PILOVÝ GENERÁTOR NAPĚTÍ- generátor lineárně se měnícího napětí (proudu), elektronické zařízení, tvořící periodikum kolísání napětí (proudu) pilovitého tvaru. Hlavní Účelem H. p. n. je řízení časového rozmítání paprsku v zařízeních využívajících katodové trubice. G. p. n. používá se také v zařízeních pro porovnávání napětí, časové zpoždění a expanzi impulsů. K získání pilovitého napětí se využívá proces nabíjení (vybíjení) kondenzátoru v obvodu s velkou časovou konstantou. Nejjednodušší G. p. (obr. 1, a) se skládá z integrační obvod RC a tranzistor, který vykonává funkce periodicky řízeného klíče. impulsy. Při absenci impulsů je tranzistor nasycený (otevřený) a má nízký odpor sekce kolektor-emitor, kondenzátor Z vybité (obr. 1, b). Při použití spínacího impulsu se tranzistor vypne a kondenzátor se nabíjí ze zdroje napětím - E do- přímý (pracovní) kurz. Výstupní napětí G. p. n., vyjmutý z kondenzátoru Z, mění se dle zákona. Na konci spínacího impulsu se otevře tranzistor a kondenzátor Z rychle se vybíjí (zpětně) přes nízkoodporový emitor - kolektor. Hlavní charakteristiky G. p. n.: amplituda pilového napětí, koeficient. nelinearita a koeficient. pomocí napájecího napětí. Když v tomto schématu

Dopředný čas běhu T p a frekvence pilového napětí jsou určeny dobou trvání a frekvencí spínacích impulsů.

Nevýhodou nejjednoduššího G. p. je malý kE při malém. Požadované hodnoty e leží v rozsahu 0,0140,1, přičemž nejmenší hodnoty se týkají srovnávacích a zpožďovacích zařízení. K nelinearitě pilového napětí při dopředném zdvihu dochází v důsledku poklesu nabíjecího proudu v důsledku poklesu rozdílu napětí. Přibližné stálosti nabíjecího proudu je dosaženo zařazením nelineárního dvousvorkového zařízení pro stabilizaci proudu (obsahujícího tranzistor nebo elektronku) do nabíjecího obvodu. V takovém G. p. a . V G. p. s pozitivním napěťová zpětná vazba, výstupní pilové napětí je přiváděno do nabíjecího obvodu jako kompenzační emf. V tomto případě je nabíjecí proud téměř konstantní, což poskytuje hodnoty 1 a \u003d 0,0140,02. G. p. n. používá se pro skenování v katodových trubicích s e-magn. vychýlení paprsku. Pro získání lineární odchylky je nutná lineární změna proudu ve vychylovacích cívkách. U zjednodušeného ekvivalentního obvodu cívky (obr. 2, a) je podmínka linearity proudu splněna, když je na svorky cívky přivedeno lichoběžníkové napětí. Takové lichoběžníkové napětí (obr. 2, b) lze získat v G. p. při zahrnutí do nabíjecího okruhu přidá. odpor R e (zobrazeno na obr. 1, A tečkovaná čára). Vychylovací cívky spotřebovávají vysoké proudy, proto je generátor lichoběžníkového napětí doplněn o výkonový zesilovač.

Generátor je samooscilační systém, který generuje impulsy elektrický proud, ve kterém tranzistor hraje roli spínacího prvku. Původně, od vynálezu, byl tranzistor umístěn jako zesilovací prvek. Prezentace prvního tranzistoru se konala v roce 1947. Prezentace tranzistoru s efektem pole se uskutečnila o něco později - v roce 1953. V pulzních generátorech plní roli spínače a pouze v generátorech střídavý proud implementuje své zesilovací vlastnosti a zároveň se podílí na vytváření pozitivní zpětné vazby pro podporu oscilačního procesu.

Vizuální ilustrace rozdělení frekvenčního rozsahu

Klasifikace

Tranzistorové generátory mají několik klasifikací:

• frekvenčním rozsahem výstupního signálu;
• podle typu výstupního signálu;
• podle principu jednání.

Frekvenční rozsah je subjektivní hodnota, ale pro standardizaci je akceptováno následující rozdělení frekvenčního rozsahu:

• 30 Hz až 300 kHz – nízká frekvence(LF);
• od 300 kHz do 3 MHz - střední frekvence (MF);
• 3 MHz až 300 MHz - vysokofrekvenční (HF);
• nad 300 MHz - ultra vysoká frekvence (SHF).

Jedná se o rozdělení frekvenčního rozsahu v oblasti rádiových vln. K dispozici je zvukový frekvenční rozsah (AF) - od 16 Hz do 22 kHz. Chceme-li tedy zdůraznit frekvenční rozsah generátoru, nazývá se například vysokofrekvenční nebo nízkofrekvenční generátor. Frekvence zvukového rozsahu se zase dělí na HF, MF a LF.

Podle typu výstupního signálu mohou být generátory:

• sinusový - pro generování sinusových signálů;
• funkční - pro vlastní kmitání signálů speciální formy. Speciálním případem je obdélníkový pulzní generátor;
• šumové generátory - generátory širokého frekvenčního spektra, ve kterém je v daném frekvenčním rozsahu spektrum signálu rovnoměrné od spodní k horní části frekvenční odezva.

Podle principu činnosti generátorů:

• RC generátory;
• LC generátory;
• Blokovací generátory - tvarovač krátkých pulzů.

Kvůli zásadním omezením se RC oscilátory obvykle používají v nízkých a zvukových rozsazích a LC oscilátory v KV frekvenčním rozsahu.

Obvody generátoru

RC a LC sinusové generátory

Generátor na tranzistoru je nejjednodušeji realizován v kapacitním tříbodovém zapojení - Kolpitzův generátor (obr. níže).

