ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ ΤΑΣΕΩΣ SAWTOOL- γεννήτρια γραμμικά μεταβαλλόμενης τάσης (ρεύμα), ηλεκτρονική συσκευή, σχηματίζοντας περιοδικό διακυμάνσεις της τάσης (ρεύμα) σχήματος πριονωτή. Κύριος Ο σκοπός του H. p. n. είναι να ελέγξει τη χρονική σάρωση της δέσμης σε συσκευές που χρησιμοποιούν καθοδικούς σωλήνες. G. p. n. Χρησιμοποιείται επίσης σε συσκευές σύγκρισης τάσεων, χρονικής καθυστέρησης και διαστολής παλμού. Για να ληφθεί μια τάση πριονωτή, χρησιμοποιείται η διαδικασία φόρτισης (εκφόρτισης) ενός πυκνωτή σε ένα κύκλωμα με μεγάλη σταθερά χρόνου. Το απλούστερο G. p. (Εικ. 1, α) αποτελείται από κύκλωμα ολοκλήρωσης RCκαι ένα τρανζίστορ που εκτελεί τις λειτουργίες ενός κλειδιού ελεγχόμενο περιοδικά. παρορμήσεις. Ελλείψει παλμών, το τρανζίστορ είναι κορεσμένο (ανοιχτό) και έχει χαμηλή αντίσταση του τμήματος συλλέκτη-εκπομπού, πυκνωτή ΑΠΟεκφορτίζεται (Εικ. 1, β). Όταν εφαρμόζεται ένας παλμός μεταγωγής, το τρανζίστορ σβήνει και ο πυκνωτής φορτίζεται από μια πηγή ισχύος με τάση - Ε προς- άμεση (εργατική) πορεία. Τάση εξόδου G. p. n., αφαιρέθηκε από τον συμπυκνωτή ΑΠΟ, αλλάζει σύμφωνα με το νόμο. Στο τέλος του παλμού μεταγωγής, το τρανζίστορ ανοίγει και ο πυκνωτής ΑΠΟεκφορτώνεται γρήγορα (αντίστροφα) μέσω εκπομπού - συλλέκτη χαμηλής αντίστασης. Κύριος χαρακτηριστικά G. p. n.: πλάτος τάσης πριονωτή, συντελεστής. μη γραμμικότητα και συντελεστής. χρησιμοποιώντας την τάση τροφοδοσίας. Όταν σε αυτό το σχήμα

Χρόνος λειτουργίας προς τα εμπρός ΤΤο p και η συχνότητα της τάσης του πριονιού καθορίζονται από τη διάρκεια και τη συχνότητα των παλμών μεταγωγής.

Το μειονέκτημα του απλούστερου G. p. είναι μικρό kEστο μικρό. Οι απαιτούμενες τιμές του e βρίσκονται στην περιοχή 0,0140,1, με τις μικρότερες τιμές να σχετίζονται με τις συσκευές σύγκρισης και καθυστέρησης. Η μη γραμμικότητα της τάσης του πριονιού κατά τη διάρκεια της εμπρόσθιας διαδρομής συμβαίνει λόγω της μείωσης του ρεύματος φόρτισης λόγω της μείωσης της διαφοράς τάσης. Μια κατά προσέγγιση σταθερότητα του ρεύματος φόρτισης επιτυγχάνεται με τη συμπερίληψη μιας μη γραμμικής συσκευής δύο τερματικών που σταθεροποιεί το ρεύμα (που περιέχει ένα τρανζίστορ ή ένα σωλήνα κενού) στο κύκλωμα φόρτισης. Σε τέτοια G. p. και . Στο G. p. με θετικό ανάδραση τάσης, η τάση πριονωτή εξόδου τροφοδοτείται στο κύκλωμα φόρτισης ως αντισταθμιστικό emf. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα φόρτισης είναι σχεδόν σταθερό, το οποίο παρέχει τις τιμές 1 και 0.0140.02. G. p. n. χρησιμοποιείται για σάρωση σε καθοδικούς σωλήνες με e-magn. εκτροπή δοκού. Για να ληφθεί μια γραμμική απόκλιση, είναι απαραίτητη μια γραμμική αλλαγή στο ρεύμα στα πηνία εκτροπής. Για ένα απλοποιημένο κύκλωμα ισοδύναμου πηνίου (Εικ. 2, α), η συνθήκη γραμμικότητας του ρεύματος ικανοποιείται όταν εφαρμόζεται τραπεζοειδής τάση στους ακροδέκτες του πηνίου. Μια τέτοια τραπεζοειδής τάση (Εικ. 2, σι) μπορεί να ληφθεί στο G. p. όταν περιλαμβάνεται στο κύκλωμα φόρτισης θα προσθέσει. αντίσταση R e (εμφανίζεται στο Σχ. 1, έναδιακεκομμένη γραμμή). Τα πηνία εκτροπής καταναλώνουν υψηλά ρεύματα, έτσι η τραπεζοειδής γεννήτρια τάσης συμπληρώνεται με έναν ενισχυτή ισχύος.

Η γεννήτρια είναι ένα αυτοταλαντούμενο σύστημα που παράγει παρορμήσεις ηλεκτρικό ρεύμα, στο οποίο το τρανζίστορ παίζει το ρόλο ενός στοιχείου μεταγωγής. Αρχικά, από την εφεύρεση, το τρανζίστορ τοποθετήθηκε ως ενισχυτικό στοιχείο. Η παρουσίαση του πρώτου τρανζίστορ έγινε το 1947. Η παρουσίαση του τρανζίστορ φαινομένου πεδίου έγινε λίγο αργότερα - το 1953. Στις γεννήτριες παλμών, παίζει ρόλο διακόπτη και μόνο σε γεννήτριες εναλλασσόμενο ρεύμαεφαρμόζει τις ενισχυτικές του ιδιότητες ενώ ταυτόχρονα συμμετέχει στη δημιουργία θετικής ανάδρασης για την υποστήριξη της ταλαντωτικής διαδικασίας.

Μια οπτική απεικόνιση της διαίρεσης του εύρους συχνοτήτων

Ταξινόμηση

Οι γεννήτριες τρανζίστορ έχουν διάφορες ταξινομήσεις:

• από το εύρος συχνοτήτων του σήματος εξόδου.
• ανά τύπο σήματος εξόδου.
• σύμφωνα με την αρχή της δράσης.

Το εύρος συχνοτήτων είναι μια υποκειμενική τιμή, αλλά για τυποποίηση γίνεται αποδεκτή η ακόλουθη διαίρεση του εύρους συχνοτήτων:

• 30 Hz έως 300 kHz - χαμηλή συχνότητα(LF);
• από 300 kHz έως 3 MHz - μεσαία συχνότητα (MF).
• 3 MHz έως 300 MHz - υψηλή συχνότητα (HF);
• πάνω από 300 MHz - εξαιρετικά υψηλή συχνότητα (SHF).

Αυτή είναι η διαίρεση του εύρους συχνοτήτων στον τομέα των ραδιοκυμάτων. Υπάρχει εύρος συχνοτήτων ήχου (AF) - από 16 Hz έως 22 kHz. Έτσι, θέλοντας να τονίσουμε το εύρος συχνοτήτων της γεννήτριας, ονομάζεται, για παράδειγμα, γεννήτρια υψηλής συχνότητας ή χαμηλής συχνότητας. Οι συχνότητες του εύρους ήχου, με τη σειρά τους, χωρίζονται επίσης σε HF, MF και LF.

Ανάλογα με τον τύπο του σήματος εξόδου, οι γεννήτριες μπορούν να είναι:

• ημιτονοειδές - για παραγωγή ημιτονοειδών σημάτων.
• λειτουργικό - για αυτο-ταλάντωση σημάτων ειδικής μορφής. Μια ειδική περίπτωση είναι μια ορθογώνια γεννήτρια παλμών.
• γεννήτριες θορύβου - γεννήτριες ευρέος φάσματος συχνοτήτων, στις οποίες, σε μια δεδομένη περιοχή συχνοτήτων, το φάσμα του σήματος είναι ομοιόμορφο από το κάτω προς το ανώτερο τμήμα απόκριση συχνότητας.

Σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας των γεννητριών:

• Γεννήτριες RC;
• Γεννήτριες LC;
• Γεννήτριες μπλοκαρίσματος - διαμορφωτής σύντομων παλμών.

Λόγω θεμελιωδών περιορισμών, οι ταλαντωτές RC χρησιμοποιούνται συνήθως στις χαμηλές και ακουστικές περιοχές και οι ταλαντωτές LC στην περιοχή συχνοτήτων HF.

Κύκλωμα γεννήτριας

Γεννήτριες ημιτονοειδών κυμάτων RC και LC

Η γεννήτρια σε ένα τρανζίστορ εφαρμόζεται πιο απλά σε ένα χωρητικό κύκλωμα τριών σημείων - τη γεννήτρια Kolpitz (Εικ. παρακάτω).

