5.2. - Progetto di un oscillatore a rete di sfasamento con frequenza di oscillazione di 1KHz ed uscita

supplementare in quadratura

Si utilizza un'alimentazione duale di ±15V. Anche se questo circuito, una volta innescata l'oscillazione dovrebbe mantenerla senza grosse instabilità e distorsioni, prevediamo l'utilizzo di un limitatore dell'ampiezza per un eventuale controllo dell'amplificazione.

Le modalità di funzionamento del limitatore usato sono riportate in appendice.

Calcolo di R e C

Essendo 1KHz la frequenza di oscillazione, possiamo ricavare la costante di tempo dei gruppi RC:

Posto , per R si ha: ,

per il quale utilizzeremo il valore commerciale di 10KW . Con tali valori dovremo ottenere una frequenza di oscillazione

.

Calcolo di R1 e Rt

Dovendo risultare , poniamo .

Calcolo del limitatore

Non essendoci grossi problemi perché si stabilizzi l'oscillazione, progettiamo il limitatore perché entri in funzione quando l'uscita supera i 7V. essendo i due rami del limitatore simmetrici, ci limiteremo a calcolarne uno solo, assegnando all'altro gli stessi valori. Assumendo per Vg il valore di 0,7V, si ha:

Posto per il quale utilizzeremo il valore commerciale di 4,7KW .

Calcolo di R2

Volendo un'uscita supplementare in quadratura, dovremo dimensionare R2 in modo che: per il quale utilizzeremo il valore commerciale di 68KW .

Risultati sperimentali

Regolato il trimmer Rt fino a innescare l'oscillazione, abbiamo ottenuto su un segnale sinusoidale di ampiezza picco-picco di 4,5V, e frequenza 750Hz. La frequenza risulta inferiore a quella teorica per la capacità C che, date le tolleranze, è risultata (avendola misurata) di poco più di 12m F. utilizzando questo valore, per la frequenza si ottiene:

.

La tensione sull'uscita , come prevedibile, è risultata di 4V picco-picco. Per ottenere la stessa ampiezza di , aumentiamo la resistenza R2, ponendole in serie un trimmer di 5KW . Agendo sul trimmer abbiamo portato l'ampiezza picco-picco di a 4,5V. A questo punto, per evidenziare la relazione di fase tra e , abbiamo usato le figura di Lissajous, ottenendo un cerchio perfetto, cioè i due segnali sono risultati perfettamente in quadratura.

 

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