Obvod tranzistorového oscilátoru (Colpitzův generátor)

V Kolpitzově obvodu jsou prvky (C1), (C2), (L) frekvenčně nastavující. Zbývající prvky jsou standardní tranzistorové potrubí, které zajišťuje nezbytný stejnosměrný provoz. Stejný jednoduchý obvod má generátor sestavený podle indukčního tříbodového obvodu - Hartleyho generátor (obr. níže).

Schéma tříbodového generátoru s indukční vazbou (Hartleyův generátor)

V tomto obvodu je kmitočet oscilátoru určen paralelním obvodem, který obsahuje prvky (C), (La), (Lb). Kondenzátor (C) je potřebný k vytvoření kladné zpětné vazby na střídavý proud.

Praktická realizace takového generátoru je obtížnější, protože vyžaduje induktor s odbočkou.

Oba generátory vlastní oscilace se používají hlavně v rozsahu MF a HF jako generátory nosné frekvence, v obvodech lokálních oscilátorů s nastavením frekvence a tak dále. Rádiové regenerátory jsou také založeny na oscilátorech. Tato aplikace vyžaduje vysokou frekvenční stabilitu, proto je obvod téměř vždy doplněn quartzovým oscilačním rezonátorem.

Hlavní generátor proudu na bázi křemenného rezonátoru má vlastní oscilace s velmi vysokou přesností nastavení hodnoty frekvence RF generátoru. Miliardiny procenta jsou daleko od limitu. Rádiové regenerátory používají pouze křemennou frekvenční stabilizaci.

Provoz generátorů v oblasti nízkofrekvenčního proudu a zvukový kmitočet spojené s obtížemi při implementaci vysokých hodnot indukčnosti. Přesněji řečeno v rozměrech potřebné tlumivky.

Obvod Pierceova oscilátoru je modifikací Kolpitzova obvodu, realizovaný bez použití indukčnosti (obr. níže).

Propíchněte obvod generátoru bez použití indukčnosti

V Pierceově zapojení je indukčnost nahrazena quartzovým rezonátorem, což umožnilo zbavit se pracné a objemné tlumivky a zároveň omezit horní rozsah kmitů.

Kondenzátor (C3) nepřenáší stejnosměrnou složku základního předpětí tranzistoru do křemenného rezonátoru. Takový generátor může generovat oscilace až do 25 MHz, včetně audio frekvence.

Činnost všech výše uvedených generátorů je založena na rezonančních vlastnostech oscilačního systému složeného z kapacity a indukčnosti. V souladu s tím je frekvence oscilací určena hodnotami těchto prvků.

RC generátory proudu využívají principu fázového posunu v RC obvodu. Nejčastěji používaný obvod s řetězem fázového posunu (obr. níže).

Schéma RC oscilátoru s řetězem fázového posunu

Prvky (R1), (R2), (C1), (C2), (C3) provádějí fázový posun, aby získaly pozitivní zpětnou vazbu nezbytnou pro vznik vlastních oscilací. Ke generování dochází při frekvencích, pro které je fázový posun optimální (180 stupňů). Obvod fázového posunu zavádí silný útlum signálu, proto má takový obvod zvýšené požadavky na zesílení tranzistoru. Obvod Wienova můstku je méně náročný na parametry tranzistoru (obr. níže).

Schéma RC generátoru s vídeňským mostem

Wien dvojitý T-můstek se skládá z prvků (C1), (C2), (R3) a (R1), (R2), (C3) a jedná se o úzkopásmový vrubový filtr naladěný na generační frekvenci. Pro všechny ostatní frekvence je tranzistor pokryt hlubokým záporným spojením.

Funkční generátory proudu

Funkční generátory jsou navrženy tak, aby generovaly posloupnost impulsů určitého tvaru (formulář popisuje určitou funkci – odtud název). Nejběžnější generátory jsou obdélníkové (pokud je poměr trvání pulsu k periodě oscilace ½, pak se taková sekvence nazývá „meandr“), trojúhelníkové a pilové pulsy. Nejjednodušší generátor obdélníkové impulsy- multivibrátor, sloužil jako první schéma pro začínající radioamatéry k sestavení vlastníma rukama (obr. níže).

Schéma multivibrátoru - generátoru obdélníkových impulsů

Charakteristickým rysem multivibrátoru je, že v něm lze použít téměř jakýkoli tranzistor. Doba trvání impulsů a pauz mezi nimi je určena hodnotami kondenzátorů a rezistorů v základních obvodech tranzistorů (Rb1), Cb1) a (Rb2), (Cb2).

Frekvence vlastní oscilace proudu se může lišit od jednotek hertzů až po desítky kilohertzů. RF vlastní oscilace na multivibrátoru nelze realizovat.

Trojúhelníkové (pilové) pulzní generátory jsou obvykle stavěny na bázi obdélníkových pulzních generátorů (master oscilátor) přidáním korekčního řetězce (obr. níže).

Obvod generátoru trojúhelníkových impulzů

Tvar pulsů, blízký trojúhelníku, je určen nabíjecím a vybíjecím napětím na deskách kondenzátoru C.

Blokovací generátor

Účelem blokovacích generátorů je generovat silné proudové impulsy se strmými čely a nízkým pracovním cyklem. Trvání pauz mezi pulzy je mnohem delší než trvání samotných pulzů. Blokovací oscilátory se používají v pulzních tvarovačích, komparátorech, ale hlavní oblastí použití je horizontální skenovací hlavní generátor v zařízeních pro zobrazování informací založených na katodové trubice. Blokovací generátory se také úspěšně používají v zařízeních pro konverzi energie.

