§ 45, Генератори пилкообразної напруги

Генератори пилкообразної напроти широко застосовуються для одержування тимчасових розгорток на екрані електронно-промене­вих трубок в осцилографах, телевізійних приймачахі інших при­ладах.

Пилкообразна напруга має наступні основні параметри (рис.

221 ); тривалість прямого робочого рух tпр; тривалість зворотного руху язв, і тривалість паузи tп період повторення Т; амплітуда Uм. Іноді для характеристики пилкообразної напру­ги застосовують середню швидкість прямого руху Рсер = Uм/ tпр. В деяких випадках тривалість паузи дорівнює нулю.

Генератори пилко образної напруги мають елемент, на якому

напруга зростає по лінійному закону, і схему керування трива­лістю прямого і зворотних рухів. Таким елементом може бути конденсатор, крива заряду або розряду якого містить участки, які близькі до лінійних,

Схема керування режимом заряду або розряду конденсаторів має зарядний або розрядний ланцюг і електронний ключ, за допомогою

якого встановлюється початкова напруга на конденсаторі. В залежності від схеми з’єднання ключа з конденсатором розрізнюють генератори з паралельним і послідовним з’єднанням ключа.

Найпростіший автогенератор пилкообразної напруги виконай на неоновій лампі (рис. 222 ). При включенні джерела живлення кон­денсатор С заряджається через опір R і напруга на ньому зрос­тає так, як. це показано на рис. 221. Час заряду визначається постійною часу кола τ=РС. Опір вибира­ють великим і заряд відбувається дуже повільно. Як тільки напруга на конденсаторі досягає потенціалу запалювання неонової лампи, вона загорається. При цьому опір лампи різко знижується і конденсатор С почне розряджатися до напруги затухання лампи. Коли газовий розряд в лампі затухає, то її опір заново різко зростає і конденсатор С почне знову заряджатися. Таким чином, на виході схеми виникає пилкообразна напруга.

Ця схема дуже проста, але вона забезпечити тільки приблизну форму напроти. Напруга повинна зростати прямопропор­ційно часу, тобто по лінійному закону, а заряд конденсатора відбувається по експоненційній кривій (рис. 221). В ланцюгах з великою постійною часу можна застосовувати невеличкі практич­но прямолінійні відрізки цієї кривої. Однак, це не дуже раціонально. Як показують розрахунку, при напрузі джерела живлення в 100 В, можливо - одержати напругу, яка змінюється лінійно в границях від нуля до 5...6 В. Тому^- застосовують більш сложні схеми:

Генератор на транзисторі. В телевізійних приймачах застосову­ють схеми на транзисторах і електронних лампах, які виробляють пилкообразну напругу .Генератор (рис. 223) складається з інтег­руючого РС-ланцюга і ключа. В початковому стані транзистор УТ відкритий і насичений. Отже, напруга на його колекторі і конденса­торі С2 складає близько нуля.

В той момент часу, коли на базу транзистора УТ подається позитивний запускаючий імпульс і транзистор запиняється, кон­денсатор С2 почне заряджатися. Таким чином, з бігом часу дія запускаючого імпульсу по відношенню напруги на конденсаторі зростає. Після дії запускаючого імпульсу транзистор відкривається і конденсатор почне розряджатися через транзистор. Потім процес відновлюється.

Генератор на електронній лампі. На сітку лампи подаються ім­пульси напруги прямокутної форми, які можна подавати від мультивібратора або блокінггенератора (рис. 224). Коли напруга на сітці негативна (позитивний імпульс відсутній), лампа заперта і конденсатор С2 починає повільно заряджатися через резистор Р2.Ланцюг заряду; плюс джерела Еа , резистор Р2, конденсатор С2, корпус, мінус джерела Еа. Опір Р2 підібрано таким чином, щоб заряд виконувався повільно і напруга на конденсаторі зро- стала поступово.

В той час, коли на сітку лампи подано позитивний імпульс напруги, лампа відкривається і конденсатор С2 швидко розряджа­ється через невеликий внутрішній опір лампи, напруга на конденсаторі хутко зменшується.

Обидва розглянутих типа генераторів можуть формувати пилко- образні імпульси напруги невеликої амплітуди, тому що при збільшенні амплітуди зростає ступінь не лінійності змінення напруги. Для покращення лінійності потрібно застосовувати міри, наприклад, включаючи в схему допоміжні транзистори.

Генератор струмостабілізуючим транзистором має конденсатор і відповідно послідовно і паралельно з’єднанні з ним ключ на транзисторі VТ1 і срумостабілізуючий транзистор VТ2 . При відсутності вхідного імпульсу транзистор УТ1 насичений , а транзистор УТ2 знаходиться в режимі підсилення. В зв’язку з тим, що опір транзистора Р2 дуже малий, конденсатор С2 заряджається практично до напруги Ек. Режим підсилення транзистора УТ2 створюється завдяки дільнику Р4Р5.

При надходженні на вхід позитивного імпульсу ключ на транзисторі УТ1 Відкривається і починається розряд конденсатора через транзистор УТ2. В процесі розряду конденсатора ця напруга зменшується, але струм колектора зменшується дуже незначно. В результаті конденсатор С2 розряджається, а напруга зменшується по лінійному закону.

Розглянуті генератори являються генераторами з зовнішнім збудженням, тривалість прямого входу яких визначається тривалістю імпульсу. Різновидами генераторів пилко образних імпульсів є фантастрони . В цих генераторах тривалість прямого ходу імпульсу не залежить від тривалості пускового імпульсу , а визначаються лише внутрішніми процесами всхеми. Фантастронні генератори виконуються на електронних лампах. Дія їх заснована на перерозподілу струмів анода і екрануючої сітки в пентоді .

Генератори пилко образної напруги застосовують для одержання часових розгорток в електронно-променевих трубах з осцилографів і телевізійних приймачів, для порівняння напруги і одержання

часової затримки, перетворення неперервної величини в диск­ретну і т. д.