ژنراتورهای LC، ژنراتورهای RC. ژنراتورهای نوسانی هارمونیک اصل عملکرد یک نوسانگر rc

ژنراتور یک سیستم خود نوسانی است که پالس های جریان الکتریکی را تولید می کند که در آن ترانزیستور نقش یک عنصر سوئیچینگ را ایفا می کند. در ابتدا، از لحظه اختراع، ترانزیستور به عنوان یک عنصر تقویت کننده قرار گرفت. ارائه اولین ترانزیستور در سال 1947 انجام شد. ارائه ترانزیستور اثر میدان کمی دیرتر اتفاق افتاد - در سال 1953. در ژنراتورهای پالس نقش یک سوئیچ را ایفا می کند و تنها در ژنراتورهای جریان متناوب می تواند ویژگی های تقویت کننده خود را درک کند، در حالی که به طور همزمان در ایجاد بازخورد مثبت برای پشتیبانی شرکت می کند. فرآیند نوسانی

یک تصویر بصری از تقسیم محدوده فرکانس

طبقه بندی

ژنراتورهای ترانزیستوری چندین طبقه بندی دارند:

• با محدوده فرکانس سیگنال خروجی؛
• بر اساس نوع سیگنال خروجی؛
• با توجه به اصل عملیات

محدوده فرکانس یک مقدار ذهنی است، اما برای استانداردسازی، تقسیم بندی زیر از محدوده فرکانس پذیرفته شده است:

• از 30 هرتز تا 300 کیلوهرتز - فرکانس پایین (LF)؛
• از 300 کیلوهرتز تا 3 مگاهرتز - فرکانس متوسط ​​(MF)؛
• از 3 مگاهرتز تا 300 مگاهرتز - فرکانس بالا (HF)؛
• بالای 300 مگاهرتز - فرکانس فوق العاده بالا (مایکروویو).

این تقسیم بندی محدوده فرکانس در زمینه امواج رادیویی است. محدوده فرکانس صوتی (AF) - از 16 هرتز تا 22 کیلوهرتز وجود دارد. بنابراین، برای تأکید بر محدوده فرکانس ژنراتور، به عنوان مثال، ژنراتور HF یا LF نامیده می شود. فرکانس های محدوده صدا نیز به نوبه خود به HF، MF و LF تقسیم می شوند.

با توجه به نوع سیگنال خروجی، ژنراتورها می توانند:

• سینوسی - برای تولید سیگنال های سینوسی.
• عملکردی - برای خود نوسانی سیگنال های یک شکل خاص. یک مورد خاص یک مولد پالس مستطیلی است.
• مولدهای نویز، مولدهای طیف وسیعی از فرکانس ها هستند که در آنها، در یک محدوده فرکانسی معین، طیف سیگنال از قسمت پایین به قسمت بالایی پاسخ فرکانسی یکنواخت است.

طبق اصل عملکرد ژنراتورها:

• ژنراتورهای RC;
• ژنراتورهای ال سی.
• ژنراتورهای مسدود کننده، مولدهای پالس کوتاه هستند.

به دلیل محدودیت های اساسی، نوسان سازهای RC معمولا در محدوده فرکانس پایین و صدا و نوسانگرهای LC در محدوده فرکانس بالا استفاده می شوند.

مدار ژنراتور

ژنراتورهای سینوسی RC و LC

ساده ترین راه برای پیاده سازی یک ژنراتور ترانزیستوری در یک مدار سه نقطه ای خازنی است - ژنراتور Colpitts (شکل زیر).

مدار نوسان ساز ترانزیستوری (نوسان ساز کولپیتس)

در مدار کولپیتس، عناصر (C1)، (C2)، (L) فرکانس تنظیم هستند. عناصر باقی مانده سیم کشی ترانزیستور استاندارد برای اطمینان از حالت کار DC مورد نیاز است. یک ژنراتور مونتاژ شده بر اساس یک مدار سه نقطه ای القایی - ژنراتور هارتلی - همان طراحی مدار ساده را دارد (شکل زیر).

مدار ژنراتور جفت شده القایی سه نقطه ای (ژنراتور هارتلی)

در این مدار فرکانس ژنراتور توسط یک مدار موازی که شامل عناصر (C)، (La)، (Lb) است، تعیین می شود. خازن (C) برای ایجاد بازخورد AC مثبت ضروری است.

اجرای عملی چنین ژنراتوری دشوارتر است، زیرا نیاز به حضور یک اندوکتانس با یک ضربه دارد.

هر دو ژنراتور خود نوسان در درجه اول در محدوده فرکانس متوسط ​​و بالا به عنوان ژنراتور فرکانس حامل، در مدارهای نوسان ساز محلی تنظیم فرکانس و غیره استفاده می شوند. مولدهای گیرنده رادیویی نیز بر پایه ژنراتورهای نوسان ساز هستند. این برنامه به پایداری فرکانس بالا نیاز دارد، بنابراین مدار تقریباً همیشه با یک تشدید کننده نوسان کوارتز تکمیل می شود.

مولد جریان اصلی مبتنی بر تشدید کننده کوارتز دارای نوسانات خود با دقت بسیار بالا در تنظیم مقدار فرکانس ژنراتور RF می باشد. میلیاردها درصد با حد مجاز فاصله دارد. بازسازی کننده های رادیویی فقط از تثبیت فرکانس کوارتز استفاده می کنند.

عملکرد ژنراتورها در ناحیه جریان فرکانس پایین و فرکانس صوتی با مشکلاتی در تحقق مقادیر اندوکتانس بالا همراه است. به بیان دقیق تر، در ابعاد سلف مورد نیاز.

مدار ژنراتور پیرس اصلاحی از مدار Colpitts است که بدون استفاده از اندوکتانس اجرا شده است (شکل زیر).

مدار ژنراتور را بدون استفاده از اندوکتانس سوراخ کنید

در مدار پیرس، اندوکتانس با یک تشدید کننده کوارتز جایگزین می شود که سلف وقت گیر و حجیم را حذف می کند و در عین حال محدوده بالایی نوسانات را محدود می کند.

خازن (C3) اجازه نمی دهد که جزء DC بایاس پایه ترانزیستور به تشدید کننده کوارتز منتقل شود. چنین ژنراتوری می تواند نوسانات تا 25 مگاهرتز، از جمله فرکانس صوتی را ایجاد کند.

