PÍLOVÝ GENERÁTOR NAPÄTIA- generátor lineárne sa meniaceho napätia (prúdu), elektronické zariadenie, tvoriaci periodikum kolísanie napätia (prúdu) pílovitého tvaru. Hlavné Účelom H. p. n. je riadiť časový priebeh lúča v zariadeniach využívajúcich katódové trubice. G. p. n. používa sa aj v zariadeniach na porovnávanie napätí, časového oneskorenia a expanzie impulzov. Na získanie pílovitého napätia sa využíva proces nabíjania (vybíjania) kondenzátora v obvode s veľkou časovou konštantou. Najjednoduchšie G. p. (obr. 1, a) pozostáva z integračný obvod RC a tranzistor, ktorý vykonáva funkcie periodicky riadeného kľúča. impulzov. Pri absencii impulzov je tranzistor nasýtený (otvorený) a má nízky odpor sekcie kolektor-emitor, kondenzátor OD vybité (obr. 1, b). Pri použití spínacieho impulzu sa tranzistor vypne a kondenzátor sa nabíja zo zdroja s napätím - E do- priamy (pracovný) kurz. Výstupné napätie G. p. n., vybratý z kondenzátora OD, mení podľa zákona. Na konci spínacieho impulzu sa tranzistor otvorí a kondenzátor OD rýchlo sa vybíja (spätne) cez nízkoodporový žiarič - kolektor. Hlavné charakteristiky G. p. n.: amplitúda pílového napätia, koeficient. nelinearita a koeficient. pomocou napájacieho napätia. Keď v tejto schéme

Dopredný čas chodu T p a frekvencia pílového napätia sú určené trvaním a frekvenciou spínacích impulzov.

Nevýhodou najjednoduchšieho G. p. je malé k E pri malom. Požadované hodnoty e ležia v rozsahu 0,0140,1, pričom najmenšie hodnoty sa týkajú porovnávacích a oneskorovacích zariadení. Nelinearita pílového napätia pri doprednom zdvihu nastáva v dôsledku poklesu nabíjacieho prúdu v dôsledku poklesu rozdielu napätia. Približná stálosť nabíjacieho prúdu sa dosiahne zahrnutím nelineárneho prúd stabilizujúceho dvojsvorkového zariadenia (obsahujúceho tranzistor alebo vákuovú elektrónku) do nabíjacieho obvodu. V takom G. p. a . V G. p. s pozitívnym napäťová spätná väzba, výstupné pílovité napätie sa privádza do nabíjacieho obvodu ako kompenzačné emf. V tomto prípade je nabíjací prúd takmer konštantný, čo poskytuje hodnoty 1 a \u003d 0,0140,02. G. p. n. používa sa na skenovanie v katódových trubiciach s e-magn. vychýlenie lúča. Na získanie lineárnej odchýlky je potrebná lineárna zmena prúdu vo vychyľovacích cievkach. Pre zjednodušený ekvivalentný obvod cievky (obr. 2, a) je podmienka lineárnosti prúdu splnená, keď je na svorky cievky privedené lichobežníkové napätie. Takéto lichobežníkové napätie (obr. 2, b) možno získať v G. p. pri zaradení do nabíjacieho okruhu sa pridá. odpor R e (zobrazené na obr. 1, a bodkovaná čiara). Vychyľovacie cievky spotrebúvajú vysoké prúdy, preto je generátor lichobežníkového napätia doplnený o výkonový zosilňovač.

Generátor je samooscilačný systém, ktorý generuje impulzy elektrický prúd, v ktorom tranzistor zohráva úlohu spínacieho prvku. Spočiatku, od vynálezu, bol tranzistor umiestnený ako zosilňovací prvok. Prezentácia prvého tranzistora sa uskutočnila v roku 1947. Prezentácia tranzistora s efektom poľa sa uskutočnila o niečo neskôr - v roku 1953. V impulzných generátoroch plní úlohu spínača a iba v generátoroch striedavý prúd implementuje svoje zosilňovacie vlastnosti a súčasne sa podieľa na vytváraní pozitívnej spätnej väzby na podporu oscilačného procesu.

Vizuálne znázornenie rozdelenia frekvenčného rozsahu

Klasifikácia

Tranzistorové generátory majú niekoľko klasifikácií:

• frekvenčným rozsahom výstupného signálu;
• podľa typu výstupného signálu;
• podľa princípu konania.

