Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях

ное время релаксации, в течение которого на одновибратор нельзя

подавать запускающий импульс (иначе будет сокращена длитель-

ность выходного импульса). Эти недостатки отсутствуют у одно-

вибратора, выполненного на специализированных ИМС, называе-

мых аналоговыми таймерами.

Генератор прямоугольного и треугольного напряжений

Как видно из диаграммы на рис. 10.32,б, в схеме мультивиб-

ратора формируется напряжение не только прямоугольной формы,

но и формы, близкой к треугольной (на конденсаторе). Времязада-

ющая RC -цепь мультивибратора выполняет приближенное интег-

рирование выходных прямоугольных колебаний. Заменив эту цепь

интегратором на ОУ, получим генератор, на одном из выходов ко-

торого формируются прямоугольные, а на другом – треугольные

колебания (рис. 10.34). Здесь на усилителе ОУ1 выполнен неинвер-

тирующий триггер Шмитта, а на ОУ2 – интегратор.

Рис. 10.34. Схема генератора прямоугольных и треугольных

колебаний

Интегратор интегрирует постоянное напряжение, имеющее-

ся на выходе триггера Шмитта. Когда выходное напряжение ин-

тегратора достигает порога срабатывания триггера Шмитта, на-

пряжение на его выходе U 1 скачком меняет свой знак. Вслед-

ствие этого напряжение на выходе интегратора начинает изме-

няться в противоположную сторону, пока не достигнет другого

порога срабатывания триггера Шмитта. Изменяя постоянную

интегрирования RC , можно перестраивать частоту формируемо-

го напряжения в широком диапазоне. Амплитуда треугольного

– 235 –

Л.В. Кропочева. «Усилительные устройства»

напряжения U 2 зависит только от установки уровня срабатыва-

ния триггера Шмитта U П , который для данной схемы включения

триггера составляет U M R1 / R 2 ( U M – по-прежнему напряжение

насыщения ОУ).

Период колебаний генератора равен удвоенному времени, ко-

торое необходимо интегратору, чтобы его выходное напряжение

изменилось от − U П до + U П . Отсюда следует, что T = 4 RC

R

1

.

R2

Таким образом, частота формируемого напряжения не зави-

сит от уровня напряжения насыщения операционного усилителя.

Условия возбуждения

На рис. 10.35 показана блок-схема генератора. Усилитель

усиливает входной сигнал в K U раз. При этом между выходным

U ВЫХ и входным U ВХ напряжениями усилителя возникает фазо-

вый сдвиг ϕ . К выходу усилителя подключена схема частотно-

зависимой обратной связи, которая может представлять собой,

например, колебательный контур. При этом напряжение, исполь-

зуемое для осуществления обратной связи, составляет β U ВЫХ .

Обозначим аргумент комплексного коэффициента звена обратной

связи β символом ψ .

Рис. 10.35. Блок-схема электронного генератора

Условием генерации стационарных колебаний замкнутой схе-

мой является равенство выходного напряжения схемы обратной

связи и входного напряжения усилителя. Это условие записыва-

ется следующим образом:

U

βU ВЫХ = U BX = ВЫХ

КU .

– 236 –