4. Генераторы на оу

Управляемый генератор сигнала пилообразной формы.Ге­нератор (рис. 11.16) состоит из порогового устройства и интегра­тора. Выходное напряжение отрицательной полярности порогового устройства, построенного на ОУDA1, подается на вход интегратора. Конденсатор С, включенный в цепь ООС, постепенно заряжается. На выходе ОУDA2 формируется линейно нарастающий сигнал. Когда на неинвертирующем входе ОУDA1 будет нулевой потенци­ал, произойдет ее переключение. Выходной сигнал положительной полярности проходит через диод и разряжает конденсатор. Когда конденсатор полностью разрядится, ОУDA1 вновь вернется в ис­ходное состояние и начнется новый цикл формирования выходного сигнала. Частота следования выходного сигнала определяется вы­ражениемf = 3/C(R₃ + R₄).

Генератор на ОУ К153УД1.Генератор треугольных импульсов (рис. 11.17, а) построен на двух ОУ. Первый ОУ выполняет функции интегратора, а второй является пороговым элементом. Напряжение на выходе ОУDA1 линейно возрастает (убывает). Когда оно срав­няется по абсолютному значению с выходным напряжением ОУDA2, переключится второй ОУ и на делителеR5, R6 изменится полярность напряжения. В этом случае выходной сигнал ОУDA1 будет линейно убывать (возрастать). В последующий момент про­изойдет сравнение выходного сигнала ОУDA1 с порогом закрыва­ния ОУDA2. Произойдет вторичное переключение ОУDA2. Зави­симость периода сигнала треугольной формы от коэффициента передачи ОУDA2 показана на рис. 11.17,6.

Генератор на однопереходном транзисторе с усилителем.Гене­ратор пилообразного сигнала (рис. 11.18,а) построен на ОУ, кото­рый выполняет функции интегратора. Скорость нарастания выход­ного сигнала зависит от входного напряжения. Когда напряжение на выходе ОУ достигнет 8 В, открывается однопереходный транзи­стор. Положительный импульс на резистореR2 проходит через диод, и разряжается интегрирующий конденсатор. Зависимость ча­стоты выходного сигнала от на­пряжения на входе показана на рис. 11.18,б.

Рис. 11.16 Рис. 11.17

Генератор с двойной ПОС.Ге­нератор (рис. 11.19,а) состоит из интегратора, выполненного на ОУDA2. Когда ОУDA2 переключа­ется, на его неинвертирующий вход подается напряжение ПОС, которое определяет порог срабатывания схемы. С потенциометраR4 на неинвертирующий вход ОУDA1 действует вторая ПОС. Если величина этой связи меньше порога открывания ОУDA2, то передний фронт импульсного сигнала на выходе ОУDA1 пройдет через конденсатор С1 на инвертирующий его вход. С этого момента начинается про­цесс заряда конденсатора С1. Напряжение на выходе ОУDA1 мед­ленно увеличивается. Когда оно достигнет порога открывания ОУDA2, происходит переключение ОУDA2. Начинается процесс разряда конденсатораС1. Частота следования импульсов выходно­го сигнала определяется выражениемf=K₂/4RC(K₁-K₂);

Рис. 11.18

Рис. 11.19

Рис. 11.20

K₁ = R₂/(R₂+R₃); K₂ = R'₄/(R'₄+R"₄). В зависимости от уровня сиг­нала ПОС в ОУDA1 можно регулировать ступеньку выходного сигнала. Максимальное значение, ДEопределяется напряжением на делителеR2, R3. На рис. 11.19,6 приведены эпюры напряжения в гонках схемы.

Запускаемый генератор сигнала.Выходное напряжение (рис. 11.20, а), формируемое на конденсатореСЗ, равно U₃= = (t/C₃)I₂. Конденсатор заряжается линейно возрастающим токомI₂=U₂/R₅транзистораVT2. Управление коллекторным током тран­зистораVT2 осуществляется напряжением на конденсатореС2 (U₂= (t/С₂)I₃). Это напряжение зависит от тока транзистораVT3 (l₃=U_Б/R₄). В результатеU₃ = U_б t²/C₂C₃R₄R₅. Для указанных на схеме номиналов элементов частота выходного сигнала равна 5 кГц. Сброс конденсаторовС2 иСЗ осуществляется внешним сиг­налом через транзисторыVT4 иVT1. На рис. 11.20,6 приведены эпюры напряжения в разных точках схемы.

Формирователь сигнала вида sec x. Формирование функцииsecx осуществляется от входного гармонического сигнала. Схема (рис. 11.21, а) может работать от единиц герц до сотен килогерц. В первом транзисторе происходит ограничение входного сигнала с амплитудой 2,5 В. Второй транзистор увеличивает крутизну фронтов прямоугольного сигнала и меняет его фазу. Сигнал на коллекторе транзистораVT2 суммируется с входным сигналом на резистореR6. Выходной сигнал выбирается в определенной точке потенциометра так, чтобы можно было установить определенное значение глубины впадины функцииsec я. Следует заметить, что эта схема формирования может давать погрешность в некоторых точках до 10%. При увеличении амплитуд меандрового и гармонического сиг­налов погрешность уменьшается. Для увеличения точности форми­рования функцииsec а; можно поставить на входе схему диодного ограничения (рис. 11.21,6). Роль этой схемы заключается в том, чтобы сгладить вершины гармонического сигнала. С пом-ощью до­полнительной схемы точность моделирования может быть повыше­на до 5%.

Рис. 11.21