FET generátory

Charakteristickým rysem tranzistorů s efektem pole je velmi vysoký vstupní odpor, jehož řád je úměrný odporu elektronické elektronky. Výše uvedená obvodová řešení jsou univerzální, jsou jednoduše přizpůsobena k použití různé typy aktivní prvky. Colpitz, Hartley a další generátory vyrobené na tranzistoru s efektem pole se liší pouze v hodnocení prvků.

Obvody pro nastavení frekvence mají stejné poměry. Pro generování vysokofrekvenčních oscilací je poněkud výhodnější jednoduchý generátor vyrobený na tranzistoru s efektem pole podle indukčního tříbodového obvodu. Faktem je, že tranzistor s efektem pole, který má vysoký vstupní odpor, prakticky nemá bočníkový účinek na indukčnost, a proto bude vysokofrekvenční generátor pracovat stabilněji.

Generátory hluku

Charakteristickým rysem generátorů šumu je rovnoměrnost frekvenční odezvy v určitém rozsahu, to znamená, že amplituda oscilací všech frekvencí v daném rozsahu je stejná. Pro posouzení frekvenčních charakteristik testované cesty se v měřicích zařízeních používají generátory šumu. Zvukové generátory zvukového pásma jsou často doplněny ekvalizérem frekvenční odezvy pro přizpůsobení subjektivní hlasitosti lidskému sluchu. Takový hluk se nazývá „šedý“.

Video

Až dosud existuje několik oblastí, ve kterých je použití tranzistorů obtížné. Jedná se o výkonné generátory mikrovlnného dosahu v radaru a tam, kde je vyžadován příjem zvláště výkonných vysokofrekvenčních impulsů. Dosud nevyvinuté výkonové tranzistory mikrovlnný rozsah. Ve všech ostatních oblastech je naprostá většina generátorů vyrobena výhradně na tranzistorech. Důvodů je několik. Za prvé, rozměry. Za druhé, spotřeba energie. Za třetí, spolehlivost. Kromě toho lze tranzistory, vzhledem ke zvláštnostem jejich struktury, velmi snadno miniaturizovat.

Dobrý den, milí radioamatéři! Vítám vás na stránkách ""

Sestavujeme generátor signálu - funkční generátor. Část 1.

V této lekci Začátečnické rozhlasové školy budeme i nadále plnit naši radiolaboratoř potřebnými měřicími přístroji. Dnes začneme sbírat generátor funkcí. Toto zařízení je nutné v praxi radioamatéra nastavit různé radioamatérské okruhy - zesilovače, digitální zařízení, různé filtry a mnoho dalších zařízení. Například po složení tohoto generátoru si dáme krátkou přestávku, během které si vyrobíme jednoduché světelné a hudební zařízení. Abychom správně upravili frekvenční filtry obvodu, je toto zařízení pro nás velmi užitečné.

Proč se tomuto zařízení říká funkční generátor, a ne jen generátor (nízkofrekvenční generátor, vysokofrekvenční generátor). Zařízení, které si vyrobíme, generuje na svých výstupech najednou tři různé signály: sinusový, obdélníkový a pilový. Jako základ pro návrh vezmeme schéma S. Andreeva, které je zveřejněno na webu v sekci: Obvody - Generátory.

Nejprve musíme pečlivě prostudovat obvod, pochopit princip jeho fungování a shromáždit potřebné detaily. Díky použití specializovaného mikroobvodu v obvodu ICL8038 který je právě navržen pro sestavení generátoru funkcí, je návrh docela jednoduchý.

Cena produktu samozřejmě závisí na výrobci, na možnostech obchodu a na mnoha dalších faktorech, ale v tomto případě sledujeme jeden cíl: najít potřebnou rádiovou součástku, která by byla v přijatelné kvalitě a co je nejdůležitější, cenově dostupné. Pravděpodobně jste si všimli, že cena mikroobvodu je velmi závislá na jeho označení (AC, BC a SS). Čím levnější čip, tím horší jsou jeho vlastnosti. Doporučil bych zvolit čip „BC“. Její vlastnosti se příliš neliší od „AC“, ale mnohem lepší než u „SS“. Ale v zásadě bude samozřejmě fungovat i tento mikroobvod.

Sestavujeme jednoduchý funkční generátor pro laboratoř začínajícího radioamatéra

Krásný den vám milí radioamatéři! Dnes budeme pokračovat ve sběru našich generátor funkcí. Abyste nepřeskakovali stránky webu, zveřejňuji to znovu Kruhový diagram generátor funkcí, jehož montáží se zabýváme:

Také zveřejňuji datový list technický popis) čipy ICL8038 a KR140UD806:

(151,5 kiB, 6 245 přístupů)

(130,7 kiB, 3 611 přístupů)

Již jsem shromáždil potřebné díly k sestavení generátoru (některé z nich jsem měl - konstantní odpory a polární kondenzátory, zbytek byl zakoupen v obchodě s rádiovými díly):

Nejdražšími díly byly čip ICL8038 - 145 rublů a přepínače pro 5 a 3 pozice - 150 rublů. Celkově bude tento systém muset utratit asi 500 rublů. Jak vidíte na fotce, pětipolohový přepínač je dvoudílný (nebyl jednodílný), ale není to děsivé, lepší více než méně, zvláště když se nám může hodit druhá sekce. Mimochodem, tyto spínače jsou úplně stejné a počet poloh určuje speciální zarážka, kterou si sami nastavíte na požadovaný počet poloh. Na fotce mám dva výstupní konektory, i když teoreticky by měly být tři: společný, 1:1 a 1:10. Ale můžete dát malý přepínač (jeden výstup, dva vstupy) a přepnout požadovaný výstup na jeden konektor. Kromě toho chci věnovat pozornost konstantnímu odporu R6. V řadě odporů megaohmů není žádné hodnocení 7,72 MΩ, nejbližší hodnocení je 7,5 MΩ. Abyste získali požadovanou hodnotu, budete muset použít druhý odpor 220 kOhm, který je zapojíte do série.

