ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 141
Скачиваний: 0
и, следовательно, ток разряда ір будут практически постоян ными.
Тогда напряжение на конденсаторе С во время обратного хода будет изменяться по закону:
иг = Ус*
" И
Іп d t — U C m
Время |
разряда |
tBc конденсатора С находим из условия |
ис = 0 |
при t — tBC, |
тогда |
|
|
U C m С |
|
|
Кс ~ |
Время заряда конденсатора Сі
tBC\ ~ (гПр -j- Reunt) .
Таким образом, время восстановления исходного состоя ния
и = <„с + Ка - |
+ ЗС‘ <г- + |
• |
Отметим одну особенность в работе рассматриваемого ГПН. При восстановлении заряда конденсатора СІ на рези сторе Яэ за счет зарядного тока создается падение напряже ния. Так как транзистор 77 в это время открыт и насыщен, то падение напряжения на /?э оказывается приложенным между базой и эмиттером транзистора Т2, который закрывается. Эмиттерный повторитель теряет свои свойства. Время заряда конденсатора Сі определяется формулой
Кс\ ~ ЗСі (Сір + Ra)
и будет относительно большим, так как R3 > гвых.
Для исключения запирания транзистора Т2 в цепь его эмиттера включают источник напряжения Еа = 2 -j—3 В, как показано на рис. 3.24.
г) Регулировки
Влияние параметров С, RK и СІ аналогично влиянию соот ветствующих параметров лампового ГПН.
137
Сопротивление резистора R6 влияет на время задержки пилообразного напряжения и время восстановления исходного состояния. С уменьшением R6, во-первых, увеличится время рассасывания избыточного заряда в базе транзистора 77 при его запирании и, во-вторых, увеличится коллекторный ток это го же транзистора во время обратного хода при разряде кон
денсатора С. Следовательно, задержка возрастет, а время восстановления уменьшится.
Генераторы пилообразного напряжения с положительной обратной связью позволяют получить коэффициент нелиней ности £ = 3 —J—5 % для лампового генератора и г = 5 -j- 8 % для транзисторного генератора при коэффициенте использо вания напряжения источника £ = 50 -f- 80 %.
Достоинством данных ГПН является их малое выходное сопротивление. Влияние нагрузки по этой причине оказыва ется незначительным.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Поясните влияние сопротивления резистора Ra в лам повом ГПН на параметры выходного пилообразного напря жения.
2. Поясните, почему в процессе разряда конденсатора С в ламповом ГПН через резистор Ra протекает почти постоян ный ток.
3.Как сказывается инерционность транзисторов на рабо ту ГПН с положительной обратной связью?
4.Запишите формулы £/выхт и е для ГПН с положитель ной обратной связью на лампах и транзисторах.
§3.5. ГЕНЕРАТОРЫ ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ
ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
1. Применение отрицательной обратной связи для линеаризации пилообразного напряжения
Генератор пилообразного напряжения с отрицательной обратной связью, структурная схема которого приведена на рис. 3,25, представляет собой интегрирующий операционный
138
усилитель, в состав которого |
входят интегрирующая |
цепь |
RC и однокаскадиый усилитель постоянного тока. |
|
|
Работа схемы происходит следующим образом. В исход |
||
ном состоянии ключ К замкнут. |
Конденсатор С заряжен |
до |
уровня и 2о, где 112о — выходное напряжение усилителя в исход ном состоянии. После размыкания ключа К начинается про
цесс перезаряда конденсатора С от напряжения Е через |
ре |
|||
зистор R и выход усилителя. Если бы потенциал |
правой |
об |
||
кладки конденсатора |
оставался |
неизменным, |
то перезаряд |
|
конденсатора проходил |
бы по |
экспоненциальному закону, |
||
как в простейшем ГПН. |
|
|
|
|
В рассматриваемой схеме благодаря действию емкостноі отрицательной обратной связи происходит стабилизация пере зарядного тока конденсатора. Действительно, по мере переза ряда конденсатора С ток /с будет уменьшаться, напряжение
на входе усилителя пх— Е — (icJr il)R при этом будет увеличи
ваться, а напряжение на выходе и2 уменьшаться. Уменьшение напряжения и2 будет препятствовать уменьшению тока пере заряда конденсатора С. Следовательно, в этом ГПН также происходит компенсация изменения ис напряжением и2,
напряжение на входе усилителя и\ будет возрастать, а выход ное напряжение и2 падать по закону, близкому к линейному.
