Sawtooth генератор

Генераторите могат да работят в режим на възбуждане самостоятелно или стендбай режим, когато периодът на трионообразна напрежение пулс се определя от началната импулс.

Наречен трионообразна напрежение електрически трептения (импулси), които се получават чрез превръщане на DC източник на енергия в електрическа енергия трептения.

Sawtooth напрежение - напрежение, което увеличава или намалява пропорционално на времето в рамките на определен период от време (линейно), и след това се връща към първоначалното ниво (Фигура 1).

Фиг. 1. PN Параметри

Трионообразно напрежение може да бъде линейно повишават или понижават линейно и се характеризира с параметри:

- продължителност напред (работа)

и обратно

- амплитуда на изходното напрежение

- повторение период T

- първоначалното ниво на U0

- нелинейност коефициент Е, характеризиращи степента на отклонение на реалния трионовидното напрежение от напрежението се променя линейно.

Vmax = когато т = 0 и Vmin = когато т = TPR - скорост на изменение на трионообразна напрежение, съответно, в началото и в края на хода на буталото напред.

Независимо от практическото прилагане на всички видове GPN могат да бъдат представени като единична еквивалентна верига (Фигура 2)

Тя включва захранващ източник Е, зареждаща резистор R, който може да се разглежда като вътрешно съпротивление на източник на захранване, кондензатор C - устройство за съхранение на енергия, електронен ключ К и съпротива от отговорност резистор R, равна на вътрешното съпротивление на затворения ключ.

Фиг. 2. еквивалентна верига GPN

Първоначално ключ K е затворен и кондензатор определен първоначален нивото на напрежение

При отваряне ключ кондензатор започва да изпълнява чрез освобождаване резистор R, и напрежението в варира експоненциално

където

- константа време на зареждане на кондензатор верига.

В момента GPN с малка стойност на коефициента на нелинейност и ниска зависимост от съпротивлението на товара е създаден въз основа на интегрирани усилватели.

Генератор базирани ОС обикновено изработена от интегратор верига (за малък коефициент нелинейност и нисък импеданс натоварване).

Предложената схема и нейното функциониране диаграмата Фиг.2 има следния вид:

В тази верига на изходното напрежение се усилва от операционен усилвател на напрежението на кондензатора С като OS покрит (R1, R2, източник Е0) и (R3, R4, източник E3). FPG операция се контролира от транзистора VT1

FPG операция се контролира с помощта на ключ единица (KU) на транзистора VT1.

Ключовата устройството може да се прилага в биполярен транзистор, контролирана от импулси с положителна полярност.

Транзистор (KU) наситен (отворите) за положителни половин периоди Uin. и когато отрицателен е в режим на изключване (затворен), на ръба на трионообразна напрежение се генерира по време на действието на отрицателен импулс на входа (CS). В паузите между импулсите на входния транзистор е затворена и кондензатор зарядния ток

от istochnikaE. и резистор R3.

волтаж

, образувана от кондензатор се подава към неинвертиращия вход на операционния усилвател, работещи в линеен режим с коефициент на усилване неинвертиращ вход

В резултат на това усилвател изходното напрежение се създава на

, и на rezistoreR4 - напрежение, равно

което създава ток

, преминаващ през кондензатор в същата посока като ток

Следователно зареждане кондензатор ток в интервалите между входните импулси е

Тъй като зареждането на кондензатор ток

намалява и напрежението в кондензатор на входа на оперативните увеличава усилвателя. Ако печалбата на инвертиращия му вход е по-голям от един, напрежението в rezistoreR4 и ток, преминаващ през него

също се увеличи. При избора на печалбата може да осигури висока линейност на трионовидното напрежение.