عملکرد تمام ژنراتورهای فوق بر اساس خواص تشدید یک سیستم نوسانی متشکل از خازن و اندوکتانس است. بر این اساس، فرکانس نوسان با درجه بندی این عناصر تعیین می شود.

ژنراتورهای جریان RC از اصل تغییر فاز در مدار مقاومتی-خازنی استفاده می کنند. رایج ترین مدار مورد استفاده یک زنجیره تغییر فاز است (شکل زیر).

مدار ژنراتور RC با زنجیره تغییر فاز

عناصر (R1)، (R2)، (C1)، (C2)، (C3) یک تغییر فاز را برای به دست آوردن بازخورد مثبت لازم برای وقوع خود نوسانات انجام می دهند. تولید در فرکانس هایی اتفاق می افتد که تغییر فاز برای آنها بهینه است (180 درجه). مدار تغییر فاز یک تضعیف شدید سیگنال را ایجاد می کند، بنابراین چنین مداری نیاز به بهره ترانزیستور را افزایش می دهد. مداری با پل Wien نسبت به پارامترهای ترانزیستور نیاز کمتری دارد (شکل زیر).

مدار ژنراتور RC با پل وین

پل وین به شکل دوتایی از عناصر (C1)، (C2)، (R3) و (R1)، (R2)، (C3) تشکیل شده است و یک فیلتر ناچ باند باریک است که با فرکانس نوسان تنظیم شده است. برای تمام فرکانس های دیگر، ترانزیستور توسط یک اتصال منفی عمیق پوشیده شده است.

ژنراتورهای جریان عملکردی

ژنراتورهای عملکردی برای تولید دنباله ای از پالس های یک شکل خاص طراحی شده اند (شکل با یک تابع خاص توصیف می شود - از این رو نام آن). رایج ترین ژنراتورها مستطیل شکل (اگر نسبت طول پالس به دوره نوسان ½ باشد، این دنباله "پیچان" نامیده می شود)، پالس های مثلثی و دندانه ای هستند. ساده ترین تولید کننده پالس مستطیلی یک مولتی ویبراتور است که به عنوان اولین مدار برای آماتورهای رادیویی مبتدی ارائه شده است که با دستان خود مونتاژ می کنند (شکل زیر).

مدار مولتی ویبراتور - ژنراتور پالس مستطیلی

ویژگی خاص مولتی ویبراتور این است که می تواند تقریباً از هر ترانزیستوری استفاده کند. مدت زمان پالس ها و مکث های بین آنها توسط مقادیر خازن ها و مقاومت ها در مدارهای پایه ترانزیستورها (Rb1)، Cb1) و (Rb2)، (Cb2) تعیین می شود.

فرکانس خود نوسانی جریان می تواند از واحد هرتز تا ده ها کیلوهرتز متفاوت باشد. خود نوسانات HF روی یک مولتی ویبراتور قابل تحقق نیست.

ژنراتورهای پالس های مثلثی (دندان اره ای)، به عنوان یک قاعده، بر اساس ژنراتورهای پالس های مستطیلی (اسیلاتور اصلی) با افزودن یک زنجیره اصلاح (شکل زیر) ساخته می شوند.

مدار مولد پالس مثلثی

شکل پالس ها، نزدیک به مثلثی، توسط ولتاژ شارژ-دشارژ روی صفحات خازن C تعیین می شود.

مسدود کردن ژنراتور

هدف از مسدود کردن ژنراتورها تولید پالس های جریان قوی با لبه های شیب دار و چرخه کاری کم است. مدت مکث بین پالس ها بسیار بیشتر از مدت زمان خود پالس ها است. ژنراتورهای مسدود کننده در شکل‌دهنده‌های پالس و دستگاه‌های مقایسه استفاده می‌شوند، اما حوزه اصلی کاربرد اسیلاتور اسکن افقی اصلی در دستگاه‌های نمایش اطلاعات مبتنی بر لوله‌های پرتو کاتدی است. ژنراتورهای مسدود کننده نیز با موفقیت در دستگاه های تبدیل برق استفاده می شوند.

ژنراتورهای مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدانی

یکی از ویژگی های ترانزیستورهای اثر میدان مقاومت ورودی بسیار بالا است که ترتیب آن با مقاومت لوله های الکترونیکی قابل مقایسه است. راه حل های مدار ذکر شده در بالا جهانی هستند، آنها به سادگی برای استفاده از انواع مختلف عناصر فعال سازگار شده اند. Colpitts، Hartley و سایر ژنراتورهای ساخته شده بر روی یک ترانزیستور اثر میدانی، تنها در مقادیر اسمی عناصر متفاوت هستند.

مدارهای تنظیم فرکانس روابط یکسانی دارند. برای تولید نوسانات HF، یک ژنراتور ساده ساخته شده بر روی یک ترانزیستور اثر میدانی با استفاده از یک مدار القایی سه نقطه ای تا حدودی ترجیح داده می شود. واقعیت این است که ترانزیستور اثر میدانی با داشتن مقاومت ورودی بالا، عملاً هیچ اثر شنت بر روی اندوکتانس ندارد و بنابراین، ژنراتور فرکانس بالا پایدارتر عمل می کند.

مولدهای نویز

یکی از ویژگی های مولدهای نویز یکنواختی پاسخ فرکانس در یک محدوده خاص است، یعنی دامنه نوسانات تمام فرکانس های موجود در یک محدوده مشخص یکسان است. ژنراتورهای نویز در تجهیزات اندازه گیری برای ارزیابی ویژگی های فرکانس مسیر مورد آزمایش استفاده می شوند. مولدهای نویز صوتی اغلب با یک اصلاح کننده پاسخ فرکانس تکمیل می شوند تا با بلندی ذهنی شنوایی انسان سازگار شوند. این صدا "خاکستری" نامیده می شود.

ویدئو

هنوز چندین زمینه وجود دارد که استفاده از ترانزیستور در آنها دشوار است. اینها ژنراتورهای مایکروویو قدرتمندی در کاربردهای راداری هستند و در مواردی که پالس‌های فرکانس بالا به ویژه قدرتمند مورد نیاز است. ترانزیستورهای مایکروویو قدرتمند هنوز ساخته نشده اند. در تمام مناطق دیگر، اکثریت قریب به اتفاق نوسان سازها به طور کامل با ترانزیستور ساخته می شوند. چند دلیل برای این وجود دارد. اولاً ابعاد دوم مصرف برق سوم، قابلیت اطمینان. علاوه بر این، ترانزیستورها، به دلیل ماهیت ساختارشان، کوچک سازی بسیار آسانی دارند.

