Меню

Временная диаграмма генератора пилообразного напряжения

Общие сведения о генераторах пилообразных импульсов (ГПИ).

Напряжением пилообразной формы называется такое напряжение, которое в течении некоторого времени изменяется по линейному закону (возрастает или убывает), а затем возвращается к исходному уровню.

Генератор пилообразных импульсов — устройство, формирующее последовательность пилообразных импульсов.

Назначение генераторов пилообразных импульсов.

Предназначены для получения напряжения и тока, изменяющегося во времени по линейному закону.

Классификация генераторов пилообразных импульсов:

По элементной базе:

* на интегральных микросхемах (в частности, на ОУ);

· генераторы пилообразного напряжения (ГПН) (другое название — генераторы линейно изменяющегося напряжения — ГЛИН);

· генераторы пилообразного тока (ГПТ) (другое название — генераторы линейно изменяющегося тока — ГЛИТ);

По способу включения коммутирующего элемента:

По способу повышения линейности формируемого напряжения:

· с токостабилизирующим элементом;

Устройство генераторов пилообразных импульсов:

В основе построения лежит электронный ключ, коммутирующий конденса­тор с заряда на разряд.

Принцип действия генераторов пилообразных импульсов.

Т.о., принцип получения возрастающего или падающего напряжения объясняется процессом заряда и разряда конденсатора (интегрирующего цепь). Но, т.к. поступление импульсов на интегрирующую цепь необходимо коммутировать, ис­пользуется транзисторный ключ.

Простейшие схемы генераторов пилообразных импульсов и их функционирование.

Схематично функционирование ГПИ выглядит следующим обра­зом:

Параллельная схема:

При размыкании электронного ключа конденсатор медленно, через сопротивление R заряжается до величины Е, формируя при этом пило­образный импульс. При замыкании электронного ключа конденсатор быстро разряжается через него.

Выходной импульс имеет следующую форму:

При смене полярности источника питания Е форма выходного сигнала будет симметрична относительно оси времени.

Последовательная схема:

При замыкании электронного ключа конденсатор быстро заряжается до величины источника питания Е, а при размыкании — разряжается через сопротивление R, формируя при этом линейно падающее напряжение пилообразной формы, которое имеет вид:

Читайте также:  Трансформатор выдает меньшее напряжение

При смене полярности источника питания, форма выходного напряжения Uвых(t) изменится на линейно возрастающее напряжение.

Таким образом, видно (можно отметить как один из главных недостатков), что чем боль­ше амплитуда напряжения на конденсаторе, тем больше нелинейность импульса. Т.е. необходимо формиро­вать выходной импульс на начальном участке экспоненциальной кривой заряда или разряда конденсатора.

2. Генераторы линейно изменяющегося напряжения.

Рассмотрим простейшие схемы и работу генераторов пилообразного напряжения.

Устройство генераторов пилообразного напряжения.

Генераторы пилообразного напряжения состоят из транзисторного ключа и кон­денсатора.

Рассмотрим одновременно последовательную и параллельную схемы генераторов пилообразного напряжения и сравним их работу.

Последовательная схема:

Временные диаграммы, отражающие работу данной схемы имеют вид:

Параллельная схема:

Временные диаграммы, отражающие работу данной схемы имеют вид:

На временных диаграммах

* tпр.х.и. — время прямого хода импульса;

* tоб.х.и. — время обратного хода импульса.

Т.к. конденсатор заряжается экспоненциально, то кривая напряжения нелинейная. Для линейности процесс должно выполняться условие tпр

Дата добавления: 2016-01-07 ; просмотров: 2319 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Временная диаграмма генератора пилообразного напряжения

Генератор пилообразного напряжения – генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), электронное устройство, формирующее периодические колебания напряжения пилообразной формы.

Генератор пилообразного напряжения может работать в двух режимах: режиме самовозбуждения и режиме с посторонним возбуждением.

Режим самовозбуждения характерен тем, что разрядный элемент на входе генератора пилообразного напряжения представляет собой пороговое устройство, которое срабатывает при некотором напряжении и разряжает конденсатор до нулевого напряжения, после чего снова запирается на время прямого хода.

Режим с посторонним возбуждением характерен тем, что разрядный элемент на входе генератора пилообразного напряжения представляет собой ключ, управляемый некоторым импульсным устройством (мультивибратор, триггер, одновибратор).

На рисунке 1 представлена схема генератора пилообразного напряжения.

Читайте также:  Что лучше защищает от скачков напряжения

Рис. 1 Схема генератора пилообразного напряжения

Простейший генератор пилообразного напряжения (рис. 1) состоит из интегрирующей цепи RКC и транзистора VT, выполняющего функции ключа, управляемого периодическими импульсами Uвх(t). Для получения пилообразного напряжения используют процесс заряда (разряда) конденсатора С. В отсутствие импульсов транзистор насыщен (открыт) и имеет малое сопротивление участка коллектор-эмиттер, конденсатор С разряжен (рис. 2).

Рис. 2 Временные диаграммы генератора пилообразного напряжения

При подаче коммутирующего импульса транзистор запирается и конденсатор заряжается от источника питания с напряжением +ЕК – прямой (рабочий ход, TР) ход. Выходное напряжение генератора пилообразного напряжения, снимаемое с конденсатора С, изменяется по закону

По окончании коммутирующего импульса транзистор отпирается и конденсатор С быстро разряжается (обратный ход, TО) через малое сопротивление эмиттер-коллектор.

Основные характеристики генератора пилообразного напряжения: амплитуда пилообразного напряжения ΔU, коэффициент нелинейности ε и коэффициент использования напряжения kE источника питания.

Источник



Генератор пилообразного напряжения (ГПН)

date image2014-02-02
views image5812

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Динистор можно использовать для получения линейно возрастающего напряжения, например, в генераторе развёртки осциллографа. Схема генератора пилообразного напряжения представлена на рис. 15.1.

Рис. 15.1. Схема генератора пилообразного напряжения

Схема представляет собой интегрирующую RC-цепочку, в которой параллельно конденсатору подключён динистор VD. Принцип работы схемы рассмотрим по её временной диаграмме, представленной на рис. 15.2.

Рис. 15.2. Временная диаграмма работы генератора пилообразного напряжения

На вход схемы подают напряжение Uвх, которое значительно (не менее чем в три раза) превышает напряжение включения динистора Uвкл. Это делается для того, чтобы напряжение на конденсаторе С на рабочем участке кривой заряда увеличивалось линейно. Штрих пунктирной линией показано изменение напряжения на конденсаторе, когда оно приближается по величине к Uвх.

Номинал резистора R выбирается таким образом, чтобы ток получился меньше, чем ток удержания динистора.

Читайте также:  Среднее квадратичное значение напряжения

Как только на вход схемы будет подано напряжение, конденсатор С начнёт заряжаться, и напряжение на нём будет возрастать. Когда напряжение на конденсаторе достигнет Uвкл динистора, динистор откроется, конденсатор С быстро (практически мгновенно) разрядится. Ток через динистор уменьшится до величины, меньшей тока удержания, динистор закроется, и процесс повторится снова. Если вместо постоянного резистора R включить переменный, то можно будет изменять частоту ГПН.

Источник