Harmonischer Signalgenerator mit Soft-Limiter. Schema, Beschreibung

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Harmonischer Signalgenerator mit Soft-Limiter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer

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Die meisten Oszillatorschaltungen verfügen über eine nichtlineare Signalpegelsteuerung, die Schwingungen einer bestimmten Amplitude bei minimaler Ausgangsverzerrung aufrechterhält. Einige Schaltungen verwenden die Amplitude des Ausgangssignals, um den Widerstand eines Schaltungselements (z. B. eines JFET-Transistors) zu steuern, das im Triodenbereich der Kennlinie arbeitet, während andere die Steuerung über eine Amplitudenbegrenzerschaltung vornehmen. Beispielsweise schlug Encarna Garcia (Spanien) eine Begrenzerschaltung mit „weicher“ Charakteristik vor, um nichtlineare Verzerrungen des Ausgangssignals zu minimieren.

Die Schaltung (Abb. 1) enthält einen einfachen RC-Oszillator mit schrittweiser Phasenverschiebung und eine Amplitudenbegrenzerschaltung. Die Frequenz F0 der Ausgangsspannung Vout wird durch die Formel beschrieben:

F0=SQRT(6)/(2*PI*R*C) = SQRT(6)/(2*PI*10кОм*1нФ).

Soft Limiter Harmonic Generator
Fig. 1

Der invertierende Verstärkerblock enthält ein Differenztransistorpaar Q1 und Q2, das die nichtlineare Übertragungscharakteristik bestimmt. Der Operationsverstärker IC1 ist ein Strom-Spannungs-Wandler.

Damit eine Schwingung auftritt, muss die Verstärkung des invertierenden Verstärkers größer als 29 sein. Die Auswahl geeigneter Werte des Vorstroms IEE und der Werte der Emitterpaarwiderstände RE1, RE2 und RE3 sorgt für eine Verstärkung mit nichtlinearer Übertragung charakteristisches Vout von Vin (Abb. 2).

Soft Limiter Harmonic Generator
Fig. 2

Soft Limiter Harmonic Generator
Reis. 3. Die Ausgangsspannung des Generators erreicht die volle Amplitude in etwa 400 µs (15 Zyklen nach dem Start).

Soft Limiter Harmonic Generator
Reis. 4. Das Ausgangsspektrum des Generators zeigt nur einen geringen Anteil der dritten Harmonischen

Bei niedrigen Werten der Eingangsspannung ist die Übertragungscharakteristik des Verstärkers nahezu linear; bei großen Werten erfolgt der Betrieb der Transistoren Q1 und Q2 im nichtlinearen Bereich, wodurch die Verstärkung des Verstärkers verringert wird (was zu einer allmählichen Biegung führt). Übertragungskennlinie).

Der Stromregler an den Transistoren Q3 und Q4 steuert den Betrieb des Operationsverstärkers IC1, der das Ausgangssignal Vout erzeugt.

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Diese Laser haben Verwendung in cholesterischen Flüssigkristallen (LCs) gefunden, ähnlich denen, die in Displays verwendet werden. Bei einer bestimmten Ausrichtung können die spiralförmigen Moleküle als optischer Resonator dienen – eine Schlüsselkomponente eines Lasers. Es bleibt noch ein Fluoreszenzfarbstoff hinzuzufügen, um durch optische Anregung des Resonators Laserstrahlung zu erhalten.

Solche Laser sind seit langem bekannt, früher wurden sie jedoch dadurch hergestellt, dass Flüssigkristalle zwischen zwei Glasplatten platziert wurden, die Hundertstel Millimeter voneinander entfernt waren. In diesem Fall diente eine spezielle Polymerbeschichtung des Glases zur Ausrichtung der LC-Moleküle. Dies ist ein komplexer Prozess und die Auswahl an Substratmaterialien ist sehr begrenzt. Die Leistung der Cambridge-Spezialisten besteht darin, diesen Prozess zu vereinfachen, wodurch es möglich wurde, im Druckverfahren eine Reihe von mehrfarbigen Lasern in einem Schritt zu erstellen.

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