Κύκλωμα ταλαντωτή τρανζίστορ (γεννήτρια Colpitz)

Στο κύκλωμα Kolpitz, τα στοιχεία (C1), (C2), (L) ρυθμίζουν τη συχνότητα. Τα υπόλοιπα στοιχεία είναι μια τυπική σωλήνωση τρανζίστορ για την παροχή της απαραίτητης λειτουργίας DC. Το ίδιο απλό κύκλωμα έχει μια γεννήτρια συναρμολογημένη σύμφωνα με το επαγωγικό κύκλωμα τριών σημείων - τη γεννήτρια Hartley (Εικ. παρακάτω).

Διάγραμμα γεννήτριας τριών σημείων με επαγωγική σύζευξη (γεννήτρια Hartley)

Σε αυτό το κύκλωμα, η συχνότητα του ταλαντωτή προσδιορίζεται από ένα παράλληλο κύκλωμα, το οποίο περιλαμβάνει στοιχεία (C), (La), (Lb). Ο πυκνωτής (C) χρειάζεται για να σχηματιστεί θετική ανάδραση στο εναλλασσόμενο ρεύμα.

Η πρακτική εφαρμογή μιας τέτοιας γεννήτριας είναι πιο δύσκολη, καθώς απαιτεί πηνίο με βρύση.

Και οι δύο γεννήτριες αυτοταλάντωσης χρησιμοποιούνται κυρίως στις περιοχές MF και HF ως γεννήτριες φέρουσας συχνότητας, σε τοπικά κυκλώματα ταλαντωτή ρύθμισης συχνότητας και ούτω καθεξής. Οι αναγεννητές ραδιοφώνου βασίζονται επίσης σε ταλαντωτές. Αυτή η εφαρμογή απαιτεί σταθερότητα υψηλής συχνότητας, επομένως το κύκλωμα συμπληρώνεται σχεδόν πάντα με αντηχείο ταλάντωσης χαλαζία.

Η κύρια γεννήτρια ρεύματος που βασίζεται σε συντονιστή χαλαζία έχει αυτοταλαντώσεις με πολύ υψηλή ακρίβεια στη ρύθμιση της τιμής συχνότητας της γεννήτριας ραδιοσυχνοτήτων. Τα δισεκατομμυριοστά του τοις εκατό απέχουν πολύ από το όριο. Οι ραδιοαναγεννητές χρησιμοποιούν μόνο σταθεροποίηση συχνότητας χαλαζία.

Η λειτουργία γεννητριών στον τομέα του ρεύματος χαμηλής συχνότητας και ηχητική συχνότητασχετίζεται με τις δυσκολίες εφαρμογής υψηλών τιμών επαγωγής. Για την ακρίβεια, στις διαστάσεις του απαιτούμενου επαγωγέα.

Το κύκλωμα ταλαντωτή Pierce είναι μια τροποποίηση του κυκλώματος Kolpitz, που υλοποιείται χωρίς τη χρήση επαγωγής (Εικ. παρακάτω).

Τρυπήστε το κύκλωμα γεννήτριας χωρίς τη χρήση αυτεπαγωγής

Στο κύκλωμα του Pierce, η επαγωγή αντικαθίσταται από έναν συντονιστή χαλαζία, ο οποίος κατέστησε δυνατή την απαλλαγή από τον επίπονο και ογκώδη επαγωγέα και, ταυτόχρονα, περιόρισε το ανώτερο εύρος ταλάντωσης.

Ο πυκνωτής (C3) δεν περνά τη συνιστώσα DC της πόλωσης βάσης του τρανζίστορ στον συντονιστή χαλαζία. Μια τέτοια γεννήτρια μπορεί να δημιουργήσει ταλαντώσεις έως και 25 MHz, συμπεριλαμβανομένης της συχνότητας ήχου.

Η λειτουργία όλων των παραπάνω γεννητριών βασίζεται στις ιδιότητες συντονισμού ενός ταλαντευτικού συστήματος που αποτελείται από χωρητικότητα και επαγωγή. Κατά συνέπεια, η συχνότητα ταλάντωσης καθορίζεται από τις τιμές αυτών των στοιχείων.

Οι γεννήτριες ρεύματος RC χρησιμοποιούν την αρχή της μετατόπισης φάσης σε ένα κύκλωμα RC. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο κύκλωμα με αλυσίδα μετατόπισης φάσης (Εικ. παρακάτω).

Σχηματικός ταλαντωτής RC με αλυσίδα μετατόπισης φάσης

Τα στοιχεία (R1), (R2), (C1), (C2), (C3) εκτελούν μια μετατόπιση φάσης για να λάβουν τη θετική ανάδραση που απαιτείται για την εμφάνιση αυτοταλαντώσεων. Η παραγωγή λαμβάνει χώρα σε συχνότητες για τις οποίες η μετατόπιση φάσης είναι βέλτιστη (180 μοίρες). Το κύκλωμα μετατόπισης φάσης εισάγει μια ισχυρή εξασθένηση του σήματος, επομένως, ένα τέτοιο κύκλωμα έχει αυξημένες απαιτήσεις για την απολαβή του τρανζίστορ. Το κύκλωμα γέφυρας Wien είναι λιγότερο απαιτητικό στις παραμέτρους του τρανζίστορ (Εικ. παρακάτω).

Διάγραμμα γεννήτριας RC με γέφυρα Wien

Η διπλή T-γέφυρα Wien αποτελείται από στοιχεία (C1), (C2), (R3) και (R1), (R2), (C3) και είναι ένα φίλτρο εγκοπής στενής ζώνης συντονισμένο στη συχνότητα παραγωγής. Για όλες τις άλλες συχνότητες, το τρανζίστορ καλύπτεται από μια βαθιά αρνητική σύνδεση.

Λειτουργικές γεννήτριες ρεύματος

Οι γεννήτριες συναρτήσεων έχουν σχεδιαστεί για να δημιουργούν μια ακολουθία παλμών συγκεκριμένου σχήματος (μια φόρμα περιγράφει μια συγκεκριμένη λειτουργία - εξ ου και το όνομα). Οι πιο συνηθισμένες γεννήτριες είναι ορθογώνιες (εάν ο λόγος της διάρκειας του παλμού προς την περίοδο ταλάντωσης είναι ½, τότε μια τέτοια ακολουθία ονομάζεται "μαίανδρος"), τριγωνικοί και πριονωτοί παλμοί. Η απλούστερη γεννήτρια ορθογώνιους παλμούς- ένας πολυδονητής, που χρησίμευσε ως το πρώτο σχέδιο για αρχάριους ραδιοερασιτέχνες που συναρμολογούσαν με τα χέρια τους (Εικ. παρακάτω).

Σχέδιο ενός πολυδονητή - μια γεννήτρια ορθογώνιων παλμών

Ένα χαρακτηριστικό του πολυδονητή είναι ότι σχεδόν οποιοδήποτε τρανζίστορ μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αυτό. Η διάρκεια των παλμών και των παύσεων μεταξύ τους καθορίζεται από τις τιμές των πυκνωτών και των αντιστάσεων στα κυκλώματα βάσης των τρανζίστορ (Rb1), Cb1) και (Rb2), (Cb2).

Η συχνότητα της τρέχουσας αυτοταλάντωσης μπορεί να ποικίλλει από μονάδες Hertz έως δεκάδες kilohertz. Οι αυτοταλαντώσεις ραδιοσυχνοτήτων σε έναν πολυδονητή δεν μπορούν να πραγματοποιηθούν.

Οι τριγωνικές (πριονωτές) γεννήτριες παλμών κατασκευάζονται συνήθως με βάση ορθογώνιες γεννήτριες παλμών (κύριος ταλαντωτής) με την προσθήκη μιας διορθωτικής αλυσίδας (Εικ. παρακάτω).

Τριγωνικό κύκλωμα γεννήτριας παλμών

Το σχήμα των παλμών, κοντά στο τριγωνικό, καθορίζεται από την τάση φόρτισης-εκφόρτισης στις πλάκες του πυκνωτή C.

Μπλοκάρισμα γεννήτριας

Ο σκοπός του μπλοκαρίσματος των γεννητριών είναι η παραγωγή ισχυρών παλμών ρεύματος με απότομα μέτωπα και χαμηλό κύκλο λειτουργίας. Η διάρκεια των παύσεων μεταξύ των παλμών είναι πολύ μεγαλύτερη από τη διάρκεια των ίδιων των παλμών. Οι ταλαντωτές αποκλεισμού χρησιμοποιούνται σε διαμορφωτές παλμών, συγκριτές, αλλά η κύρια περιοχή εφαρμογής είναι μια κύρια γεννήτρια οριζόντιας σάρωσης σε συσκευές απεικόνισης πληροφοριών που βασίζονται σε σωλήνες καθοδικών ακτίνων. Οι γεννήτριες αποκλεισμού χρησιμοποιούνται επίσης με επιτυχία σε συσκευές μετατροπής ισχύος.

