Dao động cầu Wien

Bộ tạo dao động cầu Wien là loại dao động điện tử tạo ra sóng hình sin. Nó có thể tạo ra tín hiệu có dải tần số lớn. Nó được dùng cho chế tạo các máy phát sóng sin chuẩn có tần số điều chỉnh được một cách liên tục từng thang.

Trong phiên bản này của bộ dao động, Rb là một đèn sợi đốt nhỏ. Thông thường R1 = R2 = R và C1 = C2 = C. Trong hoạt động bình thường, Rb tự nóng lên đến điểm mà điện trở của nó là Rf/2.

Bộ tạo dao động dựa trên mạch cầu vốn được Max Wien phát triển vào năm 1891 để đo trở kháng . Cầu Wien bao gồm bốn điện trở và hai tụ điện. Bộ tạo dao động cũng có thể được xem như một bộ khuếch đại khuếch đại dương kết hợp với bộ lọc thông dải cung cấp phản hồi dương. Điều khiển độ khuếch tự động, phi tuyến tính có chủ ý và phi tuyến tính ngẫu nhiên giới hạn biên độ đầu ra trong các triển khai khác nhau của bộ dao động.

Mạch hiển thị bên phải mô tả quá trình thực hiện dao động phổ biến một lần, với điều khiển khuếch đại tự động bằng đèn sợi đốt. Trong điều kiện R₁= R₂= R và C₁= C₂= C, tần số dao động được cho bởi:

$f_{hz}={\frac {1}{2\pi RC}}$

và điều kiện để dao động ổn định là

$R_{b}={\frac {R_{f}}{2}}$

Tham khảo

Tài liệu

• Arguimbau, L. B. (tháng 1 năm 1933), “An Oscillator Having a Linear Operating Characteristic”, Proceedings of the I.R.E., 21: 14
• Bauer, Brunton (31 tháng 10 năm 1949), “Design Notes on the Resistance-Capacity Oscillator Circuit (Part I)” (PDF), Hewlett-Packard Journal, Hewlett-Packard Company, 1 (3), Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 20 tháng 5 năm 2012, truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2020
• Bauer, Brunton (30 tháng 11 năm 1949), “Design Notes on the Resistance-Capacity Oscillator Circuit (Part II)” (PDF), Hewlett-Packard Journal, Hewlett-Packard Company, 1 (4), Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 20 tháng 5 năm 2012, truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2020
• Black, H. S. (31 tháng 12 năm 1933), “Stabilized feedback amplifier”, Radio Engineer, 53: 114–120
• Black, H. S. (31 tháng 12 năm 1933), “Stabilized feedback amplifier”, Bell System Technical Journal, 13 (1): 1–18, doi:10.1002/j.1538-7305.1934.tb00652.x
• Ferguson, J. G.; Bartlett, B. W. (tháng 7 năm 1928), “The Measurement of Capacitance in Terms of Resistance and Frequency” (PDF), Bell System Technical Journal, 7 (3): 420–437, doi:10.1002/j.1538-7305.1928.tb01234.x
• Clapp, J. K. (31 tháng 3 năm 1944), “A Bridge-Controlled Oscillator” (PDF), The General Radio Experimenter, XVIII (11): 1–4
• Clapp, J. K. (30 tháng 4 năm 1944), “An Analysis of the Bridge-Controlled Oscillator” (PDF), The General Radio Experimenter, XVIII (12): 6–8
• Groszkowski, Janusz (tháng 2 năm 1934), “Oscillators with Automatic Control of the Threshold of Regenerations”, Proceedings of the I.R.E., 22: 145
• Hamilton, Scott (2003), An Analog Electronics Companion: basic circuit design for engineers and scientists, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-79838-9
• Hamilton, Scott (2007), An Analog Electronics Companion: basic circuit design for engineers and scientists and introduction to SPICE simulation, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-68780-5
• Hewlett, William Redington (tháng 6 năm 1939), A New Type Resistance-Capacity Oscillator, Engineer's Thesis, Stanford University
• HP (ngày 22 tháng 1 năm 2002), A real gem: HP's audio oscillator patent turns 60, HP; Speaks of Terman's inspiration by Black and his late 1930s graduate seminar about negative feedback and fixed-frequency audio oscillators; Hewlett finishing masters and looking for engineers thesis; hiring San Francisco patent attorney in 1939.
• Meacham, L. A. (30 tháng 9 năm 1938), “The Bridge Stabilized Oscillator”, Proc. IRE, 26 (10): 1278–1294, doi:10.1109/jrproc.1938.228725
• Meacham, L. A. (tháng 10 năm 1938), “The Bridge Stabilized Oscillator”, Bell System Technical Journal, 17 (4): 574–591, doi:10.1002/j.1538-7305.1938.tb00799.x. Frequency and amplitude stabilization of an oscillator with no tube overloading. Uses tungsten lamp to balance bridge.
• Matthys, Robert J. (1992), Crystal Oscillator Circuits , Malabar, Florida: Krieger Publishing Company, tr. 53–57
• Oliver, Bernard M. (April–June 1960), “The Effect of μ-Circuit Non-Linearity on the Amplitude Stability of RC Oscillators” (PDF), Hewlett-Packard Journal, 11 (8–10): 1–8, Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 15 tháng 4 năm 2012, truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2020. Shows that amplifier non-linearity is needed for fast amplitude settling of the Wien bridge oscillator.
• Schilling, Donald; Belove, Charles (1968), Electronic Circuits: Discrete and Integrated, McGraw-Hill
• Scott, H. H. (tháng 2 năm 1938), “A new type of selective circuit and some applications”, Proc. IRE, 26 (2): 226–235, doi:10.1109/JRPROC.1938.228287
• Sharpe, Ed (1 tháng 5 năm 2024), Hewlett-Packard, The Early Years, Bản gốc lưu trữ ngày 3 tháng 4 năm 2020, truy cập ngày 22 tháng 4 năm 2020; Hewlett graduated from Stanford and spent a year doing research; then he goes to MIT to get his masters. Hewlett joins the army, but is discharged in 1936.
• Strauss, Leonard (1970), Wave Generation and Shaping (ấn bản 2), McGraw-Hill, ISBN 978-0-07-062161-9
• Terman, Frederick (tháng 7 năm 1933), “Resistance-stabilized Oscillators”, Electronics, 6: 190
• Terman, Frederick (1935), Measurements in Radio Engineering, New York, NY: McGraw-Hill, tr. 283–289, ASIN B001KZ1IFK, OCLC 180980 (diode limiting)
• Terman, Frederick (1937), Radio Engineering, McGraw-Hill
• Terman, Frederick (1943), Radio Engineers' Handbook, McGraw-Hill
• Wien, M. (1891), “Messung der Inductionsconstanten mit dem "optischen Telephon"” [Measurement of Inductive Constants with the "Optical Telephone"], Annalen der Physik und Chemie (bằng tiếng Đức), 280 (12): 689–712, Bibcode:1891AnP...280..689W, doi:10.1002/andp.18912801208
• Williams, Jim (tháng 6 năm 1990), Bridge Circuits: Marrying Gain and Balance (PDF), Application Note, 43, Linear Technology Inc, tr. 29–33, 43
• Williams, Jim (1991), “Max Wien, Mr. Hewlett, and a Rainy Sunday Afternoon”, trong Williams, Jim (biên tập), Analog Circuit Design, Art, Science, and Personalities, Butterworth Heinemann, tr. 43–58, ISBN 0-7506-9640-0

