Generator 50Hz

Synchronizowany generator 50Hz
Jeśli częstotliwość sieci ma być wykorzystywana jako częstotliwość wzorcowa zegara, opisany poniżej układ
synchronizowanego generatora oferuje szereg zalet w porównaniu z detektorem przejścia przez zero.
Krótkookresowy zanik sygnału synchronizującego nie prowadzi do nieobliczalnych skutków mogących wystąpić w
układach wykorzystujących częstotliwość zegarową, a zakłócenia w sieci nie powodują negatywnych skutków. Układ
generatora jest bardzo prosty. Dzięki dodatniemu sprzężeniu zwrotnemu przez R5 układ posiada histerezę, co
powoduje, że napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego
przechodzi w stan H, gdy napięcie na kondensatorze C1 spadnie
poniżej dolnego progu i przechodzi w stan L, gdy napięcie na
kondensatorze C1 przekracza górny próg. Ponieważ C1 jest ciągle
ładowany lub rozładowywany (przez R1), na wyjściu wzmacniacza
mamy przebieg prostokątny. Współczynnik wypełnienia jest zależny
od R3 i R4 i przy podanych wartościach jest na pewno mniejszy od
50%. Częstotliwość oscylacji, zależna od R1 i C1, powinna być
nieznacznie większa od częstotliwości sieci, a zatem powinna
wynosić 55...60Hz. Synchronizacja częstotliwością sieci dokonuje
się poprzez D1, R2 i powinna być pobierana z punktu przed
prostownikiem zasilacza. Podczas dodatniego półokresu (lub
pulsującego napięcia wyprostowanego) kondensator rozładowuje się
nieco wolniej, częstotliwość oscylacji spada i przyjmuje częstotliwość sieci. Mechanizm ten pociąga za sobą stałe
przesunięcie fazowe pomiędzy napięciem sieci a sygnałem wyjściowym. Przesunięcie to zależne jest od różnicy
częstotliwości sieci i oscylatora oraz od amplitudy napięcia synchronizującego. Kilka praktycznych uwag: gdy
napięcie transformatora (synchronizujące) leży poza przedziałem 5....20V, należy zmienić wartość R2. Przed
zastosowaniem układu należy zmierzyć częstotliwość oscylacji przy zwartym wejściu synchronizującym. Powinna
ona, jak już wspomniano, być nieco większa od częstotliwości sieci. Częstotliwość jest zależna od typu wzmacniacza
operacyjnego - jego wybór nie jest krytyczny. Nie zaleca się stosowania układu 741 - przy napięciu zasilania 5V
pojawiają się problemy. Takie wzmacniacze jak TLC272, TLC271 czy TLC2201 nadają się bardzo dobrze. Jeśli
zależy nam na krótkich zboczach, proponujemy komparator LM339. Ponieważ posiada on wyjście typu otwarty
kolektor, należy pomiędzy wyjście a szynę zasilania włączyć rezystor (kilka kom). Pobór prądu opisanego układu
wynosi kilka mA.