами PLL є діапазон захоплення та діапазон блокування. Діапазон захоплення - це діапазон частот, над якими PLL може придбати блокування. Після досягнення блокування PLL може підтримувати блокування в дещо ширшому діапазоні частот, який називається діапазоном блокування. PLL широко використовується в електронній промисловості і зустрічається в таких додатках, як демодуляція FM, системи зв'язку на основі FSK та синтез частоти.
Таймери можуть бути використані для генерації прямокутних хвиль різних робочих циклів, а також одноразових імпульсів.