Liên kết ngoài

• Model 200A Audio Oscillator, 1939, HP Virtual Museum.
• Wien Bridge Oscillator, including SPICE simulation. The "Wien bridge oscillator" in the simulation is not a low distortion design with amplitude stabilization; it is a more conventional oscillator with a diode limiter.
• Aigrain, P. R.; Williams, E. M. (tháng 1 năm 1948), “Theory of Amplitude-Stabilized Oscillators”, Proceedings of the IRE, 36 (1): 16–19, doi:10.1109/JRPROC.1948.230539
• Online Simulator of Wien Bridge Oscillator – Gives online simulation of Wien bridge oscillator.
• Bill Hewlett and his Magic Lamp Lưu trữ 2012-03-27 tại Wayback Machine, Clifton Laboratories
• Terman, F. E.; Buss, R. R.; Hewlett, W. R.; Cahill, F. C. (tháng 10 năm 1939), “Some Applications of Negative Feedback with Particular Reference to Laboratory Equipment” (PDF), Proceedings of the IRE, 27 (10): 649–655, doi:10.1109/JRPROC.1939.228752 (Acks Edward L. Ginzton at end of paper.) (Presented ngày 16 tháng 6 năm 1938 at 13th Annual Convention, Manuscript received ngày 22 tháng 11 năm 1938, abridged ngày 1 tháng 8 năm 1939); Meacham presented at 13th Annual Convention on ngày 16 tháng 6 năm 1938, too. See BSTJ. Also presented at Pacific Coast Convention, Portland, OR, ngày 11 tháng 8 năm 1938.
• Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 2.303.485 Later (ngày 31 tháng 12 năm 1940) Meacham patent about multi-frequency bridge-stabilized oscillators using series resonant circuits.