P4 OSCILLATORI SINUSOIDALI

Documenti analoghi
OSCILLATORE A SFASAMENTO

I.P.S.I.A. Di BOCCHIGLIERO Oscillatori ad alta frequenza ---- Materia: Elettronica. prof. Ing. Zumpano Luigi

I.T.I.S. Max Planck Verifica di Elettronica Oscillatori classe 5 A/Tel a.s. 2013/14 COGNOME E NOME Data: 27/11/2013

RELAZIONE DI TELECOMUNICAZIONI ITIS Vobarno Titolo: Oscillatori sinusoidali

ELETTRONICA APPLICATA E MISURE

Componenti in corrente continua

La struttura circuitale del multivibratore monostabile deriva da quella dell astabile modificata nel seguente modo:

figura 4.20 La formula generale del rivelatore, valida per segnali d ingresso sinusoidali, è data dall espressione:

POLITECNICO DI TORINO TERZA ESERCITAZIONE ATTENZIONE

APPUNTI del CORSO di TEORIA dei CIRCUITI 2 Oscillatore di Colpitts

Multivibratore astabile con Amp. Op.

Cos è un alimentatore?

Misure su linee di trasmissione

Generatori di segnale. Generatore sinusoidale BF. Generatori di funzione. Generatori sinusoidali a RF. Generatori a battimenti. Oscillatori a quarzo

Amplificatori Differenziali

Manuale per la progettazione dei circuiti elettronici analogici di bassa frequenza

Appunti di ELETTRONICA Amplificatore operazionale (amp. Op oppure A. O.) - +

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE "G. MARCONI" Via Milano n PONTEDERA (PI) ANNO SCOLASTICO 2005/2006 CORSO SPERIMENTALE LICEO TECNICO

Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ing. Elettronica corso di ELETTRONICA APPLICATA OSCILLATORI SINUSOIDALI A RETROAZIONE

ELETTRONICA APPLICATA E MISURE

Amplificatori operazionali

ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" ALBA ANNO SCOLASTICO 2016/2017

CMRR e tolleranza delle resistenze

5. Amplificatori. Corso di Fondamenti di Elettronica Fausto Fantini a.a

PROVA SCRITTA DI CIRCUITI ELETTRONICI ELEMENTARI (D.M. 270/04) 27/01/2017 [A] PROVA SCRITTA DI FONDAMENTI DI ELETTRONICA (D.M

Progettazione di filtri attivi passa-basso e passa-alto di ordine superiore

2 Alimentazione. +Vdc. Alimentazione 1 IGBT1 GND1. Alimentazione 2 IGBT2 GND2. -Vdc. Fig.1 - Alimentazione corretta degli switchs di uno stesso ramo

Corso di Elettronica di Potenza (9 CFU) ed Elettronica Industriale (6CFU) Convertitori c.a.-c.a. 2/24

Oscillatori sinusoidali

Esercizi aggiuntivi Unità A2

CIRCUITERIA DELLA POMPA MAGNETOIDRODINAMICA

Dispositivi elettronici Esperienze di laboratorio

Regolatori di tensione switching per applicazioni nel campo dei rivelatori di particelle elementari

Amplificatori Differenziali

Elettrotecnica Esercizi di riepilogo

5. Esercitazioni di laboratorio

Prova scritta Fondamenti di Elettronica B / BC 26 Gennaio 2011 COGNOME: NOME: CORSO DI LAUREA: INGEGNERIA

Informazioni logistiche e organizzative Applicazione di riferimento. caratteristiche e tipologie di moduli. Circuiti con operazionali reazionati

Comprendere il funzionamento dei convertitori V/f Saper effettuare misure di collaudo

AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE

Schemi e caratteristiche dei principali amplificatori a BJT

Soluzione: prof. Stefano Mirandola PRIMA PARTE. 1) 2) Schema a blocchi e progetto circuitale della catena di condizionamento.