Γεννήτριες FET

Ένα χαρακτηριστικό των τρανζίστορ φαινομένου πεδίου είναι η πολύ υψηλή αντίσταση εισόδου, η σειρά της οποίας είναι ανάλογη με την αντίσταση ηλεκτρονικοί σωλήνες. Οι λύσεις κυκλώματος που αναφέρονται παραπάνω είναι καθολικές, είναι απλά προσαρμοσμένες για χρήση διάφοροι τύποιενεργά στοιχεία. Οι Colpitz, Hartley και άλλες γεννήτριες που κατασκευάζονται σε ένα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου διαφέρουν μόνο στις αξιολογήσεις των στοιχείων.

Τα κυκλώματα ρύθμισης συχνότητας έχουν τις ίδιες αναλογίες. Για τη δημιουργία ταλαντώσεων υψηλής συχνότητας, προτιμάται κάπως μια απλή γεννήτρια κατασκευασμένη σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου σύμφωνα με ένα επαγωγικό κύκλωμα τριών σημείων. Το γεγονός είναι ότι το τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, με υψηλή αντίσταση εισόδου, πρακτικά δεν έχει επίδραση διαφυγής στην επαγωγή και, επομένως, η γεννήτρια υψηλής συχνότητας θα λειτουργεί πιο σταθερά.

Γεννήτριες θορύβου

Ένα χαρακτηριστικό των γεννητριών θορύβου είναι η ομοιομορφία της απόκρισης συχνότητας σε ένα συγκεκριμένο εύρος, δηλαδή το πλάτος των ταλαντώσεων όλων των συχνοτήτων σε ένα δεδομένο εύρος είναι το ίδιο. Οι γεννήτριες θορύβου χρησιμοποιούνται στον εξοπλισμό μέτρησης για την αξιολόγηση των χαρακτηριστικών συχνότητας της δοκιμασμένης διαδρομής. Οι γεννήτριες θορύβου ζώνης ήχου συχνά συμπληρώνονται με έναν ισοσταθμιστή απόκρισης συχνότητας για προσαρμογή στην υποκειμενική ένταση της ανθρώπινης ακοής. Ένας τέτοιος θόρυβος ονομάζεται "γκρίζος".

βίντεο

Μέχρι τώρα, υπάρχουν αρκετοί τομείς στους οποίους η χρήση τρανζίστορ είναι δύσκολη. Πρόκειται για ισχυρές γεννήτριες εμβέλειας μικροκυμάτων στο ραντάρ και όπου απαιτείται η λήψη ιδιαίτερα ισχυρών παλμών υψηλής συχνότητας. Δεν έχει αναπτυχθεί ακόμη τρανζίστορ ισχύοςεύρος φούρνου μικροκυμάτων. Σε όλους τους άλλους τομείς, η συντριπτική πλειοψηφία των γεννητριών κατασκευάζεται αποκλειστικά με τρανζίστορ. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για αυτό. Πρώτον, οι διαστάσεις. Δεύτερον, η κατανάλωση ρεύματος. Τρίτον, αξιοπιστία. Επιπλέον, τα τρανζίστορ, λόγω των ιδιαιτεροτήτων της δομής τους, είναι πολύ εύκολο να μικροποιηθούν.

Καλημέρα αγαπητοί ραδιοερασιτέχνες! Σας καλωσορίζω στον ιστότοπο ""

Συναρμολογούμε μια γεννήτρια σήματος - μια λειτουργική γεννήτρια. Μέρος 1.

Σε αυτό το μάθημα Σχολές ραδιοφώνου για αρχάριουςθα συνεχίσουμε να γεμίζουμε το ραδιοεργαστήριό μας με τα απαραίτητα όργανα μέτρησης. Σήμερα θα ξεκινήσουμε τη συλλογή γεννήτρια συναρτήσεων. Αυτή η συσκευή είναι απαραίτητη στην πρακτική ενός ραδιοερασιτέχνη για τη ρύθμιση διαφόρων ραδιοερασιτεχνικά κυκλώματα - ενισχυτές, ψηφιακές συσκευές, διάφορα φίλτρα και πολλές άλλες συσκευές. Για παράδειγμα, αφού συναρμολογήσουμε αυτή τη γεννήτρια, θα κάνουμε ένα μικρό διάλειμμα κατά το οποίο θα φτιάξουμε μια απλή συσκευή φωτισμού και μουσικής. Έτσι, για να ρυθμίσουμε σωστά τα φίλτρα συχνότητας του κυκλώματος, αυτή η συσκευή μας είναι πολύ χρήσιμη.

Γιατί αυτή η συσκευή ονομάζεται λειτουργική γεννήτρια, και όχι απλώς γεννήτρια (γεννήτρια χαμηλής συχνότητας, γεννήτρια υψηλής συχνότητας). Η συσκευή που θα φτιάξουμε παράγει τρία διαφορετικά σήματα στις εξόδους της ταυτόχρονα: ημιτονοειδές, ορθογώνιο και πριονωτό. Ως βάση για το σχεδιασμό, θα πάρουμε το σχήμα του S. Andreev, το οποίο δημοσιεύεται στον ιστότοπο στην ενότητα: Κυκλώματα - Γεννήτριες.

Αρχικά, πρέπει να μελετήσουμε προσεκτικά το κύκλωμα, να κατανοήσουμε την αρχή της λειτουργίας του και να συλλέξουμε τις απαραίτητες λεπτομέρειες. Χάρη στη χρήση ενός εξειδικευμένου μικροκυκλώματος στο κύκλωμα ICL8038που έχει σχεδιαστεί απλώς για την κατασκευή μιας γεννήτριας συναρτήσεων, ο σχεδιασμός είναι αρκετά απλός.

Φυσικά, η τιμή ενός προϊόντος εξαρτάται από τον κατασκευαστή, από τις δυνατότητες του καταστήματος και από πολλούς άλλους παράγοντες, αλλά σε αυτήν την περίπτωση επιδιώκουμε έναν στόχο: να βρούμε το απαραίτητο εξάρτημα ραδιοφώνου που θα ήταν αποδεκτής ποιότητας και το πιο σημαντικό, προσιτό. Πιθανώς παρατηρήσατε ότι η τιμή ενός μικροκυκλώματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη σήμανση (AC, BC και SS). Όσο φθηνότερο είναι το τσιπ, τόσο χειρότερα είναι τα χαρακτηριστικά του. Θα συνιστούσα να επιλέξετε το τσιπ "BC". Τα χαρακτηριστικά της δεν είναι πολύ διαφορετικά από το "AC", αλλά πολύ καλύτερα από αυτό των "SS". Αλλά κατ 'αρχήν, φυσικά, αυτό το μικροκύκλωμα θα λειτουργήσει επίσης.

Συναρμολογούμε μια γεννήτρια απλής λειτουργίας για το εργαστήριο ενός αρχάριου ραδιοερασιτέχνη

Καλημέρα σας αγαπητοί ραδιοερασιτέχνες! Σήμερα θα συνεχίσουμε να συλλέγουμε τα δικά μας γεννήτρια συναρτήσεων. Για να μην πηδήξετε από τις σελίδες του ιστότοπου, το ανεβάζω ξανά διάγραμμα κυκλώματοςγεννήτρια συναρτήσεων, στη συναρμολόγηση της οποίας ασχολούμαστε:

Αναρτώ και το φύλλο δεδομένων τεχνική περιγραφή) τσιπ ICL8038 και KR140UD806:

(151,5 KiB, 6.245 επισκέψεις)

(130,7 KiB, 3.611 επισκέψεις)

Έχω ήδη συλλέξει τα απαραίτητα εξαρτήματα για τη συναρμολόγηση της γεννήτριας (είχα μερικά από αυτά - σταθερές αντιστάσεις και πολικούς πυκνωτές, τα υπόλοιπα αγοράστηκαν σε κατάστημα ανταλλακτικών ραδιοφώνου):

Τα πιο ακριβά εξαρτήματα ήταν το τσιπ ICL8038 - 145 ρούβλια και διακόπτες για 5 και 3 θέσεις - 150 ρούβλια. Συνολικά, αυτό το σχέδιο θα πρέπει να δαπανήσει περίπου 500 ρούβλια. Όπως μπορείτε να δείτε στη φωτογραφία, ο διακόπτης πέντε θέσεων είναι δύο τμημάτων (δεν υπήρχε ένα τμήμα), αλλά αυτό δεν είναι τρομακτικό, το περισσότερο είναι καλύτερο από το λιγότερο, ειδικά επειδή το δεύτερο τμήμα μπορεί να μας φανεί χρήσιμο. Παρεμπιπτόντως, αυτοί οι διακόπτες είναι ακριβώς οι ίδιοι και ο αριθμός των θέσεων καθορίζεται από ένα ειδικό πώμα, το οποίο μπορεί να ρυθμιστεί στον απαιτούμενο αριθμό θέσεων μόνοι σας. Στη φωτογραφία έχω δύο βύσματα εξόδου, αν και θεωρητικά θα έπρεπε να υπάρχουν τρεις: κοινές, 1:1 και 1:10. Αλλά μπορείτε να βάλετε έναν μικρό διακόπτη (μία έξοδο, δύο εισόδους) και να αλλάξετε την επιθυμητή έξοδο σε μία υποδοχή. Επιπλέον, θέλω να δώσω προσοχή στη σταθερή αντίσταση R6. Δεν υπάρχει βαθμολογία 7,72 MΩ στη γραμμή αντιστάσεων megaohm, η πλησιέστερη βαθμολογία είναι 7,5 MΩ. Για να λάβετε την επιθυμητή τιμή, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια δεύτερη αντίσταση 220 kOhm, συνδέοντάς τα σε σειρά.

