Oscilator sinusoidal de audiofrecvență

Cerința

Să se proiecteze și realizeze un oscilator sinusoidal de audiofrecvență având următoarele caracteristici:

Amplitudinea tensiunii de ieșire reglabilă în intervalul: 00,4 [V];

Tensiunea de alimentare unipolara de 7 [V];

Rezistența de sarcină la ieșire 50 [];

Frecvența de lucru reglabilă în intervalul 2002000 [Hz];

Pentru rețeaua de reacție pozitivă se va utiliza unul dintre circuitele: Wien, dublu gama, dublu T, T podit, cu 3 celule RC de defazare;

Se vor prezenta calculele analitice și curba atenuării în funcție de frecvență pentru 3 dintre aceste variante alegându-se pentru realizarea practică una dintre ele;

Dacă este necesar se va proiecta și realiza un etaj de amplificare pentru adaptarea la rezistența de sarcină;

Circuitul realizat practic va fi prevazut la ieșire cu un difuzor sau buzzer pentru demonstrarea funcționării;

Oscilatorul armonic este circuitul care generează un semnal sinusoidal prin conversia în putere de semnal a unei părți din puterea continua primită de la sursa de alimentare.

În domeniul frecventelor joase și medii de obicei se utilizează oscilatoare RC, cu ajutorul cărora se pot genera semnale armonice fără a se utiliza bobine și condensatoare de dimensiuni mari. Oscilatoarele RC prezintă avantajul că permit un reglaj de frecvență în limite largi, în domeniul de utilizare. O rețea de reacție RC este mai puțin selectivă decât o rețea LC, în condiții de lucru identice.

Clasificarea oscilatoarelor în funcție de domeniul de frecvență în care lucrează avem:

oscilatoare joasă frecvență sau de audiofrecvență;

oscilatoare de înaltă frecvență sau de radiofrecvență;

oscilatoare de foarte înaltă frecvență;

Schema bloc a unui oscillator de audiofrecvență este prezentată în figura de mai jos:

Rețeaua Wien

Rețeaua Wien este cel mai folosit circuit de reacție pozitivă din oscilatoarele RC. Comportarea in frecvență a circuitului poate fi intuită ținând cont că la frecvențe joase condensatorul C1 reprezintă o întrerupere , iar la frecvențe înalte C2 scurcircuitează la masă semnalul de la ieșire. Astfel la frecvențe extreme circitul are caracteristica de transfer nulă în sensul că, la aceste frecvențe, circuitul nu lasă să treacă nimic.

Aceasta este cea care dă frecvența de oscilație dacă sunt respectate condițiile de impedanțe (la frecvența de oscilație):

impedanța de ieșire din amplificatorul de tensiune să fie mult mai mică decât impedanța de intrare în rețeaua de reacție pozitivă:

|Z_out (ω_0 )|>>R_oA

impedanța de intrare în amplificatorul de tensiune să fie mult mai mare decât impedanța de ieșire din rețeaua de reacție pozitivă: