Capitolo_11-Generatori_di_segnali_sinusoidali

44 Capitolo 11
Fig. 11.1
Amplificatore
con reazione
positiva.
11.1 Oscillatore sinusoidale
Un circuito elettronico in grado di generare un segnale sinusoidale di frequenza predeterminata,
senza l'intervento di alcuna eccitazione esterna che non sia la consueta alimentazione
in continua, prende il nome di oscillatore sinusoidale.
11.1.1 Principio di funzionamento
Per capire come un amplificatore possa, a certe condizioni, in presenza di reazione positiva,
trasformarsi in un oscillatore sinusoidale si prenda in considerazione lo schema di fig. II.1.
Contrariamente a quanto fatto per gli schemi del cap. 9, si suppone ora che il segnale di
reazione sia iniettato nel blocco di confronto senza inversione di fase, come indica il segno
+ apposto vicino al blocco stesso.
Ipotizzando quindi di tenere aperto S2 e di chiudere S l' si valuti il segnale di reazione
x f = f3Ax s , presente all'uscita del blocco 13, al variare di w.
Se esiste un unico valore di w = Wo per il quale si ha /f3A = O (oppure 2nn con n intero)
e pertanto x f ed X s risultano in fase, si possono distinguere i seguenti tre casi:
- I f3A(jwo) I = 1 e quindi xf=x,; ipotizzando allora di chiudere S2 e di aprire simultaneamente
S[, l'amplificatore si autoeccita e mantiene in uscita l'oscillazione con pulsazione
'wo di ampiezza costante.
- I f3A (jwo) I < 1, per cui Ix f I < I x, I; si intuisce facilmente come, chiudendo ora l'anello
di reazione ed escludendo la sorgente x s ' l'oscplazione con pulsazione Wo si smorza
gradualmente nel tempo fino ad esaurirsi.
- I f3A (jwo) I > 1 da cui deriva Ix f I > I X s I; alla chiusura dell'anello e alla simultanea rimozione
di X s corrisponde ora il mantenimento dell'oscillazione con pulsazione wo, di
ampiezza crescente nel tempo sino a quando non intervengono fenomeni di non linearità
nell'amplificatore.
È importante osservare che nell'ultimo caso l'oscillazione con pulsazione W o può nascere
spontaneamente nell'anello di~reazione in assenza di X s alla sola chiusura del circuito di
alimentazione, rendendo del tutto superflua la funzione eccitatrice della sorgente. L'oscillazione
viene detta perciò autoinnescante. In pratica l'autoinnesco è reso possibile dalla
sicura presenza di una componente del rumore termico con pulsazione Wo nel sistema
costituito dall'amplificatore e dalla rete di reazione. Tale componente, di valore infinitesimo,
viene amplificata in maniera esclusiva dall'anello di reazione, trasformandosi in un'oscillazione
di ampiezza elevata.
Per quanto ora esposto lo schema a blocchi di principio di un oscillatore sinusoidale
può essere ricondotto a quello di fig. II.2.
ls?
Ò -
XI
- f3 I-----.J
A
x,
-o
- A
- f3 f---
Segnale
di uscita
Fig. 11.2
Schema di principio di un oscillatore sinusoidale.