Θέλω επίσης να επιστήσω την προσοχή σας στο γεγονός ότι δεν θα ολοκληρώσουμε τη συναρμολόγηση και τη ρύθμιση αυτού του κυκλώματος για τη συναρμολόγηση της λειτουργικής γεννήτριας. Για άνετη εργασία με τη γεννήτρια, πρέπει να γνωρίζουμε σε ποια συχνότητα παράγεται αυτή τη στιγμήλειτουργήσει ή μπορεί να χρειαστεί να ορίσουμε μια συγκεκριμένη συχνότητα. Για να μην χρησιμοποιήσουμε πρόσθετες συσκευές για αυτούς τους σκοπούς, θα εξοπλίσουμε τη γεννήτριά μας με έναν απλό μετρητή συχνότητας.

Στο δεύτερο μέρος του μαθήματος, θα μελετήσουμε μια άλλη μέθοδο κατασκευής πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων - τη μέθοδο LUT (σιδέρωμα λέιζερ). Θα δημιουργήσουμε τον ίδιο τον πίνακα στο δημοφιλές ερασιτεχνικό ραδιόφωνο πρόγραμμα δημιουργίας τυπωμένων κυκλωμάτων – ΔΙΑΤΑΞΗ SPRINT.

Πώς να εργαστείτε με αυτό το πρόγραμμα, δεν θα σας εξηγήσω ακόμα. Στο επόμενο μάθημα, σε ένα αρχείο βίντεο, θα σας δείξω πώς να δημιουργήσετε το δικό μας πλακέτα τυπωμένου κυκλώματοςσε αυτό το πρόγραμμα, καθώς και όλη τη διαδικασία κατασκευής της πλακέτας με τη μέθοδο LUT.

Μια ηλεκτρονική γεννήτρια είναι μια συσκευή για το σχηματισμό μη απόσβεσης ηλεκτρικών ταλαντώσεων διαφόρων σχημάτων, συχνοτήτων και δυνάμεων. Πολύ συχνά, οι γεννήτριες κατασκευάζονται με βάση έναν ενισχυτή op-amp.

πολυδονητής

πολυδονητής ονομάζεται γεννήτρια τάσης με σχήμα κοντά στο ορθογώνιο. Το όνομά του αντικατοπτρίζει το γεγονός ότι μια τέτοια τάση, όταν διαστέλλεται σε μια σειρά Fourier, αντιπροσωπεύεται από μια σειρά που περιέχει πολλές υψηλότερες αρμονικές (πολλαπλ - πολλά απο).

Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του ΛΣ (βλ. Εικ. 2.13, σι) μπορεί να φανεί ότι η τάση εξόδου του ενισχυτή εξαρτάται γραμμικά από την τάση εισόδου μόνο σε πολύ στενό εύρος - εκατοντάδες μικροβολτ. Εάν η τάση εισόδου είναι εκτός αυτού του εύρους, τότε το σήμα εξόδου μπορεί να λάβει μόνο δύο τιμές: +UВЬ1Х (≈ +12 V) και -UВЬ1Х (≈ -12 V). Αυτό το χαρακτηριστικό του λειτουργικού ενισχυτή βασίζεται στην αρχή του σχηματισμού μιας ορθογώνιας τάσης ενός πολυδονητή (Εικ. 2.20, ένα).

Ρύζι. 2.20. πολυδονητής(ένα) και γραφήματα που εξηγούν τη λειτουργία του (β)

Ας υποθέσουμε ότι τη στιγμή της ενεργοποίησης μεταξύ των εισόδων του ενισχυτή υπάρχει μια μικρή (λίγα millivolt είναι αρκετά) αρνητική διαφορά δυναμικού. Σε αυτήν την περίπτωση, μια τάση + UOUT θα δημιουργηθεί στην έξοδο και η μη αντιστρεφόμενη είσοδος από το διαχωριστικό R 1, Ρ Θα εφαρμοστούν 2 θετικές δυνατότητες +U n. Ο πυκνωτής θα αρχίσει να φορτίζει κατά μήκος του κυκλώματος "Uout-R3-C-case", προσπαθώντας να φτάσει το δυναμικό + Uout. Το δυναμικό στην αντιστρεπτική είσοδο θα αρχίσει να αυξάνεται μέχρι να υπερβεί το δυναμικό στη μη αντιστρεφόμενη είσοδο +U Δ. Σε αυτό το σημείο, ο ενισχυτής θα παράγει αρνητική τάση -U vyx και θα δημιουργήσει ένα αρνητικό δυναμικό στη μη αντιστρεφόμενη είσοδο -U Δ. Ο πυκνωτής θα αρχίσει τώρα να επαναφορτίζεται, επιδιώκοντας να αξιοποιήσει τις δυνατότητές του -U vyx. Ωστόσο, μόλις το δυναμικό στην είσοδο αναστροφής πέσει κάτω από το δυναμικό στη μη αντιστρεφόμενη είσοδο -U D, ο ενισχυτής θα παράγει θετική τάση +U vyx. Μια τέτοια απότομη διαδικασία αλλαγής της τάσης εξόδου από + U έξω προς -U η έξοδος και το αντίστροφο θα επαναλαμβάνεται μέχρι να αφαιρεθεί η τάση τροφοδοσίας από τον λειτουργικό ενισχυτή. Τα γραφήματα που δείχνουν τις περιγραφείσες διαδικασίες φαίνονται στο σχήμα. 2.20, σι. Η περίοδος των G-ταλαντώσεων καθορίζεται από τη σταθερά χρόνου του φορτίου του πυκνωτή τ = R 3ντο, καθώς και την έκταση στην οποία το δυναμικό που σχηματίζεται από τον διαιρέτη R 1, Ρ 2, λιγότερη τάση Uout.

Γεννήτρια τάσης πριονωτή

Η τάση στον πυκνωτή αυξάνεται ευθύγραμμα όταν φορτίζεται. συνεχές ρεύμα, ανεξάρτητα από την τάση σε αυτό, και να αποτρέψει την επίδραση της αντίστασης φορτίου σε αυτό το ρεύμα, δηλ. πρέπει να πληρούται η προϋπόθεση R n >>R. Ενσωμάτωση διαχρονικά της έκφρασης

Κατάσταση Εγώ ντο = σταθερότητα στο κύκλωμα της γεννήτριας τάσης πριονωτή (SPG) με βάση το OU (Εικ. 2.21, ένα) παρέχεται με σταθερή τάση Uin. Όσο το τρανζίστορ είναι σβηστό, κατά τη διάρκεια του χρόνου t n ο πυκνωτής φορτίζεται και η τάση σε αυτόν αυξάνεται ευθύγραμμα. Ο ενισχυτής, προσπαθώντας να κάνει τη διαφορά δυναμικού στις εισόδους του κοντά στο μηδέν, παράγει μια τάση εξόδου που επαναλαμβάνει την τάση κατά μήκος του πυκνωτή. Όταν εφαρμόζεται ένα παλμικό Udis, το τρανζίστορ ανοίγει και ο πυκνωτής εκφορτίζεται γρήγορα μέσω αυτού σε λίγο χρόνο t εκφόρτιση, μετά την οποία επαναλαμβάνεται η διαδικασία φόρτισης. Η τάση εξόδου του κυκλώματος αποκτά σχήμα πριονωτή, το οποίο διατηρείται όσο η τιμή της τάσης είναι εντός του εύρους από -Uout έως +Uout.

