Oscillatore Sinusoidale a Ponte di Wien in Grado di Generare un Segnale ad una Vasta Gamma di Frequenze…
SCHEMA E DESCRIZIONE
Il primo integrato, IC1A, è un amplificatore operazionale utilizzato come oscillatore a ponte di wien. Le resistenze R1 e R2, con i condensatori C1 e C2 formano la rete di retroazione positiva che manda in oscillazione il circuito. Per funzionare la rete di retroazione deve avere R1=R2=R e C1=C2=C e la frequenza di oscillazione si può calcolare usando la seguente formula:
HZ= 1/(2 x π x R x C)
Con i valori di resistenza espressi in Ohm e i valori di capacità espressi in Farad.
Il circuito formato da D1, D2, R5 e C4 prelevano la tensione d’uscita e la raddrizzano ottenendo in uscita ai capi di R5 una tensione continua di valore circa uguale alla tensione massima della tensione di uscita dal operazionale.
Visto che il ponte di Wien utilizza una retroazione positiva le oscillazioni tendono a divergere, è quindi necessario smorzare queste oscillazioni limitando il guadagno del sistema, infatti, il JFET con in serie R4 formano una resistenza variabile che in funzione della tensione ai capi di R5 può andare da un valore di circa 10KΩ a valori nell’ordine di MΩ.
Il guadagno dell’amplificatore è dato da R3 fratto la resistenza variabile formata da R4 e il JFET, quindi al crescere della tensione di uscita il guadagno diminuisce finchè la tensione sinusoidale non ha raggiunto il massimo e il JFET presenta una resistenza così alta da abbattere il guadagno e fermare gli effetti della retroazione positiva.
Nel circuito di figura sono state usate 2 resistenze con valore nominale di 15Kohm e 2 condensatori con valore nominale di 10 nF. Come si sa bene però, i componenti hanno una ben precisa tolleranza, quindi dopo successive misure con il tester e con il capacimetro sono state trovate le resistenze da 14,95KHZ e i condensatori da 10,6 nF in modo tale da avere in uscita una frequenza molto vicina a 1KHZ con una tolleranza dello 0.005%. In alternativa si possono usare resistenze variabili con valori di deriva molto piccoli.
Per migliorare la distorsione del segnale è necessaria la seconda parte del circuito. Infatti C5 ed R6 formano un filtro passa alto passivo, mentre R7, IC2, R8, C6 formano un filtro passa basso attivo. I 2 filtri in cascata formano un filtro passa banda che elimina le frequenze superiori e inferiori ad 1KHZ in modo tale da diminuire la distorsione del segnale in uscita. Per migliorarlo ancora si potrebbe inserire un filtro Notch che esclude i 2KHZ visto che nell’oscillazione vengono formati oltre alla frequenza fondamentale di 1KHz anche tutti i suoi multipli di indice pari (2KHz, 3KHz, 4KHz…).
Infine il circuito prevede un trimmer da 100 Kohm che serve a regolare l’ampiezza del segnale in uscita.
REALIZZAZIONE E FUNZIONAMENTO
Il circuito può essere montato su breadboard oppure su circuito stampato. La realizzazione su breadboard è mostrata in figura, inoltre è presente il video per ascoltare il segnale generato. 
