2.3. Вибірковий підсилювач

Вибіркові підсилювачі призначені для підсилення електричних сигналів у вузькій смузі частот, за межами якої підсилення набагато слабкіше або взагалі відсутнє. Є дві різновидності вибіркових підсилювачів. У перших вузька смуга пропускання забезпечується використанням паралельного LC -контуру, що має частотно-вибіркові властивості, як навантаження вихідного кола підсилювача. Оскільки контур має резонансні властивості, такі підсилювачі називають резонансними. Вибіркові підсилювачі другої різновидності використовують кола частотно-залежного зворотного зв`язку, що підкреслюють або заглушають сигнали у вузькому діапазоні частот. Це, власне, зумовлює квазірезонансний характер частотної характеристики підсилювача. Такі підсилювачі називають підсилювачами із частотно-залежним зворотним зв`язком.

Для побудови вибіркових підсилювачів на базі ОП використовують подвійний Т-подібний міст (R₁, R₂, R₃, C₁, C₂, C₃) в якості негативного зворотного зв’язку. Подвійний Т-подібний міст будується з наступними умовами : R₁= R₂= 2R₃= R, C₁= C₂= C₃= C. Квазірезонансна частота такого моста:

Коефіцієнт підсилення ОП при введені негативного зворотного зв’язку (НЗЗ) має наступний вигляд:

, де: - коефіцієнт підсилення без НЗЗ на частоті ω; - коефіцієнт підсилення ланки НЗЗ на частоті ω. На частоті коефіцієнт підсилення = 0. Тому на такій частоті коефіцієнт підсилення вибіркового підсилювача максимальний. На інших частотах він дуже малий. Тому на виході такого підсилювача матимемо сигнал із частотою яка дорівнює .

Нам потрібно на виході отримати частоту f_{кв.рез.=}3f₁₌27 кГц. Вибираємо значення R = 1 KОм (R₁= 1 KОм, R₂= 1 KОм, R₃= 500 Ом), тоді:

Рис.7. Принципова електрична схема подвійного Т-подібного

мосту ( а ) та його АЧХ на екрані Bode Ploter

З а допомогою вибіркового підсилювача ми виділяємо третю гармонічну складову і таким чином виконуємо операцію: «помноження частоти». На виході компаратора формуються прямокутні імпульси, але за допомогою вибіркового підсилювача маємо значно більший спектр частот ( тобто одержуєм гармонічні складові f 1, 2f 1, 3f 1, 4f 1 та ін ).

Рис.2.3.3.Схема включення вибіркового підсилювача в середовищі «Multisim 11»

Рис.2.3.4. Осцилограми сигналів на вході та виході вибіркового підсилювача

2.4. Автоколивальний мультивібратор

Автоколивальний мультивібратор - це релаксаційний автогенератор напруги прямокутної форми. Термін "автогенератор" означає, що він генерує коливання, які не згасають без будь-якого впливу ззовні і не має стійких станів рівноваги. Релаксаційний характер вихідних коливань вказує на те, що умови самозбудження виконуються в широкому діапазоні частот. У мультивібраторі частота слідування імпульсів прямокутної форми, що періодично повторюються, визначається параметрами кіл, які задають тривалість перемикання властивостями схеми й режимами її живлення. На частоту автоколивань впливає навантаження. Часто автоколивальний мультивібратор застосовують як генератор імпульсів великої тривалості, які далі використовують для формування імпульсів необхідної тривалості та амплітуди. Таким чином, мультивібратори, що працюють в автоколивальному режимі, застосовують найчастіше як задавальні генератори. У зв'язку з цим до мультивібратора ставляться вимоги високої стабільності частоти, якої можна досягти лише застосуванням спеціальних заходів. Відносна нестабільність частоти під впливом дестабілізувальних факторів становить приблизно кілька відсотків.

Рис. 2.4.1. Мультивібратор на ОП 140УД6

Для побудови автогенераторних пристроїв з прямокутною формою генерованих коливань необхідно скористатися компараторним ввімкненням ОП з позитивним зв'язком.