6.4.3 Ταλαντωτής Διπλού Τ
Όπως είδαμε, ο ταλαντωτής γέφυρας Wien χρησιμοποιεί φίλτρο ζώνης διέλευσης στο δρόμο της θετικής ανασυζευξης (+ είσοδος) του ΤΕ. Εξίσου καλά μπορούμε να δημιουργήσουμε έναν ταλαντωτή ακουστικών συχνοτήτων με ΤΕ θέτοντας ένα κατάλληλο παθητικό φίλτρο στο δρόμο αρνητικής ανασυζευξης (- είσοδος) του ΤΕ. Ένα τέτοιο φίλτρο είναι το δικτύωμα διπλού Τ, που εικονίζεται στο Σχ.6.15.
Το δικτύωμα ή φίλτρο διπλού Τ αποτελέι ένα φίλτρο στενής ζώνης αποκοπής (ΦΣΖΑ) ή φίλτρο δοντιού ( βλ παρ. 5.2.6) και είναι συνδυασμός ενός φίλτρου χαμηλών και ενός φίλτρου υψηλών συχνοτήτων.ο υποβιβασμος του φιλτρου αυτου στη συχνοτητα συντονισμου μπορει να ειναι και κατω απο 60db.Αποδεικνυεται οτι η συχνοτητα συντονισμου δινεται απο τη σχεση:
Η μεταβολή φάσης μέσω του δικτυώματος στη συχνότητα αυτή είναι -90°. Για να έχουμε συντήρηση των ταλαντώσεων θα πρέπει ο ενισχυτής να έχει πολυ μεγάλη, (θεωρητικά άπειρη) ενίσχυση, στην πράξη 40 έως
5.6K 2C=10 nF 5.6 K CCR/2 20 nF0 KR2
APMONIKOI ΤΑΛΑΝΤΩΤΕΣ
173
60 dB (100 έως 1000), για να καλύπτει τις απώλειες λόγω του υψηλού υποβιβασμού του δικτυώματος.
O ταλαντωτής διπλού Τ με ΤΕ χρησιμοποιεί το παραπάνω δικτύωμα/φίλτρο όπως δείχνει το Σχ.6.16.
Παράδειγμα 6-10
Θα υπολογίσουμε ταλαντωτή διπλού Τ με συχνότητα συντονισμού 3 kHz και με ενίσχυση 100 (40 dB).
Λύση
Δεχόμαστε κατ' αρχή τη λογική τιμή C = 10 nF. Τότε, από την Εξ. (6.4.6), έχουμε
Αρα, θα πάρουμε
R = 5.6 kΩ (της σειράς Ε12)
Δεχόμαστε R1 = 10 kΩ (ποτενσιόμετρο). Έτσι, από το γνωστό τύπο της ενίσχυσης αναστρέφοντα ενισχυτή βρίσκουμε:
R2 = KR1 = 100 χ 10 kΩ = 1 ΜΩ
Οι δίοδοι Zener παρέχουν προσαρμοζόμενη αρνητική ανασύζευξη. Δηλαδή, στη θέση συντονισμού, f0 οπότε η τάση που εφαρμόζεται στις Zener είναι μικρή, οι Zener θέτονται εκτός λειτουργίας (δηλ. έξω από την περιοχή Zener). Έτσι, παρέχεται πολύ μικρή αρνητική ανασύζευξη πράγμα που δημιουργεί μεγάλη ενίσχυση, άρα οδηγεί σε ταλάντωση στην f0.
Στη συχνότητα εκτός της f0 η τάση στις Zener αυξάνει, σε σημείο που να αρχίζουν αυτές να άγουν και η αντίστασή τους πέφτει, παρέχοντας περισσότερη αρνητική ανασύζευξη ελαττώνοντας την ενί¬σχυση του ενισχυτή. Έτσι, οι ταλαντώσεις σε συχνότητα αποκλείονται τελείως. Η ελάχιστη τάση εξόδου είναι προσεγγιστικά Vminp Vz Όπως και στον ταλαντωτή Wien, η ελάχιστη παραμόρφωση παρουσιάζεται σ' αυτό το ελάχιστο πλάτος της τάσης εξόδου.
Ο ταλαντωτής διπλού Τ έχει πολλά πλεονεκτήματα ως προς ταλαντωτή Wien. Οι ταλαντώσεις του ταλαντωτή διπλού Τ ρυθμίζονται με τη μεταβολή μόνο μιας αντίστασης, ενώ στον ταλαντωτή Wien πρέπει να ρυθμίσουμε ταυτόχρονα δυο αντιστάσεις.
Το φίλτρο διπλού Τ είναι πιο επιλεκτικό από εκείνο του φίλτρου Wien, με αποτέλεσμα ο ταλαντωτής διπλού Τ να είναι πιο σταθερός και λιγότερο ευαίσθητος στο φόρτωμα.Επιπλέον, στον ταλαντωτή διπλού Τ η ακριβής στάθμη της ανασύζευξης δεν είναι τόσο κρίσιμη όσο του Wien, κι έτσι είναι ευκολότερη η δημιουργία ταλαντώσεων. Το μόνο πλεονέκτημα του ταλαντωτή Wien είναι ότι το κύκλωμά του έχει λιγότερα στοιχεία και επομένως είναι απλούστερο.