در این مقاله به ژنراتور RC و اصل عملکرد آن نگاه خواهیم کرد، مدارهای آن، از جمله تقویت کننده عملیاتی را با جزئیات در نظر خواهیم گرفت.

شرح و اصل عملیات

در آموزش تقویت‌کننده، دیدیم که یک تقویت‌کننده ترانزیستوری تک مرحله‌ای می‌تواند 180 درجه تغییر فاز بین سیگنال‌های خروجی و ورودی خود را هنگام اتصال در یک پیکربندی نوع کلاس A ایجاد کند.

برای اینکه نوسانگر به طور نامحدود نوسان کند، باید بازخورد کافی از فاز صحیح، یعنی "بازخورد مثبت" ارائه شود و برای رسیدن به این هدف از تقویت کننده ترانزیستوری به عنوان مرحله معکوس استفاده می شود.

که در مدارهای نوسانگر RCورودی 180 درجه از طریق مرحله تقویت کننده و 180 درجه مجدداً از طریق مرحله معکوس دوم جابجا می شود و به ما تغییر فاز "180 o + 180 o = 360 o" می دهد که در واقع 0 o است و در نتیجه بازخورد مثبت مورد نیاز را به ما می دهد. به عبارت دیگر، تغییر فاز حلقه بازخورد باید برابر با "0" باشد.

که در ژنراتور مقاومت-خازنیا فقط در ژنراتور R.C.ما از این واقعیت استفاده می کنیم که یک تغییر فاز بین ورودی به یک شبکه RC و خروجی از همان شبکه رخ می دهد، برای مثال با استفاده از عناصر RC در شاخه بازخورد.

مدار فاز RC

نمودار سمت چپ یک شبکه مقاومت-خازن را نشان می دهد که ولتاژ خروجی آن ولتاژ ورودی را با زاویه ای کمتر از 90 درجه هدایت می کند. یک مدار RC تک قطبی ایده آل دقیقاً 90 درجه تغییر فاز ایجاد می کند و از آنجایی که نوسان به 180 درجه تغییر فاز نیاز دارد، طراحی ژنراتور RCحداقل باید از دو تک قطبی استفاده شود.

با این حال، در واقعیت به دست آوردن دقیقاً 90 درجه تغییر فاز دشوار است، بنابراین از مراحل بیشتری استفاده می شود. مقدار جابجایی فاز واقعی در مدار به مقادیر مقاومت و خازن بستگی دارد و فرکانس نوسان انتخاب شده با زاویه فاز (Φ) با:

جایی که: X C ظرفیت خازن، R مقاومت مقاومت و ƒ فرکانس است.

در مثال ساده ما در بالا، مقادیر R و C طوری انتخاب شدند که در فرکانس مورد نظر ولتاژ خروجی ولتاژ ورودی را با زاویه حدود 60 درجه هدایت کند. زاویه فاز بین هر بخش RC بعدی پس از آن 60 درجه دیگر افزایش می یابد و اختلاف فاز بین ورودی و خروجی 180 o (3×60 o) ایجاد می شود، همانطور که در نمودار فازور زیر نشان داده شده است.

سپس، با اتصال سه شبکه RC به صورت سری به یکدیگر، می‌توانیم یک تغییر فاز کامل 180 درجه در مدار در یک فرکانس انتخابی ایجاد کنیم و این اساس یک "نوسانگر تغییر فاز" را تشکیل می‌دهد. ژنراتور RC .

می دانیم که در یک مدار تقویت کننده با استفاده از یک ترانزیستور دوقطبی یا یک op-amp، یک شیفت فاز 180 درجه بین ورودی و خروجی خود ایجاد می کند. اگر یک شبکه سه مرحله‌ای شیفت فاز RC بین این ورودی و خروجی تقویت‌کننده وصل شود، کل تغییر فاز مورد نیاز برای بازخورد احیاکننده 3 x 60 o + 180 o = 360 o است، همانطور که در زیر نشان داده شده است.

سه مرحله RC برای به دست آوردن شیب مورد نیاز برای یک فرکانس نوسان پایدار آبشاری می شوند. جابجایی فاز حلقه بازخورد 180- درجه است که تغییر فاز هر مرحله 60- درجه باشد. این اتفاق می افتد زمانی که ω = 2πƒ = 1.732 / RC(تان 60 o = 1.732). سپس برای دستیابی به تغییر فاز مورد نیاز در مدار نوسان ساز RC باید از شبکه های چندگانه تغییر فاز RC مانند مدار زیر استفاده کرد.

مدار پایه اسیلاتور RC

پایه ژنراتور rcهمچنین به عنوان شناخته شده است ژنراتور تغییر فاز، یک سیگنال خروجی سینوسی را با استفاده از بازخورد احیا کننده به دست آمده از ترکیب مقاومت و خازن تولید می کند. این بازخورد احیا کننده از شبکه RC به دلیل توانایی خازن در ذخیره بار الکتریکی (شبیه به مدار مخزن LC) است.

این شبکه فیدبک مقاومت-خازن را می توان همانطور که در بالا نشان داده شده است وصل کرد تا یک تغییر فاز اولیه (شبکه تغییر فاز) ایجاد کند یا برای ایجاد یک تغییر فاز تاخیری (شبکه تاخیر فاز) تعویض شود، نتیجه مانند یک موج سینوسی باقی می ماند. که فقط رخ می دهد. در فرکانسی که در آن کل شیفت فاز 360 درجه است.

با تغییر یک یا چند مقاومت یا خازن در یک شبکه شیفت فاز می توان فرکانس را تغییر داد و این کار معمولاً با ثابت نگه داشتن مقاومت ها و استفاده از خازن متغیر 3 رقمی انجام می شود.

اگر تمام مقاومت‌های R و خازن‌های C در شبکه شیفت فاز با هم برابر باشند، فرکانس نوسانات ایجاد شده توسط نوسان‌گر RC به صورت زیر تعیین می‌شود:

جایی که:
ƒ r - فرکانس خروجی بر حسب هرتز
R - مقاومت بر حسب اهم
ج - ظرفیت در فاراد
N تعداد مراحل RC است، (N = 3)

از آنجایی که ترکیب مقاومت و خازن در مدارهای نوسانگر RCهمچنین به عنوان یک تضعیف کننده عمل می کند و تضعیف کامل را ایجاد می کند -1 / 29 (Vo / Vi = β)در هر سه مرحله، بهره ولتاژ تقویت کننده باید به اندازه کافی بالا باشد تا بر این تلفات RC غلبه کند. بنابراین، در شبکه سه مرحله ای RC بالا، بهره تقویت کننده نیز باید برابر یا بیشتر از 29 باشد.

