RC-генератор на мосту Вина
Считает частоту генератора на мосту Вина f = 1/(2πRC), подбирает R и C из рядов E24, E96 и E6–E24 под нужную частоту и резисторы усиления.
Результат
- Частота генерации
- 994,72 Гц
- R
- 16 кОм
- C
- 10 нФ
- Отклонение от нужной частоты
- −0,528 %
- Rg (на землю)
- 3,9 кОм
- Rf (обратная связь)
- 8,2 кОм
- Усиление 1 + Rf/Rg
- 3,103
- Резисторы частотозадающих цепей одинаковы (R1 = R2 = R), конденсаторы тоже (C1 = C2 = C). Без стабилизации амплитуды (лампа, диоды, полевой транзистор) выход ограничивается питанием и искажается.
- ОУ нужен с GBW не меньше 43 · f_генерации — иначе частота и усиление уходят более чем на 10 % (Mancini, Palmer, TI SLOA060).
Формула
- f = 1/(2πRC)
- условие возбуждения: K = 1 + Rf/Rg > 3, то есть Rf/Rg > 2
Подробнее о расчёте
Как считается
В мосте Вина два одинаковых резистора и два одинаковых конденсатора: на частоте f = 1/(2πRC) цепь положительной обратной связи даёт затухание 3 без сдвига фазы, поэтому усиление ОУ должно быть чуть больше 3: Rf = 2Rg плюс запас, чтобы колебания возникали. Подбор: перебираются R из выбранного ряда в пределах декады вокруг ориентира, для каждого берётся ближайшая к нужной постоянная времени ёмкость из ряда конденсаторов; выигрывает пара с наименьшей ошибкой частоты.
Пример
1 кГц, ориентир 10 кОм, R из E24, C из E12: R = 16 кОм, C = 10 нФ даёт 994,7 Гц (−0,53 %). Усиление: Rg = 3,9 кОм, Rf = 8,2 кОм, K = 3,10.
Что не учтено
- Допуски RC сдвигают частоту так же, как ошибка ряда; конденсаторы с ТКЕ X7R дрейфуют сильнее плёночных.
- Без стабилизации амплитуды (лампа, диоды, полевой транзистор) выход ограничивается питанием и искажается.
- Полоса ОУ: по SLOA060 нужна GBW больше 43 частот генерации.
Источники
- Манчини Р., Палмер Р. (Ron Mancini, Richard Palmer), Texas Instruments, SLOA060 «Sine-Wave Oscillator», март 2001, п. 8.1 — мост Вина: f₀ = 1/(2πRC), усиление должно быть 3 (Rf = 2·Rg), операционный усилитель с GBW больше 43 частот генерации; документ открыт, текст п. 8.1 сверен. Запас Rf/Rg выше 2 для надёжного запуска — по описанию Analog Devices AN-580 в выдаче поиска, сама заметка не открывалась.
Обновлено 09.11.2026.