ANALISI E DESCRIZIONE DI UN OSCILLATORE A PONTE DI WIEN

Sistemi elettronici di conversione

Politecnico di Torino DU Ingegneria Elettronica - AA Elettronica Applicata II - Workbook / Note per appunti - Gruppo argomenti 1

ELETTRONICA CdS Ingegneria Biomedica

6. GENERATORI DI SEGNALI DIGITALI

ω 0, f 0 = pulsazione e frequenza di risonanza

5. GENERATORI DI SEGNALI ANALOGICI

ESAME di STATO 2009 ISTITUTO PROFESSIONALE per l INDUSTRIA e l ARTIGIANATO

LABORATORIO DI ELETTRONICA OGGETTO: RILIEVO DELLA CURVA DI RISPOSTA IN FREQUENZA DI UN AMPLIFICATORE A BJT AC180 SCHEMA

OSCILLATORE A PONTE DI WIEN

In elettronica un filtro elettronico è un sistema o dispositivo che realizza

GLI AMPLIFICATORI OPERAZIONALI

I parametri dell amplificatore operazionale reale

4.4 Il regolatore di tensione a diodo zener.

CIRCUITO DI CONDIZIONAMENTO PER IL TRASDUTTORE DI TEMPERATURA AD590

Page 1. ElapB2 08/12/ DDC 1 ELETTRONICA APPLICATA E MISURE. Generatori sinusoidali. Ingegneria dell Informazione.

AMPLIFICATORI INVERTENTI A SINGOLO TRANSISTORE

Amplificatore differenziale a BJT

4.13 Il circuito comparatore

Circuiti con diodi e resistenze: Analisi e Progetto

PROGRAMMA DISCIPLINARE SVOLTO a. s / 2016 DOCENTE STRADA COSIMO. CLASSE _3EB_ DISCIPLINA ELETTROTECNICA_ed_ELETTRONICA

Relazione di Laboratorio Elettronica

Alimentatore con uscita variabile

Laboratorio misure elettroniche ed elettriche: regolatori di tensione a tiristori

Gli alimentatori stabilizzati

Se la Vi è applicata all ingresso invertente si avrà un comparatore invertente con la seguente caratteristica:

Generatore sinusoidale BF Generatori di funzione Generatori sinusoidali a RF

Progetto di un preamplificatore per microfono

1N4001 LM317 VI GND. + C1 2200uF. + C2 10uF

Alimentatore stabilizzato con tensione di uscita variabile

Esercitazione 3. Biagio Provinzano Aprile Esercizio 1. I BJT npn hanno la stessa area e la stessa corrente di saturazione, consideriamo

Vogliamo progettare un alimentatore con tensione di uscita fissa pari a 5 volt e

Products Tde Macno. Installation A.F.E. (Active Front End) Cod. MP00100I00 V_1.7

OSCILLATORI SINUSOIDALI. Generalità

IL TEMPORIZZATORE 555 COME OSCILLATORE

ELETTRONICA II. Prof. Dante Del Corso - Politecnico di Torino. Parte E: Circuiti misti analogici e digitali Lezione n E - 1:

AMPLIFICATORE INVERTENTE E NON INVERTENTE CON DIVERSO GUADAGNO RELATIVAMENTE ALLA SEMIONDA POSITIVA E ALLA SEMIONDA NEGATIVA DEL SEGNALE D INGRESSO

Laboratorio di Elettronica II. Esperienza 1. Misura delle NON idealità dell Op-Amp UA741

Laboratorio di Elettronica A.A. 2001/2002. Calendario delle Esperienze. 04/03 Inizio dei corsi salta - 22/04 RECUPERO delle lezioni precedenti -

Corso di Elettronica Industriale

A.S. 2014/15 CLASSE 4 BEE MATERIA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA

Verificheremo che a seconda dei valori della resistenza in questione è possibile:

RELAZIONE DI TELECOMUNICAZIONI ITIS Vobarno Titolo: I Transistor

Lezione A3 - DDC

Amplificatore logaritmico

PROGETTO DI UN FILTRO PASSA BASSO

Il convertitore bidirezionale a commutazione forzata trova ampio impiego anche in versione trifase.

Filtri. - I filtri passivi, usano solo componenti passivi (resistenze, condensatori e induttanze).