تأثیر بار تقویت کننده بر روی شبکه فیدبک بر فرکانس نوسان تأثیر می گذارد و می تواند باعث شود فرکانس مولد 25 درصد بیشتر از فرکانس طراحی شود. سپس شبکه فیدبک باید از یک منبع خروجی امپدانس بالا هدایت شود و به یک بار امپدانس کم مانند تقویت کننده ترانزیستور امیتر معمولی هدایت شود، اما بهتر است از یک آپ امپ استفاده شود زیرا این شرایط را کاملاً برآورده می کند.

تقویت کننده عملیاتی نوسانگر RC

هنگامی که به عنوان نوسانگرهای RC استفاده می شود، نوسانگرهای RC با تقویت کننده عملیاتیرایج تر از ترانزیستورهای دوقطبی خود هستند. مدار نوسان ساز از یک تقویت کننده عملیاتی بهره منفی و یک شبکه RC سه بخش تشکیل شده است که یک شیفت فاز 180 درجه ایجاد می کند. شبکه شیفت فاز مانند شکل زیر از خروجی آپ امپ به ورودی «معکوس» آن متصل می شود.

از آنجایی که فیدبک به ورودی معکوس متصل می شود، بنابراین op-amp در پیکربندی "تقویت کننده معکوس" خود وصل می شود، که تغییر فاز 180 o مورد نیاز را ایجاد می کند، در حالی که شبکه RC تغییر فاز 180 o دیگر را در فرکانس مورد نیاز تولید می کند (180). o + 180 o O).

اگرچه می توان فقط دو مرحله تک قطبی RC را برای دستیابی به تغییر فاز مورد نیاز 180 o (90 o + 90 o) آبشاری کرد، اما پایداری نوسان ساز در فرکانس های پایین معمولا ضعیف است.

یکی از مهم ترین ویژگی ها ژنراتور RCثبات فرکانس آن است، که در توانایی آن برای ارائه سیگنال خروجی سینوسی با فرکانس ثابت تحت شرایط بار متفاوت است. با آبشاری سه یا حتی چهار مرحله RC (4×45 درجه) می توان پایداری ژنراتور را به طور قابل توجهی بهبود بخشید.

معمولا استفاده می شود ژنراتورهای RCبا چهار مرحله چون آپ امپ های تجاری موجود در مدارهای مجتمع چهار لایه هستند، بنابراین طراحی یک نوسان ساز چهار مرحله ای با تغییر فاز 45 درجه نسبت به یکدیگر نسبتا آسان است.

ژنراتورهای RCپایدار هستند و خروجی سینوسی خوش فرم با فرکانس متناسب با 1/RCو از این رو در هنگام استفاده از خازن متغیر، محدوده فرکانس وسیع تری امکان پذیر است. با این حال، نوسان سازهای RC به دلیل محدودیت های پهنای باند برای به دست آوردن تغییر فاز مورد نظر در فرکانس های بالا به کاربردهای فرکانس محدود می شوند.

در درس بعدی در مورد اسیلاتورها به نوع دیگری خواهیم پرداخت ژنراتور RC،تماس گرفت نوسانگرهای پل Wien که از مقاومت ها و خازن ها به عنوان مداری برای ایجاد سیگنال موج سینوسی با فرکانس پایین استفاده می کند.

در حال حاضر، انواع اصلی مولدهای موج سینوسی الکترونیکی، نوسانگرهای LC، نوسانگرهای کریستالی و نوسانگرهای RC هستند.
ژنراتورهای LC از یک مدار نوسانی متشکل از یک خازن و یک سلف استفاده می کنند که به صورت موازی یا سری به هم متصل شده اند که پارامترهای آن فرکانس نوسان را تعیین می کند. ژنراتورهای LC عمدتاً در محدوده فرکانس رادیویی استفاده می شوند. در فرکانس های پایین (صدا)، استفاده از ژنراتورهای RC راحت تر است، که در آن از مدار مقاومتی-خازنی برای تنظیم فرکانس نوسان استفاده می شود.

ژنراتورهای موج سینوسی LC.

انواع اصلی نوسانگرهای LC نوسان ساز هارتلی و نوسانگر کلپیتس هستند.

ژنراتور هارتلی

در ژنراتور هارتلی، یا همانطور که این مدار نیز نامیده می شود - سه نقطه ای استقراییبازخورد مثبت لازم برای وقوع نوسانات از شیر سلف (L1 - L2) مدار نوسانی گرفته می شود.

ژنراتور Colpitts

در یک ژنراتور Colpitts (خازنی سه نقطه ای) بازخورد مثبت از نقطه میانی ظرفیت ترکیبی (C1 - C2) مدار نوسانی حذف می شود. ژنراتور Colpitts پایدارتر از ژنراتور هارتلی است و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. هنگامی که به پایداری بالا نیاز است، از نوسانگرهای کریستالی استفاده می شود.

کوارتز ماده ای است که قادر به تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی و بالعکس است. اگر یک ولتاژ متناوب به کریستال کوارتز اعمال شود، در زمان با فرکانس خود شروع به نوسان می کند. هر کریستال بسته به اندازه و ساختارش فرکانس تشدید خاص خود را دارد. هر چه فرکانس ولتاژ اعمال شده به فرکانس تشدید نزدیکتر باشد، شدت نوسانات بیشتر می شود. برای ساختن تشدید کننده کوارتز، الکترودهای فلزی روی صفحه کوارتز کریستالی اعمال می‌شوند.

مدار نوسان ساز کریستالی هارتلی با بازخورد موازی.

کوارتز به صورت سری به مدار بازخورد متصل می شود. اگر فرکانس مدار نوسانی از فرکانس کوارتز منحرف شود، مقاومت موج (امپدانس) کوارتز افزایش می‌یابد و میزان بازخورد به مدار نوسانی کاهش می‌یابد. مدار نوسانی به فرکانس کوارتز برمی گردد.

ژنراتور پیرس.

یک مدار بسیار محبوب زیرا از سلف استفاده نمی کند.

حد بالایی رزونانس کوارتز 25 مگاهرتز است. اگر یک نوسان ساز پایدار در فرکانس بالاتر مورد نیاز باشد، از مدار باتلر استفاده می شود. مدار نوسانی با فرکانس کوارتز یا فرکانس یکی از هارمونیک های فرد (سوم یا پنجم) تنظیم می شود.

