
- •5. Импульсные устройства
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Простейшие формирователи импульсов
- •5.3 Активные формирующие устройства
- •5.3.1 Ключ на биполярном транзисторе
- •5.3.2 Компараторы
- •5.3.3 Мультивибраторы на оу
- •Принцип работы схемы
- •5.3.4 Одновибратор на оу
- •5.3.5 Генераторы линейно изменяющегося напряжения
- •Параметры глин.
- •Глин на операционных усилителях
- •Описание работы схемы
5.3.4 Одновибратор на оу
Ждущий мультивибратор. Предназначен для формирования прямоугольного импульса напряжения требуемой длительности при воздействии на вход, некоторого запускающего импульса.
Основная схема ОВ - мультивибратор, в которой для создания ждущего режима работы параллельно конденсатору С1 включён диод VD1. При указанном на схеме включении VD1 схема запускается положительным импульсом.
В исходном состоянии UВЫХ =UֿВЫХ макс
U(+) = -æ UВЫХ m
U(-)=U(пр)VD1= 0.7В
Входной импульс переводит ОУ в состояние UВЫХм =U+ВЫХм; При этом посредством ПОС устанавливается U(+) = æ U+ВЫХ m, которое поддерживает насыщенное состояние ОУ.
Выходное напряжение ОУ обеспечивает заряд С1 до величины U(-) = æ U+ВЫХ m когда в соответствии с принципом работы компаратора происходит возврат ОУ в
исходное состояние (момент t2) UВЫХ = -UВЫХ m
Длительность выходного импульса tu = τ ln(1+R1/R2); τ=R3C1;
После момента времени t2 происходит восстановление исходного UС = 0
путём разряда С1 до U(пр)VD1 = 0.7В.
Время восстановления исходного состояния схемы:
tВ = τ ln((2R1+R2)/ (R1+R2));
5.3.5 Генераторы линейно изменяющегося напряжения
Широко применяются для получения временных задержек импульсов, модуляции их по длительности, создания развёртки электронного луча по экрану ЭЛТ. и т.д.
Линейно изменяющееся напряжение характеризуется максимальным значением выходного сигнала Um , длительностью рабочего хода tР, временем обратного хода t0 и коэффициентом нелинейности ε.
Принцип работы большинства схем ГЛИН основан на чередовании заряда и разряда конденсатора: через резистор с последующим усилением.
Параметры глин.
Um- максимальное значение выходного. напряжения (амплитуда импульса)
tp – длительность рабочего хода;
t0- время обратного хода;
ε – коэффициент нелинейности выходного напряжения
ε=(U’(0)-U’(tp))/U’(0);
U’( ) – производная выходного напряжения повремени.
ГЛИН на транзисторе (простейшая схема).
Схема – рис. 8 представляет собой насыщенный ключ на БТ (VT1, R1, R2), управляющий процессами заряда и разряда конденсатора С2 под действием входного напряжения.
В исходном состоянии (Uвх = 0), транзистор открыт (насыщен) и Uвых = 0. При подаче запирающего напряжения Uвх зап положительной полярности (для p-n-p транзистора) VT1 запирается, С1 заряжается от Ек через R2, формируя выходное напряжение ГЛИН.
Поскольку для ёмкости dUС/dt = iC/С , С = const
ε =(IС.(0) - IС(tp))/IС(0) или ε = (IC MАХ - IC MIN)/IC MАХ - за время рабочего хода
Для ГЛИН на БT
IС (0) = IC MAX = EK/RK; I(tP) = IC MIN = (EK - Um)/RK
ε =1/ Rk(EK - EK+ Um)/ EK/ Um= Um/ EK
Из полученного очевидно, что для получения малых ε необходимо снижать Um
Эффективность работы ГЛИН оценивается коэффициентом использования напряжения питания Ke = Um/EК
Комплексный показатель качества ГЛИН – его добротность δ = Ke/ E
Для
случая ГЛИН на БТ
δ = 1.