Генераторы линейно изменяющегося напряжения (глин).

ГЛИН – электронное устройство, у которого выходное напряжение, в течении относительно длительного интервала времени (t_пр) нарастает почти линейно от начала уровня до предельного значения, а затем, за короткий интервал (t_обр) возвращается к исходному состоянию. Основные параметры ГЛИН: Um – амплитуда, t_пр – длительность рабочей стадии, t_обр – длительность стадии восстановления, Т – период.

Назначение ГЛИН разнообразно, но наиболее широкое они получили для развертки – луча по экрану ЭЛТ.

Принцип работы ГЛИН основан на использовании интегрирующей цепи (конденсатора) совместно с – ключом (транзистор).

С приходом отрицательного импульса U_вх < 0 на базу VT₂ (интервал t₁ - t₂) VT₂ переходит в закрытое состояние. Конденсатор С₂ заряжается током I_з по цепи - +Е_кR₃ эмиттер коллектор VT₁ Е_к. Напряжение на конденсаторе, а, следовательно, и на нагрузке возрастает по линейному закону, так как постоянная времени τ = R₃ С₂ велика, и ток заряда постоянный по величине. Стабилизация тока заряда достигается путем стабилизации напряжения на базе VT₁ с помощью VD₁ и R₂.

При отсутствии входного импульса (интервал t₂ - t₃) VT₂ открывается за счет смещения на базе через R₁. Сопротивление VT мало, и конденсатор быстро разряжается по цепи коллектор – эмиттер VT₂. Выходное напряжение падает почти до 0. Последний отрицательный входной импульс закроет VT₂ и повторит процесс. Основной недостаток – влияние нагрузки R_н на значение зарядного тока. При этом, чем меньше R_н, тем больше влияние нагрузки и больше нелинейность.

Для низкоомной нагрузки лучшей является схема ГЛИН на операционном усилителе (ОУ).

В этой схеме, на элементах R₂, VT, С выполнен ГЛИН, выход которого подключен к неинвертируемому входу ОУ. Управляющим элементом схемы является VT. При закрытом VT (U_вх = 0) конденсатор заряжается от Е_з через R₂, а при открытом VT (U_вх> 0) идет процесс разрядки конденсатора по цепи коллектор – эмиттер VT, напряжение на конденсаторе управляет работой ОУ. То есть напряжение на выходе ОУ, представляющее собой усиленное значение напряжения на конденсаторе ОУ, практически не влияет на процесс зарядки конденсатора, поэтому нарастание напряжения в интервале времени процесса разрядки при τ = R_сС > Т идет по линейному закону.

Параметрические стабилизаторы.

Стабилизатор (С) – устройство, предназначенное для автоматического поддержания напряжения на нагрузке при изменении напряжения питающей сети тока нагрузки. На входные клеммы С подается напряжение выпрямителя, а к выходным подключается нагрузка. Основным параметром С является коэффициент стабилизации.

К_ст = , где U_вх и ΔU_вх – входное напряжение стабилизатора и его изменение; U_вых и ΔU_вых – соответственно выходное напряжение и его изменение.

При изменяющемся токе нагрузки (I_н) его влияние на выходное напряжение оценивается выходным сопротивлением:

Rвых = .

В параметрических стабилизаторах используются элементы с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Такими элементами могут быть полупроводниковые стабилитроны, у которых при больших изменениях тока напряжение изменяется мало. В нормальном режиме, при некотором входном напряжении, напряжение на стабилитроне, VD и нагрузке R:

U_вых = U_вх – (I_ст + Iн)R_б.

При увеличении входного напряжения резко возрастает ток через стабилитрон Iст, увеличивается падение напряжения на балластном резисторе Rб, что компенсирует увеличение входного напряжения, и напряжение нагрузки меняется мало.

При снижении входного напряжения ток I_ст быстро уменьшается, уменьшается падение напряжения на R_б. Выходное напряжение поддерживается на прежнем уровне. Коэффициент стабилизации для этого типа стабилизаторов составляет 20 – 50.