استفاده از هر گونه مطالب این صفحه به شرط وجود پیوند به سایت مجاز است

اداره سیاست داخلی و پرسنلی منطقه بلگورود

ایالت خودمختار منطقه ای

موسسه آموزشی حرفه ای

"کالج پلی تکنیک بلگورود"

MDK 01.02 فناوری نصب و تنظیم تجهیزات الکترونیکی قسمت الکترونیکی ماشین های CNC

موضوع: "طرحهای یک ژنراتور RC با یک فیلتر "L" شکل و یک پل "L" شکل، هدف عناصر مدار. اصل عملکرد، طراحی و هدف یک ماشه که در حالت های کلیدی و شمارش کار می کند. »

تکمیل شد:

دانشجوی گروه شماره 24 ASU

شخوفسکوی دیمیتری

بررسی شد:

روتارو تی.آ.

بلگورود، 2018

معرفی 3

ژنراتورهای RC.. 4

محرک ها.. 9

ماشه RS. یازده

D-triggers.. 13

ماشه JK. 14

تی ماشه. 15

سوالات آزمون: 16

فهرست منابع اینترنتی: 18

معرفی

ژنراتورهای RC برای تولید نوسانات هارمونیک فرکانس های پایین و مادون پایین (تا کسری از هرتز) استفاده می شوند. در چنین ژنراتورهایی امکان به دست آوردن فرکانس تا 10 مگاهرتز وجود دارد. لازم به ذکر است که در چنین فرکانس های پایین اسیلاتورهای LC حجیم و ضریب کیفیت کمتر از حد لازم خواهد بود. در عین حال، ژنراتورهای RC در محدوده فرکانس پایین، ابعاد، وزن و هزینه کمتری نسبت به ژنراتورهای LC دارند.

موارد زیر به عنوان عناصر فعال استفاده می شود:

- ترانزیستورهای دوقطبی

- ترانزیستورهای اثر میدانی

– آپ امپ یکپارچه

ژنراتورهای RC شامل یک عنصر تقویت کننده (تقویت کننده) و یک پیوند بازخورد (FE) هستند.

ژنراتورهای RC

انواع زیر از پیوندهای سیستم عامل متمایز می شوند:

- پیوندهای سیستم عامل L شکل (شکل 1)،

- پل وین (شکل 2)،

- پل T شکل دوبل (شکل 3).

در شکل های 1.1، 1.2، 1.3، نماد "U 1" نشان دهنده ولتاژ ورودی و نماد "U 2" نشان دهنده ولتاژ خروجی است.

شکل 1.1. پیوندهای سیستم عامل L شکل

شکل 1.2. Bridge of Wine Fig.1.3. پل تی دوبل

ژنراتورهای RC با پیوند RC OS L شکل

شکل 1.4. نمودار شماتیک یک ژنراتور RC با پیوند RC OS L شکل

همانطور که مشخص است، در یک تقویت کننده تک مرحله ای بدون بازخورد، U IN و U OUT در فاز نسبت به یکدیگر 180 درجه جابجا می شوند. اگر U OUT این تقویت کننده به ورودی آن اعمال شود، 100٪ OOS به دست می آید.

برای حفظ تعادل فاز (برای معرفی PIC)، U OUT، قبل از اعمال آن به ورودی تقویت کننده، باید 180 درجه در فاز جابجا شود. چنین تغییری را می توان با استفاده از سه پیوند RC یکسان (شکل 4) انجام داد که هر کدام فاز را 60 درجه تغییر می دهد.

طبق محاسبات، تعادل فاز در فرکانس و تعادل دامنه در بهره K≥29 رخ می دهد.

مدارهای RC شکل L را می توان با تعدادی پیوند بیشتر از 3 (معمولاً 4) ساخت - این می تواند فرکانس تولید را افزایش دهد.

علاوه بر این، فرکانس تولید را می توان با تغییر محل مقاومت ها و خازن ها افزایش داد. برای تغییر فرکانس تولید، لازم است همه مقاومت های R یا تمام ظرفیت های C به طور همزمان تغییر کنند.

اسیلاتورهای RC شکل L معمولاً در یک فرکانس ثابت یا در یک محدوده فرکانس باریک کار می کنند.

یک پیوند از یک فیلتر RC شکل L امکان تغییر فاز ولتاژ خروجی نسبت به ولتاژ ورودی را در حالت محدود تا p/2 فراهم می کند و هنگام ساخت ژنراتورهای نوسانی هارمونیک، به طور معمول، سه فیلتر L شکل متصل می شوند. در سری استفاده می شود.

این امکان تغییر فاز سیگنال در مدار بازخورد برابر با p (p/3 در هر لینک فیلتر) را تضمین می کند. و برای اطمینان از تعادل فاز، از تقویت کننده های سیگنال استفاده می شود که سیگنال خروجی آن آنتی فاز ورودی است، یعنی. - تقویت کننده های معکوس کننده در این حالت، یک شیفت فاز p در تقویت کننده و p در کانال فیدبک ارائه می شود که این امکان را فراهم می کند که یک شیفت فاز کل سیگنال برابر با 2p به دست آید و از تعادل فاز مورد نیاز اطمینان حاصل شود.

در این مورد، برای ساخت یک ژنراتور، می توانید از هر مدار تقویت کننده سیگنالی که بهره مورد نیاز K را برای متعادل کردن دامنه ها فراهم می کند، استفاده کنید.

پل وین (شکل 1.5) بین خروجی آپ امپ و ورودی غیر معکوس آن متصل می شود و در نتیجه به PIC می رسد. در چنین خود نوسان ساز، تقویت کننده باید K≈3 داشته باشد، اما در تقویت کننده K>>3. این می تواند منجر به انحرافات بزرگ شود. برای جلوگیری از این امر، یک سیستم حفاظت از محیط زیست معرفی شده است که به طور قابل توجهی پایداری نوسانگر را افزایش می دهد.

شکل 1.5. نمودار شماتیک یک ژنراتور RC با یک پل Wien روی یک آپمپ

مقاومت های R 3 , R 4 , R 5 خروجی را به ورودی غیر معکوس op-amp متصل می کنند. مقاومت های R 4 و R 5 بهره مورد نیاز را تعیین می کنند و ترمیستور R 3 دامنه را تثبیت می کند و اعوجاج ولتاژ خروجی را کاهش می دهد.

