Генератор папруги пилкоподібної форми без засобів стабілізації заряду конденсатора
Генератори пилкоподібної напруги
Генератори, напруга яких лінійно змінюється, призначені для створення напруг розгортки (пилкоподібної форми), для отримання часових затримок імпульсних сигналів, для модуляції імпульсів за тривалістю тощо.
Напруга, яка лінійно змінюється, характеризується наступними параметрами:
а) максимальним значенням Uм ;
б) тривалістю робочого ходу tр ;
в) тривалістю зворотного ходу tо;
г) коефіцієнтом нелінійності
x={ u¢(о)- u¢(tр) }/ u¢(о),
де u¢(о), u¢(tр) – швидкості зміни напруг в часі відповідно на початку і в кінці робочої ділянки.
Рис. 1. Генератор напруги пилкоподібної форми б) та часові діаграми вхідних та вихідних напруг а)
Формування пилкоподібної напруги базується на чередуванні процесів заряду і розряду конденсатора. У наведеній схемі (рис. 1) використовують початкову ділянку заряду конденсатора для отримання напруги, яка змінюється за лінійним законом. Функцію елемента, який створює коло для швидкого розряду конденсатора, виконує транзистор. Розряд конденсатора відбувається на ділянках tп , коли транзистор повністю відкритий (очевидно, що Rб підбирається саме таким чином) і працює в режимі насичення (на верхній межі своїх можливостей).
Лінійна ділянка напруги uвих формується напругою заряду конденсатора, коли транзистор закритий вхідним імпульсом напруги тривалістю tp. За умови закритого стану тиристора (струмом Іко нехтуємо) характер зміни напруги конденсатора визначається рівнянням
uc(t) =Eк(1- e -t /t). (1)
Стала часу τ = С·Rк заряду конденсатора вибирається за умови τ >> tр .
Оскільки для конденсатора справедлива залежність duc / dt = ic /C , то коефіцієнт нелінійності може бути знайденим за значеннями струмів конденсатора І(о), І(tр) відповідно на початку та в кінці робочої ділянки
x ={ І(о)- І(tр) }/ І(о), (2)
де І(о)=Ек/Rк , a І(tр)=( Ек –Uм ) /Rк . З врахуванням останніх залежностей для даної схеми коефіцієнт нелінійності x = Uм/ Ек .