Dále chci upozornit na to, že montáž a seřízení tohoto obvodu pro sestavení funkčního generátoru nedokončíme. Pro pohodlnou práci s generátorem musíme vědět, v jaké frekvenci se generuje tento moment pracovat, nebo možná budeme muset nastavit určitou frekvenci. Abychom pro tyto účely nepoužívali přídavná zařízení, vybavíme náš generátor jednoduchým měřičem frekvence.

Ve druhé části lekce se budeme věnovat dalšímu způsobu výroby desek plošných spojů - metodě LUT (laserové žehlení). Samotnou desku vytvoříme v oblíbeném radioamatérství program pro tvorbu desek plošných spojů – ROZLOŽENÍ SPRINTU.

Jak s tímto programem pracovat, vám zatím nevysvětlím. V další lekci vám ve video souboru ukážu, jak vytvořit náš tištěný spoj v tomto programu, stejně jako celý proces výroby desky metodou LUT.

Elektronický generátor je zařízení pro vytváření netlumených elektrických kmitů různých tvarů, frekvencí a výkonů. Velmi často jsou generátory vyráběny na základě operačního zesilovače.

multivibrátor

multivibrátor nazývaný generátor napětí s tvarem blízkým obdélníku. Jeho název odráží skutečnost, že takové napětí, když je expandováno ve Fourierově řadě, je reprezentováno řadou obsahující mnoho vyšších harmonických (více - hodně).

Podle charakteristik OS (viz obr. 2.13, b) je vidět, že výstupní napětí zesilovače lineárně závisí na vstupním napětí jen ve velmi úzkém rozmezí - stovky mikrovoltů. Pokud je vstupní napětí mimo tento rozsah, může výstupní signál nabývat pouze dvou hodnot: +UВЬ1Х (≈ +12 V) a -UВЬ1Х (≈ -12 V). Tato vlastnost operačního zesilovače je založena na principu vytváření obdélníkového napětí multivibrátoru (obr. 2.20, Obr. A).

Rýže. 2.20. multivibrátor(A) a grafy vysvětlující jeho fungování (b)

Předpokládejme, že v okamžiku sepnutí mezi vstupy zesilovače je malý (stačí pár milivoltů) záporný rozdíl potenciálů. V tomto případě bude na výstupu generováno napětí + UOUT a neinvertující vstup z děliče R 1, R 2 kladný potenciál +U n. Kondenzátor se začne nabíjet podél obvodu "Uout-R3-C-case" ve snaze dosáhnout potenciálu + Uout. Potenciál na invertujícím vstupu začne stoupat, dokud nepřekročí potenciál na neinvertujícím vstupu +U D. V tomto okamžiku bude zesilovač vydávat záporné napětí -U vyx a vytvoří negativní potenciál na neinvertujícím vstupu -U D. Kondenzátor se nyní začne dobíjet a bude se snažit dosáhnout svého potenciálu -U vyx. Jakmile však potenciál na invertujícím vstupu klesne pod potenciál na neinvertujícím vstupu -U D, na výstupu zesilovače bude kladné napětí +U vyx. Takový náhlý proces změny výstupního napětí z + U ven do -U výstup a naopak se bude opakovat až do odpojení napájecího napětí z operačního zesilovače. Grafy znázorňující popsané procesy jsou uvedeny na Obr. 2,20, b. Perioda G-kmitů je určena časovou konstantou náboje kondenzátoru τ = R 3C, stejně jako rozsah potenciálu tvořeného děličem R 1, R 2, menší napětí Uout.

Generátor pilového napětí

Napětí na kondenzátoru při nabíjení roste přímočaře. stejnosměrný proud nezávisle na napětí na něm a zabraňují vlivu odporu zátěže na tento proud, tzn. podmínka musí být splněna R n >>R. Integrace výrazu v průběhu času

Stav já C = konst v obvodu generátoru pilového napětí (SPG) založeného na OU (obr. 2.21, A) opatřeno konstantním napětím Uin. Dokud je tranzistor vypnutý, během doby t n kondenzátor se nabíjí a napětí na něm roste přímočaře. Zesilovač, který se snaží dosáhnout rozdílu potenciálů na svých vstupech blízkých nule, generuje výstupní napětí, které opakuje napětí na kondenzátoru. Když je aplikován pulzní Udis, tranzistor se otevře a kondenzátor se přes něj rychle vybije. t vybití, po kterém se proces nabíjení opakuje. Výstupní napětí obvodu získává pilovitý tvar, který je udržován tak dlouho, dokud je hodnota napětí v rozsahu od -Uout do +Uout.