در نمودار مدار یک نوسان ساز RC با پل نامتقارن دوتایی T شکل (شکل 1.6)، ولتاژ خروجی "U" تعیین شده است. زنجیره تثبیت حرارتی امیتر - "RC"؛ تقسیم کننده ولتاژ - "Rg 1"، "Rg 2".

برنج. 1.6. نمودار شماتیک یک نوسان ساز RC

با پل T دوبل نامتقارن

در این مدار اسیلاتور K≈11. در چنین خود نوسان ساز، پل T شکل دوگانه به عنوان یک مدار OOS روشن می شود. تغییر فاز بین U IN و U OUT زمانی برقرار می شود که شرط برقرار باشد

; ; .

فرکانس نوسان توسط عبارت تعیین می شود.

محرک ها

ماشه (از انگلیسی "trigger") یک دستگاه دیجیتالی است که می تواند تنها دو (0 یا 1) حالت پایدار داشته باشد. در این حالت، انتقال از یک حالت به حالت دیگر در سریع ترین زمان ممکن انجام می شود؛ در عمل معمولاً زمان فرآیندهای انتقال نادیده گرفته می شود. ماشه ها عنصر اصلی برای ساخت وسایل ذخیره سازی مختلف هستند. می توان از آنها برای ذخیره اطلاعات استفاده کرد، اما ظرفیت حافظه آنها بسیار کم است - یک فلیپ فلاپ می تواند بیت ها، کدهای فردی یا سیگنال ها را ذخیره کند.

بر اساس نحوه نگارش اطلاعات در ماشه، آنها به دو دسته تقسیم می شوند:

· ناهمزمان - اطلاعات به طور مداوم ثبت می شود و به سیگنال های اطلاعاتی که به ورودی ماشه عرضه می شود بستگی دارد.

· همزمان - اطلاعات فقط در حضور یک سیگنال اضافی ثبت می شود - همگام سازی، در واقع - باز کردن عملیات ماشه

در مدارهای دیجیتال، از عناوین زیر برای ورودی های ماشه استفاده می شود:
S – ورودی مجزا که تریگر را روی یک حالت قرار می دهد (یک در Q (خروجی مستقیم))
R - ورودی جداگانه ای که ماشه را در حالت صفر قرار می دهد (صفر در Q (خروجی مستقیم))
ج – ورودی همگام سازی
D - ورودی اطلاعات (اطلاعات برای ورود بیشتر به ماشه به این ورودی ارائه می شود)
T - ورودی شمارش

بر اساس هدف عملکردی، محرک ها به صورت زیر طبقه بندی می شوند:

RS باعث می شود

ماشه های D

· محرک های تی

ماشه JK

ماشه RS

ماشه RS

ساده ترین نوع محرک ها که بر اساس آن انواع دیگری متعاقبا ایجاد می شوند. این می تواند بر روی عناصر منطقی 2OR-NOT (ورودی های مستقیم) یا 2AND-NOT (ورودی های معکوس) ساخته شود.

برنج. 2.1. ماشه RS، نمودار ساخت و نامگذاری. الف – روی عناصر OR-NOT. ب - روی عناصر AND-NOT

به خودی خود، به دلیل ایمنی بسیار کم نویز، تریگرهای RS عملاً در فناوری دیجیتال استفاده نمی شوند. یک استثنا از بین بردن تأثیر زنگ تماس است که هنگام تعویض سوئیچ های مکانیکی رخ می دهد. در این حالت به یک سوئیچ (دکمه) با سه خروجی نیاز دارید که یکی از خروجی ها به طور متناوب به دو خروجی دیگر متصل است. برای به دست آوردن فلیپ فلاپ RS از فلیپ فلاپ D استفاده می شود که ورودی های D و C آن به صفر کوتاه می شوند.

اصل کار در نمودار زمان بندی نشان داده شده است:

شکل 2.2. طرحی برای از بین بردن تأثیر زنگ تماس

اولین سیگنال منفی دریافت شده در ورودی –R، ماشه را در حالت “0” قرار می دهد و اولین سیگنال منفی در ورودی –S، ماشه را به حالت یک می اندازد. تمام سیگنال‌های دیگری که توسط پرش تماس ایجاد می‌شوند، دیگر نمی‌توانند به هیچ وجه بر ماشه تأثیر بگذارند. با این نمودار اتصال سوئیچ، موقعیت بالای آن با یک در خروجی ماشه و موقعیت پایین مطابق با صفر خواهد بود.

ماشه RS ناهمزمان است، اما مواردی وجود دارد که نیاز به ثبت (ذخیره) اطلاعات ثبت شده وجود دارد. برای این کار از یک ماشه RS همزمان (همگام) استفاده کنید که در این مورد از دو قسمت تشکیل شده است: یک ماشه RS معمولی و یک مدار کنترل.

شکل 2.3. ماشه RS همگام شده

با این طرح، تا زمانی که ورودی C = 0، مقدار پالس هایی که به X1 و X2 می رسند مهم نیست، ماشه RS در حالت "ذخیره سازی" است. هنگامی که C=1، ماشه فعال می شود و به حالت ضبط می رود.

ماشه های D

فلیپ فلاپ تاخیری که برای ایجاد رجیسترهای شیفت و نگهداری رجیسترها استفاده می شود، بخشی جدایی ناپذیر از هر ریزپردازنده است.

برنج. 3.1. مدار فلیپ فلاپ D

دارای دو ورودی - اطلاعات و همگام سازی. در حالت C=0، ماشه پایدار است و سیگنال خروجی به سیگنال هایی که به ورودی اطلاعات می رسند بستگی ندارد. هنگامی که C = 1، اطلاعات در خروجی مستقیم دقیقاً اطلاعات ارائه شده به ورودی D را تکرار می کند. نمودار زمان بندی اصل عملکرد فلیپ فلاپ D را نشان می دهد.

شکل 3.2. ماشه D. الف) نمودار شماتیک ب) نمودار زمان بندی کار

ماشه JK

طبق اصل کار ، فلیپ فلاپ JK تقریباً به طور کامل با فلیپ فلاپ RS مطابقت دارد ، اما در عین حال می توان از عدم قطعیت ناشی از ورود همزمان دو "واحد" در ورودی جلوگیری کرد.

