Автогенератор с мостом Вина

 

Основу моста Вина составляет цепь, показанная на рис. 14.11. Она включается в цепь обратной связи неинвертирующего усилителя на ОУ. Частотная и фазовая характеристики Г-образного четырехполюсника определяются соотношениями (здесь τ =RC):

γ _ос(ω)= ,

φ _ос(ω) = .

Графики амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик цепи Вина приведены на рис. 14.12. Особенность их состоит в том, что на частоте f₀ = 1 / 2π RC коэффициент передачи достигает максимального значения, равного 1/3, а фазовый сдвиг обращается в нуль. При включении схемы Вина в цепь положительной обратной связи операционного усилителя (рис. 14.13) на частоте f₀ выполняется условие баланса фаз. Делитель R2, R1 в цепи отрицательной обратной связи задает коэффициент усиления неинвертирующего УПТ, равный

К_ОС= 1 + R2 / R ′ = 1 + R2 / R1||R_Т,

где R ′ определяется параллельным соединением двух сопротивлений: R 1 и R _Т, второе из которых является сопротивлением канала полевого транзистора VT, управляемого напряжением на затворе U _ЗИ и равного напряжению на выходе пикового детектора, состоящего из диода VD с нагрузкой C _н, R _н.

При выполнении условия баланса амплитуд на частоте f _0:

К _ОС γ _ос = (1 + R 2 / R ′) ∙ ≥ 1,

в схеме возникают и растут по величине гармонические колебания с частотой f ₀. Их рост продолжается до тех пор, пока неравенство не обратится в равенство. Это происходит по следующей причине: по мере роста амплитуды колебаний на выходе автогенератора растет величина отрицательного напряжения U _ЗИна нагрузке пикового детектора, это ведет к запиранию полевого транзистора и увеличению сопротивления его канала, что приводит к росту величины сопротивления R ′ и, как следствие, к снижению величины коэффициента усиления усилителя. Описанная система автоматического регулирования амплитуды колебаний используется достаточно часто в различных радиоэлектронных устройствах.