Генератор содержит цепь ПОС , , ,  (рис. ). Эта цепь определяет частоту выходного сигнала, кроме того в схему обязательно вводится цепь ООС. Она выполняет две функции:

- обеспечивает синусоидальную форму (уменьшает нелинейные искажения сигнала)

- стабилизирует амплитуду .

Рис. 4.4

В качестве цепи ПОС может использовать Г– и П–образные  фильтры, а также фильтр типа мост Вина. Коэффициент передачи определяется :

Условие самовозбуждения генератора:

1. – баланс амплитуд;

2.  – баланс фаз, .

Для возникновения автоколебаний необходимо чтобы петлевой коэффициент усиления , а фазовый сдвиг между входным и выходным сигналом отсутствовал:

Первое условие легко обеспечивается при использовании интегральных ОУ, так как для всех типов ОУ .

Второму  условию удовлетворяет мост Вина. Выбор  определяется условием

Рис. 4.5

На низких частотах  уменьшается за счет увеличения ,на высоких частотах завал определяется , который шунтирует за счет малого на ВЧ.

Рис. 4.6

Выбор определяется условием: ,

Коэффициент  передачи усилителя в целом по входу ”+”  для получения устойчивых автоколебаний из условия баланса амплитуд.

; .

Если  не задано, то  параллельно  и равно по величине  – из условия выравнивания входных токов ОУ.

При изменении частоты входных колебаний и  делают переменными, что обеспечивает изменение частоты не более чем в 10 раз. Расширение диапазона перекрытия частот изменением  и  ограничено возможностью срыва автоколебаний, поэтому для получения диапазона регулировки частоты 100 и 1000 переключаемые конденсаторы  и .

Рис. 4.7

Обеспечивает регулировку частоты на 40 дБ (100 раз).

При глубокой регулировке частоты амплитуда выходного напряжения не остается постоянной из-за изменения параметров цепи ПОС. Для автоматической стабилизации амплитуды используются нелинейные элементы. В качестве такого элемента можно использовать вакумированный терморезистор вместо . (ТПМ 2-0,5)

Рис. 4.8

У него должен быть отрицательный температурный коэффициент. При увеличении  увеличивается ток через терморезистор, следовательно увеличивается температура нагрева полупроводникового элемента. При этом его сопротивление уменьшается и увеличивается глубина ООС.  при этом уменьшается до исходного с заданной степенью точности.

Мультивибраторы

Устройства имеющие два неустойчивых противоположных состояния и формирующих сигналы прямоугольной формы.

Мультивибратор на основе ОУ.

 Рис. 4.9                                         Рис. 4.1

 и  образуют частотозависимую цепь ООС. Она обеспечивает заданное время пребывания ОУ в одном из крайних состояний.

Цепь ООС – инерционное звено 1-го порядка с выхода на вход.

 –частотозависимая цепь ПОС. Она обеспечивает лавинообразный процесс переключения ОУ.

при |+  | = |– |

Симметричный мультивибратор на транзисторах

Рис. 4.11

При = =

= =

Мультивибратор имеет два выхода, на которые получаются противофазные импульсы.

Симметричный мультивибратор на логических элементах (ЛЭ)

Рис. 4.12

,  образуют цепь ОС. Для получения равной длительности импульса и паузы должно выполнятся условие:

= ; =

 – пороговое напряжение ЛЭ.

 = 1,5 В для ТТЛ.

Несимметричный мультивибратор на ЛЭ.

Схема применяется когда необходимо чтобы 2.

Рис. 4.13

Рис. 4.14

 – цепь ООС работающей, как линейный усилитель и стабилизирует частоту выходных импульсов, обеспечивает условие самовозбуждения.

 – частотозависимая цепь ОС.

 – согласование по сопротивлению DD1 и DD2 для стабильности работы.

Для уменьшения влияния нагрузки на частоту в схеме можно предусмотреть буферный логический элемент.