برنج. 4.1. نمایش گرافیکی یک فلیپ فلاپ JK

شکل 4.2. فلیپ فلاپ JK در ورودی با منطق 3I

در این حالت فلیپ فلاپ JK به حالت فلیپ فلاپ شمارش تغییر می کند. در عمل، این منجر به این واقعیت می شود که وقتی سیگنال های "تک" به طور همزمان در ورودی دریافت می شوند، ماشه حالت خود را به عکس تغییر می دهد. در زیر جدول صدق فلیپ فلاپ JK آمده است:

ماشه های JK دستگاه های بسیار متنوعی هستند و تطبیق پذیری آنها دو برابر است. از یک طرف، این ماشه ها با موفقیت برای دستگاه های دیجیتال، به اصطلاح، به شکل خالص خود استفاده می شوند: در شمارنده های دیجیتال، ثبات ها، تقسیم کننده های فرکانس و غیره. از طرف دیگر، با اتصال پین های خاص، می توان هر نوع ماشه دلخواه را از یک ماشه JK بدست آورد. در زیر نمونه ای از بدست آوردن تریگر D از تریگر اصلی JK با استفاده از یک اینورتر اضافی آورده شده است

تی ماشه

نام دیگر شمارش فلیپ فلاپ است که بر اساس آن شمارنده های باینری و تقسیم کننده های فرکانس ایجاد می شود. این نوع ماشه تنها یک ورودی دارد. اصل عملکرد آن به این صورت است که وقتی یک پالس به ورودی ماشه می رسد، حالت آن به عکس تغییر می کند و وقتی پالس دوم می رسد، به حالت اولیه خود باز می گردد.

برنج. 5.1. نمودار زمان بندی تقسیم کننده فرکانس بر اساس T-flip-flop

از آنجا مشخص می شود که چرا تریگر T را تقسیم کننده فرکانس می نامند. ماشه در لحظه ای سوئیچ می شود که لبه جلوی پالس ساعت به ورودی می رسد. در نتیجه، فرکانس‌هایی که پالس‌ها در خروجی ماشه دنبال می‌شوند 2 برابر کمتر از اصلی است - فرکانس پالس‌های ساعتی که به ورودی می‌رسند. اگر نصب یک ماشه شمارش اجازه دهد فرکانس پالس به دو تقسیم شود، دو تریگر متصل به سری، بر این اساس، این فرکانس را 4 برابر کاهش می دهند.
در زیر نمونه ای از بدست آوردن فلیپ فلاپ T از فلیپ فلاپ JK آورده شده است:

برنج. 5.2. T-trigger بر اساس JK-trigger

سوالات کنترلی:

ژنراتورهای RC برای چه مواردی استفاده می شوند؟

ژنراتورهای RC برای تولید نوسانات هارمونیک فرکانس های پایین و مادون پایین (تا کسری از هرتز) استفاده می شوند.

استفاده از ژنراتورهای دارای مدارهای نوسانی (مانند LC)ایجاد نوسانات با فرکانس های کمتر از 15-20 کیلوهرتز به دلیل حجیم بودن مدارها دشوار و ناخوشایند است. در حال حاضر ژنراتورهایی مانند R.C.که در آن از فیلترهای RC انتخابی به جای مدار نوسانی استفاده می شود. نوع ژنراتورها R.C.می تواند نوسانات سینوسی بسیار پایداری را در محدوده فرکانسی نسبتاً وسیعی از کسری از هرتز تا صدها کیلوهرتز ایجاد کند. علاوه بر این ابعاد و وزن کمی دارند. کامل ترین مزایای ژنراتورهای نوع R.C.در ناحیه فرکانس پایین ظاهر می شود.

بلوک دیاگرام یک نوع ژنراتور نوسان سینوسی R.C.در شکل نشان داده شده است. 1.5.

برنج. 1.5

تقویت کننده بر اساس یک مدار مقاومتی معمولی ساخته شده است. برای خود تحریک آمپلی فایر، یعنی تبدیل نوسانات اولیه به نوسانات بدون میرا، لازم است بخشی از ولتاژ خروجی را که از ولتاژ ورودی فراتر می رود یا از نظر بزرگی برابر است و منطبق بر آن است، به ورودی تقویت کننده اعمال شود. با آن در فاز، به عبارت دیگر، تقویت کننده را با بازخورد مثبت با عمق کافی پوشش دهید. هنگامی که خروجی تقویت کننده مستقیماً به ورودی آن متصل می شود، خود تحریکی رخ می دهد، اما شکل نوسانات ایجاد شده به شدت با سینوسی متفاوت خواهد بود، زیرا شرایط خود تحریکی به طور همزمان برای نوسانات فرکانس های زیادی برآورده می شود. برای به دست آوردن نوسانات سینوسی، لازم است که این شرایط فقط در یک فرکانس خاص برآورده شود و در تمام فرکانس های دیگر به شدت نقض شود.

برنج. 1.6

این مشکل با استفاده از زنجیره تغییر فاز،که چندین لینک دارد R.C.و برای چرخش فاز ولتاژ خروجی تقویت کننده 180 درجه عمل می کند. تغییر فاز به تعداد پیوندها بستگی دارد پو برابر

با توجه به اینکه یک لینک R.C.فاز به زاویه تغییر می کند< 90°, минимальное число звеньев фазовращающей цепочки پ -- 3. در مدارهای ژنراتور عملی معمولاً از زنجیره های انتقال فاز سه پیوندی استفاده می شود.

در شکل شکل 1.6 دو نوع از چنین زنجیره ای را نشان می دهد که به ترتیب "R-موازی" و "C-موازی" نامیده می شوند. فرکانس نوسانات سینوسی ایجاد شده برای این مدارها تحت شرایط R1 = آر 2 = آر 3 = آرو سی تی = C 2 = C3 = C با استفاده از فرمول های زیر محاسبه می شود: برای مدار در شکل. 1.6، الف:

برای نمودار در شکل 4.6، ب:

برای اطمینان از تعادل دامنه، بهره تقویت کننده باید برابر یا بیشتر از تضعیف ایجاد شده توسط زنجیره تغییر فاز باشد که از طریق آن ولتاژ خروجی به ورودی تقویت کننده تامین می شود.

محاسبات نشان می دهد که برای طرح های فوق تضعیف

در نتیجه، مدارهایی با استفاده از زنجیره های تغییر فاز سه پیوندی با پیوندهای یکسان می توانند نوسانات سینوسی با فرکانس ایجاد کنند. f 0 فقط در صورتی که بهره تقویت کننده از 29 بیشتر شود.