Ανάπτυξη προσωπικού.Η κινητήρια γεννήτρια τάσης πριονωτή (Εικ. 11.4) συναρμολογείται σε τρανζίστορ VT1και VT2.Όταν η τάση τροφοδοσίας είναι ενεργοποιημένη, οι πυκνωτές Γ1και Γ2φορτίζουν. Τα ρεύματα ρέουν μέσω των βασικών κυκλωμάτων των τρανζίστορ, τα οποία φέρνουν τα τρανζίστορ σε κατάσταση κορεσμού. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, το ρεύμα φόρτισης των πυκνωτών θα μειωθεί και θα φτάσει σε μια τιμή στην οποία ένα από τα τρανζίστορ θα βγει από τον κορεσμό. Αλλαγή τάσης στο κύκλωμα συλλέκτη του τρανζίστορ VT1κλείστε το τρανζίστορ VT2.Ως αποτέλεσμα, ο πυκνωτής C1, που περιλαμβάνεται στο κύκλωμα OOS, θα εκφορτιστεί αργά μέσω του κυκλώματος συλλέκτη του τρανζίστορ VT1. Δεδομένου ότι η αρνητικά φορτισμένη πλάκα πυκνωτή Γ1συνδέεται με τη βάση του τρανζίστορ VT1,όταν ο πυκνωτής αποφορτίζεται, το ρεύμα βάσης μειώνεται και ως αποτέλεσμα, ρυθμίζεται αυτόματα μια τέτοια αναλογία μεταξύ του συλλέκτη και των ρευμάτων βάσης, η οποία είναι ακριβώς ίση με τον συντελεστή μεταφοράς ρεύματος του τρανζίστορ. Καθ' όλη τη διάρκεια της εκφόρτισης του πυκνωτή, το ρεύμα βάσης και η τάση βάσης αλλάζουν ασήμαντα. Ρεύμα μέσω αντιστάσεων R1και R2παραμένει σταθερή και δεν εξαρτάται από τις διεργασίες που συμβαίνουν στη συσκευή. Έτσι, κατά τη διάρκεια της μπροστινής λειτουργίας, η γεννήτρια έχει ένα βαθύ OOS που διατηρεί σταθερό ρεύμα εκφόρτισης πυκνωτή C1,και ως εκ τούτου η υψηλή γραμμικότητα της τάσης του πριονιού. Δεδομένου ότι ο συντελεστής μεταφοράς ρεύματος του τρανζίστορ ποικίλλει ανάλογα με την εφαρμοζόμενη τάση (στην αρχική στιγμή κατά 1 - 2%), τότε η μη γραμμικότητα του σήματος θα χαρακτηρίζεται από την ίδια τιμή. Η διαδικασία εκφόρτισης του πυκνωτή σταματά σε τέτοιες τάσεις στον συλλέκτη, οι οποίες απαιτούν σημαντική αύξηση του ρεύματος βάσης για τον έλεγχο του ρεύματος του συλλέκτη. Ο συντελεστής μεταφοράς ρεύματος του τρανζίστορ πέφτει απότομα. Σε αυτή την περίπτωση, με βάση το τρανζίστορ VT2το σήμα κλεισίματος μειώνεται σημαντικά. Τρανζίστορ VT2ανοίγει. Μια θετική τάση εμφανίζεται στον συλλέκτη του, ανοίγοντας το τρανζίστορ. Εμφανίζεται μια διαδικασία που μοιάζει με χιονοστιβάδα. Και τα δύο τρανζίστορ είναι ανοιχτά. Ο κύκλος της εργασίας επαναλαμβάνεται.

Ρύζι. 11.4

Οι τιμές των στοιχείων που φαίνονται στο διάγραμμα σχηματίζουν ένα σήμα εξόδου με πλάτος μεγαλύτερο από 10 V και συχνότητα 50 Hz. Οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση του πλάτους του σήματος εξόδου και της γραμμικότητάς του. R7και R8αντίστοιχα. Αντίσταση R1αλλάζει τη συχνότητα του κύριου ταλαντωτή.

Διπολική γεννήτρια πριονωτό σήμα. Η γεννήτρια πριονιού ρυθμιζόμενης κλίσης (Εικόνα 11.5) αποτελείται από δύο ενσωματωμένες αλυσίδες R5, C1και R2, C2και ένα στοιχείο κατωφλίου χτισμένο σε τρανζίστορ VT1και VT2.Όταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη με βάση το τρανζίστορ VT2εμφανίζεται ένα σήμα 10 V. Καθώς ο πυκνωτής φορτίζεται Γ1η ένταση μειώνεται. Αυτή τη στιγμή, η τάση στη βάση του τρανζίστορ VT1αυξάνει. Σε διαφορετικά άκρα του ποτενσιόμετρου, υπάρχουν σήματα με διαφορετικά μέτωπα. Όταν η τάση στις βάσεις των τρανζίστορ VT1και VT2ισούται, ανοίγουν και οι πυκνωτές αποφορτίζονται. Μετά από αυτό, θα ξεκινήσει ένας νέος κύκλος γεννήτριας. Η κλίση του σήματος πριονωτή εξόδου μπορεί να ρυθμιστεί σε μεγάλο εύρος χρησιμοποιώντας ένα ποτενσιόμετρο.

Ρύζι. 11.5

Ρύζι. 11.6

ελεγχόμενη γεννήτρια.Η γεννήτρια σήματος πριονωτή (Εικ. 11.6, α) είναι κατασκευασμένη σύμφωνα με το κύκλωμα ολοκληρωτή με μια μεγάλη σταθερά χρόνου, η οποία καθορίζεται από την έκφραση t \u003d h 21 E C 1 R 4όπου h 21e είναι ο συντελεστής μεταφοράς ρεύματος του τρανζίστορ VT1.Τρανζίστορ VT1αργό άνοιγμα: συμπυκνωτής Γ1περιλαμβάνεται στο κύκλωμα OOS. Η τάση στο κύκλωμα συλλέκτη μειώνεται. Κάποια στιγμή ανοίγει η δίοδος VD2και παρακάμπτει την είσοδο του τρανζίστορ VT2.τρανζίστορ VT2κλείνει. Για να επιταχυνθεί η διαδικασία κλεισίματος, περιλαμβάνεται ένα δυναμικό φορτίο στον συλλέκτη του - ένα τρανζίστορ VT3.Μέσω του πομπού του τρανζίστορ VT3πυκνωτής Γ1γρήγορη φόρτιση. Ως αποτέλεσμα, ελαχιστοποιείται η οπισθοδρόμηση του πριονιού. Η διάρκειά του είναι μικρότερη από 5 x. Η διάρκεια του σήματος του πριονωτή μπορεί να ρυθμιστεί χρησιμοποιώντας το ρεύμα βάσης του τρανζίστορ VT1(Εικ. 11.6,6).

Γεννήτρια σήματος Sawtooth στον ολοκληρωτή.Η βάση της γεννήτριας (Εικ. 11.7) είναι ένας ολοκληρωτής σε ένα τρανζίστορ. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα K122UD1 χρησιμοποιείται ως στοιχεία κατωφλίου και ενίσχυσης. Το κατώφλι του μικροκυκλώματος, ίσο με 3 V, ορίζεται από το διαχωριστικό Rl, R2.Όταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη στον συλλέκτη του τρανζίστορ, η τάση δεν μπορεί να αλλάξει απότομα. αρνητικός Ανατροφοδότησησχηματίζει ένα γραμμικά αυξανόμενο σήμα στην έξοδο μέσω του πυκνωτή. Η σταθερά χρόνου είναι t=h 21E R 3 C 2, όπου h 21E είναι ο συντελεστής μεταφοράς ρεύματος του τρανζίστορ. Όταν η τάση του συλλέκτη φτάσει τα 3 V, το IC θα αλλάξει. Η θετική τάση στον ακροδέκτη 5 θα περάσει μέσα από τη δίοδο και θα ενεργοποιήσει το τρανζίστορ. Ο πυκνωτής θα εκφορτιστεί Γ2.Ο συλλέκτης θα επιστρέψει στο μηδέν δυναμικό.

Ρύζι. 11.7

Το κύκλωμα θα ξεκινήσει έναν νέο κύκλο εργασιών. Το κύκλωμα με τις καθορισμένες τιμές των στοιχείων παράγει ένα σήμα εξόδου με πλάτος 3 V, ρυθμό επανάληψης 100 Hz και διάρκεια τελικής ακμής 0,1 ms.

