6.4.2 Ταλαντωτής Γέφυρας Wien
Ένας από τους συνηθέστερα χρησιμοποιούμενους ταλαντωτές ακουστικών συχνοτήτων, λόγω της σταθερότητάς του και της απλότητάς του, είναι ο ταλαντωτής γέφυρας Wien, που εικονίζει το Σχ.6.14, με ΤΕ. Όπως φαίνεται από το Σχ.6.14α, το δικτύωμα ανασυζευξης του ταλαντωτή είναι φίλτρο ζώνης διέλευσης (ΦΖΔ), με R και C, που παρεμβάλλεται στον κλαδο της θετικής ανασυζευξης (+ είσοδος) του ΤΕ. O δρόμος αρνητικής ανασυζευξης (- είσοδος) δημιουργείται από τις δυο αντιστάσεις R1 και R2, με τις οποίες ο ΤΕ συνδεσμολογείται ως αναστρέφων
ενισχυτής. Το δικτύωμα της γέφυρας Wien συνδέεται μεταξυ των ακροδεκτών εισόδου και εξόδου του ενισχυτή, ενώ το 4ο άκρο της γέφυρας γειώνεται. Η γέφυρα Wien συγκροτείται από ένα δικτυωμα RC σειράς στον ένα της κλάδο και ένα παράλληλο R//C στο δίπλα κλάδο της. Στους
υπόλοιπους δυο κλάδους συνδέονται οι ωμικές αντιστάσεις R1 και R2, οι οποίες καθορίζουν την απολαβή τάσης Αό του αναστροφέα ενισχυτή.
Με βάση τα κριτήρια Barkhausen, αποδεικνύεται ότι η συχνότητα ταλάντωσης του ταλαντωτή με γέφυρα Wien δίνεται από τη σχέση:
O υποβιβασμός που δημιουργεί το δικτυωμα στη συχνότητα αυτή είναι:
ενώ η μεταβολή φάσης που προκαλείται στη συχνότητα αυτή είναι 0°. Συνεπώς, για να έχουμε ταλάντωση ο TE θα πρέπει να δημιουργεί διαφο¬ρά φάσης 0°. Επιπλέον, για να ικανοποιείται η συνθήκη Barkhausen βΑν > 1 και Εξ.(6.4.5), ο ενισχυτής θα πρέπει να έχει ενίσχυση τουλάχιστον 3. Επειδή ο ΤΕ είναι συνδεσμολογημένος χωρίς αναστροφή (μη αναστρέφων ενισχυτής), η ενίσχυσή του θα πρέπει να είναι:
Παράδειγμα 6-9
Θα υπολογίσουμε ταλαντωτή γέφυρας Wien με συχνότητα ταλάντωσης 5 kHz.
Τέλος, δεχόμαστε την
R1 = 10 kΩ
και από την Εξ.(6.4.6), βρίσκουμε
R2 > 2R1 > 2 x 10 kΩ > 20 kΩ (Χρησιμοποιούμε ποτ. 50 kΩ)