در یک زنجیره تغییر فاز با پیوندهای یکسان، هر پیوند بعدی یک اثر شنتینگ بر پیوند قبلی دارد. برای کاهش اثر شنت لینک ها و کاهش تضعیف در مدار بازخورد تغییر فاز، به اصطلاح ترقی خواهزنجیر. در این حالت مقاومت مقاومت هر پیوند بعدی در انتخاب می شود tnبرابر مقاومت پیوند قبلی، و ظرفیت پیوندهای بعدی به همان میزان کاهش می یابد:

معمولا ارزش تیاز 4-5 تجاوز نمی کند.

در شکل شکل 1.7 یکی از مدارهای ممکن از نوع خود نوسانگر را نشان می دهد R.C.با یک زنجیره تغییر فاز.

از نقطه نظر اطمینان از شرایط تعادل فاز، چنین ژنراتوری می تواند بر روی یک ترانزیستور ساخته شود (T2)با قطره چکان مشترک با این حال، در این مورد مدار بازخورد مقاومت را دور می زند آر ک ترانزیستور تقویت کننده و بهره آن را کاهش می دهد و مقاومت ورودی کم ترانزیستور به شدت تضعیف مدار فیدبک را افزایش می دهد. بنابراین، توصیه می شود خروجی مدار تغییر فاز و ورودی تقویت کننده را با استفاده از یک دنبال کننده امیتر مونتاژ شده روی ترانزیستور T1 جدا کنید.

عملیات خود مولد از لحظه روشن شدن منبع تغذیه آغاز می شود. پالس جریان جمع کننده حاصل شامل طیف گسترده و پیوسته ای از فرکانس ها است که لزوماً فرکانس تولید مورد نیاز را شامل می شود. به دلیل برآورده شدن شرایط خود تحریکی، نوسانات این فرکانس بدون میرا می شوند، در حالی که نوسانات سایر فرکانس ها که شرط تعادل فاز برای آنها برقرار نیست، به سرعت تحلیل می روند.

اتو ژنراتورها با مدارهای تغییر فاز معمولاً برای ایجاد نوسانات سینوسی با فرکانس ثابت استفاده می شوند. این به دلیل دشواری تنظیم فرکانس در یک محدوده وسیع است. نوع اتوژنراتورهای برد R.C.کمی متفاوت ساخته شده اند. بیایید این موضوع را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

اگر تقویت کننده فاز سیگنال ورودی را بچرخاند 2? (به عنوان مثال، یک تقویت کننده با تعداد مراحل زوج)، سپس هنگامی که با بازخورد مثبت با عمق کافی پوشانده شود، می تواند نوسانات الکتریکی را بدون روشن کردن یک مدار تغییر فاز خاص ایجاد کند. برای جداسازی فرکانس مورد نیاز نوسانات سینوسی از کل طیف فرکانس های تولید شده توسط چنین مداری، لازم است اطمینان حاصل شود که شرایط خود تحریکی تنها برای یک فرکانس برآورده می شود. برای این منظور می توان یک مدار انتخابی سری موازی را در مدار بازخورد گنجاند که نمودار آن در شکل 1 نشان داده شده است. 1.8.

برنج. 1.7

بیایید ویژگی های این زنجیره را با در نظر گرفتن آن به عنوان یک تقسیم کننده ولتاژ مشخص کنیم.

یک رابطه آشکار بین ولتاژ خروجی و ورودی وجود دارد

ضریب انتقال ولتاژ این مدار

در فرکانس شبه تشدید w 0، ضریب انتقال ولتاژ باید برابر با یک عدد واقعی باشد. این تنها در صورتی امکان پذیر است که مقاومت های بیان شده توسط نماد ریاضی مربوطه در صورت و مخرج آخرین فرمول از یک ماهیت برخوردار باشند. این شرط تنها در صورتی برقرار می شود که قسمت واقعی مخرج برابر با صفر باشد، یعنی.

از این رو فرکانس شبه تشدید

در مورد ضریب انتقال ولتاژ، در فرکانس شبه تشدید برابر است با

جایگزین کردن مقدار به این فرمول

با در نظر گرفتن R1 = آر 2 = آرو سی 1 = C 2 = C، بیایید مقادیر نهایی f 0 را پیدا کنیم

میرایی معرفی شده توسط مدار انتخابی مورد بررسی در فرکانس شبه تشدید برابر است با

این بدان معنی است که حداقل بهره ای که در آن شرط تعادل دامنه برآورده می شود نیز باید برابر با 3 باشد. بدیهی است که ارضای این نیاز بسیار آسان است. یک تقویت کننده ترانزیستور واقعی با دو مرحله (کوچکترین عدد زوج) به شما امکان می دهد ولتاژی بسیار بالاتر از به O = 3. بنابراین توصیه می شود همراه با بازخورد مثبت، بازخورد منفی به تقویت کننده وارد شود که ضمن کاهش بهره، در عین حال اعوجاج غیرخطی احتمالی نوسانات ایجاد شده را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. نمودار شماتیک چنین ژنراتوری در شکل نشان داده شده است. 1.9.

نمودار مدار یک اسیلاتور RC ترانزیستوری با تنظیم فرکانس

ترمیستور در مدار امیتر ترانزیستور T1 برای تثبیت دامنه ولتاژ خروجی در هنگام تغییر دما طراحی شده است. تنظیم فرکانس با استفاده از پتانسیومتر جفتی انجام می شود R1R2.

در حال حاضر، عناصر گسسته (ترانزیستور) به ندرت برای ساخت ژنراتور استفاده می شود. اغلب، انواع مختلفی از مدارهای مجتمع برای این اهداف استفاده می شود. مدارهای ساخته شده بر روی op-amp، ضرب کننده ها، مقایسه کننده ها و تایمرها با سادگی، پارامترهای پایدار و تطبیق پذیری متمایز می شوند. انعطاف پذیری و تطبیق پذیری آپ امپ به شما این امکان را می دهد که ژنراتورهای ساده، اما در عین حال آسان برای تنظیم و تنظیم تقریباً همه انواع با پارامترهای رضایت بخش و با حداقل تعداد اجزای خارجی ایجاد کنید.

اصل عملکرد چنین ژنراتورهایی مبتنی بر استفاده از عناصر تغییر فاز یا رزونانس در مدارهای سیستم عامل است: پل Wien، پل دوتایی T شکل، مدارهای RC در حال تغییر.

راه های دیگری برای ایجاد نوسانات سینوسی وجود دارد، به عنوان مثال با فیلتر کردن پالس های مثلثی یا استخراج اولین جزء هارمونیک پالس های مستطیلی.