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]

Учитывая, что SRt = ц и обычно SR 1, получаем

Y - UJiiE. (8.51)

Полученное выражение показывает, что для улучшения линейности необходимо выбрать лампу стабилизатора с большим значением коэффициента усиления р, (например, пентод) и увеличить напряжение Е. Обычно величины (/,„ и Е близки друг к другу и при этом Y ~ В случае использования пентода {[х - несколько-тысяч) величина у лампового стабилизатора оказывается равной сотым долям процента, т. е. на два порядка ниже, чем у транзисторной схемы.

Влияние шунтируюших сопротивлений лир здесь можно учесть так же, как и в транзисторной схеме; параметры эквивалентной лампы: S* = S; Дг = --Ь-; = = U, -5--.

После подстановки [i* в ф-лу (8.51) с учетом (8.39) получаем для суммарного коэффициента нелинейности

Допустимые пределы изменения напряжения на ламповом стабилизаторе определяются следующими факторами: минимальное напряжение (Ыконмин) опасностью захода в область критического режима пентода или появления сеточного тока, а максимальное ("нач макс) -электрической прочностью лампы. При этом для лампового стабилизатора максимальная величина амплитуды напряжения на стабилизаторе составляет сотни вольт и выше.

Относительная нестабильность начального тока выражается формулой

а = = 1=-.. (8.53)

нач EfR ЕЕ

При стабилизации питающих напряжений и выборе величины Е порядка сотен вольт (Aug„ -доли вольта) величину а без труда можно довести до долей процента.

Таким образом, ламповый стабилизатор тока по всем основным электрическим показателям значительно превосходит транзисторный. В силу этого применение транзисторных генераторов пилообразного напряжения оправдано лишь в тех случаях, когда определяющими являются такие важные достоинства всех транзисторных схем, как высокая надежность, малые габариты, экономичность и др. При необходимости обеспечить в первую очередь высокие электрические показатели (например, в измерительной аппаратуре) ламповые генераторы оказываются более предпочтительными.

Необходимо отметить, что показатели стабилизаторов, построенных на полевых транзисторах, весьма близки к показателям лам-



новых стабилизаторов; поэтому эти стабилизаторы находят все более широкое применение.

8.4. КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ СО СТАБИЛИЗАТОРАМИ ТОКА

Как уже указывалось выше, принцип действия подавляющего большинства схем генераторов пилообразного напряжения основан на использовании заряда или разряда конденсатора во время рабочего хода через стабилизатор тока. Учитывая принципиальную общность почти всех применяемых на практике схем генераторов, целесообразно рассматривать их как варианты одной и той же схемы. При этом они отличаются друг от друга, главным образом, лишь способом создания напряжения смещения Е в цепи стабилизатора тока. По этому классификационному признаку различают следующие типы генераторов:

1. Генераторы, в которых стабилизатор тока реализован в виде отдельного структурного элемента со специальным источником напряжения Е; примеры таких генераторов рассматриваются в разд. 8.5 и 8.6;

2. Генераторы, в которых источник напряжения Е стабилизатора тока реализован в виде заряженного конденсатора Се- Подобный генератор рассматривается в разд. 8.7. Необходимо отметить, что этот генератор по другому классификационному признаку часто относят к группе компенсационных схем [7]. Идея построения таких схем основана на том, что стабилизация зарядного (или разрядного) тока конденсатора С может быть достигнута, если последовательно с ним включить источник напряжения, величина которого изменяется по тому же закону, что и на конденсаторе С, но имеет обратную полярность. Роль такого источника напряжения выполняет усилитель. В зависимости от способа включения усилителя различают схемы с положительной и отрицательной обратной связью.

На рис. 8.9а показан вариант функциональной схемы компенсационного генератора с положительной обратной связью: если коэффициент усиления усилителя /Со - -f 1, то повышение потенциала в точке Ui при заряде конденсатора С компенсируется точно таким же повышением потенциала в точке а? и зарядный ток i

4 с

Рис. 8.9

1 I



останется неизменным. Конечно, в практических схемах вследствие того, что коэффициент усиления Ко не остается в процессе работы постоянным и точно равным + 1, а также в результате нестабильности других параметров схем, наблюдается определенное непостоянство тока i и большее или меньшее значение коэффициента нелинейности напряжения на конденсаторе и выходного напряжения Ыбых- Генератор, описанный в разд. 8.7, реализует функциональную схему рис. 8.9а, и поэтому его называют компенсационным генератором с ПОС (положительной обратной связью).

3. Генераторы, в которых роль источника напряжения Е стабилизатора тока выполняет источник питания схемы. Подобный генератор рассматривается в разд. 8.8. Этот генератор по другому классификационному признаку относится к компенсационным генераторам с ООС (отрицательной обратной связью).; функциональная схема такого генератора показана на рис. 8.96.

Если в этой схеме коэффициент усиления имеет бесконечно большую величину, то напряжение на входе усилителя и- О («вых = Uc) и зарядный ток i постоянен. Конечно, в реальных схемах Ко Ф оо, но при достаточно большом значении Ко изменение зарядного тока i по мере заряда конденсатора С мало и коэффициент нелинейности также мал. Заметим, что в соответствии с функциональной схемой рис. 8.96 строятся интегрирующие операционные усилители, предназначенные для реализации математической операции интегрирования. Действительно, при достаточно

большом коэффициенте усиления Ко и к, 0,,Ывых I I "с1 = " J i = Eo/R или, о общем случае, i » Ujix{t)fR [если вместо источника £0 действует источник изменяющегося напряжения Ыбх(0] и,

следовательно, их (О J «вх (О

8.5. ГЕНЕРАТОРЫ ЛИНЕЙНО РАСТУЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ

В настоящем разделе рассматриваются два варианта схем (рис. 8.10а и 8.106) генератора линейно растущего напряжения; они состоят из описанных в предыдущих разделах элементов - стабилизатора тока с отрицательной обратной связью на транзи-i:i сторе Гг и управляемого ключа (транзистор Ti); элементы CR \" составляют входную разделительную цепь. Варианты схем отли-1 чаются использованием различных типов транзистора Гг.

В стабилизаторе тока (рис. 8.10а) применен транзистор Гг типа п-р-п. При этом оказывается возможным применять источник напряжения Е, оба полюса которого находятся под постоянным потенциалом относительно заземленной точки. Это условие, как известно, по возможности должно быть выполнено при построении любой схемы. При использовании в качестве Гг транзистора типа р-п-р (рис. 8.106) потенциалы обоих полюсов источника Е относительно заземленной точки изменяются во время работы схемы. Это



[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]

0.0013