基于 OS 系列 KR1446 的生成器。方案、说明

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基于 OS 系列 KR1446 的发电机。无线电电子电气工程百科全书

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KR1446系列运算放大器的一个特点是允许输入和输出电压范围扩展到电源电压。这使得它们能够用于各种低电压应用，在这些应用中，最大限度地利用电源电压非常重要。

产生两个输出信号（三角形和矩形）的发生器电路如图 1 所示。 XNUMX.

基于 OS 系列 KR1446 的发生器

在电阻器 R1 和 R2 的连接处，形成一个人工中点，该中点的电压决定两个运算放大器的模式。在运算放大器 DA1.1、电阻器 R4 和电容器 C1 上构建积分器，在运算放大器 DA1.2 上构建施密特触发器以及电阻器 R3 和 R5。该触发器的一个特点是具有非常宽的迟滞环 Uhist = Upit R3 / R5 以及准确稳定的开关阈值。宽环路允许您在积分器的输出处获得三角电压的最大幅度，因为该信号的幅度对应于环路的宽度。

可以通过公式 fr = R5/4C1 R3 - R4 足够准确地计算生成频率，以供实践使用。根据图中所示元件的额定值，发电频率为265 Hz，电源电压从2,5 V变化到7 V，其与规定值的偏差不超过1%。

如果运算放大器 DA1.1 的非反相输入与电源的人工中点断开并向该输入施加控制电压，则所描述的器件可以轻松转换为压控振荡器 (VCO)。图 2 下方的曲线说明了发电频率对控制电压 Ucontrol 的依赖性。 5. 电源电压为 1 V、电容 C430 为 1 pF、DA1446 - KR5UDXNUMX 时测得。

基于 OS 系列 KR1446 的发生器

曲线的初始部分 - 从 5 到 500 mV - 具有良好的线性度，频率在 10 到 1000 Hz 之间按比例变化。如果需要增加线性部分的长度，可以将积分器制成不对称的（图3）。在运算放大器 DA1.2 的输出端（即发生器的输出端）处的低电压电平处，发生相对较慢的积分过程，即运算放大器 DA1.1 的输出端的电压上升速率。 1由电压Uynp和C1R1.1电路的时间常数决定。运算放大器 DA1 输出端锯齿波电压的全摆幅，如图 1.2 所示电路的发生器中所示。 1、等于装配在运放DA3上的施密特触发器的磁滞回线宽度，因此前进行程的持续时间tnp= Upit R1 R6 CXNUMX / Uynp RXNUMX。

当运放DA1.2输出端的低电平被高电平取代时，二极管VD1打开，R1与电阻R2并联，积分速度显着提高，反向行程持续时间相应缩短。因此，我们可以高度准确地假设，所生成信号的周期决定了向前行程的持续时间，并且频率等于：fr = Uynp·R6/Upit·С1·R2·R3。

在图中。图 2 显示了通过实验获得的输出脉冲频率（上曲线）对根据图 3 电路的发生器的控制电压的依赖性。 3. 线性相关部分已延长六倍 - 控制电压值高达 6 V（输出频率高达 XNUMX kHz）。

基于 OS 系列 KR1446 的发生器

生成频率对接近零的控制电压的依赖性很大程度上取决于所使用的运算放大器的特定实例的零移。实际上，输出脉冲的频率在小的正电压Ucontrol和负电压下都可以等于XNUMX。

在发电机的实际应用中，如果有可能超过控制电压超过电源电压的情况，应在控制电路的断路处加入一个几十千欧的电阻（发电机的第3脚）。运算放大器 DA1.1）。

图上。图4示出了可以进行零微调的VCO电路。

基于 OS 系列 KR1446 的发生器

当运算放大器 DA1.2 的输出端（发电机输出端）电压较低时，晶体管 VT1 闭合，运算放大器 DA1.1 的积分器输出端的电压以与控制电压。当它下降到运放DA1.2上施密特触发器的下开关阈值时，其输出将出现高电平，从而使晶体管VT1打开。由于约 1.1 mV 的电压从分压器 R4R5 施加到运算放大器 DA100 的同相输入端，因此该运算放大器将进入开关模式，并且其输出端的电压将开始以一定速率上升由运算放大器的最大输出电流和电容器C1的电容量决定。当运放DA1.1输出端的电压达到运放DA1.2上施密特触发器的开关上阈值时，运放DA1上的施密特触发器将发生开关，晶体管VTXNUMX将关闭，重复该过程。

由于反向行程的持续时间比正向行程短得多，因此频率与控制电压呈线性关系。

如果没有电阻器 R1 和 R2，当输入电压等于电阻器 R5 两端的电压时，频率为零。 R1R2 电路可确保控制电压为零时频率为零。

运放 DA1.2 上的施密特触发器在 R7=R8 处的滞环宽度为 Uhist = Upit/(1+2R9/R8)，产生的频率可由公式 fr= Uynp (1 +2R9/R8) /Upit/ C1·C3。

在图中。图5显示了通过实验得出的运算放大器DA1.2输出信号频率的依赖性，其完全提供了所讨论的系列运算放大器。同样重要的是，运算放大器 DA1.2 输出端的信号幅度小于运算放大器 DA1.1 输出端的信号限制电平。

基于 OS 系列 KR1446 的发生器

在上述原型中，与运算放大器 DA1.2 相比，这是通过降低运算放大器 DA1.1 的电源电压来实现的。根据图 6 中的电路，发生器中也有类似的效果。图1.2是通过将DAXNUMX运算放大器切换到放大限制模式来实现的，其结果是，与相应运算放大器生成的矩形信号相比，在其输出端形成谐波水平降低的梯形振荡。原型中的放大器。

基于 OS 系列 KR1446 的发生器

与如图所示的那些。使用 6 个额定值的元件和 5 V 的电源电压，电阻器 R5 可以在 1600 ... 5800 Hz 范围内调整输出信号频率，但是，在 3000 Hz 或更高的频率下，生成的正弦波形状明显失真，低频时振幅下降至60%。在 C1=C2=0,047 µF 时，调谐频带等于 170...640 Hz，具有良好的信号形状，并且频带上的幅度不均匀性不超过 10%。

作者：S. Biryukov，莫斯科

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