Генератор линейно-изменяющихся напряжений (глин).

Параметры, характеризующие данную картинку:

1. Начальное напряжение (остаточное напряжение на насыщенном транзисторе).

2. длительность рабочего хода.

время восстановления.

длительность периода.

3. скорость нарастания (определяет угол наклона).

4. коэффициент нелинейности.

5. коэффициент использования напряжения питания.

Существуют две схемы реализации ГЛИН: последовательная и параллельная.

Последовательная схема глин параллельная схема глин

На этих схемах: ключ,зарядное устройство.

Схема простейшего ГЛИН:

Роль зарядного устройства выполняет через это сопротивление заряжается конденсатор.

Роль ключа выполняет транзистор – через него конденсатор разряжается.

Постоянная времени определяется входным конденсатором , значение больше, чем период выходного напряжения ГЛИН.

Имеем схему, преобразующую входной линейный (прямоугольный) сигнал в линейно-изменяющийся. Линейный участок маленький, поэтому коэффициент использования будет маленьким.

Задача.

Рассчитать все величины, которые характеризуют изменение напряжения в схеме.

Решение:

Когда ключ замкнут:

–напряжение, которое остается на транзисторе, когда он насыщен.

, где

В момент размыкания ключа напряжение на емкости :

(начальный наклон):

(конечный наклон):

Коэффициент нелинейности:

Максимальное напряжение:

Коэффициент использования напряжения питания:

Коэффициент нелинейных искажений:

Если захотим, чтобы и.

Если вместо источника напряжения будем использовать источник тока, то получим идеальный ГЛИН.

(в случае получаем уравнение прямой).

, так как схема с ОБ.

(то есть, используется весь диапазон напряжения питания).

Можно собрать качественный ГЛИН и на ОУ.

Простейший глин на оу.

Транзистор в обратной связи выполняет функцию ключа, восстанавливает процесс разряда.

Временные диаграммы этого устройства:

А может быть такая картина:

Время обратной работы неоправданно возрастает.

Скорость нарастания больше, раньше уйдем в насыщение:

Необходимо, чтобы участок разряда конденсатора был максимально узким, и чтобы конденсатор успевал максимально разряжаться.

Для идеализированного ОУ :

где начальные условия (напряжение, от которого ГЛИН начинает работать),

формула, описывающая график изменения напряжения на выходе интегратора.

В нулевой момент времени:

Сопротивление замкнутого ключа мало .

точка заряда конденсатора . Конденсатор разряжается не полностью

где выражение для идеального ГЛИН (выходное напряжение линейно зависит от времени),

погрешность.

Рассмотрим такт заряда емкости:

очень мал, так как .

Так как получился очень малым, мы получили очень хороший ГЛИН.

зависит от длительности импульса:

Но, , в противном случае мы достигнем насыщения и получим, так называемую, «полочку» в форме выходного сигнала.

Теперь рассмотрим такт разряда емкости:

Ток разряда:

Чем больше сопротивление , тем медленнее происходит разряд. Сопротивлениеограничивает, чтобы он не достиг максимально допустимого значения.

Пример:

Выбрать величину , параметрыи.

Решение.

лучше брать большое, но помнить, что чем больше емкость , тем дольше она разряжается.

Мы рассмотрели процесс разряда.

Самостоятельно рассмотреть процесс заряда и выбрать параметры и.