Personální rozvoj. Generátor hnacího pilového napětí (obr. 11.4) je namontován na tranzistorech VT1 a VT2. Když je zapnuto napájecí napětí, kondenzátory C1 a C2 se nabíjejí. Základními obvody tranzistorů protékají proudy, které přivádějí tranzistory do saturačního režimu. Po nějaké době se nabíjecí proud kondenzátorů sníží a dosáhne hodnoty, při které se jeden z tranzistorů dostane ze saturace. Změna napětí v kolektorovém obvodu tranzistoru VT1 zavřete tranzistor VT2. V důsledku toho se kondenzátor C1, zahrnutý v obvodu OOS, bude pomalu vybíjet přes kolektorový obvod tranzistoru VT1. Protože záporně nabitá deska kondenzátoru C1 připojený k bázi tranzistoru VT1, při vybití kondenzátoru se proud báze sníží a v důsledku toho se automaticky nastaví takový poměr mezi kolektorovým a bázovým proudem, který se přesně rovná součiniteli proudového přenosu tranzistoru. Po celou dobu vybíjení kondenzátoru se proud báze a napětí báze nevýznamně mění. Proud přes odpory R1 a R2 zůstává konstantní a nezávisí na procesech probíhajících v zařízení. Při dopředném chodu má tedy generátor hluboký OOS, který udržuje konstantní vybíjecí proud kondenzátoru C1, a tudíž vysoká linearita pilového napětí. Protože se koeficient proudového přenosu tranzistoru mění v závislosti na použitém napětí (v počátečním okamžiku o 1 - 2%), bude nelinearita signálu charakterizována stejnou hodnotou. Proces vybíjení kondenzátoru se zastaví při takových napětích na kolektoru, která vyžadují výrazné zvýšení proudu báze pro řízení proudu kolektoru. Součinitel přenosu proudu tranzistoru prudce klesá. V tomto případě na základě tranzistoru VT2 zavírací signál je výrazně snížen. Tranzistor VT2 otevře. V jeho kolektoru se objeví kladné napětí, které otevře tranzistor. Nastává proces podobný lavině. Oba tranzistory jsou otevřené. Cyklus práce se opakuje.

Rýže. 11.4

Hodnoty prvků znázorněných v diagramu tvoří výstupní signál s amplitudou větší než 10 V a frekvencí 50 Hz. Rezistory se používají k regulaci amplitudy výstupního signálu a jeho linearity. R7 a R8 respektive. Rezistor R1 mění frekvenci hlavního oscilátoru.

Bipolární generátor pilový signál. Nastavitelný generátor svahových pilových zubů (obrázek 11.5) se skládá ze dvou integrujících řetězů R5, C1 a R2, C2 a prahový prvek postavený na tranzistorech VT1 a VT2. Při zapnutí napájení na základě tranzistoru VT2 vzniká signál 10 V. Jak se kondenzátor nabíjí C1 napětí klesá. V tomto okamžiku je napětí na bázi tranzistoru VT1 zvyšuje. Na různých koncích potenciometru jsou signály s různými čely. Když napětí na bázích tranzistorů VT1 a VT2 rovná se, otevřou se a kondenzátory se vybijí. Poté začne nový cyklus generátoru. Sklon výstupního pilového signálu lze nastavit v širokém rozsahu pomocí potenciometru.

Rýže. 11.5

Rýže. 11.6

řízený generátor. Generátor pilového signálu (obr. 11.6, a) je sestaven podle integrátorového obvodu s velkou časovou konstantou, která je určena výrazem t \u003d h 21 E C 1 R 4 kde h 21e je koeficient proudového přenosu tranzistoru VT1. Tranzistor VT1 pomalu se otevírající: kondenzátor C1 zařazena do okruhu OOS. Napětí v kolektorovém obvodu klesá. V určitém okamžiku se dioda otevře VD2 a odpojí vstup tranzistoru VT2. tranzistor VT2 zavírá. Pro urychlení procesu zavírání je v jeho kolektoru zahrnuta dynamická zátěž - tranzistor VT3. Přes emitor tranzistoru VT3 kondenzátor C1 rychlé nabíjení. Výsledkem je minimalizace vůle pilových zubů. Jeho trvání je méně než 5x. Dobu trvání pilového signálu lze upravit pomocí proudu báze tranzistoru VT1(obr. 11.6,6).

Generátor pilového signálu na integrátoru. Základem generátoru (obr. 11.7) je integrátor na tranzistoru. Jako prahové a zesilovací prvky je použit integrovaný obvod K122UD1. Práh mikroobvodu, rovný 3 V, je nastaven děličem Rl, R2. Při zapnutí napájení v kolektoru tranzistoru se napětí nemůže náhle změnit. negativní Zpětná vazba vytváří lineárně rostoucí signál na výstupu přes kondenzátor. Časová konstanta je t=h 21E R 3 C 2, kde h 21E je koeficient proudového přenosu tranzistoru. Když napětí kolektoru dosáhne 3V, IC se přepne. Kladné napětí na kolíku 5 projde diodou a sepne tranzistor. Kondenzátor se vybije C2. Kolektor se vrátí na nulový potenciál.

Rýže. 11.7

Okruh zahájí nový cyklus práce. Obvod se zadanými hodnotami prvků generuje výstupní signál s amplitudou 3 V, opakovací frekvencí 100 Hz a dobou trvání sestupné hrany 0,1 ms.

Spouštěný generátor bipolárního signálu. Pro získání vysokonapěťového pilového signálu v generátoru (obr. 11.8) se používají dva stupně, na jejichž výstupech se tvoří klesající a stoupající signály. Každý stupeň se skládá ze dvou tranzistorů. tranzistory VT2 a VT4 klesají, a VT1 a VT3- aktivní prvky, v jejichž kolektorech se tvoří výstupní signály. Po zapnutí napájení napětí na kolektoru tranzistoru VT3 nemůže se náhle změnit. Tomu brání OOS prostřednictvím kondenzátoru C2. Napětí kolektoru bude pomalu stoupat. Rychlost nárůstu napětí je určena časovou konstantou t \u003d L 2 1E Cz(Ru-(-+Rt), kde hzi e- koeficient proudového přenosu tranzistoru. odpor R7 je omezující. V druhém stupni se v prvním okamžiku objeví napětí 100 V. Poté napětí klesá a má tendenci k nule. Resetujte napětí v kolektoru tranzistoru VT1 nastává v okamžiku, kdy dorazí vstupní impuls. V tomto okamžiku se tranzistor otevře VT4. Pulzní signál z kondenzátoru C4 přechází na bázi tranzistoru VT2 a otevře ji. Současně se resetují kondenzátory C1 a C2.

