- •Предисловие
- •I. Электронные ключи
- •Глава 1. Электронный ключ на биполярном транзисторе
- •1.1. Статические свойства ключа
- •1.1.1. Режим отсечки
- •1.1.2. Режим насыщения
- •1.2. Динамические свойства ключа
- •1.2.1. Время задержки
- •1.2.2. Время положительного фронта
- •1.2.3. Накопление носителей
- •1.2.4. Время рассасывания
- •1.2.5. Время среза
- •Глава 2. Повышение быстродействия ключей на биполярных транзисторах
- •2.1. Переключатели тока на биполярных транзисторах
- •Глава 3. Ключи на полевых транзисторах
- •Часть вторая исследование ключа на транзисторе
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Методические указания
- •4. Предварительное расчётное задание
- •5. Рабочее задание
- •5.1. Исследовать ключевую схему на биполярном транзисторе
- •II. Простейшие комбинационные
- •Интегральные микросхемы
- •Часть первая
- •Логические интегральные схемы
- •Глава 1. Основные параметры логических схем
- •1.1. Транзисторно-транзисторная логика
- •1.2. Эмиттерно-связанная логика
- •Часть вторая исследование интегральных логических элементов
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Методические указания
- •4. Предварительное расчётное задание
- •5. Рабочее задание
- •5.1. Исследование ключевых схем на интегральных логических элементах (илэ) (по выбору преподавателя).
- •6. Контрольные вопросы
- •Глава 1. Триггеры на интегральных микросхемах
- •1.1. Общие сведения и классификация
- •1.2. Триггеры rs-типа
- •1.3. Триггеры d-типа
- •1.4. Триггеры, управляемые перепадом синхроимпульса
- •1.5. Триггеры т-типа
- •Глава 2. Регистры
- •Глава 3. Счётчики импульсов
- •Часть вторая исследование схемы универсального регистра
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Предварительное расчётное задание
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •3. Предварительное расчётное задание
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Регистра интегральные счётчики в программной среде ewb
- •IV. Генераторы прямоугольных импульсов
- •Глава 1. Общие сведения о работе генераторов
- •1.1. Мультивибратор на биполярных транзисторах
- •Мультивибратора
- •1.2. Интегральный аналог дискретного mb
- •Примером такой практической реализации являются выпускаемые интегральные мв на микросхемах 119гг1,2 серий 119 (1гф192а - 1гф192в, к1гф192) и 218 (2гф181, к2гф181).
- •1.3. Мультивибраторы на илэ
- •1.3.1. Мультивибраторы симметричного вида
- •1.3.2. Мультивибраторы несимметричного вида
- •1.4. Мультивибратор на операционном усилителе
- •1.5. Ждущие мультивибраторы
- •1.6. Таймеры
- •Часть вторая исследование схем мультивибраторов
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Предварительное расчётное задание
- •4. Рабочее задание
- •Мультивибраторы в программной среде ewb
- •Глава 1. Укоротители импульсов на илэ
- •Глава 2. Расширители импульсов на илэ
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Предварительное расчётное задание
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •VI. Генераторы линейно изменяющегося
- •Глава 1. Разновидности генераторов линейно изменяющегося сигнала
- •1.1. Глин с токостабилизирующим элементом
- •1.2. Глин с компенсирующей эдс
- •1.3. Глин на операционном усилителе
- •1.4. Автогенератор с компаратором
- •Часть вторая исследование параметров схем глиНов
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторной установки
- •3. Предварительное расчётное задание
- •4. Рабочее задание
- •Часть третья генераторы линейно изменяющегося напряжения в программной среде ewb
- •Библиографический список
VI. Генераторы линейно изменяющегося
НАПРЯЖЕНИЯ
Часть первая
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ГЕНЕРАТОРОВ
Глава 1. Разновидности генераторов линейно изменяющегося сигнала
Генераторы линейно изменяющегося сигнала относятся к разновидностям релаксационных генераторов импульсов. В таких устройствах выходные параметры зависят от функции времени.