12. F.d.T. con uno ZERO nell'origine ed un POLO non nell origine: Derivatore invertente reale. Per prima cosa troviamo Z 1. Quindi: eq

I.P.S.I.A. Di BOCCHIGLIERO Multivibratori astabili ---- Materia: Elettronica. prof. Ing. Zumpano Luigi. Catalano, Iacoi e Serafini

Oscillatori RC quasi sinusoidali

valore v u = v i / 2 V u /V i = 1/ 2

Amplificatori in classe A con accoppiamento capacitivo

16.2 Amplificatori operazionali

3.1 Verifica qualitativa del funzionamento di un FET

Principio di funzionamento dell ONDAMETRO

Collaudo statico di un ADC

Generatori di Tensione Continua

Transcript:

P4 OSILLATOI SINUSOIDALI P4. Dimensionare un oscillatore a ponte di Wien con amplificatore operazionale, per una frequenza f 6 khz, utilizzando un termistore NT per il controllo automatico di guadagno. Indicare poi come si può rendere variabile la frequenza dell oscillatore nell intorno dei 6 khz. Soluzione Se il circuito AG (Automatic Gain ontrol) utilizzato per assicurare la condizione di autoinnesco dell oscillatore in esame: A iniz + iniz / > deve essere realizzato con un termistore a coefficiente di temperatura negativo, lo scema di principio dell oscillatore con amplificatore operazionale è del tipo seguente: - + L elemento a resistenza variabile è posto in, in modo ce, in funzionamento, la diminuzione del suo valore per effetto Joule faccia scendere il guadagno dell AO fino al valore di regime: A + / riciesto dalla condizione di autoeccitazione. Dovendo essere a regime, se si assume kω, il termistore (o la serie di un resistore ed un termistore) va scelto con una resistenza a freddo superiore a kω, in modo ce possa assumere il valore di kω dopo l innesco dell oscillazione. Per quanto riguarda la resistenza, il suo valore è legato a quello della frequenza di oscillazione dalla relazione (8.7):

Assumendo nf, si ricava: f, kω f 6 7 9 Per rendere variabile la frequenza dell oscillatore, la del circuito serie e quella del circuito parallelo possono essere realizzate ciascuna con un resistore fisso, ad esempio da kω, in serie ad un potenziometro, ad esempio da kω. I due potenziometri devono essere a comando coassiale, per poter variare la resistenza inserita mantenendo costantemente uguali fra loro le costanti di tempo dei due circuiti. P4. Si riciede il dimensionamento di massima di un oscillatore a ponte di Wien con amplificatore operazionale, per una frequenza di oscillazione f 8 khz. Si utilizzino dei diodi Zener per limitare l ampiezza dell oscillazione ad un valore di circa 9 V. Soluzione In base alla (8.7), gli elementi, della rete di reazione positiva dell oscillatore sono vincolati fra loro da una costante di tempo: Assumendo: si ricava: s f 8 µ nf kω 9 Per le resistenze, della rete di reazione negativa, la condizione di autoeccitazione impone: Assumendo: kω

si ricava: kω Il sistema di limitazione dell ampiezza di oscillazione può essere attuato inserendo una coppia di diodi Zener tra i capi della, come indicato nello scema in figura. - + Il valore della tensione di Zener V z va scelto in modo ce il diodo entri in conduzione quando la tensione di uscita raggiunge il valore massimo prefissato. Vale dunque la relazione: ce per diventa: + V u(max) V V u(max) Vz + V Per V u(max) 9 V, assumendo V d,65 V (valore tipico della tensione ai capi di un diodo al Si in conduzione diretta), si ottiene: Z + V 9 V z,65 5, 5 V Si possono per esempio impiegare diodi Zener del tipo N75, caratterizzati da una tensione di Zener nominale di 5, V. d d

