8.2. Rc-генератор с использованием двойного т-моста

Возможно построение RC-генераторов с использованием двойного Т-моста, схема которого приведена на рис. 2.9. Мост является режекторным фильтром. Минимум коэффициента передачи, а значит и максимум эквивалентного сопротивления моста имеет место на частоте f₀ = l/(2RC).

Схема генератора на основе двойного Т-моста приведена на рис. 8.3. Так как двойной Т-мост обладает режекторной характеристикой и на частоте

f₀ вносит фазовый сдвиг ∆_γ = , то он включается в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, что позволяет выполнить условие баланса фаз. В результате этого усилитель на всех частотах, кроме частоты f₀, охвачен сильной отрицательной обратной связью. Кроме того, усилитель охвачен неглубокой положительной обратной связью, выполненной на сопротивлениях R₁, R₂ и позволяющей обеспечить значение Kγ  l. На всех частотах, кроме f₀, преобладает отрицательная обратная связь, поэтому колебания возникают только на частоте f₀.

Рис. 8.3	Рис. 8.4

Принцип действия автогенератора поясняет схема рис. 8.4. Двойной Т-мост можно рассматривать в качестве «внутренней» цепи обратной связи, опеределяющей коэффициент передачи усилителя в диапазоне частот. В полосе режекции сопротивление моста большое, поэтому коэффициент передачи усилителя тоже большой (сопротивление моста играет роль Z_oc в универсальной формуле для инвертирующего включения ОУ, см. 5.2). За пределами полосы режекции Z_ос снижается и коэффициент передачи падает. Таким образом, ОУ вместе с двойным Т-мостом является избирательным усилителем. Зато «внешняя» ЦОС на сопротивлениях R₁, R₂ имеет постоянный коэффициент передачи на всех частотах.

8.3. Rc-генератор на основе фазосдвигающих цепочек

Генератор основан на применении фазосдвигающих цепочек, имеющих лестничную структуру и обеспечивающих фазовый сдвиг ∆ = 180°. Причем для получения такого сдвига требуется не меньше трех RC-цепей, так как каждая цепочка дает фазовый сдвиг, всегда несколько меньший, чем 90°. Схема такого генератора представлена на рис. 8.5.

Рис. 8.5

В этой схеме фазосдвигающая цепочка состоит из трех одинаковых звеньев – дифференцирующих цепей с одинаковыми резисторами R и конденсаторами С, обеспечивает сдвиг фаз ∆_γ = 180° и подключена к инвертирующему входу операционного усилителя. При этом каждая цепочка дает сдвиг фаз, равный 60°. Из 2.1 известно, что при набеге фаз 60° коэффициент передачи дифференцирующей цепи по напряжению составляет 1/2, значит, коэффициент передачи всей трехзвенной фазосдвигающей цепи составит (1/2)³ = = 1/8. Для получения требуемого коэффициента усиления К  8, при котором выполняется условие Kγ  l, операционный усилитель охватывается частотно-независимой отрицательной обратной связью на резисторе R'. Эта параллельная отрицательная обратная связь настолько уменьшает входное сопротивление операционного усилителя, что можно предположить, что фазосдвигающая цепь работает на нулевое входное сопротивление. Тогда частота генерации будет равна f₀ = l/(2RC).