Elektronisches Metronom Wien-Oszillator

Ich muss ein elektronisches Metronom-Schaltbild analysieren und habe Probleme zu verstehen, wie der Oszillator in diesem Schaltbild wirklich funktioniert.

Ich glaube, es ist ein Wien-Oszillator mit variabler Ausgangswellenfrequenz. Dioden in der Gegenkopplungsschleife werden zur Amplitudenstabilisierung verwendet, und der Ausgang sollte eine halbwellengleichgerichtete Sinuswelle sein (nur positive Halbwellen wegen der Stromversorgung des Operationsverstärkers), wenn ich mich nicht irre.

Aber ich frage mich, was die Widerstände R15 und R16 parallel zum Kondensator C7 tun? Werden sie nur als Spannungsreferenz verwendet oder werden sie für etwas anderes verwendet?

Ich gehe davon aus, dass variable Widerstände verwendet werden, um die Frequenz des Oszillators einzustellen. Verwende ich die Barkhausen-Gleichung, um die Frequenz basierend auf dem Widerstand von variablen Widerständen zu berechnen, oder gibt es einen einfacheren Weg, dies zu tun?

Oszillator

Antworten (1)

Ich denke, im Prinzip ist Ihre Analyse richtig. Und - ja, die Widerstände R15 und R16 liefern eine DC-Referenz, die einen DC-Arbeitspunkt (Ausgangsspannung) bei ca. die Hälfte der Stromversorgung. Daher besteht der Ausgang - im Gegensatz zu Ihrer Annahme - aus einer Gleichspannung und einer überlagerten vollen Sinuswelle.

Die Frequenz der Sinuswelle wo (vorausgesetzt, die Dioden erlauben eine gute Amplitudensteuerung) entspricht natürlich dem Barkhausen-Kriterium. In diesem Zusammenhang brauchen Sie nichts weiter zu tun, als die Mittenfrequenz wo (Mittenfrequenz) des RC-Bandpasses im positiven Gegenkopplungspfad zu finden. Bei w=wo ist die Phasenverschiebung dieses Bandpasses Null und der Rückkopplungsfaktor 1/3.

Anmerkung: Der oben genannte Faktor (1/3) gilt nur, wenn der Bandpass im Mitkopplungspfad symmetrisch ist (gleich R und gleich C in der Reihen- bzw. der parallelen RC-Kombination). In Ihrem Fall gibt es einen zusätzlichen 10k-Pot (R20?) In Reihe mit dem 30k-Widerstand. Dieser Widerstand verstimmt den Bandpass leicht und kann somit die Oszillatorfrequenz in einem gewissen Abstimmbereich variieren. Dadurch ändert sich auch der Rückkopplungsfaktor (nominell 1/3) leicht. Dies stellt jedoch kein Problem dar, solange der Amplitudenregelmechanismus mit dieser Änderung fertig werden kann.