Capitolo_11-Generatori_di_segnali_sinusoidali

46 Capitolo 11
Fig.11.4
Schema di
principio di un
oscillatore
a sfasamento.
dell'amplificatore, evitando ad esempio che, per occasionali variazioni dei parametri del
circuito, venga meno la condizione d'innesco delle oscillazioni I f3A I > 1. Si noti che per
A si deve intendere in questo caso il guadagno dell'amplificatore controreazionato.
Ad innesco avvenuto e raggiunto' in uscita il livello di segnale prefissato, il controllo
automatico di ampiezza riporta ad 1 il valore di If3A I riducendo IA I. Ciò può essere
ottenuto o agendo sulla rete di controreazione (provocando un aumento del tasso di reazione
negativa) oppure intervenendo direttamente sull'amplificatore base (variando ad esempio la
. polarizzazione di uno o più dispositivi attivi). Si noti comunque che una precisa individuazione
e separazione dei blocchi indicati nello schema di fig. 11.3 può risultare a volte
artificiosa oltre che difficoltosa.
Ri
11.2 Oscillatori per basse frequenze
Essi usano solitamente reti di reazione di tipo RC con un campo d'impiego che si estende
dalle frazioni di Hz fino al MHz. Classici e molto utilizzati sono i circuiti a sfasamento
(phase shift oscillato/') e quelli di Wien (Wien oscillator) che vengono ora esaminati.
11.2.1 Oscillatore a sfasamento
Lo schema di principio è riportato in fig. 11.4. Un amplificatore invertente viene reazionato
con una rete costituita da tre celle CR disposte in cascata. Nell'ipotesi semplificativa che
la rete non carichi l'amplificatore (Ro« Zp), quest'ultimo fornisce un'amplificazione Av reale
e negativa. L'oscillazione è quindi possibile alla frequenza fo (pulsazione Wo = 2nfo) per la
quale la rotazione di fase introdotta dalle tre celle CR risulta uguale a + 180 0 e determina
così, lungo l'anello di reazione, uno sfasamento complessivamente nullo (j f3A = O).
Per calcolare f3A si può procedere aprendo l'anello in un punto qualsiasi, con l'avvertenza
di mantenere inalterati ed eventualmente di ripristinare i livelli di impedenza ai lati del
taglio. In fig. 11.4 l'apertura viene fatta all'ingresso dell'amplificatore, supponendo Ri = 00
o comunque Ri »R. Si può allora scrivere
[11.2J
La funzione di trasferimento. 13 = vf /v o della rete CR a tre celle presenta uno sfasamento di
+ 180 0 con attenuazione uguale a 1/29 per il valore di frequenza
[, _ l 1
.0- 2nfiRC:::O 15,4RC
z~
R
[11.3J
A tale frequenza si ottengono pertanto oscillazioni
di ampiezza stabile nel circuito se risulta
soddisfatta la condizione di Barkhausen
I f3A I = 1, e quindi se
[l1.4J