Формирователи управляющего напряжения.

Основной задачей ФУН является формирование прямоугольных импульсов, моменты времени появления которых совпадают с моментами перехода через 0 входного сигнала. ФУН – это такое устройство , которое формирует прямоугольные импульсы, фронты которых совпадают с моментами перехода через 0 входного сигнала.

Простейшим устройством является компаратор:

На инвертирующий вход подается напряжение. При входном сигнале, превышающем нулевой уровень насыщ./Ки= U компаратор находится в насыщенном состоянии, причем если сигнал превышает уровень U опорн., то на выходе –Uнас. Если сигнал ниже нулевого уровня, то компаратор находится в +Uнас. В 1 в качестве Uоп. – ноль.

рекомен-

дуется эта

схема

R – выбирается исходя из предельно допустимых параметров компаратора (чтобы не сгорел).

Основным недостатком данной схемы является наличие многократного переключения компаратора в интервалы времени соответствующие моментам перехода через ноль. Это явление обусловлено наличием шума во входном сигнале (в Uоп. тоже может быть шум) для устранения этого явления используют цепь положительной обратной связи. ПОС или компаратор с гисторезистором:

В данном случае:

Данная схема отличается от предыдущей наличием двух резисторов.

При достижении входного напряжения + * Uн. выходной сигнал меняется на противоположный –Uнас., но при этом изменяется и порог переключения компаратора. И если шум или флуктуация входного напряжения не превышает порога переключения, то компаратор повторно не переключается. Этим достигается отсутствие дребезга при переключении.

Основной недостаток в том, что моменты перехода через ноль не совпадают с моментами переключения компаратора (т.е. существует фазовый сдвиг.).

Для уменьшения фазового сдвига в ФУН на основе триггера Шмидта перед последним устанавливают усилитель ограничитель. Т.е. если бы удалось увеличить крутизну изменения входного сигнала в области перехода через ноль, то и фазовый сдвиг существенно бы уменьшился. Для этой цели используют усилитель ограничитель коэффициент усиления которого для малых сигналов очень высок, а для больших мал.

Самый простой вариант:

При небольших входных сигналах диоды заперты и в обратной связи стоит сопротивление запертого диода на уровне сотни кОм. Коэффициент усиления при этом очень высок и входной сигнал в области в моменты перехода через ноль усиливается на этот коэффициент усиления. Когда диоды открыты, коэффициент усиления низкий и выходной сигнал не превышает напряжение на открытом диоде. При этом области входного сигнала соответствующие моментам перехода через ноль резко увеличивают свое крутизну.

Схема формирователя опорного напряжения.