Квадратурный rc-генератор

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве низкочастотного генератора электрических колебаний . Цель изобретения - повышение стабильности частоты выходных колебаний и расширение диапазона рабочих частот в сторону верхних частот. Квадратурный RC- генератор содержит операционные усилители (У) 1-4, цепи 5, 6 отрицательной и положительной обратной связи, конденсаторы 7 и 8, резисторы 9-14. При этом У 1, конденсатор 7 и резистор 9 образуют интегратор (И) 15; У 2, конденсатор 8 и резистор 10 образуют И 16, У 3, резисторы 11 и 12 образуют сумматор 17, в цепь отрицательной обратной связи которого включен повторитель 18 напряжения, выполненный на У 4 и резисторах 13, 14. На частоте генерации фазовый сдвиг в петле, образованной И 15, 16, а также сумматором 17, достигает 360°, чемобеспечивается условие баланса фаз. Включение в петлю обратной связи У 3 повторителя 18, а также введение дополнительной обратной связи с инвертирующего входа У 1 на неинвертирующий вход У 3 позволяет обеспечить компенсацию паразитного фазового сдвига, обусловленного конечной частотой У1-3, что повышает стабильность частоты выходных колебаний и расширяет диапазон рабочих частот в сторону верхних частот. 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 В 5/26

ГОСУДА РСТ В Е НН1Ы И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723290/09 (22) 20.07.89 (46) 23.06,91. Бюл. М 23 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Кал м ы кова (72) В.С,Григорьев, С.В.Гришин и С.Г,Крутчинский (53) 621.373.42 (088.8) (56) Заявка ФРГ М 2500572, кл. Н 03 В 5/20, опублик. 15,07.76.

"ELMEKO. 28.2. Celostat. Konf. o elektron. гпейс1 techn., Вгпо, 1978, Sb, ргебп" .Brno, 1978. с. 17-20. (54) КВАДРАТУРНЫЙ RC-ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве низкочастотного генератора электрических колебаний. Цель изобретения — повышение стабильности частоты выходных колебаний и расширение диапазона рабочих частот в сторону верхних частот, Квадратурный RCгенератор содержит операционные усили. Ы « „1658369 А1 тели (У) 1-4, цепи 5, 6 отрицательной и положительной обратной связи, конденсаторы 7 и 8, резисторы 9-14. При этом У 1, конденсатор 7 и резистор 9 образуют интегратор (И)

15; У 2, конденсатор 8 и резистор 10 образуют И 16; У 3, резисторы 11 и 12 образуют сумматор 17, в цепь отрицательной обратной связи которого включен повторитель 18 напряжения, выполненный на У 4 и резисторах 13, 14. На частоте генерации фазовый сдвиг в петле, образованной И 15, 16, а также сумматором 17, достигает 360О, чем обеспечивается условие баланса фаз. Включение в петлю обратной связи У 3 повторителя 18, а также введение дополнительной обратной связи с инвертирующего входа У

1 на неинвертирующий вход У 3 позволяет обеспечить компенсацию паразитного фазового сдвига. обусловленного конечнОй частотой У1-3, что повышает стабильность частоты выходных колебаний и расширяет диапазон рабочих частот в сторону верхних частот, 1 ил.

1658369

55

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве низкочастотного генератора электрических колебаний.

Цель изобретения — повышение стабильности частоты выходных колебаний и расширение диапазона рабочих частот в сторону верхних частот.

На чертеже приведена структурная электрическая схема квадратурного RC-генератора.

Квадратурный RC-генератор содержит первый — четвертый операционные усилители 1-4, цепь 5 отрицательной обратной связи, цепь 6 положительной обратной связи, первый 7 и второй 8 конденсаторы, первыйшестой резисторы 9-14. Первый операционный усилитель 1, первый резистор 9 и первый конденсатор 7 образуют первый интегратор 15. Второй операционный усилитель 2, второй резистор 10 и второй конденсатор 8 образуют второй интегратор

16. Третий операционный усилитель 3, третий 11 и четвертый 12 резисторы образуют сумматор 17, в цепь отрицательной обратной связи которого включен повторитель 18 напряжения, выполненный на четвертом операционном усилителе 4, пятом 13 и шестом 14 резисторах.