Rýže. 11.8

Generátor pilového signálu s nastavitelnou linearitou. Generátor (obr. 11.9) je založen na principu nabíjení kondenzátoru C2 stabilizovaný proud. Proudový stabilizátor je postaven na tranzistoru VT2. Signál kondenzátoru C2 přejde na vstup emitorového sledovače. Když se vytvoří pilovitý signál, napětí na kondenzátoru se zvýší. Současně se zvýšením napětí na kondenzátoru roste proud báze tranzistoru VT3. V důsledku toho se kondenzátor nenabíjí stejnosměrným proudem, jak to vyžaduje lineární nárůst napětí, ale proudem, který s časem klesá. Nabití kondenzátoru je ovlivněno vstupní impedancí emitorového sledovače. Pro získání pilového napětí je nutné kompenzovat proud báze tranzistoru. Toho lze dosáhnout obvodem OS propojujícím emitory tranzistorů VT2 a VT3. S nárůstem výstupního signálu emitorového sledovače se zvyšuje emitorový proud tranzistoru VT2. Změna odporu rezistoru R9 ve zpětnovazebním obvodu můžeme dosáhnout stoupající nebo klesající výstupní křivky.

Rýže. 11.9

K vybití kondenzátoru v obvodu se používá blokovací generátor. Během nabíjení kondenzátoru je dioda uzavřena napájecím napětím. Když tranzistor VT1 otevřený, kondenzátor C2 vybitý přes diodu VD1. Amplituda výstupního signálu je regulována odporem R5, a frekvence je rezistor R1. Maximální amplituda je 15V.

ŘÍZENÉ GENERÁTORY

Tranzistorový generátor s efektem pole. Základem generátoru (obr. 11.10) je náboj kondenzátoru-stejnosměrný proud, který je dán vz. tranzistor s efektem pole VT4. Rychlost nabíjení kondenzátoru je určena rezistorem R10. Stoupající napětí je přivedeno na bázi emitorového sledovacího tranzistoru, na jehož výstup je připojen klopný obvod - tranzistory VT1 a VT2. Výstup spouště jde do báze tranzistoru VT3 pro uvolnění napětí na kondenzátoru.

Počáteční stav tranzistorů VT2 a VT3 ZAVŘENO. Jakmile napětí na kondenzátoru dosáhne 6 V, spoušť se spustí a tranzistor se otevře. VT3. Kondenzátor se vybíjí přes otevřený tranzistor. Když napětí na kondenzátoru klesne na 1 V, spoušť se vrátí na výchozí stav. Začíná nový cyklus nabíjení kondenzátoru.

Hodnoty prvků znázorněné v diagramu umožňují nastavit frekvenci výstupního signálu od 15 do 30 kHz. Pokud vložíte kondenzátor s kapacitou 0,033 mikrofaradů, pak frekvence výstupního signálu je 1 kHz.

Rýže. 11.10 Obr. 11.11

Trojúhelníkový generátor signálu na operačním zesilovači. Ve schématu na Obr. 11.11 na kondenzátoru Z generuje se trojúhelníkový signál s amplitudou 0,6 V. Nabíjení a vybíjení kondenzátoru je prováděno výstupním signálem operačního zesilovače, který se automaticky mění v okamžiku, kdy napětí na kondenzátoru dosáhne prahu otevření. Práh otevření je nastaven přepážkou R2 a R3. Opakovací frekvence výstupního signálu je určena výrazem f=l/4R1C. Rezistor se používá k vyrovnání strmostí čela a poklesu výstupního signálu. R6.

Trojúhelníkový tvarovač signálu. Tvarovač Obr. 11.12 umožňuje získat na výstupu trojúhelníkový signál. Amplituda signálu dosahuje 90 % napájecího napětí při dostatečně vysoké hranové linearitě.

Tvarovač je založen na principu nabíjení a vybíjení kondenzátoru prostřednictvím proudových generátorů postavených na tranzistorech. Kolektorové proudy tranzistorů jsou určeny referenčními napětími zenerových diod a emitorových rezistorů. Při absenci vstupního signálu musí tranzistory protékat stejné proudy. Pokud není rovnost proudů splněna kvůli šíření hodnot zenerových diod a rezistorů, měli byste upravit odpor R4. Vzhled vstupního signálu s amplitudou více napětí porucha zenerových diod způsobí nerovnováhu v kolektorových proudech. Kladná půlvlna vstupního signálu sníží proud tranzistoru VT2. tranzistorový proud VT1 zůstane beze změny. Rozdílový kolektorový proud nabije kondenzátor. S příchodem záporné půlvlny se kolektorový proud tranzistoru sníží VT1. tranzistorový proud VT2 nastaven na nominální. Kondenzátor se vybije proudem tranzistoru VT2. Pokud je amplituda vstupního signálu menší než napájecí napětí, pak existuje přímá úměra mezi amplitudami vstupního a výstupního signálu, a pokud je napájecí napětí větší, pak je amplituda výstupního signálu konstantní.

Kapacita kondenzátoru se vypočítá podle vzorce C \u003d 10 3 I / 2fU m ah (μF), kde I je proud tranzistoru; f je frekvence vstupního signálu; U max - amplituda výstupního signálu.

