46. Гпн со стабилизацией тока заряда.

Для из (3), что необходимо задержать конденсатор постоянным во времени током. Для этого в цепи заряда конденсатора устанавливается токостабилизирующий элемент, выполняемый обычно транзистором, включенным по схеме с ОБ или ОЭ. Принцип стабилизации тока основан на свойствах коллекторных ВАХ транзистора, согласно которымI_K, т.е. ток заряда, слабо зависит от напряжения U_КБ или U_КЭ и I_Э = const или I_Б = const. Схемы со стабилизацией тока заряда позволяют полнее использовать напряжение питания. При этом U_M близко к Е_К, а достаточно мал.

Примером построения такого ГПН является схема:

В этой схеме с помощью стабилитрона VD1и резистора R_Э задается постоянный ток эмиттера VT2.

и соответственно ток заряда конденсатора С: .

В интервале t_П транзистор VT1 открыт и насыщен через резистор R1 и через него протекает ток I_K1 = I_K2, а напряжение на конденсаторе С близко к 0. При воздействии входного напряжения отрицательной полярности VT1 заперт, ток i_Cзар = I_K2, а линейно увеличивается. Величина отношенияI_K2 / C выбирается из требований к значению U_M. При U_M приблизительно равном Е_К получаем: . При холостом ходе ГПН линейность выходного напряжения очень велика.

При подключении нагрузки часть зарядного тока будет ответвляться в цепь R_H, причем с увеличением U_C этот ток будет расти. Поэтому подключение нагрузки вызывает существенное снижение линейности напряжения и уменьшение амплитуды U_M. Поэтому такие схемы применяют с высокоомной нагрузкой, либо подключают через эмиттерный или истоковый повторитель.

47. Гпн на основе оу.

В настоящее время генераторы с малым коэффициентом нелинейности (менее 0,01) и низкоомным выходом строятся на основе ОУ, включенных, как правило, по схеме интегратора. Одна из таких схем и диаграммы ее работы имеют вид:

В этой схеме выходное напряжение представляет собой усиленное операционным усилителем напряжение на конденсаторе С. ОУ охвачен как ООС (R1, R2, источник Е₀), так и ПОС (R3, R4, источник Е₃). Управление работой ГПН осуществляется с помощью транзистора VT1 c напряжением U_{КЭ нас} приблизительно = от 50 до 300 мкВ. При подаче на его базу входного импульса U_BX длительностью t_П (рис. 2б) транзистор насыщается, конденсатор С разряжается практически до 0 в течение времени обратного хода t_OX (рис. г). В интервале t_PX = t₂ – t₁ ОУ работает в линейном режиме. При допущении, что U_ДИФ = U₀ = 0, имеем: U^- = U⁺ = U_C. Тогда для протекающего по цепи ООС тока справедливо: , откуда:

(4).

Сумма токов в цепи ПОС равна нулю, поэтому (5). Подставим (4) в (5) с учетом того, что, получим:

(6).

Линейность U_C зависит от соотношения сопротивлений резисторов, определяющих сомножитель при U_C в (6). При R3 > (R1R4) / R2 и R3 < (R1R4) / R2 кривая напряжения U_C получается соответственно вогнутой или выпуклой формы, а при R2 / R1 = R4 / R3 (7) напряжение на конденсаторе изменяется линейно во времени:

(8)

Выражение (8) с учетом (7) имеет вид:

(9).

Отсюда следует, что для схемы на рис.2 Е_З > E₀, поэтому получается нарастающее линейное напряжение.