Функциональные генераторы

Известно, что при генерации низкочастотных синусоидальных колебаний довольно трудно обеспечить стабилизацию амплитуды. Гораздо проще формировать с помощью триггера Шмитта и интегратора переменное напряжение треугольной формы. В дальнейшем треугольные колебания можно преобразовать в синусоидальные. Так как при этом методе одновременно получаются треугольные, прямоугольные и синусоидальные колебания, можно привести схемы, которые работают на этом принципе как генераторы функций. Структурная схема такого устройства представлена на рис. 30.

Принцип его действия состоит в том, что на вход интегратора подается напряжение постоянной величины положительной или отрицательной полярности, в зависимости от того, в каком направлении выходное напряжение интегратора должно изменяться. Когда выходное напряжение интегратора достигает порога включения и соответственно выключения триггера Шмитта, полярность напряжения на входе интегратора меняется на противоположную. Следствием этого будет появление на выходе интегратора напряжения треугольной формы, размах которого определяется уровнями срабатывания триггера Шмитта.

Рисунок 30 - Структурная схема функционального генератора

Имеется две различные возможности реализации схемы, отличающиеся способом интегрирования. В схеме на рис. 31 на входе интегратора устанавливается в зависимости от положения аналогового ключа постоянное напряжение +Ue или –Ue.

В схеме на рис. 32 токи +Ie и соответственно –Ie через аналоговый ключ заряжают конденсатор C. Вследствие этого формируется линейно изменяющийся во времени подъем и соответственно спад напряжения. Напряжение треугольной формы, выделяющееся на конденсаторе, как правило, нуждается в преобразователе полных сопротивлений. Преимущество этого метода состоит еще и в том, что для более высоких частот можно легче реализовать преобразователь полных сопротивлений и переключатель тока.