Rýže. 11.12 Obr. 11.13 Obr. 11.14

Rýže. 11.15

Širokorozsahový generátor trojúhelníkových křivek. Generátor trojúhelníkového signálu (obr. 11.13) umožňuje získat frekvenci od 0,01 Hz do 0,1 MHz. Na kondenzátoru je vytvořen výstupní signál 20 V C4 kolektorové proudy tranzistorů VT4, VT6. Když je kondenzátor nabitý, tranzistory VT4 a VT5 otevřené a tranzistory VT3 a VT6 ZAVŘENO. Když napětí na kondenzátoru stoupne na úroveň určenou děličem R1 - R3 tranzistor VT1 otevře. Tranzistory se po něm otevřou. VT3 a VT6, které vypínají tranzistory VT4 a VT5 Začne proces vybíjení kondenzátoru přes tranzistor VT6 Po dosažení nízké úrovně se tranzistor otevře VT2. Tento proces vrátí obvod do původního stavu. Kondenzátor se začne znovu nabíjet. Pomocí rezistoru lze lineárně měnit frekvenci výstupního signálu R5 překrývající se 20krát. Pro kondenzátor s kapacitou 1 nF a při R5 = 510 kΩ je frekvence 001 Hz

Tvarovač krokového signálu. Ve výchozím stavu (obr. 11-14) je kondenzátor nabit na napájecí napětí, všechny tranzistory jsou uzavřeny. Vstupní impuls kladné polarity sepne tranzistor VT1. Tímto tranzistorem prochází proud, který vybíjí kondenzátor. Napětí na kondenzátoru klesá. Druhý vstupní impuls také vybije kondenzátor o diskrétní hodnotu napětí. V důsledku toho každý impuls sníží napětí na kondenzátoru v krocích. Jakmile se napětí na kondenzátoru vyrovná napětí na děliči R4, R5, tranzistor se otevře VT2 a relaxační proces začíná ve složené kaskádě. tranzistory VT2 a VT3 OTEVŘENO. Probíhá proces nabíjení kondenzátoru, po kterém začíná nový cyklus vybíjení kondenzátoru.

Generátor lichoběžníkového signálu s nastavitelnou dobou náběhu. Generátor (obr. 11.15) je založen na multivibrátoru, který řídí činnost tranzistorů s nastavením proudu VT3 a VT4. Když tranzistor VT2 otevřený, přes tranzistor VT3 protéká nabíjecí proud kondenzátoru SZ. Rychlost nárůstu napětí na kondenzátoru (neboli hrana výstupního signálu) závisí na nabíjecím proudu, který je regulován odporem R12 Maximální napětí na kondenzátoru je omezeno zenerovou diodou VD2. Při přepnutí tranzistorů multivibrátoru do jiného stavu začíná proces vybíjení kondenzátoru. Tranzistor VT3 zavře a tranzistor VT4 otevře. Vybíjecí proud tranzistoru VT4 nastavitelný odporem R15. Hodnota tohoto proudu určuje strmost výstupního signálu. Frekvence a pracovní cyklus výstupního signálu jsou regulovány odpory R2 a R4. Generátor může pracovat v širokém frekvenčním rozsahu až do 1 MHz. Při velkých změnách frekvence výstupního signálu je nutné změnit hodnoty kapacit kondenzátorů C1 a C2.

GENERÁTORY OS

Řízený generátor pilového signálu. Generátor (obr. 11.16) se skládá z prahového zařízení a integrátoru. Výstupní napětí záporné polarity prahového zařízení postaveného na operačním zesilovači DA1, aplikovaný na vstup integrátoru. Kondenzátor C, zařazený do obvodu OOS, se postupně nabíjí. Na výstupu OÚ DA2 vzniká lineárně rostoucí signál. Když je na neinvertujícím vstupu operačního zesilovače DA1 bude nulový potenciál, přepne se. Výstupní signál s kladnou polaritou prochází diodou a vybíjí kondenzátor. Když je kondenzátor zcela vybitý, operační zesilovač DA1 se vrátí do původního stavu a začne nový cyklus generování výstupního signálu. Opakovací frekvence výstupního signálu je určena výrazem f = 3/C(R3 + R4).

Generator na OS K153UD1. Trojúhelníkový pulzní generátor (obr. 11.17, a) je postaven na dvou operačních zesilovačích. První operační zesilovač plní funkce integrátoru a druhý je prahový prvek. Výstupní napětí operačního zesilovače DA1 lineárně stoupá (klesá). Když se rovná v absolutní hodnotě výstupnímu napětí operačního zesilovače DA2, druhý operační zesilovač se přepne a zapne dělič R5, R6 polarita napětí se změní. V tomto případě výstupní signál operačního zesilovače DA1 bude lineárně klesat (růst). V příštím okamžiku bude výstupní signál operačního zesilovače porovnán DA1 s Práh uzavření OS DA2. Dojde k sekundárnímu přepnutí operačního zesilovače DA2. Závislost periody signálu trojúhelníkového tvaru na zesílení operačního zesilovače DA2 znázorněno na Obr. 11.17.6.

Unijunkční tranzistorový generátor se zesilovačem. Generátor pilového signálu (obr. 11.18, A) postavený na operačním zesilovači, který plní funkce integrátoru. Rychlost přeběhu výstupního signálu závisí na vstupním napětí. Když napětí na výstupu operačního zesilovače dosáhne 8 V, otevře se unijunction tranzistor. Kladný puls přes rezistor R2 projde diodou a integrační kondenzátor se vybije. Závislost frekvence výstupního signálu na vstupním napětí je na Obr. 11.18, b.