Квадратурный RC-генератор работает следующим образом.

Квадратурный RC-генератор представляет собой многопетлевую структуру с четырьмя параллельными контурами общих обратных связей, в том числе и через цепь 5 и цепь 6, и одним контуром местной обратной связи — через повторитель 18 напряжения.

На частоте генерации фазовый сдвиг в петле, образованной первым 15 и вторым 16 интеграторами, а также сумматором 17, достигает значения 360О, чем обеспечивается выполнение условия баланса фаз, Если на этой частоте выполняется также условие баланса амплитуд, что соответствует повышению суммарного эффекта положительных обратных связей над суммарным эффектом отрицательных обратных связей, то в квадратурном генераторе возникают незатухающие гармонические колебания.

При этом вторая, третья и более высокие гармоники частоты генерации будут подавляться, так как для них условия генерации выполняться не будут, Включение в петлю обратной связи третьего операционного усилителя 3 повторителя 18 напряжения, а также введение дополнительной обратной связи с инвертирующего входа первого операционного усилителя 1 на неинвертирующий вход

45 т ретьего операционного усилителя 3 позволяет обеспечить компенсацию фазового сдвига, обусловленную конечной верхней граничной частотой первого 1, второго 2 и третьего 3 операционных усилителей.

При этом частота генерации определяется из соотношения

Rä 11 Rg С7 Rlo СВ где Ст, Св- емкости соответственно первого

T и второго 8 конденсаторов;

Rg-R12 — сопротивления первого-четвертого резисторов 9-12, В случае выполнения равенства Rg C> =

= Я1оСв и использования операционных усилителей с одинаковыми частотными свойствами условие линейной компенсации нестабильности частоты выполняется при

R1i - Rn в широком диапазоне частот.

В квадратурном RC-генераторе полная компенсация нестабильности частоты. может быть обеспечена для любого значения частоты генерация путем соответствующего выбора коэффициента деления реэистивного делителя напряжения, который следует включить между инвертирующим входом первого операционного усилителя 1 и нвинвертирующим входом третьего операционного усилителя 3.

Формула изобретения

Квадратурный RC-генератор, содержащий первый, второй, третий и четвертый операционные усилители, первый конденсатор, который включен между выходом и. инвертирующим входом первого операционного усилителя, второй конденсатор, который включен между выходом и инвертирующим входом второго операционного усилителя, первый резистор, который включен между выходом третьего операционного усилителя и инвертирующим входом первого операционного усилителя, второй резистор, который включен между выходом первого операционного усилителя и инвертирующим входом второго операционного усилителя, третий резистор, который включен между выходом второго операционного усилителя и инвертирующим входом третьего операционного усилителя, четвертый резистор, первый вывод которого подключен к инвертирующему входу третьего операционного усилителя, пятый резистор, который включен между выходом и инвертирующим входом четвертого операционного усилителя, шестой резистор, первый вывод которого подключен к инвертирующему входу четвертого операционного усилителя, цепь положительной

1658369

Составитель В. Рудай

Техред М.Моргентал Корректор H. Король

Редактор В. Данко

Заказ 1721 Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 обратной связи, которая включена между выходом первого операционного усилителя и инвертирующим входом третьего операционного усилителя, цепь отрицательной обратной связи, вход которой подключен к выходу первого операционного усилителя, при этом неинвертриующие входы первого и второго операционных усилителей подключены к общей шине. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности частоты выходных колебаний и расширения диапазона рабочих частот в сторону верхних частот, выход цепи отрицательной обратной связи подключен к инвертирующему входу четвертого операционного усилителя, выход третьего операционного

5 усилителя подключен к неинвертирующему входу четвертого операционного усилителя и второму выводу шестого резистора, инвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к неинвертирующему входу

10 третьего операционного усилителя, выход четвертого операционного усилителя подключен к второму выводу четвертого резистора.