Frekvenčný rozsah je subjektívna hodnota, ale pre štandardizáciu je akceptované nasledujúce rozdelenie frekvenčného rozsahu:

• 30 Hz až 300 kHz – nízka frekvencia(LF);
• od 300 kHz do 3 MHz - stredná frekvencia (MF);
• 3 MHz až 300 MHz - vysoká frekvencia (HF);
• nad 300 MHz - ultra vysoká frekvencia (SHF).

Ide o rozdelenie frekvenčného rozsahu v oblasti rádiových vĺn. K dispozícii je zvukový frekvenčný rozsah (AF) - od 16 Hz do 22 kHz. Aby sa teda zdôraznil frekvenčný rozsah generátora, nazýva sa to napríklad vysokofrekvenčný alebo nízkofrekvenčný generátor. Frekvencie zvukového rozsahu sa zase delia na HF, MF a LF.

Podľa typu výstupného signálu môžu byť generátory:

• sínusový - na generovanie sínusových signálov;
• funkčné - na samokmitanie signálov špeciálnej formy. Špeciálnym prípadom je obdĺžnikový generátor impulzov;
• generátory šumu - generátory širokého frekvenčného spektra, v ktorom je v danom frekvenčnom rozsahu spektrum signálu rovnomerné od spodnej po hornú časť frekvenčná odozva.

Podľa princípu činnosti generátorov:

• RC generátory;
• LC generátory;
• Blokovacie generátory - tvarovač krátkych impulzov.

Kvôli základným obmedzeniam sa RC oscilátory zvyčajne používajú v nízkych a zvukových rozsahoch a LC oscilátory vo frekvenčnom rozsahu HF.

Obvody generátora

RC a LC generátory sínusových vĺn

Generátor na tranzistore je najjednoduchšie implementovaný v kapacitnom trojbodovom obvode - Kolpitzov generátor (obr. nižšie).

Obvod tranzistorového oscilátora (Colpitzov generátor)

V Kolpitzovom obvode prvky (C1), (C2), (L) nastavujú frekvenciu. Zvyšné prvky sú štandardné tranzistorové potrubie na zabezpečenie potrebnej jednosmernej prevádzky. Rovnaký jednoduchý obvod má generátor zostavený podľa indukčného trojbodového obvodu - Hartleyho generátor (obr. nižšie).

Schéma trojbodového generátora s indukčnou väzbou (Hartleyho generátor)

V tomto obvode je frekvencia oscilátora určená paralelným obvodom, ktorý obsahuje prvky (C), (La), (Lb). Kondenzátor (C) je potrebný na vytvorenie pozitívnej spätnej väzby na striedavý prúd.

Praktická realizácia takéhoto generátora je náročnejšia, pretože vyžaduje induktor s kohútikom.

Obidva samooscilačné generátory sa používajú hlavne v rozsahoch MF a HF ako generátory nosnej frekvencie, v obvodoch lokálnych oscilátorov s nastavovaním frekvencie atď. Rádiové regenerátory sú tiež založené na oscilátoroch. Táto aplikácia vyžaduje vysokú frekvenčnú stabilitu, preto je obvod takmer vždy doplnený o kremenný oscilačný rezonátor.

Hlavný generátor prúdu na báze kremenného rezonátora má vlastné oscilácie s veľmi vysokou presnosťou pri nastavovaní hodnoty frekvencie RF generátora. Miliardiny percenta sú ďaleko od limitu. Rádiové regenerátory používajú iba kremennú frekvenčnú stabilizáciu.

Prevádzka generátorov v oblasti nízkofrekvenčného prúdu a frekvencia zvuku spojené s ťažkosťami pri implementácii vysokých hodnôt indukčnosti. Presnejšie v rozmeroch potrebnej tlmivky.

Pierceov obvod oscilátora je modifikáciou Kolpitzovho obvodu, realizovaný bez použitia indukčnosti (obr. nižšie).

Prepichnite obvod generátora bez použitia indukčnosti

V Pierceovom obvode je indukčnosť nahradená kremenným rezonátorom, čo umožnilo zbaviť sa prácnej a objemnej tlmivky a zároveň obmedziť horný rozsah kmitov.

Kondenzátor (C3) neprepúšťa jednosmernú zložku základného predpätia tranzistora do kremenného rezonátora. Takýto generátor dokáže generovať oscilácie až do 25 MHz vrátane audio frekvencie.

Činnosť všetkých vyššie uvedených generátorov je založená na rezonančných vlastnostiach oscilačného systému zloženého z kapacity a indukčnosti. V súlade s tým je frekvencia oscilácií určená hodnotami týchto prvkov.

RC generátory prúdu využívajú princíp fázového posunu v RC obvode. Najčastejšie používaný obvod s reťazou fázového posunu (obr. nižšie).

