Viyen Kəşfiyyatçı: Şəbəkə və Frekvens Hesablaması
Wien Bridge Oscillator nədir?
Wien-Bridge Oscillator, Wien-Bridge şəbəkəsi (Şəkil 1a) əsasında qurulmuş faza köçürücü osilatorun bir növüdür. Bu şəbəkə dörd qol ilə bağlıdır və bu qollar köprü stili ilə birləşdirilib. Burada iki qol tamamilə mühüm, digər iki qol isə rezistordan və kondensatorlardan ibarətdir.
Xüsusi olaraq, bir qolda rezistor və kondensator ardıcıl qoşulub (R1 və C1), digərində isə paralel qoşulub (R2 və C2).
Bu, şəbəkənin iki qolu yüksek keçirici filtri və ya aşağı keçirici filti təkid edir, Şəkil 1b-də göstərilən şərtlərlə oxşar davranır.
Bu şəbəkdə, yüksək tezlikdə, kondensatorların C1 və C2 reaktansı çox az olacaq və R2 qısaldılacağından V0 sıfıra bərabər olacaq.
Sonra, aşağı tezlikdə, kondensatorların C1 və C2 reaktansı çox yüksək olacaq.
Lakin hətta bu halda da, çıxış voltajı V0 sıfıra bərabər qalacaq, çünki kondensator C1 açıq şəkildə işləyəcək.
Wien-Bridge şəbəkəsinin bu cür davranışı, onu aşağı və yüksək tezliklər üçün öncələn gecikməli şəbəkəyə çevirmək imkanı verir.
Wien Bridge Oscillator Tezliyinin Hesablanması
Bununla belə, bu iki yüksək və aşağı tezlik arasında, rezistiv və kapasitiv reaktansın bir-birinə bərabər olduğu xüsusi bir tezlik mövcuddur, bu maksimum çıxış voltajını yaratır.
Bu tezlik rezonans tezliyi kimi tanınır. Wien Bridge Oscillator üçün rezonans tezliyi aşağıdakı düsturla hesablanır:
Daha da əlavə, bu tezlikdə, giriş və çıxış arasındakı fazasıfirlaşır və çıxış voltajının qiyməti giriş dəyərinin üçdə biri olacaq. Əlavə olaraq, Wein-Bridge yalnız bu xüsusi tezlikdə balanslanır.
Wien-Bridge oscillatorda, Şəkil 1-dəki Wien-Bridge şəbəkə geri bildirim yolunda istifadə olunur (Şəkil 2). BJT (Bipolar Junction Transistor) istifadə edilən Wein Oscillatorun şəması aşağıdakı kimi göstərilib:
Bu osilatorlarda, amplifikator hissəsi Q1 və Q2 tranzistorları ilə formolanmış iki mərhələli amplifikatordan ibarətdir, burada Q2-nin çıxışı Q1-ə Wien-Bridge şəbəkəsi vasitəsilə (şəkillərdə mavi bölmədə göstərilmiş) qayıdırılır.
Burada, şəbəkdəki səs, Q1-in bazasına olan akımı dəyişərək, 180o fazasıfırlaşdırmayla amplifikasiya edilərək, Q2-yə C4 vasitəsilə qayıdırılır.
Bu, Wien-Bridge şəbəkəsinə geri bildirim kimi 360o fazasıfırlaşdırmayla qayıdırılır, bu da davamlı osillasiyalar alması üçün fazasıfırlaşdırma kriteriyini ödəyir.
Amma bu şərt yalnız rezonans tezliyində ödənilir, buna görə də Wien-Bridge osilatorlar tezlik nəzəriyyəsində hökmələ seçici olur, bu da tezlik stabilizasiyasına gətirir.
Wien-bridge osilatorları, amplifikator hissəsində Op-Amps də istifadə edilə bilər, Şəkil 3-də göstərilib.
Amma, burada, Wien-Bridge şəbəkəsi sıfır fazasıfırlaşdırma təmin etdiyindən, Op-Amp inversiya etməyən amplifikator kimi işləməlidir.
Daha da əlavə, şəmadan görünür ki, çıxış voltajı inversiya və inversiya etməyən giriş terminalinə qayıdırılır.
Rezonans tezlikdə, inversiya və inversiya etməyən terminalinə tətbiq edilən voltajlar bir-biriylə eyni və fazada olacaqdır.
Amma, burada da, amplifikatorun voltaj kofitsiyenti 3-dən böyük olmalıdır ki, osillasiyalar başlaya bilsin və 3-ə bərabər olmalıdır ki, davam edə bilsin. Ümumiyyətlə, bu növ Op-Amp əsaslı Wien Bridge Oscillators 1 MHz-dən yuxarıda işləyə bilməz, çünki onların açığ şəkildəki kofitsiyenti məhdudlaşdırır.
Wien-Bridge şəbəkələri, 20 Hz-dən 20 KHz-ə qədər audio və sub-audio tezliklər yaratmaq üçün istifadə olunan aşağı tezlik osilatorlarıdır.
Daha da əlavə, bu şəbəkələr geniş tezlik diapazonunda stabil, az sirkləmiş sinusoidal çıxış təmin edirlər, bu tezliklər onluq direksiyalı qutular vasitəsilə seçilə bilər.
Əlavə olaraq, bu növ şəbəkdə, osillasiya tezliyi C1 və C2 kondensatorlarının dəyişdirilməsi ilə asanlıqla dəyişdirilə bilər.
Amma bu osilatorlar, çox sayda şəbəkə komponentlərinə ehtiyac duyarlar və ancaq müəyyən maksimum tezlikdə işləyə bilərlər.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
