Wien-brygga

Wien-brygga med bryggan utritad

En Wien-brygga är en speciell typ av sinusoscillator. Bilden visar en Wien-brygga i sitt enklaste utförande. Om Z1 är den övre impedansen och Z2 den nedre kan man visa att slingförstärkningen ges av:

T ( s ) = ( 1 + R 1 R 2 ) Z 2 Z 1 + Z 2 {\displaystyle T(s)=-(1+{\frac {R_{1}}{R_{2}}}){\frac {Z_{2}}{Z_{1}+Z_{2}}}}

där alltså

Z 1 ( s ) = R C s + 1 C s {\displaystyle Z_{1}(s)={\frac {RCs+1}{Cs}}}

och

Z 2 ( s ) = R R C s + 1 {\displaystyle Z_{2}(s)={\frac {R}{RCs+1}}}

Tillämpning av Barkhausen-kriteriet ger:

f 0 = 1 2 π R C {\displaystyle f_{0}={\frac {1}{2\pi RC}}}

och

R 1 = 2 R 2   {\displaystyle R_{1}=2R_{2}\ }

dvs en förstärkning, Av, på 3.

I sitt enklaste utförande tenderar Wien-bryggan att vara aningen instabil. Den klipper exempelvis gärna topparna på sinussignalen. Det finns dock ett antal sätt att minimera detta problem. En metod är att använda en termistor (NTC) i stället för R1, en annan involverar ett par motkopplade zenerdioder och lite väl valda resistanser. Om kretsen inte startar kan man prova med att öka R1 med typiskt 10%.

Genom att använda sig av en stereopotentiometer i stället för de båda resistanserna, R, kan man göra Wien-bryggan svepbar i frekvens.

Källor

  • Millman Jacob, Grabel Arvin, Microelectronics, Second Edition, 1988, Singapore