Перейдем теперь к математическому анализу процессов, допуская, что рассматриваемая электрическая цепь является линейной. Согласно принятым по рис. 3.25 обозначениям мож
но составить следующие уравнения:
ІЗЭ
і |
= |
*С Т" І\ 1 |
(3.11) |
||
і |
— |
E |
—u, |
(3.12) |
|
и2 = |
— |
; |
(3.13) |
||
ис = |
«1 - |
«2 |
(3.14) |
||
|
|
|
t |
|
|
«с = |
Uco |
+ £ ( ic d t , |
(3.15) |
||
|
|
|
J |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
h = |
«1 |
|
(3.16) |
||
Л» |
’ |
||||
|
|
|
где
К — коэффициент усиления усилителя; гвх — входное сопротивление усилителя.
На основании соотношений (3.11), (3.12) и (3.16) находим
1
ВХ
Приравнивая выражения (3.14) и (3.15) и учитывая соотно шения (3.13) и 3.17), получаем
и., м - л : |
Uсо + |
J |
R |
|
U 2 |
R _ |
d t . |
|
|
к |
C |
|
~К 1 + |
Гвх |
|
||
После дифференцирования по времени имеем |
|
|
||||||
du2 |
_ |
и2 |
/ |
R \ |
|
Е |
К |
|
dt |
R C ( \ + K ) [ i + r BX |
|
RC ' ( 1 - f /O |
|||||
Решение этого дифференциального |
уравнения |
1-го |
порядка |
|||||
имеет вид: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КЕ |
|
|
|
'(■ |
ȣ) |
|
и2= и 2(0) |
- |
+ £/а (0)\ |
[1 |
(і+адс |
I, (3.18) |
|||
^ |
|
|
||||||
|
1 |
+ |
|
|
|
|
|
|
где U2(0) — выходное напряжение в начале рабочего хода.
140
Коэффициент нелинейности выходного напряжения
пр ( - - а Аір ( 1 R
САЮгА)
R C ( \ - r K )
Коэффициент использования напряжения источника питаішя
КЕ
+ |
и 2 (0) |
R |
|
1 |
|
_ Цут |
£ . |
Так как
КЕ
■ Щ - > ^ 2 ( 0 ) , ТО |
R |
|
1 + |
||
|
Формулы для £ и V показывают, что данный метод поз воляет получить малый коэффициент нелинейности пилооб разного напряжения при относительно большом коэффициен те использования напряжения источника. Это обеспечивается при большом значении коэффициента К.
2. Ламповый ГПН с отрицательной обратной связью
Схема ГПН с отрицательной обратной связью представлена на рис. 3.26. Рассмотрим сначала физические процессы в этом ГПН и временные диаграммы напряжений (рис. 3.27).
а) Исходное состояние |
|
|
|
|
В исходном |
состоянии |
лампа |
закрыта по третьей сетке, |
|
так как напряжение источника Egg |
по абсолютной величине |
|||
больше напряжения запирания пентода по третьей сетке |
||||
Следовательно, анодный ток пентода |
іаП= 0, а напряжение на |
|||
аноде Uako = Е а. |
По току первой и второй сеток лампа откры |
|||
та, причем напряжение на первой сетке мало |
||||
|
ГГ |
Г |
* |
_(\ |
|
|
• La |
Rg + rg]k ~ U * |
так как в практических схемах сопротивление участка сеткакатод пентода rglk при наличии тока этой сетки во много раз
141