Oscilatoare armonice cu AO - oscilator sinusoidal RC in cuadratura

1. Un oscilator armonic este un circuit electronic care genereaza un semnal de forma: si dezvolta pe un rezistor de sarcina R_s puterea: .

Practic, un oscilator este un amplificator caruia i se aplica o reactie pozitiva selectiva. (fig.1 )

de unde:                       ; ; ;

Amplificarea cu reactie este:       ; conditia de oscilatie este indeplinita daca pentru , la iesire exista semnalul , ceea ce revine la: . Ca urmare, la limita: , respectiv (conditia lui Barkhausen).

Figura 1

Scriind si rezulta doua conditii:

- conditia de amplitudine;

- conditia de faza.

In cazurile practice (este real, pozitiv) si sau , deci va determina pulsatia (frecventa) de oscilatie.

Constructiv, oscilatoarele se clasifica in oscilatoare RC – cu cuadripoli de reactie cu rezistente si capacitati si oscilatoare LC – cu circuite rezonante.

Oscilatoarele RC sunt realizate cu retele de reactie filtre active de tipul trece banda (FTB) – fig.2 si opreste banda (FOB) – fig.3

Figura 2                                                                                                                            Figura 3

Pentru stabilizarea amplitudinii oscilatiei generate este necesara prezenta unor elemente neliniare in bucla de reactie.

2. Oscilator sinusoidal RC in cuadratura (fig.4).

Aplicatie:

Se va verifica discuta functionarea oscilatorului RC cu AO βA741 pentru urmatoarele valori:

V⁺ = 10V ; V^- = -10V ; R₁ = R₂ = 51 kΩ; R₃ = 120 kΩ; P = 47 kΩ; C₁ = C₃ = 330 pF; C₂ = 1 nF.

Se vor vizualisa formele de unda pe osciloscop si se vor evidentia distorsiunile de neliniaritate.

Se va compara frecventa semnalului generat cu frecventa teoretica a oscilatiilor:

_[rad/s]

Figura 4

3. Oscilator LC in punte (fig.5).

Figura 5

Aplicatie:

Se va verifica discuta functionarea oscilatorului LC cu AO βA741 pentru urmatoarele valori:

V⁺ = 10V ; V^- = -10V ; R₁ + P₁ = 5 kΩ; R₂ + P₂ = 5 kΩ; R₃ = 5 kΩ; L = 27 mH; C₁ = 22 nF; C₂ = 22 nF.

Se vor vizualisa formele de unda pe osciloscop si se va evidentia rolul diodelor de limitare.

Se va compara frecventa semnalului generat cu frecventa teoretica a oscilatiilor:

[rad/s]