Obr. 1. Oscilátor s přemostěným článkem T
Figure 1. Bridget T oscillator
Tento nf generátor jsem postavil již před více jak 20 lety. Používám jej dodnes, ač během let však doznal různých změn. Zde je popis poslední verze.
Základem generátoru je oscilátor s přemostěným článkem T. Nepamatuji si, proč jsem tenkrát zvolit tento typ oscilátoru a nepoužil běžnější oscilátor s Wienovým členem, zapojení však funguje stejně dobře. Základní schéma oscilátoru je na obr. 1. Zapojení svádí prohodit vstupy OZ. Nedejte se mýlit, takhle je to správně.
Obr. 1. Oscilátor s přemostěným článkem T
Figure 1. Bridget T oscillator
Pro vznik oscilací musí být splněny dvě podmínky - posun fáze mezi vstupem a výstupem článku RC musí být 0° a zesílení operačního zesilovače musí přesně vyrovnat útlum článku RC. První podmínka je splněna na kmitočtu 1/2pRC, druhá zpětnou vazbou s proměnným útlumem. Ta zároveň stabilizuje amplitudu kmitů na výstupu oscilátoru. Ke stabilizaci se dříve používal buď termistor nebo žárovka. V původním zapojení jsem měl miniaturní nepřímožhavený ruský termistor v krásné velké skleněné baňce. Zařízení fungovalo velmi dobře do té doby, než se termistor bez zjevných příčin odebral do věčných lovišť výdobytků socialismu. Nahradil jsem jej obvodem se dvěma tranzistory.
Obr. 2. Nf generátor
Figure 2. AF generator
Pro praktické použití byl generátor doplněn přepínačem rozsahů a výstupním potenciometrem. Přelaďuje se dvojitým potenciometrem s exponenciálním nebo logaritmickým průběhem. Při použití "exponenciálního" potenciometru je třeba spojit střední vývod s levým krajním tak, aby se kmitočet zvyšoval při otáčení hřídelí doprava, u "logaritmického" potenciometru se spojí střední vývod s pravým krajním a kmitočet se zvyšuje při otáčení hřídelí doleva. Jen tak lze docílit alespoň trochu rovnoměrné stupnice. Při použití potenciometru s lineárním průběhem je stupnice na jednom konci zhuštěná, ještě horší průběh dostaneme, zapojíme-li exp. nebo log. potenciometr opačně. Součástky je dobré vybrat tak, aby dvojice kondenzátorů měly co nejvíce podobnou kapacitu, rovněž obě větve rezistorů okolo potenciometru by měly mít shodný odpor i při otáčení hřídelí potenciometru. Kondenzátory by měli být pro jednotlivé rozsahy v poměru 1:10, abychom vystačili jen s jednou stupnicí. Na nejvyšším rozsahu kmitočtů nastavíme kmitočet trimry. V původním zapojení byl použit operační zesilovač µA709 (MAA503). Při náhradě termistoru stabilizačním obvodem s tranzistory jsem jej nahradil obvodem NE5534. Zmenšilo se tak zkreslení generátoru především na vysokých kmitočtech. V zapojení lze samozřejmě použít i jakýkoli jiný operační zesilovač s rychlostí přeběhu alespoň 5 V/µs.
Stabilizace amplitudy funguje takto: Zvětší-li se např. výstupní napětí, otevírá se T1 a na gate T2 se zvětšuje napětí. Tímto napětím se řídí JFET T2, který zmenší svůj odpor. Zvětší se dělicí poměr ve zpětné vazbě a amplituda kmitů se zmenší. Napětí na kolektoru T1 s pohybuje okolo -3 V. Dělič R9, R10 zmenšuje zkreslení způsobené nelinearitou T2. Stejnou funkci má i R6, který zmenšuje napětí na T2. Na nejnižším rozsahu by bylo vhodné zvětšit kapacitu C9 a C10. Máte-li na přepínači volné kontakty, použijte je k připojení kondenzátorů 47 µF paralelně k původním 10 µF. Na vyšších rozsazích to není nutné, jen se zbytečně prodlužuje doba stabilizace.
Obr. 3. Napájecí zdroj
Figure 3. Power supply
Na obr. 3 je zapojení napájecího zdroje. Je použit jeden stabilizátor a střed napájení (zem) je vytvořen rezistory. Mezi výstupem usměrňovacího můstku a filtračním kondenzátorem 220 µF mám zapojenu LED, indikující zapnutý generátor. Transformátor, který jsem použil, je totiž velmi měkký a tak nabíjecí proud kondenzátoru neohrozí LED. Na klasické zapojení LED s předřadným rezistorem, zapojené paralelně k filtračnímu kondenzátoru nedodal transformátor dostatek proudu. Při stavbě generátoru totiž ještě nebyly k dispozici LED pro malé proudy.
Obr. 4. Pohled do generátoru s dobastleným obvodem stabilizace
amplitudy
Figure 4. Interior view
Jaroslav Belza
2. 10. 2002