P4. Dimensionare un oscillatore sinusoidale a rete di sfasamento con amplificatore operazionale, per la frequenza di oscillazione f khz, utilizzando dei diodi come VD (Voltage Dependent esistor) per la regolazione automatica del guadagno. Soluzione Lo scema di principio dell oscillatore riciesto è del tipo seguente. ' - + Per bassi valori di V u la coppia di diodi in antiparallelo presenta una elevata resistenza equivalente, per cui, dimensionando opportunamente le resistenze e, si può far sì ce l amplificatore abbia un guadagno iniziale maggiore del valore A 9 riciesto dalla condizione di autoeccitazione. Si assicura in tal modo il verificarsi della condizione di autoinnesco dell oscillatore. Al crescere di V u, e quindi della tensione ai capi della coppia di diodi, la resistenza equivalente dei diodi diminuisce, facendo scendere il guadagno dell AO fino al valore di regime A 9. Per il dimensionamento dell oscillatore, si parte dall espressione della frequenza di oscillazione (8.4): f 6 dalla quale, fissando per la capacità dei condensatori il valore nf, si ricava:, kω 9 6 f 6 5 In base alla (8.5), indicando con eq la resistenza equivalente dei diodi a regime, si a inoltre:

da cui discende l uguaglianza: A ' + eq 9 ' + eq 9 9, 7, 7 kω La resistenza ' va quindi fissata ad un valore minore di 7,7 kω, tale da soddisfare inizialmente alla condizione di autoinnesco ( Ainiz >9) e di verificare l uguaglianza suddetta ( ' + eq 7,7 kω) quando la tensione di uscita raggiunge l ampiezza di oscillazione desiderata. P4.4 Un oscillatore sinusoidale tipo Hartley, realizzato secondo lo scema in figura, funziona alla frequenza f 56 khz. Le induttanze L e L valgono ciascuna L 5 µh e sono ricavate da un unica bobina mediante presa centrale. Determinare la capacità del condensatore di accordo e stabilire se è verificata la condizione di autoeccitazione, sapendo ce il BJT impiegato presenta i seguenti valori di parametri ibridi: 8 kω; 4 µ A/ V ; ie oe fe Indicare infine come si può rendere variabile la frequenza dell oscillatore, entro la banda f f ( 6) khz. Vcc L a '' a ' e e L' L'' M

Soluzione Essendo le due induttanze L ', L ' ricavate da un unica bobina, si può ritenere unitario il coefficiente di accoppiamento K, per cui la mutua induttanza vale: M K L L ' L ' L ' L' 5 µ H ' L induttanza del circuito risonante risulta pertanto: L L ' + L ' + M 4L' 4 5 µ H e la capacità di accordo, per una frequenza f 56 khz: nf L 4 f L 4 (56 ) ω La condizione di autoeccitazione è espressa dalla (8.7): ce per L ' ' L diventa: ie fe oe fe L ' + M L ' + M ie oe Nel nostro caso si a: ie oe 8 4, << f fe e quindi la condizione riciesta è ampiamente soddisfatta. E possibile variare la frequenza di oscillazione senza alterare la condizione di autoeccitazione, realizzando la capacità con un condensatore variabile. Nel nostro caso, il campo di variabilità di deve comprendere i valori: max ω L 4 ( ) 4 nf min ω L 4 (6 ).5 nf

P4.5 Analizzare il funzionamento dell oscillatore olpitts a BJT, realizzato secondo lo scema in figura. Vcc +5V Lb mh L.uH pf a ',uf 5KΩ a '',uf 8pF 5KΩ e,5kω e,uf Soluzione Si tratta di un oscillatore a tre punti nel quale l amplificatore invertente è costituito da uno stadio ad emettitore comune, con autopolarizzazione di base, ed il circuito risonante a tre punti è costituito dai condensatori, e dalla bobina L. La frequenza di oscillazione può essere assunta pari a: f L con: Si ottiene: 8 6 pf + 8 + f MHz 6, 6 A questa frequenza le capacità di accoppiamento a e la capacità di by-pass E anno reattanza piccolissima e sono perciò da considerare come cortocircuiti per la corrente di segnale:

ω, 4 Ω 6 ω, a E mentre l induttanza L b assume un valore di reattanza elevatissimo, ce blocca (coke) il passaggio della corrente di segnale nell alimentatore: 6 ω L b, 69 kω In base alla (8.), il guadagno dell amplificatore vale,in modulo: A a 8 con il segno > all atto dell innesco delle oscillazioni, ed il segno a regime. 4