ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Журнал "Радио", ЗА РУБЕЖОМ
В функциональных генераторах напряжение синусоидальной формы обычно формируют из треуroльного, используя для этой цели либо диодно-резистивные цепи либо различные нелинейные усилители (например, на полевых транзисторах). Хороших результатов можно достичь и с несколько модифицированным дифференциальным усилителем на биполярных транзисторах. Передаточную функцию обычного дифференциального усилителя со стабилизатором тока в эмнттерной цепи описывают выражением Uвых=IкRкth(Uвх/2Uт) , где Uвх и Uвых - входное и выходное напряжения, а Iк и Rк - соответственно ток коллектора и сопротивление коллекторной нагрузки; температурный потенциал Uт=кT/e~25мВ при 250 С. Так как для малых аргументов (|Uвх/2Uт|<0.5) значения гиперболического тангенса мало отличаются от значений синуса того же aprумента (максимальная ошибка не превышает четырех процентов), то , очевидно, дифференциальный усилитель можно использовать для формирования напряжения синусоидальной формы, особенно в тех случаях, когда требования к точности прео6раэовання не столь велики .
Незначительное усовершенствование дифференциального усилителя (между эмиттерами транзисторов включают резистор, а в цепи эмиттеров независимые генераторы тока), позволяет значительно при6лизить передаточную функцию усилителя к синусондальной. Принпиальная схема одногo из возможных вариантов такого усилитетеля-формирователя показана на рис. 1.
Усилитель собран на двух транзисторных микросборках А1 и А2 (два транзистора первой сборки и один из второй не используют). Транзисторы A1.1 и A1.2 образуют собственно дифференциальный усилитель А2.1 и А2.2 в сочетании с А2.3 (в диодном включении) - два независимых термокомпенсиpoванных генератора тока. Равенства значений коллекторногo тока транзисторов A1.1 и A1.2 в отсутствии входного сигнала добиваются подстроечным резистором R1.
Оптимальное сопротивление резистора R2 (при котором передаточная функции усилителя наиболее близка к синусоидальной ) можно найти по приближенной формуле R =2Uт/Iк. В практической конструкции удобно выбрать этот резистор подстроечным , а при налаживании установить его движок в такое положение, при котором форма выходного напряжения будет наиболее близка к синусоидальной.
На рис. 2 изображены nередаточные функции формирователя для двух случаев R2= 0 (1) и R2=2Uт/Iк (2), а также график функции Sin (Uвх /4Uт), которая соответствует идеальному преобразованию (3). Видно, что разница между кривыми 2 и 3 незначительна во всем интервале входных напряжений .
Коэффициент гармоник такоro формирователя напряжении синусоидальной формы из треугольного не превышает 1 % в диапазоне частот от 1 Гц до 100 кГц.
с. Kuhпel, Einfaches Sinusfunktionsnetzwerk.- Radio fernsehen elесtгоnik , 1982. N 10. 1. 31, s. 662
Примечание редакции. Вместо микросборки В340 можно использовать отечественные сборки транзисторов KI98HTI-KI98HT4 .