Вземем примера на работа GPN нашата схема за получаването на желаната продължителност на Проследете добавка emmiternuyu верига транзистор VT1 резистор R6. Съпротивлението R5 ограничи база ток на транзистора в режим на насищане. Ние считаме, че процесите, които протичат в тази схема. Нека входящия действа продължителност на импулса

, което води до отключването на транзистора. Ако приемем, че незначителен спад на напрежението през кръстовищата транзисторни отворени, напрежението в кондензатор при първоначалното време, е приблизително равна на падането soprotivleniiR6

Силата на обратна връзка е равна на колектор ток на транзистора

На свой ред, токовете чрез съответното съпротивление са дадени

Амплитудата на шофиране пулса

Тя трябва да бъде по-голяма от стойността

В изходната верига има постоянно ниво на напрежение, равно на

По време

транзистор затворен и кондензатор започва да се зарежда. Процеси, протичащи във веригата, описан от следните уравнения

Представяме нотацията

, след това получената уравнение може да бъде пренаписана като

Този нехомогенен първи ред диференциално уравнение чиито разтвор има формата

Константата на интеграция е намерена от началните условия (1). защото в началния път

, на

, следователно (8) може да се запише като

Тогава изходното напрежение ще варира в съответствие със закона

тук

Той има същото значение, както преди.

Тъй като напрежението на изхода на системата, чрез такт, трябва да бъде равна на

, където

- амплитудата на трионообразна напрежение, след решаването (9) по отношение на времето, ние получаваме

По същия начин, за веригата за освобождаване от отговорност, като се има предвид, че

Изчисление схема.

За правилното функциониране на веригата изисква печалбата на инвертиращия вход е по-голяма от единство. нека

, rezistorR2 изберете наименованието на 20 ома, тогава R1 = 10 ома.

Ние се изчислява съотношението на входа неинвертиращия на печалбата.

Изисква се осигури коефициент нелинейност 0.3%. тогава константата на кондензатор време такса трябва да бъде не по-малко от стойността

След това, на изходното напрежение се променя непрекъснато в съответствие със закона:

Така че, ако сте задали

Б,

= 1067

тогава К = = = 0,014, при условие, че захранващото напрежение на транзистор вериги 15 Б.

Като се има предвид по-рано получените символи, се изчислява съотношението на устойчивост на резистори R3 и R4

Нека съпротивление във веригата колектора на транзистора R3 = 10 ома, след получаване на това, че R4 = 20 Kohm.

На свой ред, с, а оттам и на капацитет ще бъде около 224 PF, 220 PF избират.

Ние се пристъпи към изчисляване на веригата за освобождаване от отговорност. С оглед изпълнение на схема притежава

Заместването в (13) на формула (11), по отношение на решаване R6, получаваме

От това следва, чрез заместване на числени стойности, които R6 = 2 милиома.

Експресионен за обратния път

Ако изразът (9) се различава по отношение на времето и умножено по C1, коефициентът на напрежение нелинейност се определя по формулата

Въз основа на проучвания, се пристъпва към параметрите за изчисляване и избор на елементи на схемата.

Токът, протичащ когато транзистор е открита през R6 оценката на устойчивостта на базата на следния мотивите. По време на превключване всички кондензатор напрежение прилага към съпротивление, така че токът протича през него

Universal Analytics.

Както ключът може да се използва с подходящ транзистор параметри тип KT342B. Resistor R5, ограничаване на база ток, ние избираме от порядъка на 1 Kohm. Тъй като максималната колектор ток 50 тА, и текущата фактор усилване 200, основата ще бъде равна на насищане ток от 250 иА, по този начин през резистор напрежение е 0,25 V. приемем насищане напрежение на база-емитер - 1 V. на напрежението в резистор R6, когато максималният ток, преминаващ през R3 и R4 до R6 добавеното количество до 6.08 V. Така надежден отключване на транзистора и задържането му в отворено положение изисква амплитуда на импулса на 8 V.

На следващо място, да направи избор на операционен усилвател. Максимално напрежение на изхода на веригата достига 15 V. Тъй усилвателя указател 157 За да изберете UD1 със следните параметри:

Изберете частите на стандартната интервала С1-K10 = 7V. 220 PF.

За да изберете резистори извършват изчисляване на максималните мощности: