Генератор напряжения треугольной формы

Подключим выход генератора линейно-изменяющегося напряжения (рис.6) к входу компаратора (рис.8), а выход компаратора – к входу генератора. При этом получается схема генератора напряжения треугольной формы, показанная на рис.9.

Рис. 9. Генератор напряжения треугольной формы

Для анализа этой схемы обратимся к рис.10, на котором представлены кривые напряжений на выходах операционных усилителей. В течение времени от 0 до А напряжение на выходе компаратора равно +U_нас Это соответствует состоянию, показанному на рис.7.В этот промежуток времени положительное напряжение с выхода компаратора вынуждает линейно спадать напряжение на выходе генератора линейно-изменяющегося напряжения, что соответствует на схеме рис.6 иположению переключателя «спад».

Рис. 10. Формы напряжений на выходах ОУ генератора напряжения треугольной формы

Когда линейно-спадающее напряжение достигает уровня U_п.н.,компаратор переключается в положение U_комп=−U_нас, что заставляет линейно нарастать выходное напряжение генератора. По достижении напряжением U_линуровня U_п.в. компаратор переключается обратно в положение U_комп=+U_нас и напряжение на выходе генератора вновь начинает линейно уменьшаться. Описанный процесс повторяется вновь, и получают, таким образом, генератор напряжения треугольной формы.

Пример расчета генератора напряжения треугольной формы

Какое время требуется для завершения полного цикла работы генератора напряжения треугольной формы? Другими словами, чему равен интервал от А до С на рис.10?

Решение: Преобразуем уравнение (8) применительно к рис.9. Назовем интервал от А до В временем нарастания t_н и, подставив в указанное уравнение U_гист вместо U_вых,а вместо Е_вх – напряжение −U_нас, получим

Назовем интервал от В до С временем спада t_c, заменим в уравнении (8) U_вых на –U_гист и Е_вх на +U_нас. В результате имеем

Интервал от А до С есть период колебаний Т:

.

Частота генерации f есть величина, обратная периоду Т:

.

Литература:

Основная

1. Бессонов Л.А. Электрические цепи – М.: «Гардарики», 2006. – 701 с.

2. Прянишников В.А. Теоретические основы электротехники курс лекций СПб.: «Коронапринт», 2000. – 365 с.

3. Электротехника и электроника под ред. Б.И. Петленко –М.: «Академа», 2003. – 320 с.

4. Иванов И.И., Лукин А.Ф., Соловьев Г.И. Электротехника – СПб.: изд. СПбГПУ, 2002. – 158 с.

5. Синдеев Ю.Г., Грановский В.Г. Электротехника курс лекций для студентов ВУЗов – Ростов-на-Дону.: «Феникс», 1999. – 445 с.

6. Алиев И.И. Виртуальная электроника – М.: Радиософт, 2003. – 112 с.

7. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 440 с.

8. Электротехника /Под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высшая школа, 1985.

9. Ткхайм Р. Основы цифровой электроники. - М.: Мир, 1988. - 392с.

10.Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: Учеб. пособие. – Ростов-н/Д: изд-во «Феникс», 2000. – 448 с.

11.Измерения в электронике: Справочник /В.А. Кузнецов, В.А. Долгов, В.М. Коневских и др.; Под ред. В.А. Кузнецова. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 512 с.

12.Токхайм Р. Микропроцессоры: Курс и упражнения. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 336 с.