Схема перестраиваемого по частоте генератора синуса сверх­низких частот

Аналоговый генератор инфразвука с низким коэффициентом нелиней­ных искажений и стабильной выходной амплитудой синусоидальных колебаний

Перестраиваемый по частоте генератор синуса, работающий на частотах от долей до десятка герц – вещь довольно востребованная и даже порой необходимая в радиоэлектронной практике, к примеру, в таких случаях, когда дело касается метрологии, исследования и настройки узлов автоматического регулирования, разработки аппаратуры музыкальных эффектов и т. д., и т. п.
При этом требования, касающиеся стабильности частоты, амплитуды и коэффициенту нелинейных искажений, к таким генераторам инфранизких частот зачастую предъявляются довольно жёсткие. И если в сложной микропроцессорной аппаратуре все эти требования легко выполнимы посредством использования программируемых DDS генераторов, то в относительно простых и низкопотребляющих устройствах альтернативы аналоговым решениям пока до сих пор не найдено.

Устройство, схема которого изображена на Рис.1, генерирует сигналы синусоидальной формы с нелинейными искажениями не превышающими 1%. Частота колебаний регулируется сдвоенным потенциометром Р1 в частотном диапазоне от 1 до 10 Гц и может быть сдвинута в ту или иную сторону посредством синхронного изменения номиналов конденсаторов С3, С4.

Рис.1 Схема генератора инфранизких синусоидальных колебаний

Генератор построен по схеме RC-автогенератора гармонических колебаний с мостом Вина. Частота генерации задаётся двумя цепями С3, Р1.1+R4 и С4, Р1.2+R8, причём равенство номиналов элементов этих цепей является обязательным условием для нормальной работы генератора.

С целью стабилизации амплитуды колебаний в цепи ООС использовано встречно-параллельное включение светодиодов. Такое решение позволяет достичь высокого постоянства выходного уровня при перестройке частоты и при этом не превысить значение коэффициента нелинейных искажений сигнала выше уровня 1%. Использование диодов или стабилитронов в цепи обратной связи не позволяет достичь подобного результата ввиду большей крутизны их вольт-амперных характеристик.

Амплитудное значение выходного сигнала близко к напряжению открывания светодиодов и составляет приблизительно ±2 вольт.

Потребляемый от источника питания ток – около 0,35 мА.

При настройке желательно воспользоваться осциллографом и выставить подстроеч­ный резистор R7 в положение, соответствующее наименьшему (не видимому глазом) уровню нелинейных искажений.