promel (967628), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Положив в формуле (3. 29) ис = 0 прн находим время восстановления: и+„, 1 0 х)п пах + вых пах ~ внх пах (3.30) Пр, 1ув у— вых пах =. "внх пах ИМЕЕМ !вахах = х 1п (1 + х) = т 1и 'хх+ хав (3. 3! ) Однако в процессе заряда напряжение на конденсаторе не достн- ГЗЕТ ЗНЭЧЕНИЯ ( вы» пах Так Каи В МОМЕНТ ВРЕМЕНИ а Х ПРИ И! ! =' ИС =. хК, „„, происходит возвращение ОУ в исходное состояние (рис.
3.11, в, г). Положив в (3.27) и ((,) = х(/'„„,„„, находим длительность импульса, формируемого одновибратором: Поскольку коэффициент передачи х ( 1 п 1((1 — х)) 1 длительность импульса (и ) (вовс,. Процесс восстановления исходного состояния схемы должен завершен к приходу счгредного запускающего импульса. В тех сл ЯХ, КОГДа ДЛИтЕЛЬНОСтЬ (я СОИЗЛ1ЕРИМа С ПЕРИОДОМ СЛЕДОВаНИЯ За кающих импульсов, возникает задача соКра|цения времени С этол цслью параллельно резистору )г включают ветвь из +Е„'„. диода Д, и резистора (С', уменьшающую постоянную времени этапа восстановления.
При этом е:т- Г) айи постоянная т в выражении (3.31) СОСтазят С(Я (1 (С ), а ДЛЯ (и Оиа й~.,~ останется без изменения. На выбор х н сопротивлений а) резисторов накладываются те же ограничения, что и для схеах мы мультивибратора (см. рис. 3.8, а). й 3.6. ГЕНЕРАТОРЫ ЛИНЕЙНО ИЗМЕНЯИЗШЕГОСЯ НАНРЯЖЕНИЯ д) и Генераторы линейно изменяющегося н а п р я ж е н и я служат для создания развертки электронного луча по экрану электронно-лучевых приборов, получения временнйх задержек им- 11 та г) и',вс ~ срагр Рис. 3.13. Простейщая схема генератора.„; линейно изменяющегося напряжения (а)1.'*' вргмсннйе диаграммы, поясняющие его: принцип дснствня (б, в); схема генератора,' с неизменным зарядным током конденса- . тора (г) Рис.
3.12. Пример Формы выходного свгнзла генератора линейно изменяющегося напряжс- пия пульсных сигналов, модуляции импульсов по длительности н т. д Находят применение напряжения, изменяющиеся по линейно- .;од му закону как при одной (положительной или отрицательной) полярности, так и при обеих полярностях. ;, о изменяюгцееся напряжение (рис. 3.!2) характеризуется Лнненно ",'ьнгям значением (/, длительноссимал и1 бочего хода /, временем обратного а Р / н коэффициентом нелинейности: х ода и' (О) — и' ()р) (3.32) и' (О) (0) и'(/) — скорости изменения напряжения во времени (пров) соответственно в начале и в конце рабочего участка.
,р ~рование линейно изменяющегося ( п и л о о б р а з н о г о) вводные) с Формнр ння основано на чередовании во времени процессов заряда напряжена и Разрада конденсатор П остейшая схема генератора, в котором для получения линейно изменяюи( г яви(егася напряжения используют начальный участок зкспоненииально ьнсга заряда конденсатора, приведена на рис. 3.13, и.
Функцию асиента, со'дающего цепь для быстрого разряда конденсатора, выполняет транзистор. разряд конденсатора и поддержание на нем напряжения, близкого к нулин происходит в интервалах паузы / входного сигнала ( ис, 3,13, б, в), когда транзистор Т находится в режиме насыщения. Открытое состояние обеспечивается протеканием тока базы через рис. резистор ((ь.
Линейно изменяющееся напряжение формируется, когда транзистор заперт входным импульсом напряжения отрицательной полярности длительностью („. Характер изменения напряжения на конденсаторе при закрытом транзисторе (считаем („ж О) подчиняется закону ,(/) =Ее(! — е "'), (3.33) где т = С߄— постоянная времени зарядной цепи, выбираемая много больше времени /р. Поскольку для конденсатора йис(й( = /с(С, коэффициент нелинейности (3.32) может быть найден по значениям тока конденсатора в начале и в конце рабочего участка; / (0) — / (г,) (3.34) / (О) Для рассматриваемого случая ((О) = Е,//(и, (((р) =- (Еи — (/ )//т'„ откуда а .=- (/ и/Еи, В соответствии с выражением (3.34) идеальной линейности формиРусхюго напряжения (е = О) соответствует процесс заряда конденсатора на интервале / неизменным током. Неизменный зарядный ток ь обеспечивают применением в цепи заряда конденсатора токостабилиз"Рующего элемента, функцию которого обычно выполняет транзистор включенный по схеме ОБ (нли ОЭ).