Ενεργοποιημένη γεννήτρια διπολικού σήματος. Για τη λήψη ενός σήματος πριονωτή υψηλής τάσης στη γεννήτρια (Εικ. 11.8), χρησιμοποιούνται δύο στάδια, στις εξόδους των οποίων σχηματίζονται σήματα πτώσης και ανόδου. Κάθε στάδιο αποτελείται από δύο τρανζίστορ. τρανζίστορ VT2και VT4πέφτουν, α VT1και VT3- ενεργά στοιχεία, στους συλλέκτες των οποίων σχηματίζονται σήματα εξόδου. Μετά την ενεργοποίηση της τροφοδοσίας, η τάση στον συλλέκτη του τρανζίστορ VT3δεν μπορεί να αλλάξει απότομα. Αυτό αποτρέπεται από το OOS μέσω ενός πυκνωτή Γ2.Η τάση του συλλέκτη θα αυξηθεί αργά. Ο ρυθμός αύξησης της τάσης καθορίζεται από τη σταθερά χρόνου t \u003d L 2 1E Cz(Ru-(-+Rt), όπου hzi e- συντελεστής μεταφοράς ρεύματος του τρανζίστορ. αντίσταση R7είναι περιοριστική. Στο άλλο στάδιο, την πρώτη στιγμή, εμφανίζεται μια τάση 100 V. Στη συνέχεια η τάση μειώνεται και τείνει στο μηδέν. Επαναφέρετε την τάση στον συλλέκτη του τρανζίστορ VT1εμφανίζεται τη στιγμή που φτάνει ο παλμός εισόδου. Αυτή τη στιγμή, το τρανζίστορ ανοίγει VT4.Παλμικό σήμα από πυκνωτή Γ4περνά στη βάση του τρανζίστορ VT2και το ανοίγει. Οι πυκνωτές επαναφέρονται ταυτόχρονα Γ1και Γ2.

Ρύζι. 11.8

Γεννήτρια σήματος Sawtooth με ρυθμιζόμενη γραμμικότητα.Η γεννήτρια (Εικ. 11.9) βασίζεται στην αρχή της φόρτισης ενός πυκνωτή Γ2σταθεροποιημένο ρεύμα. Ο σταθεροποιητής ρεύματος είναι χτισμένος σε ένα τρανζίστορ VT2.Σήμα πυκνωτή Γ2πηγαίνει στην είσοδο του ακόλουθου εκπομπού. Όταν σχηματίζεται ένα σήμα πριονωτή, η τάση στον πυκνωτή αυξάνεται. Ταυτόχρονα με την αύξηση της τάσης στον πυκνωτή, το ρεύμα βάσης του τρανζίστορ αυξάνεται VT3.Ως αποτέλεσμα, ο πυκνωτής φορτίζεται όχι από συνεχές ρεύμα, όπως απαιτείται από μια γραμμική αύξηση της τάσης, αλλά από ένα ρεύμα που μειώνεται με το χρόνο. Το φορτίο του πυκνωτή επηρεάζεται από την σύνθετη αντίσταση εισόδου του ακόλουθου εκπομπού. Για να αποκτήσετε μια τάση πριονωτή, είναι απαραίτητο να αντισταθμίσετε το ρεύμα βάσης του τρανζίστορ. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με ένα κύκλωμα λειτουργικού συστήματος που συνδέει τους πομπούς των τρανζίστορ VT2και VT3.Με την αύξηση του σήματος εξόδου του ακόλουθου πομπού, το ρεύμα εκπομπού του τρανζίστορ αυξάνεται VT2.Αλλαγή της αντίστασης της αντίστασης R9στο κύκλωμα ανάδρασης, μπορούμε να επιτύχουμε ανερχόμενη ή πτώση κυματομορφής εξόδου.

Ρύζι. 11.9

Για την εκφόρτιση του πυκνωτή στο κύκλωμα, χρησιμοποιείται μια γεννήτρια αποκλεισμού. Κατά τη φόρτιση του πυκνωτή, η δίοδος κλείνει από την τάση τροφοδοσίας. Όταν το τρανζίστορ VT1ανοιχτός, πυκνωτής Γ2εκφορτίζεται μέσω διόδου VD1.Το πλάτος του σήματος εξόδου ρυθμίζεται από μια αντίσταση R5,και η συχνότητα είναι αντίσταση R1.Το μέγιστο πλάτος είναι 15 V.

ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΕΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ

Γεννήτρια τρανζίστορ εφέ πεδίου.Η βάση της γεννήτριας (Εικ. 11.10) είναι το φορτίο του συνεχούς ρεύματος πυκνωτή, το οποίο δίνεται από τρανζίστορ εφέ πεδίου VT4.Ο ρυθμός φόρτισης του πυκνωτή καθορίζεται από την αντίσταση R10.Η ανερχόμενη τάση εφαρμόζεται στη βάση του τρανζίστορ ακολούθου εκπομπού, η έξοδος του οποίου συνδέεται με τα τρανζίστορ flip-flop VT1και VT2.Η έξοδος της σκανδάλης πηγαίνει στη βάση του τρανζίστορ VT3για την εκτόνωση της τάσης στον πυκνωτή.

Τρανζίστορ αρχικής κατάστασης VT2και VT3κλειστό. Μόλις η τάση στον πυκνωτή φτάσει τα 6 V, η σκανδάλη ενεργοποιείται και το τρανζίστορ ανοίγει. VT3.Ο πυκνωτής εκφορτίζεται μέσω ενός ανοιχτού τρανζίστορ. Όταν η τάση στον πυκνωτή πέσει στο 1 V, η σκανδάλη επιστρέφει στο την αρχική κατάσταση. Ένας νέος κύκλος φόρτισης πυκνωτή ξεκινά.

Οι βαθμολογίες των στοιχείων που φαίνονται στο διάγραμμα σάς επιτρέπουν να ρυθμίσετε τη συχνότητα του σήματος εξόδου από 15 έως 30 kHz. Εάν βάλετε έναν πυκνωτή χωρητικότητας 0,033 microfarads, τότε η συχνότητα του σήματος εξόδου είναι 1 kHz.

Ρύζι. 11.10 Εικ. 11.11

Τριγωνική γεννήτρια σήματος στο op-amp.Στο σχήμα του Σχ. 11.11 στον συμπυκνωτή ΑΠΟπαράγεται ένα τριγωνικό σήμα με πλάτος 0,6 V. Η φόρτιση και η εκφόρτιση του πυκνωτή πραγματοποιούνται από το σήμα εξόδου του op-amp, το οποίο αλλάζει αυτόματα τη στιγμή που η τάση στον πυκνωτή φτάνει στο όριο ανοίγματος. Το όριο ανοίγματος ορίζεται από το διαχωριστικό R2και R3.Ο ρυθμός επανάληψης του σήματος εξόδου καθορίζεται από την έκφραση f=l/4R 1 C.Μια αντίσταση χρησιμοποιείται για την εξίσωση των κλίσεων της πρόσοψης και της αποσύνθεσης του σήματος εξόδου. R6.

Τριγωνικός διαμορφωτής σήματος. Shaper fig. Το 11.12 σας επιτρέπει να λαμβάνετε ένα τριγωνικό σήμα στην έξοδο. Το πλάτος του σήματος φτάνει το 90% της τάσης τροφοδοσίας με αρκετά υψηλή γραμμικότητα ακμών.

Ο διαμορφωτής βασίζεται στην αρχή της φόρτισης και εκφόρτισης ενός πυκνωτή μέσω γεννητριών ρεύματος που είναι κατασκευασμένες σε τρανζίστορ. Τα ρεύματα συλλέκτη των τρανζίστορ καθορίζονται από τις τάσεις αναφοράς των διόδων zener και των αντιστάσεων εκπομπού. Ελλείψει σήματος εισόδου, πρέπει να ρέουν ίσα ρεύματα μέσω των τρανζίστορ. Εάν η ισότητα των ρευμάτων δεν ικανοποιείται λόγω της εξάπλωσης των τιμών των διόδων zener και των αντιστάσεων, τότε θα πρέπει να ρυθμίσετε την αντίσταση R4.Η εμφάνιση του σήματος εισόδου με πλάτος περισσότερη έντασηΗ διάσπαση των διόδων zener θα προκαλέσει ανισορροπία στα ρεύματα του συλλέκτη. Το θετικό μισό κύμα του σήματος εισόδου θα μειώσει το ρεύμα του τρανζίστορ VT2.ρεύμα τρανζίστορ VT1θα παραμείνει αμετάβλητη. Το διαφορικό ρεύμα συλλέκτη θα φορτίσει τον πυκνωτή. Με την εμφάνιση του αρνητικού μισού κύματος, το ρεύμα συλλέκτη του τρανζίστορ θα μειωθεί VT1.ρεύμα τρανζίστορ VT2ορίζεται σε ονομαστική. Ο πυκνωτής θα εκφορτιστεί από το ρεύμα του τρανζίστορ VT2.Εάν το πλάτος του σήματος εισόδου είναι μικρότερο από την τάση τροφοδοσίας, τότε υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ των πλάτη των σημάτων εισόδου και εξόδου, και εάν η τάση τροφοδοσίας είναι μεγαλύτερη, τότε το πλάτος του σήματος εξόδου είναι σταθερό.

Η χωρητικότητα του πυκνωτή υπολογίζεται με τον τύπο C \u003d 10 3 I / 2fU m ah (μF), όπου I είναι το ρεύμα του τρανζίστορ. f είναι η συχνότητα του σήματος εισόδου. U max - πλάτος του σήματος εξόδου.

