Pons Wien Oscillator: Circuitus et Calculatio Frequentialis

Quid est Oscillator Wien Bridge

Oscillator Wien-Bridge est species oscillator phase-shift quae fundatur in rete Wien-Bridge (Figura 1a) quod constat ex quattuor bracchis in modo pontis coniunctis. Duo bracchia sunt purpure resistiva, reliqua duo bracchia sunt combinatio resistorum et capacitorum.

In specie, unum bracchium habet resistor et capacitor coniunctos in serie (R1 et C1) alterum autem habet eos in parallelo (R2 et C2).

Hoc indicat duos bracchios huius retis se gerere identice sicut filter high pass vel filter low pass, imitantes comportamentum circuitus ostensum in Figura 1b.

In hoc circuitu, ad altas frequencias, reactantia capacitorum C1 et C2 erit multo minor propter quam voltage V0 evanescet quia R2 erit shorted.

Deinde, ad bassas frequencias, reactantia capacitorum C1 et C2 evadet multo alta.

Tamen etiam in hoc casu, voltage output V0 manebit in zero tantum, quia capacitor C1 ageret ut circuitus apertus.

Hoc genus comportamentum exhibendum ab rete Wien-Bridge facit eam circuitum lead-lag in casu bassarum et altarum frequenciarum, respective.

Calculatio Frequenciae Oscillator Wien Bridge

Tamen inter has duas altas et bassas frequencias, existit frequencia particularis in qua valores resistivitatis et reactantiae capacitive aequalis fient, producens maximum voltage output.

Haec frequencia vocatur frequencia resonans. Frequencia resonans pro Oscillator Wein Bridge calculatur per sequentem formulam:

Praeterea, in hac frequencia, phase-shift inter input et output evadet zero et magnitudo voltage output aequalis erit tertio partis valoris input. In addition, videtur Wien-Bridge aequilibrari tantum in hac particulari frequencia.

In casu Oscillator Wien-Bridge, rete Wien-Bridge Figurae 1 usum habebit in via feedback ut ostenditur in Figura 2. Diagramma circuitus pro Oscillator Wein BJT (Bipolar Junction Transistor) ostenditur infra:

In his oscillatoribus, pars amplificatoris constabit ex amplificatore duobus stadiis formatore per transistores, Q1 et Q2, ubi output Q2 retroductus est ut input Q1 per rete Wien-Bridge (ostensum in inclusione caerulea in figura).

Hic, rumor inherent in circuitu causabit mutationem in currente basis Q1 qui apparebit in puncto collector post amplificationem cum phase-shift 180o.

Hoc traditur ut input Q2 per C4 et amplificatur iterum et apparebit cum addito phase-shift 180o.

Hoc facit net phase-difference signalis retroducti ad rete Wien-Bridge esse 360o, satisfaciendo criterion phase-shift ad obtinendas oscillationes sustentatas.

Tamen, haec condicio satisfietur tantum in casu frequenciae resonantis, propter quod Oscillator Wien-Bridge erunt selectivi valde in terminis frequenciarum, ducentes ad designum stabilizatum frequenciae.

Oscillator Wien-Bridge possunt etiam construi per Op-Amps ut parte sectionis amplificatoris, ut ostenditur in Figura 3.

Tamen notandum est, hic, Op-Amp requiritur agere ut amplificator non-inversus quia rete Wien-Bridge praebet phase-shift nullos.

Praeterea, ex circuitu, manifestum est voltage output retroductum esse ad terminales input inversi et non-inversi.

Ad frequenciam resonantem, voltages applicati ad terminales inversum et non-inversum erunt aequales et in-phase inter se.

Tamen, etiam hic, gain voltage amplificatoris oportet esse maior quam 3 ad initium oscillationum et aequale 3 ad sustentandam eas. In generali, huiusmodi Op-Amp-based Oscillatores Wien Bridge non possunt operari supra 1 MHz propter limitationes illis impositas per eorum open-loop gain.

Rete Wien-Bridge sunt oscillatores bassae frequentiae qui utuntur ad generandas frequencias audio et sub-audio inter 20 Hz et 20 KHz.

Praeterea, praebent sinusoidales output stabilizatos, minus distortos super latus range frequenciarum quae possunt seligi per decade resistance boxes.

In addition, frequencia oscillationis in hoc genere circuiti variari potest facile quia solum varietur capacitores C1 et C2.

Tamen hi oscillatores requirunt multum componentum circuiti et possunt operari usque ad certam maximam frequenciam tantum.

Statement: Respect the original,