Для получения линейно изменяющегося напряжения используется процесс зарядки или разрядки конденсатора. При этом напряжение на конденсаторе будет изменяться линейно от времени тогда, когда ток, протекающий через него, будет постоянен:
.
Такие схемы называются генераторами линейно изменяющегося (пилообразного) напряжения (ГЛИН или ГПН). Если в качестве рабочего элемента используется катушка индуктивности с линейным изменением тока через неё, то будет иметь место генератор линейно изменяющегося тока (ГЛИТ или ГПТ). Форма тока в таких генераторах определяется формой напряжения (линейностью), создаваемого на катушке индуктивности, поэтому для схем ГЛИТ используют различные схемы генераторов ЛИН.
По изменению формы пилообразного напряжения различают следующие их виды: положительное или отрицательное, нарастающее или спадающее напряжение.
Пилообразный сигнал используется для получения развёртки в осциллоскопических приборах, в устройствах измерительной техники в качестве преобразователей, например время – напряжение. Наибольшее применение генераторы ЛИН нашли в аналогово-цифровых преобразователях (АЦП).
Генераторы линейно изменяющегося сигнала работают в одном из режимов: автоколебательном или ждущем.
Форма и основные параметры линейно изменяющегося н апряжения приведены на рис. 6.1.
Основными параметрами линейно изменяющегося напряжения (или тока) являются:
1. Время рабочего хода (прямого) - tРАБ;
2. Время обратного хода (восстановления) - tОБР;
3. Время паузы - tПАУЗЫ (имеет место только для ждущего режима работы генератора);
4. Размах сигнала - UМАКС (максимальная амплитуда);
5. Минимальная амплитуда - UМИН (остаточное напряжение);
6. Коэффициент использования по напряжению источника питания:
.
7. Коэффициент нелинейности - КН. Характеризует непостоянство угла наклона изменяющегося параметра (напряжения или тока):
.
Значения коэффициента КН находятся в пределах 1>KН>0.
В зависимости от знака производной изменяющегося параметра на участке рабочего хода различают генераторы линейно нарастающего (производная положительная) или линейно падающего
напряжения (производная отрицательная).
Коэффициенты использования по напряжению источника питания ξ и нелинейности КН изменяются в одинаковых пределах (от 0 до 1), но на качество работы схемы оказывают противоположные влияния. В генераторе линейно изменяющегося сигнала должно быть максимальное значение и минимальное значение КН.
В общем случае структурная схема простейшего генератора линейно изменяющегося напряжения включает в себя (рис. 6.2):
- источник тока с его внутренним сопротивлением RI;
- ключ для получения периодического сигнала;
- конденсатор С, на котором происходит изменение напряжения;
- разрядное устройство, как правило, это резистор с малым сопротивлением RРАЗР.
К ак упоминалось, в идеальном случае, при зарядке конденсатора постоянным током на его обкладках будет линейно изменяющееся напряжение. При этом крутизна изменения этого напряжения будет линейно зависеть от величины зарядного тока (рис. 6.3). Поэтому название схемы генератора – ЛИН, связано с обеспечением постоянного зарядного тока в процессе зарядки-разрядки конденсатора.
В реальной RC-цепи зарядка конденсатора во время рабочего хода будет осуществляться через сопротивление RI. И если в качестве времени рабочего хода tРАБ использовать небольшой начальный временной участок, то КН для реальной RC-цепи будет равно:
,
где изменение напряжения на конденсаторе (нарастающая экспонента) при зарядке от источника Е.
Различают два метода стабилизации тока зарядки-разрядки на конденсаторе: введением отрицательной обратной связи (ООС) и положительной обратной связи (ПОС).
Метод связанный с введением ООС иногда называют методом токостабилизирующего элемента, а с ПОС - методом с компенсирующей ЭДС или следящей ОС.