Ρύζι. 11.12 Εικ. 11.13 Εικ. 11.14

Ρύζι. 11.15

Τριγωνική γεννήτρια κυματομορφών ευρείας εμβέλειας.Η γεννήτρια τριγωνικού σήματος (Εικ. 11.13) σας επιτρέπει να λαμβάνετε συχνότητα από 0,01 Hz έως 0,1 MHz. Σήμα εξόδου 20 V σχηματίζεται στον πυκνωτή Γ4ρεύματα συλλέκτη τρανζίστορ VT4, VT6.Όταν ο πυκνωτής είναι φορτισμένος, τα τρανζίστορ VT4και VT5ανοιχτό και τα τρανζίστορ VT3και VT6κλειστό. Όταν η τάση στον πυκνωτή ανεβαίνει στο επίπεδο που καθορίζεται από το διαιρέτη R1 - R3τρανζίστορ VT1θα ανοίξει. Τα τρανζίστορ θα ανοίξουν μετά από αυτό. VT3και VT6,που σβήνουν τα τρανζίστορ VT4και VT5Θα ξεκινήσει η διαδικασία εκφόρτισης του πυκνωτή μέσω του τρανζίστορ VT6Όταν επιτευχθεί το χαμηλό επίπεδο, το τρανζίστορ θα ανοίξει VT2.Αυτή η διαδικασία επαναφέρει το κύκλωμα στην αρχική του κατάσταση. Ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει ξανά. Η συχνότητα του σήματος εξόδου μπορεί να αλλάξει γραμμικά με μια αντίσταση R5επικαλύπτονται 20 φορές. Για έναν πυκνωτή χωρητικότητας 1 nF και σε R5 = 510 kΩ, η συχνότητα είναι 001 Hz

Βήμα διαμορφωτή σήματος.Στην αρχική κατάσταση (Εικ. 11-14), ο πυκνωτής φορτίζεται στην τάση τροφοδοσίας Όλα τα τρανζίστορ είναι κλειστά. Ο παλμός εισόδου θετικής πολικότητας ενεργοποιεί το τρανζίστορ VT1.Ένα ρεύμα ρέει μέσω αυτού του τρανζίστορ, το οποίο αποφορτίζει τον πυκνωτή. Η τάση στον πυκνωτή μειώνεται. Ο δεύτερος παλμός εισόδου θα εκφορτίσει επίσης τον πυκνωτή με μια διακριτή τιμή τάσης. Ως αποτέλεσμα αυτού, κάθε παλμός θα μειώσει την τάση κατά μήκος του πυκνωτή σταδιακά. Μόλις η τάση στον πυκνωτή ισούται με την τάση στον διαιρέτη R4, R5,ανοίγει το τρανζίστορ VT2και ξεκινά μια διαδικασία χαλάρωσης σε έναν σύνθετο καταρράκτη. τρανζίστορ VT2και VT3Άνοιξε. Υπάρχει μια διαδικασία φόρτισης του πυκνωτή Μετά από αυτό, ξεκινά ένας νέος κύκλος εκφόρτισης του πυκνωτή.

Τραπεζοειδής γεννήτρια σήματος με ρυθμιζόμενο χρόνο ανόδου.Η γεννήτρια (Εικ. 11.15) βασίζεται σε έναν πολυδονητή που ελέγχει τη λειτουργία των τρανζίστορ ρύθμισης ρεύματος VT3και VT4.Όταν το τρανζίστορ VT2ανοιχτό, μέσω τρανζίστορ VT3ρέει ρεύμα φόρτισης πυκνωτή SZ.Ο ρυθμός ανόδου της τάσης στον πυκνωτή (ή στην άκρη του σήματος εξόδου) εξαρτάται από το ρεύμα φόρτισης, το οποίο ρυθμίζεται από μια αντίσταση R12Η μέγιστη τάση κατά μήκος του πυκνωτή περιορίζεται από τη δίοδο zener VD2.Κατά την εναλλαγή των τρανζίστορ του πολυδονητή σε άλλη κατάσταση, ξεκινά η διαδικασία εκφόρτισης του πυκνωτή. Τρανζίστορ VT3κλείνει και το τρανζίστορ VT4ανοίγει. Ρεύμα εκφόρτισης τρανζίστορ VT4ρυθμιζόμενο με αντίσταση R15.Η τιμή αυτού του ρεύματος καθορίζει την κλίση του σήματος εξόδου. Η συχνότητα και ο κύκλος λειτουργίας του σήματος εξόδου ρυθμίζονται από αντιστάσεις R2και R4.Η γεννήτρια μπορεί να λειτουργήσει σε μεγάλο εύρος συχνοτήτων, έως και 1 MHz. Με μεγάλες αλλαγές στη συχνότητα του σήματος εξόδου, είναι απαραίτητο να αλλάξουμε τις τιμές των χωρητικοτήτων των πυκνωτών Γ1και Γ2.

ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΛΣ

Ελεγχόμενη γεννήτρια σημάτων πριονωτή.Η γεννήτρια (Εικ. 11.16) αποτελείται από μια συσκευή κατωφλίου και έναν ολοκληρωτή. Η τάση εξόδου της αρνητικής πολικότητας της συσκευής κατωφλίου που είναι ενσωματωμένη στο op-amp DA1,εφαρμόζεται στην είσοδο του ολοκληρωτή. Ο πυκνωτής C, που περιλαμβάνεται στο κύκλωμα OOS, φορτίζεται σταδιακά. Στην έξοδο του OU DA2σχηματίζεται ένα γραμμικά αυξανόμενο σήμα. Όταν βρίσκεται στη μη αναστρέφουσα είσοδο του op-amp DA1θα είναι μηδενικό δυναμικό, θα αλλάξει. Το σήμα εξόδου θετικής πολικότητας διέρχεται από τη δίοδο και αποφορτίζει τον πυκνωτή. Όταν ο πυκνωτής αποφορτιστεί πλήρως, ο ενισχυτής λειτουργίας DA1θα επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση και θα ξεκινήσει ένας νέος κύκλος παραγωγής του σήματος εξόδου. Ο ρυθμός επανάληψης του σήματος εξόδου καθορίζεται από την έκφραση f = 3/C(R3 + R4).

Γεννήτρια στο OS K153UD1.Η τριγωνική γεννήτρια παλμών (Εικ. 11.17, α) είναι χτισμένη σε δύο ενισχυτές λειτουργίας. Ο πρώτος op-amp εκτελεί τις λειτουργίες ενός ολοκληρωτή και ο δεύτερος είναι ένα στοιχείο κατωφλίου. Τάση εξόδου Op-amp DA1αυξάνεται (μειώνεται) γραμμικά. Όταν είναι ίση σε απόλυτη τιμή με την τάση εξόδου του op-amp DA2,ο δεύτερος ενισχυτής θα ενεργοποιηθεί και θα ενεργοποιηθεί το διαχωριστικό R5, R6η πολικότητα της τάσης θα αλλάξει. Σε αυτή την περίπτωση, το σήμα εξόδου του ενισχυτή λειτουργίας DA1θα μειωθεί (αυξηθεί) γραμμικά. Την επόμενη στιγμή θα γίνει σύγκριση του σήματος εξόδου του op-amp DA1 μεΌριο κλεισίματος λειτουργικού συστήματος DA2.Θα πραγματοποιηθεί δευτερεύουσα εναλλαγή του op-amp DA2.Η εξάρτηση της περιόδου του σήματος ενός τριγωνικού σχήματος από το κέρδος του op-amp DA2φαίνεται στο σχ. 11.17.6.

Γεννήτρια τρανζίστορ Unjuunction με ενισχυτή.Γεννήτρια σήματος Sawtooth (Εικ. 11.18, ένα)χτισμένο σε έναν op-amp που εκτελεί τις λειτουργίες ενός ολοκληρωτή. Ο ρυθμός περιστροφής του σήματος εξόδου εξαρτάται από την τάση εισόδου. Όταν η τάση στην έξοδο του op-amp φτάσει τα 8 V, ανοίγει το τρανζίστορ unjuunction. Θετικός παλμός κατά μήκος της αντίστασης R2διέρχεται από τη δίοδο και ο πυκνωτής ενσωμάτωσης αποφορτίζεται. Η εξάρτηση της συχνότητας του σήματος εξόδου από την τάση εισόδου φαίνεται στο σχ. 11.18, σι.

