Генератор напряжения треугольной формы с ручной манипуляцией
Добавив к схеме генератора одиночного линейно-изменяющегося сигнала (рис.4) переключатель и еще один источник управляющего постоянного напряжения, можно получить генератор напряжения треугольной формы, управляемый вручную (рис.6).
Рис.6. Генератор сигналов треугольной формы с ручной манипуляцией
Рис.7. Форма выходного напряжения генератора сигналов треугольной формы с ручной манипуляцией
Когда переключатель находится в верхнем по схеме положении, Евх=−15 В и напряжение Uвыхнарастает; при нижнем положении переключателя Евх=+15 Ви Uвыхспадает. Скорость изменения Uвыхнаходится из уравнения (8) и для Евх= + 15 В
При Евх = –15 В, Uвых/t=15 В/с.
Чтобы понять, как линейно-изменяющиеся напряжения образуют сигнал треугольной формы, обратимся к рис.7. В момент t=0 на схему подается питание; переключатель при этом находится в нижнем положении («спад»). Евхположительно, так что Uвых спадает со скоростью -15 В/с. При достижении напряжением Uвых заданного нижнего порогового напряжения Uп.н. переключаем ключ в положение «подъем». При этом Евх становится равным – 15 В и Uвых нарастает со скоростью +15 В/с. В момент, когда Uвых=Uлин достигнет выбранного нами верхнего порогового напряжения Uп.в., вернем ключ в положение «спад». С этого времени необходимо изменять положение переключателя всякий раз, когда линейно-изменяющееся напряжение Uвых=Uлин пересекает один из этих пороговых уровней.
Чтобы добиться автоматического переключения, можно заменить управляющий переключатель компаратором.
2.3.2. Компаратор с гистерезисом и управлением по входу (+)
Подадим напряжение Uвых с выхода схемы рис.6 на вход компаратора (рис.8,а).
а)
б)
Рис. 8. Работа компаратора, предназначенного для включения в генератор напряжения треугольной формы
Для анализа работы компаратора предположим, что напряжение с его выхода Uкомп зафиксировано на уровне +Uнас. При любом положительном напряжении Uлин напряжение на входе (+) ОУ (рис.8,а) будет положительно по отношению к напряжению на входе (–) и Uкомп остается на уровне +Uнас. Чтобы изменить состояние компаратора на Uкомп=−Uнас,напряжение Uлин на его входе должно стать ниже некоторого порогового напряжения Uп.н.. Только тогда напряжение на входе (+) ОУ компаратора станет равно 0 В (потенциалу земли). В этот момент на резисторе R падает напряжение –Uп.н., а на резисторе 
– напряжение +Uнас. При этом можно записать
или
при 
.
В этом состоянии при любом отрицательном входном напряжении, превышающем по абсолютной величине Uп.н, вход (+) имеет отрицательный по отношению ко входу (–) потенциал и Uкомп фиксируется на уровне −Uнас. Чтобы Uкомп переключилось обратно к +Uнас, Uлин должно стать положительным (как показано на рис.8,б) и превысить верхнее пороговое напряжение Uп.в. Когда Uлин достигает Uп.в, все напряжение Uп.в. падает на резисторе R, а напряжение −Uнас – на резисторе aR, так что 
. Отсюда следует, что
или
при .
Напряжение ширины петли гистерезиса Uгист будет равно разности между пороговыми напряжениями:
.
Пример расчета компаратора
На рис.8 R=10 кОм, a aR=20 кОм, так что a=2. Предположим, что +Uнас = +15 В, a −Uнас = – 15 В. Найти а) Uп.в., б) Uп.н. и в) Uгист.
Решение:
а) 
б) 
в) 