2.3 Relaxatie-oscillator

Hieruit volgt de volgende overdrachtscurve (figuur 2.13):
absH
0.003
0.0025
0.002
0.0015
0.001
0.0005
0
3.8 10 4
3.9 10 4
4 10 4
(in rad/s)
C 1 =330nF
C 2 =68nF
R 1 =4.7kΩ
4.1 10 4
Figuur 2.13. overdracht sensor in de Pierceschakeling met andere componenten
4.2 10 4
Uit de grafiek blijkt dat met de grotere waarden voor C 1 en C 2 , we nu veel meer fasedraaiing kunnen
krijgen. Deze is op zijn grootst 177°. De versterking is door de grotere condensatoren wel flink afgenomen.
Bij het punt waar de fasedraaiing het grootst is, blijft er ongeveer nog maar 1/1000 deel van
het oorspronkelijke signaal over. In de vorige situatie was dat 1/20 deel.
Ook met de nieuwe waarden krijgen we de CMOS-inverter niet aan het oscilleren in de buurt van de 6
kHz. De versterking kunnen we echter niet genoeg beïnvloeden.
Omdat bovendien het meten aan de schakeling een steeds groter probleem wordt vanwege de belasting
van de meetpennen, vervangen we de CMOS-inverter door twee op-amps. We kunnen een op-amp als
spanningsvolger/versterker schakelen, waardoor die een veel hogere ingangsimpedantie krijgt. Immers
weerstand R g is niet meer nodig. De andere op-amp moet dan het signaal in ieder geval inverteren en
eventueel ook versterken. We laten onze keuze vallen op een TL084. Dit is een veel voorkomende opamp,
zonder spannende eigenschappen.
2.2.1.4 Berekening van R 1 , C 1 en C 2
We hebben gezien dat C 1 en C 2 veel invloed hebben op de overdracht van het netwerk. Dit verband is
iets eenvoudiger te begrijpen als we de impedantie van de sensor bij de resonantiefrequentie als zuiver
reëel beschouwen. We nemen daarvoor het volgende schema (figuur 2.14)
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
argH
(in ˚)
19