Rýže. 11.16 Obr. 11.17

Generátor s dvojitým obrázkem. Generátor (obr. 11.19, A) sestává z integrátoru vyrobeného na operačním zesilovači DA2. Když oh DA2 spínače, je jeho neinvertující vstup napájen POS napětím, které určuje práh pro činnost obvodu. S potenciometrem R4 na neinvertující vstup operačního zesilovače DA1 druhý POS je v platnosti. Pokud je hodnota tohoto připojení menší než prahová hodnota otevření OS DA2, pak náběžná hrana pulzního signálu na výstupu operačního zesilovače DA1 projde kondenzátorem C1 na jeho invertující vstup. Od tohoto okamžiku začíná proces nabíjení kondenzátoru C1. Výstupní napětí operačního zesilovače DA1 se pomalu zvyšuje. Když dosáhne prahu otevření operačního systému DA2, dojde k přepnutí DA2. Začíná proces vybíjení kondenzátoru C1. Frekvence opakování pulzů výstupního signálu je určena výrazem f=K2/4RC(Ki-K2);

Rýže. 11.18

Rýže. 11.19

Rýže. 11.20

K1 \u003d R2/ (R2 + R3); K 2 \u003d R "4 / (R" 4 + R "4). V závislosti na úrovni POS signálu v OS DA1 Můžete upravit výstupní úroveň. Maximální hodnota DE je určena napětím na děliči R2, R3. Na Obr. 11.19.6 ukazuje napěťové diagramy v okruhových závodech.

Generátor spouštěného signálu. Výstupní napětí (obr. 11.20, a), vytvořené na kondenzátoru SZ, rovná se U 3 \u003d \u003d (t / C 3) I 2. Kondenzátor se nabíjí lineárně rostoucím proudem I 2 \u003d U 2 / R 5 tranzistoru VT2.Řízení proudu tranzistorového kolektoru VT2 se provádí napětím na kondenzátoru C2 (U2 \u003d (t / C2) I3). Toto napětí závisí na proudu tranzistoru VT3 (l 3 \u003d U B / R 4). V důsledku toho U 3 \u003d U b t 2 / C 2 C 3 R 4 R 5 . Pro jmenovité hodnoty prvků uvedených v diagramu je frekvence výstupního signálu 5 kHz. Resetujte kondenzátory C2 a SZ provádí externí signál přes tranzistory VT4 a VT1. Na Obr. 11.20.6 ukazuje diagramy napětí v různých bodech obvodu.

kondicionér signálu sec X . Formování funkce sekx se provádí ze vstupního harmonického signálu. Obvod (obr. 11.21, a) může pracovat od jednotek hertzů až po stovky kilohertzů. V prvním tranzistoru je vstupní signál omezen amplitudou 2,5 V. Druhý tranzistor zvyšuje strmost hran obdélníkového signálu a mění jeho fázi. Kolektorový signál tranzistoru VT2 sečteno se vstupním signálem na rezistoru R6. Výstupní signál se volí v určitém bodě potenciometru tak, aby bylo možné nastavit určitou hodnotu hloubky prohlubně funkce sec. Je třeba poznamenat, že toto schéma tvorby může v některých bodech způsobit chybu až 10 %. S nárůstem amplitud meandrových a harmonických signálů se chyba zmenšuje. Pro zvýšení přesnosti tvorby funkce sec a; na vstup můžete vložit omezovací obvod diody (obr. 11.21.6). Úkolem tohoto obvodu je vyhlazovat špičky harmonického signálu. Pomocí přídavného obvodu lze přesnost simulace zvýšit až na 5 %.

Rýže. 11.21

KOMPLEXNÍ GENERÁTORY SIGNÁLU

Diodový generátor komplexních signálů. V důsledku změny zesílení diferenciálního zesilovače se tvoří složité průběhy (obr. 11.22). Při malých vstupních signálech jsou všechny diody zavřené. Zisk je určen odpory R2, R3 a R11, R12, blízko k jednotě. Se zvýšením úrovně vstupního signálu začnou diody vést v emitorových obvodech tranzistorů. To vede ke zvýšení zisku. Výstupní signál je strmější. Pro kladnou i zápornou polaritu vstupního signálu se používají tři úrovně změny zisku. Každý obvod sestávající z diod a potenciometru určuje jiný práh otevření. Přesný tvar výstupního signálu se nastavuje příslušným potenciometrem.

Diskrétní tvarovač signálů speciálních forem. Generátor (obr. 11.23) je založen na vícefázovém multivibrátoru, který je spouštěn impulsem kladné polarity. Tranzistory se v obvodu zapnou jeden po druhém. VT3. Otevřený je pouze jeden tranzistor. Tranzistor přejde do vodivého stavu. VT2, který je v emitoru tranzistoru VT1 bude směrovat proud určený rezistorem R5. Pokud se odpory rezistorů mění podle určitého zákona, mění se podle stejného zákona i amplituda výstupního signálu. S odpory R5 můžete získat jakýkoli zákon změny výstupního signálu. Četnost přepínání kanálů je dána časovou konstantou R6C2.

Rýže. 11,22 Obr. 11.23

Rýže. 11.24

Generátor funkcí. Na vstup generátoru je přiveden pulzní signál s kladnou polaritou (obr. 11.24). Logický obvod 2I - NOT integrovaný obvod K133LAZ je uzavřen. Na výstupu 1 se objeví signál záporné polarity s dobou trvání rovnající se trvání vstupního signálu. Tento signál na RC řetězci je diferencovaný a kladný impuls uzavře druhý logický obvod. Na výstupu tohoto obvodu se objeví puls záporné polarity s dobou trvání 5 μs. Všechny následující řetězce fungují stejným způsobem. Na výstupech 1 - 7 se impulzní signály objevují jeden po druhém. Všechny tyto signály jsou sčítány přes určité váhové odpory na vstupu operačního zesilovače. V závislosti na pořadí akceptovaných odporů váhových odporů může být na výstupu operačního zesilovače vytvořen signál libovolné složitosti. Amplituda výstupního signálu je určena odporem rezistoru R4. Chcete-li vyrovnat operační zesilovač, odpor rezistoru R3 se volí pro celkový odpor váhových odporů.