Главная  Линейные элементы 

[0] [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] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [ 118 ] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

- для генератора линейно падающего напряжения Rsap > Rpasp ВО время рабочего хода Raap "С /?разр ВО время обратного хода

(8.56)

Выполнение этих условий обеспечивает, очевидно, отсутствие заметного влияния разрядной цепи на процесс заряда конденсатора и зарядной -на процесс разряда. Кроме того, при выполнении указанных требований значение начального напряжения Uq на конденсаторе близко к нулю в генераторе растущего напряжения и близко к значению Е в генераторе падающего напряжения. Последнее важно практически для обеспечения высокой стабильности начального уровня выходного напряжения.

. Генераторы пилообразного напряжения обычно выполняются с внешним управлением. При этом длительность рабочего хода определяется длительностью внешнего управляющего импульса прямоугольной формы. Однако при необходимости можно построить схемы генераторов, работающие в ждущем (с запуском от короткого импульса), автоколебательном, а также в режиме синхронизации. Такого рода генераторы, являющиеся, по существу, релаксаторами (мультивибраторами) с линейным разрядом конденсатора, описаны в разд. 8.11.

В простейшем случае, когда не требуется высокая линейность рабочего участка выходного напряжения, применяют заряд или разряд конденсатора во время рабочего хода через резистор R. При этом изменения тока Ai через конденсатор и напряжения на нем Um во время рабочего хода равны соответственно изменениям тока Дгд и напряжения Aur на резисторе R.

Начальный ток через конденсатор С при выполнении условий 1(8-5)

4зч - E/R. (8.6)

Подставляя значения Ai и 1нач в ф-лу (8.3), получаем

Y - UJE. (8.7)

Из ф-лы (8.7) следует, что коэффициент нелинейности y оказывается здесь равным величине, обычно называемой коэффициентом использования напряжения источника питания. При этом для получения достаточно малого значения y приходится выбирать величину Е во много раз большей значения амплитуды Um, т. е. плохо использовать напряжение источника питания. Таким образом, простейшая схема с зарядом или разрядом конденсатора через резистор оказывается пригодной лишь при сравнительно невысокой линейности (y порядка 10%). Подобная схема рассматривается в следующем параграфе. При необходимости получения величины Y порядка 1% и ниже для величины Е получаются совершенно нереальные значения (единицы киловольт и выше). Поэтому в качестве зарядного или разрядного двухполюсника во время



рабочего хода обычно используются стабилизаторы тока с отрицательной обратной связью, рассматриваемые в разд. 8.3.

Среди многочисленных применений пилообразного напряжения отметим получение временной развертки, регулируемой временной задержки импульсов, преобразование непрерывных величин в дискретные, получение сигналов с фазово-импульсной модуляцией и пр.

8.2. ПРОСТЕЙШИЙ ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАРЯДОМ КОНДЕНСАТОРА ЧЕРЕЗ РЕЗИСТОР

Схема и формирование рабочего хода. Схема генератора, показанная на рис. 8.3о;, содержит ключевой транзистор и RC-тпъ. Временные диаграммы токов и напряжений в схеме приведены на рис. 8.36.

До начала рабочего хода транзистор насыщен (/б>/бн), конденсатор разряжен, напряжение на нем равно Ukh (точка А на рис. В.Зб). При подаче входного импульса положительной полярности транзистор запирается и конденсатор С начинает заряжаться через резистор R от источника напряжения Е.

Необходимо отметить, что начало рабочего хода оказывается задержанным на величину относительно момента ti начала действия положительного перепада входного напряжения. Эта- задержка состоит из двух составляющих: величины i, равной длительности временного интервала рассасывания неосновных носителей, накопленных в базе, и величины з2, определяемой конечной скоростью спада тока коллектора после выхода транзистора из насыщения (рис. В.Зг).

В интервале времени ф2 ток гк спадает практически линейно (р/б > /кн) от величины /ки до/ко (последним на рис. 8.36, г пренебрегаем). В это время ток ic через конденсатор возрастает приблизительно по тому же закону, так как ток через R в рассматриваемом малом интервале времени остается практически неизменным (AucEk). Напряжение на конденсаторе при этом растет по параболическому закону. По окончании интервала tф2 транзистор запирается, и далее ток ic медленно спадает, а напряжение Uc растет по экспоненте, начальный почти линейный участок которой используется во время рабочего хода. Таким образом, в интервале tф2 фронт напряжения Uc оказывается резко нелинейным, а его начало как бы задержано на величину ts2 относительно момента выхода транзистора из насыщения.

Составляющие времени задержки ts можно определить при помощи формул, приведенных в параграфе 2.3.2. При этом необходимо учесть, что приближенно величину 2 можно считать равной Ф2 (в действительности з2 <



После окончания интервала ts конденсатор заряжается в соответствии с эквивалентной схемой, представленной на рис. ЪАа. Здесь запертый транзистор заменен генератором тока /ко и сопротивлением Нъы-яз (смысл параметров /«о и /?выхз для рассматриваемого случая пояснен на рис. 8.3б). При помощи теоремы об


1 / /

\ /

1 1Y

Рис. 8.3

эквивалентном генераторе переходим к схеме рис. 8.3б с параметрами:

Ек = Гп (Ек - /к oR), (8.8)

R + ВЫХ 3 R - RRbUX s/iR ~Ь RsblX з)-

(8.9)

Выражение для начального тока заряда конденсатора, как это следует из схемы рис. 8.46 и ф-л (8.8), (8.9), при пренебрежении



[0] [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] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [ 118 ] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

0.0018