Ρύζι. 11.16 Εικ. 11.17

Γεννήτρια με διπλή εικόνα.Γεννήτρια (Εικ. 11.19, ένα)αποτελείται από έναν ολοκληρωτή κατασκευασμένο στον op-amp DA2.Όταν ω DA2διακόπτες, η μη αναστρέφουσα είσοδός του τροφοδοτείται με τάση POS, η οποία καθορίζει το όριο για τη λειτουργία του κυκλώματος. Με ποτενσιόμετρο R4στη μη αναστρέφουσα είσοδο του op-amp DA1το δεύτερο POS είναι σε ισχύ. Εάν η τιμή αυτής της σύνδεσης είναι μικρότερη από το όριο ανοίγματος του ΛΣ DA2,στη συνέχεια, το μπροστινό άκρο του παλμικού σήματος στην έξοδο του op-amp DA1θα περάσει μέσα από τον συμπυκνωτή Γ1στην αντιστρεπτική του είσοδο. Από αυτή τη στιγμή ξεκινά η διαδικασία φόρτισης του πυκνωτή C1. Τάση εξόδου Op-amp DA1αυξάνεται αργά. Όταν φτάσει στο όριο ανοίγματος του Λ.Σ DA2,συμβαίνει εναλλαγή DA2.Ξεκινά η διαδικασία εκφόρτισης του πυκνωτή Γ1.Ο ρυθμός επανάληψης παλμού του σήματος εξόδου προσδιορίζεται από την έκφραση f=K 2 /4RC(K 1 -K 2).

Ρύζι. 11.18

Ρύζι. 11.19

Ρύζι. 11.20

K 1 \u003d R 2 / (R 2 + R 3); K 2 \u003d R "4 / (R" 4 + R "4).Ανάλογα με το επίπεδο του σήματος POS στο ΛΣ DA1Μπορείτε να ρυθμίσετε το επίπεδο εξόδου. Η μέγιστη τιμή, DE προσδιορίζεται από την τάση στο διαχωριστικό R2, R3.Στο σχ. Το 11.19.6 δείχνει διαγράμματα τάσης σε αγώνες κυκλώματος.

Μια ενεργοποιημένη γεννήτρια σήματος.Τάση εξόδου (Εικ. 11.20, α), που σχηματίζεται στον πυκνωτή ΒΔ,ίσο με U 3 \u003d \u003d (t / C 3) I 2. Ο πυκνωτής φορτίζεται με γραμμικά αυξανόμενο ρεύμα I 2 \u003d U 2 / R 5 του τρανζίστορ VT2.Έλεγχος ρεύματος συλλέκτη τρανζίστορ VT2που πραγματοποιείται από την τάση στον πυκνωτή C2 (U 2 \u003d (t / C 2) I 3).Αυτή η τάση εξαρτάται από το ρεύμα του τρανζίστορ VT3 (l 3 \u003d U B / R 4).Ως αποτέλεσμα, U 3 \u003d U b t 2 / C 2 C 3 R 4 R 5 . Για τις ονομασίες των στοιχείων που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, η συχνότητα του σήματος εξόδου είναι 5 kHz. Επαναφορά πυκνωτών Γ2και ΒΔπραγματοποιείται από εξωτερικό σήμα μέσω τρανζίστορ VT4και VT1.Στο σχ. Το 11.20.6 δείχνει διαγράμματα τάσης σε διαφορετικά σημεία του κυκλώματος.

sec conditioner σήματος Χ . Σχηματισμός συνάρτησης secxπραγματοποιείται από το αρμονικό σήμα εισόδου. Το κύκλωμα (Εικ. 11.21, α) μπορεί να λειτουργήσει από μονάδες Hertz έως εκατοντάδες kilohertz. Στο πρώτο τρανζίστορ, το σήμα εισόδου περιορίζεται με πλάτος 2,5 V. Το δεύτερο τρανζίστορ αυξάνει την κλίση των άκρων του ορθογώνιου σήματος και αλλάζει τη φάση του. Σήμα συλλέκτη του τρανζίστορ VT2αθροίζεται με το σήμα εισόδου στην αντίσταση R6.Το σήμα εξόδου επιλέγεται σε ένα συγκεκριμένο σημείο του ποτενσιόμετρου, έτσι ώστε να μπορεί να οριστεί μια συγκεκριμένη τιμή για το βάθος της κοιλάδας της συνάρτησης δευτερολέπτου. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι αυτό το σχήμα σχηματισμού μπορεί να δώσει σφάλμα έως και 10% σε ορισμένα σημεία. Με την αύξηση του πλάτους του μαιάνδρου και των αρμονικών σημάτων, το σφάλμα μειώνεται. Για να αυξήσετε την ακρίβεια του σχηματισμού της συνάρτησης sec a; μπορείτε να βάλετε ένα κύκλωμα περιορισμού διόδου στην είσοδο (Εικ. 11.21.6). Ο ρόλος αυτού του κυκλώματος είναι να εξομαλύνει τις κορυφές του αρμονικού σήματος. Με τη βοήθεια ενός πρόσθετου κυκλώματος, η ακρίβεια της προσομοίωσης μπορεί να αυξηθεί έως και 5%.

Ρύζι. 11.21

ΣΥΝΘΕΤΕΣ ΓΕΝΝΗΤΡΙΕΣ ΣΗΜΑΤΟΣ

Γεννήτρια διόδων σύνθετων σημάτων.Σχηματίζονται σύνθετες κυματομορφές (Εικ. 11.22) ως αποτέλεσμα της αλλαγής του κέρδους του διαφορικού ενισχυτή. Με μικρά σήματα εισόδου, όλες οι δίοδοι είναι κλειστές. Το κέρδος καθορίζεται από αντιστάσεις R2, R3και R11, R12,κοντά στην ενότητα. Με την αύξηση της στάθμης του σήματος εισόδου, οι δίοδοι αρχίζουν να αγώγουν στα κυκλώματα εκπομπών των τρανζίστορ. Αυτό οδηγεί σε αύξηση του κέρδους. Το σήμα εξόδου γίνεται πιο απότομο. Τρία επίπεδα μεταβολής απολαβής χρησιμοποιούνται τόσο για τη θετική όσο και για την αρνητική πολικότητα του σήματος εισόδου. Κάθε κύκλωμα, που αποτελείται από διόδους και ένα ποτενσιόμετρο, καθορίζει ένα διαφορετικό όριο ανοίγματος. Το ακριβές σχήμα του σήματος εξόδου ρυθμίζεται από το κατάλληλο ποτενσιόμετρο.

Διακριτός διαμορφωτής σημάτων ειδικών μορφών.Η γεννήτρια (Εικ. 11.23) βασίζεται σε πολυφασικό πολυδονητή, ο οποίος ενεργοποιείται από έναν παλμό θετικής πολικότητας. Τα τρανζίστορ θα ανάψουν ένα προς ένα στο κύκλωμα. VT3.Μόνο ένα τρανζίστορ είναι ανοιχτό. Το τρανζίστορ θα μπει σε αγώγιμη κατάσταση. VT2,που βρίσκεται στον πομπό του τρανζίστορ VT1θα κατευθύνει το ρεύμα που καθορίζεται από την αντίσταση R5.Εάν οι αντιστάσεις των αντιστάσεων αλλάζουν σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο νόμο, τότε το πλάτος του σήματος εξόδου αλλάζει σύμφωνα με τον ίδιο νόμο. Με αντιστάσεις R5μπορείτε να πάρετε οποιοδήποτε νόμο αλλαγής του σήματος εξόδου. Η συχνότητα εναλλαγής καναλιών καθορίζεται από τη σταθερά χρόνου R 6 C 2 .

Ρύζι. 11.22 Εικ. 11.23

Ρύζι. 11.24

Γεννήτρια λειτουργιών.Ένα παλμικό σήμα θετικής πολικότητας εφαρμόζεται στην είσοδο της γεννήτριας (Εικ. 11.24). Λογικό κύκλωμα 2I - ΟΧΙ ολοκληρωμένο κύκλωμα K133LAZ είναι κλειστό. Στην έξοδο 1, εμφανίζεται ένα σήμα αρνητικής πολικότητας με διάρκεια ίση με τη διάρκεια του σήματος εισόδου. Αυτό το σήμα στην αλυσίδα RC διαφοροποιείται και ένας θετικός παλμός κλείνει το δεύτερο λογικό κύκλωμα. Στην έξοδο αυτού του κυκλώματος εμφανίζεται ένας παλμός αρνητικής πολικότητας με διάρκεια 5 μs. Όλες οι επόμενες αλυσίδες λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο. Στις εξόδους 1 - 7, τα σήματα παλμών εμφανίζονται το ένα μετά το άλλο. Όλα αυτά τα σήματα αθροίζονται μέσω ορισμένων αντιστάσεων βάρους στην είσοδο του op-amp. Ανάλογα με την ακολουθία των αποδεκτών αντιστάσεων των αντιστάσεων βάρους, μπορεί να σχηματιστεί ένα σήμα οποιασδήποτε πολυπλοκότητας στην έξοδο του op-amp. Το πλάτος του σήματος εξόδου καθορίζεται από την αντίσταση της αντίστασης R4.Για να εξισορροπηθεί ο op-amp, η αντίσταση της αντίστασης R3επιλέγεται για τη συνολική αντίσταση των αντιστάσεων βάρους.