Принцип токовой стабилизации основывается на свойстве коллскторных характеристик трона"стара, согласно которому коллекторный ток (ток заряда конденсатора) слабо зависит прн заданном токе эмиттера (базы) от напряжения на транзисторе. Схемы с неизменным зарядным июком позволяют полиспользовать напряжение питания Ори у)ормировании линейно изменяющегося напряжения. Напряжение (/ здесь близко к, то же время коэффициент а достаточно мал. Пример построения схемы генератора приведен на рис. 3, Постоянство зарядного тока достигается с помощью транзистор включенного по схеме ОЬ.
Стабнлитрон Д, и резистор Р„обес' вают постоянство напряжения на базе транзистора Т,. Резист' задает его ток эмиттера /„= (Ея — (/„— (/ —,)/Р, и соответс но ток заряда конденсатора (ток коллектора) (с„,р — — /„, = и На интервале /, (рис. 3.13, б) открытого состогяйия транзия Т, через него протекает ток /„„напряжение на конденсаторе С ко к нулю. На интервале /ю когда транзистор Т, закрыт, ток /„, ' ловливает ток /с„ь заряда конденсатора. При неизменном ток /кл напряжение на конденсаторе ис = — ~ /к,й/ = —" / линейно меняется во времени. Отношение /„,/С выбирают, исходя из тр ' мого значения (/,„.
При (/„ж Е„имеем /„/С = Еа//р. В рассмотренных схемах нагрузка подключается непосредсг но к конденсатору. При наличии нагрузки ток конденсатора на тервале /р равен разности токов заряда по цепи источника пнтан разряда йа нагрузку. Если учесть, что ток разряда возрастает по' ре повышения напряжения, то результирующий ток конденса будет менщпе, а его закон изменения будет отличаться от режима лостого хода генератора.
В схеме рис. 3.13, г, в частности, это водит к нарушенио постоянства тока конденсатора на интервале Подключение нагрузки сказывается на уменыпении амплитуды формируемого напряжения и ухудшении его линейности. В свяэ этим указанные схемы находят применение при высокоомной нагруз оказ>ява>ошей ма.нос шунтирующее действие на конденсатор (ко ток его разряда на нагрузку составляет доли единицы и единицы и цента от тока заряда). В противном случае применяют схемы, не нм щие непосредственной связи конденсатора с нагрузкой, либо схем обеспечивающие компенсацию воздействия нагрузки. В настоящее время генераторы с мала>м значением казффициен нелинейности (е( 0,01) н слабым влиянием нагрузки на форму в ного напряжения создаются с использованием операционных усили лвй.
В частности, распространены генераторы на основе интегратор управляемого входным импульсом напряжения прямоугольной фо мы (см. рис. 2.52, а). Высокую линейность пилообразного напряжения позволяет обес печить схема, приведенная на рис. 3.14, а. Генератор выполнен основе схемы рис. 3.13, а. Элементами схемы рис. 3.14, а являют' источник питания Е„зарядный резистор Р„конденсатор С и разря ный транзистор Т. Выходное напряжение генератора представля собой усиленное операционным усилителем напряжение на канд саторе, ОУ охвачен отрицательной (резистор Р„а также ревиста Р, и источник питания Е,) и положительной (резистор Р,) обратным связями.
Управление работой генератора производится транзистором Т осуществляющим разряд конденсатора до нуля и обеспечивающим: 196 Иал то возлагается на интегральный транзистор специальной серии ви" ем (например, К10!) с падением напряжения в открытол! сои"кР и 50 — 300 мкВ. Длительность откРытогосостоЯниЯ тРанзистоеляется длительлзость!о ! ра „ного импульса напряжения поло22ыпзй пол р ости (р с. 3.14, б). я и и кривых напряжений на конденгввг пид кр торе и на выходе схемы показав на а г иг и + с 3,14,г,г.
и,» рис. рассмотрим процессы, протекаю- а - +1 ггг илие в схеме при формировании ли- -вв — тг г + и с иеяи яис изменяющегося напряжения. гх На интервале !в ОУ работает в 7 линейном режиме. Если принять для а! 0У и = О, то напРЯжение и,, = ис= и а гя ! =сом и для цепи обратной связи по иявертирующему входу можно записать следующее уравнение для токов: ! ! ! и б! ИВЫ2 с в ! ! сги откуда ив+ Рв, Ь', = ис — Е, — .
вы в (3.35) Токи цепи обратной связи по неинвертирующему входу ОУ связаны соотношением Ев — ис оо ивы» с с, (3 36) ов д, В результате подстановки выражения (3.35) в (3.36), а также учисис тывая, что 1, = С вЂ” находим Рис. 3.!4. Схема генератора яииеаио изменяющегося иаиряжеиия иа ОУ (а) и его временные диаграммы (б — г) бис ос 7! + — Ео — ° (3 37) 197 Характер изменения во времени напряжения на конденсаторе зависит от соотношений сопротивлений резисторов, определяющих солляожитель второго члена левой части уравнения (3.37). При в ~ (А2222)Я2 и !22~ (!22)лвв)/(х'2 кривая напряжения ис получается соответственно вогнутой или выпуклой формы, а при '72!)71 '72~)~з (3.38) иап я пряжение на конденсаторе изменяется во времени по линейному закону: С учетом условия (3.38) имеем ив =- — (Е, — Е,) ~, 1 откуда Е,) Ев.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
