Oscillatore Wien Bridge

Un altro tipo di oscillatore di frequenza audio popolare è il circuito dell'oscillatore a ponte di Vienna. Viene utilizzato principalmente per le sue importanti caratteristiche. Questo circuito è esente dacircuit fluctuations e il ambient temperature.

Il vantaggio principale di questo oscillatore è che la frequenza può essere variata nell'intervallo da 10Hz a circa 1MHz mentre negli oscillatori RC la frequenza non è variata.

Costruzione

La costruzione del circuito dell'oscillatore a ponte di Wien può essere spiegata come di seguito. È un amplificatore a due stadi con circuito a ponte RC. Il circuito a ponte ha i bracci R 1 C 1 , R 3 , R 2 C 2 e la lampada al tungsteno L p . La resistenza R 3 e la lampada L p vengono utilizzate per stabilizzare l'ampiezza dell'uscita.

Il seguente schema circuitale mostra la disposizione di un oscillatore a ponte di Vienna.

Il transistore T 1 funge da oscillatore e un amplificatore mentre il transistore T 2 serve come un invertitore. Il funzionamento dell'inverter fornisce uno sfasamento di 180 o . Questo circuito fornisce feedback positivo attraverso R 1 C 1 , C 2 R 2 al transistor T 1 e feedback negativo attraverso il partitore di tensione all'ingresso del transistor T 2 .

La frequenza delle oscillazioni è determinata dall'elemento serie R 1 C 1 e dall'elemento parallelo R 2 C 2 del ponte.

$$ f = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {R_1C_1R_2C_2}} $$

Se R 1 = R 2 e C 1 = C 2 = C

Poi,

$$ f = \ frac {1} {2 \ pi RC} $$

Ora, possiamo semplificare il circuito sopra come segue:

L'oscillatore è costituito da due stadi di amplificatore accoppiato RC e una rete di feedback. La tensione attraverso la combinazione parallela di R e C viene alimentata all'ingresso dell'amplificatore 1. Lo sfasamento netto attraverso i due amplificatori è zero.

L'idea usuale di collegare l'uscita dell'amplificatore 2 all'amplificatore 1 per fornire la rigenerazione del segnale per l'oscillatore non è applicabile qui poiché l'amplificatore 1 amplificherà i segnali su un'ampia gamma di frequenze e quindi l'accoppiamento diretto risulterebbe in una scarsa stabilità di frequenza. Aggiungendo la rete di feedback del ponte di Vienna, l'oscillatore diventa sensibile a una particolare frequenza e quindi si ottiene la stabilità della frequenza.

Operazione

Quando il circuito è acceso, il circuito a ponte produce oscillazioni della frequenza sopra indicata. I due transistor producono uno sfasamento totale di 360 o in modo da garantire un corretto feedback positivo. Il feedback negativo nel circuito garantisce un'uscita costante. Ciò è ottenuto dalla lampada al tungsteno sensibile alla temperatura L p . La sua resistenza aumenta con la corrente.

Se l'ampiezza dell'uscita aumenta, viene prodotta più corrente e si ottiene un feedback più negativo. A causa di ciò, l'output tornerebbe al valore originale. Se invece l'uscita tende a diminuire, si avrebbe un'azione inversa.

Vantaggi

I vantaggi dell'oscillatore a ponte Wien sono i seguenti:

  • Il circuito offre una buona stabilità in frequenza.

  • Fornisce un output costante.

  • Il funzionamento del circuito è abbastanza semplice.

  • Il guadagno complessivo è elevato a causa di due transistor.

  • La frequenza delle oscillazioni può essere modificata facilmente.

  • La stabilità dell'ampiezza della tensione di uscita può essere mantenuta in modo più accurato, sostituendo R 2 con un termistore.

Svantaggi

Gli svantaggi dell'oscillatore a ponte Wien sono i seguenti:

  • Il circuito non può generare frequenze molto alte.

  • Per la costruzione del circuito sono necessari due transistor e un numero di componenti.