Главная >  Источники и стабилизаторы тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

точником Достоянного тока, зависит от температуры. В результата при изменении температуры изменяется ток транзистора и, как следствие, частота выходных колебаний. Однако в генераторе на таймере частота сохраняется стабильной. При соединении выводов 2 я 6 таймер запускается своим собственным сигналом и работает как автоколебательный мультивибратор.

.7 % /?/


дпр2

Рис. 4.14. Генераторы пилообразного напряжения:

а - на таймере; б - на счетверенном ОУ типа 1401УД2

Рассмотрим процессы, происходящие в схеме после того, как внутренний переключающий транзистор (вывод 7), разрядив формирующий конденсатор-С1 через резистор R.3, запирается и возобновляет заряд конденсатора С/. Конденсатор С/ начинает заряжаться через резисторы R1-R3, при этом напряженне на нем достигает напряжения источника питания Un- Можно считать, что-изменение напряжения в точке соединения резисторов R2 и R3 равно перепаду напряжения на верхнем выводе конденсатора С1. Этот перепад напряжения поступает на базу эмиттериого повторителя, собранного на транзисторе VT1. Поскольку коэффициент усиления повторителя близок к 1, последний полностью передает перепад на верхний вывод резистора R2. В результате падение напряжения на резисторе R2 существенно не изменяется за время заряда конденсатора С1; последний заряжается постоянным током, что, в свою очередь, улучщает линейность пилообразного напряжения.

Когда линейно нарастающий сигнал на выводе 6 достигает значения (2/3) Un, внутренний компаратор производит сброс триггеров. Импульс сброса вновь открывает переключающий транзистор (вывод 7), в результате чего кон-



денсатор CI разряжается через резистор R3. При этом на вывод поступает новый сигнал запуска и рабочий цикл возобновляется. /

Резистор R3 замедляет отрицательный перепад пилообразного/напряжения, соответствующий разряду конденсатора. Резистор R4 служит для подавления паразитных выбросов, поступающих на базу транзистора VT1. (Блокирующий конденсатор СЗ включен на управляющем входе таймера (выво, 2), который в данной схеме не используется.

Параметры элементов и частота связаны между собой следующими соот-нощениями: i?i=/?2; R!>>lORs; RsCtS-lO- с; Ra=\ komj R5>i00 Ом; R.ClORiCr, f=\/C, [0,75 {Ri+R2)+0fi93R3]. \

Как и в обычном экспоненциальном генераторе иилообразибго напряжения, выходная частота не зависит от изменения напряжения источника питания.

Технические характеристики схемы ири-

Таблица 4.2

ЗАВИСИМОСТЬ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ ОТ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ

Частота, Гц

Дз, кОм

Й! И Дг, кОм

С], мкф

54200

0,001

0,01

1000

ведены в табл. 4.2.

В генераторе пилообразных колебаний, представленном на рис. 4.14,6, обеспечивается пропорциональное напряжению управление как периодом, так и амплитудой колебаний в широких пределах, поэтому его можно использовать и в качестве преобразователя напряжения в частоту [76].

Два дифференциальных управляющих сигнала постоянного тока Uyav i ч t/ynp2 подаются на операционные усилители А1 и А2. Напряжение на выходе A3 равно Uci+{Uy pi - Uyup2)=Uci+AUyut где Lci -падение напряжения на конденсаторе С1, которое через буферный усилитель поступает иа вход A3. Такая комбинация всех входных сигналов A3 эквивалентна повторителю напряжения с регулируемым напряжением смещения. При этом ic = {Uci+MJynp -

-Uci)IRi = AUyup/Ri, a напряжение на конденсаторе ci = j {ic/Ci)dt =

= {AUynplRiC,)t.

Конденсатор CI разряжается через транзистор VTI за время Т, пока напряжение Uci не станет равным управляющему напряжению t/ynp, которое регулируется от О до 2,5 В. В результате [Uci]m!ix = Uynp= (AUynplRiCi)?, а /=l/r=A[/ynp/t/ynpi?,c,.

Наклон зависимости частоты (в килогерцах) от управляющего напряжения составляет 1 для диапазона 1<Д[/упр<10 В. Такое линейное соотнощенне поддерживается даже для медленных пилообразных колебаний (когда возрастает величина С1) при малых значениях AUynp- Выбор емкости конденсатора С2 осуществляется таким образом, чтобы в течение соответствующей части цикла конденсатор Cl мог полиостью разрядиться через транзистор VT1. Номиналы резисторов R изменяются от 5 до 100 кОм и подбираются с точностью до 0,1%. В схеме использован один корпус ОУ тина 1401УД2 (А1~А4).



4.3.2. ОДНОВИБРАТОРЫ

нормирование импульсов определенной длительности обычно осуществляется \одновнбратором, типовая схема которого показана на рис. 4.15,а. В отсутствие входного сигнала ([/вх = 0) на выходе ОУ сохраняется стабильное напряжение (Увыхтах; диод VD1 смещен в прямом направлении, и напряженне


[ г/бых

I !

l- j

I 1

Рис. 4.15. Одновибратор на ОУ (а) и форма напряжения в различных точках схемы (б)

на конденсаторе С/, представляющее собой напряженне IJ\ на инвертирующем входе ОУ, ограничено десятыми долями вольта. в это же время часть выходного напряжения t/вых снова подается на неинвертирующий вход через делитель напряжения R1, R2. Таким образом, напряжение на неинвертирующем входе Ui-UBbixRKRi+Ri); оно значительно превыщает поэтому напряжение на выходе ОУ имеет положительную полярность.

Если теперь на вход подать отрицательный импульс {/вх с перепадом, превышающим падение напряжения на R2, напряжение на неинвертирующем входе станет отрицательным и полярность выходного напряжения схемы изменится. Поскольку днод VD1 теперь закрыт, конденсатор С1 начинает заряжаться. По мере заряда конденсатора падение напряжения на нем увеличивается (по модулю) до тех пор, пока не превысит U. в этот момент lbmx снова становится положительным. Таким образом, выходное напряжение иых отрицательно только на период времени, достаточный для заряда конденсатора С1 до напряжения, приблизительно равного С/г. Это время t определяется постоянной времени C\Ro и отношением Ri/R. Если RjIR2=\0, длительность t каждого отрицательного импульса можно определить из следующего выражения: 0,1 RoCi (рис. 4.15,б).

4.3.3. ГЕНЕРАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ СТУПЕНЧАТОЙ ФОРМЫ

На рнс. 4.16,а приведена схема генератора напряжения ступенчатой формы, построенного на трех ОУ, работающих в режимах импульсного генератора (Al), интегратора {А2) и компаратора (ЛЗ). Импульсный генератор формирует приращения амплитуды выходного напряжения за счет поэтапного подключения входного резистора R5 к опорному напряжению -Uon коммутатором на полевом транзисторе VT1 в течение времени ti = RiCi\n3. Интервал временн между приращениями амплитуды t/вых определяется выражением



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84