Schéma RC oscilátora s reťazou fázového posunu

Prvky (R1), (R2), (C1), (C2), (C3) uskutočňujú fázový posun, aby získali pozitívnu spätnú väzbu potrebnú na vznik vlastných oscilácií. Generovanie prebieha pri frekvenciách, pre ktoré je fázový posun optimálny (180 stupňov). Obvod fázového posunu zavádza silný útlm signálu, preto má takýto obvod zvýšené požiadavky na zosilnenie tranzistora. Obvod Wienovho mostíka je menej náročný na parametre tranzistora (obr. nižšie).

Schéma RC generátora s Wienovým mostom

Wien double T-bridge pozostáva z prvkov (C1), (C2), (R3) a (R1), (R2), (C3) a je úzkopásmovým zárezovým filtrom naladeným na generačnú frekvenciu. Pre všetky ostatné frekvencie je tranzistor pokrytý hlbokým záporným spojením.

Funkčné generátory prúdu

Generátory funkcií sú navrhnuté tak, aby generovali sekvenciu impulzov určitého tvaru (formulár popisuje určitú funkciu – odtiaľ názov). Najbežnejšie generátory sú pravouhlé (ak je pomer trvania impulzu k perióde oscilácie ½, potom sa takáto sekvencia nazýva „meander“), trojuholníkové a pílovité impulzy. Najjednoduchší generátor obdĺžnikové impulzy- multivibrátor, slúžil ako prvá schéma pre začínajúcich rádioamatérov na zostavenie vlastnými rukami (obr. nižšie).

Schéma multivibrátora - generátora pravouhlých impulzov

Funkciou multivibrátora je, že v ňom možno použiť takmer akýkoľvek tranzistor. Trvanie impulzov a prestávok medzi nimi je určené hodnotami kondenzátorov a odporov v základných obvodoch tranzistorov (Rb1), Cb1) a (Rb2), (Cb2).

Frekvencia vlastnej oscilácie prúdu sa môže meniť od jednotiek hertzov až po desiatky kilohertzov. RF samooscilácie na multivibrátore nie je možné realizovať.

Trojuholníkové (pilové) generátory impulzov sú zvyčajne postavené na báze generátorov pravouhlých impulzov (hlavný oscilátor) pridaním korekčného reťazca (obr. nižšie).

Trojuholníkový obvod generátora impulzov

Tvar impulzov, blízky trojuholníku, je určený nabíjacím a vybíjacím napätím na doskách kondenzátora C.

Blokovací generátor

Účelom blokovacích generátorov je generovať silné prúdové impulzy so strmými frontami a nízkym pracovným cyklom. Trvanie prestávok medzi impulzmi je oveľa dlhšie ako trvanie samotných impulzov. Blokovacie oscilátory sa používajú v tvarovačoch impulzov, komparátoroch, ale hlavnou oblasťou použitia je hlavný generátor horizontálneho skenovania v zariadeniach na zobrazovanie informácií založených na katódové trubice. Blokovacie generátory sa tiež úspešne používajú v zariadeniach na konverziu energie.

FET generátory

Charakteristickým znakom tranzistorov s efektom poľa je veľmi vysoký vstupný odpor, ktorého poradie je úmerné odporu elektronické elektrónky. Vyššie uvedené obvodové riešenia sú univerzálne, sú jednoducho prispôsobené na použitie rôzne druhy aktívnych prvkov. Colpitz, Hartley a ďalšie generátory vyrobené na tranzistore s efektom poľa sa líšia iba hodnotením prvkov.

Obvody na nastavenie frekvencie majú rovnaké pomery. Na generovanie vysokofrekvenčných oscilácií je trochu výhodnejší jednoduchý generátor vyrobený na tranzistore s efektom poľa podľa indukčného trojbodového obvodu. Faktom je, že tranzistor s efektom poľa, ktorý má vysoký vstupný odpor, prakticky nemá posunovací účinok na indukčnosť, a preto bude vysokofrekvenčný generátor pracovať stabilnejšie.

Generátory hluku

Charakteristickým znakom generátorov hluku je rovnomernosť frekvenčnej odozvy v určitom rozsahu, to znamená, že amplitúda oscilácií všetkých frekvencií v danom rozsahu je rovnaká. Generátory šumu sa používajú v meracích zariadeniach na posúdenie frekvenčných charakteristík testovanej cesty. Zvukové generátory zvukového pásma sú často doplnené ekvalizérom frekvenčnej odozvy, aby sa prispôsobili subjektívnej hlasitosti ľudskému sluchu. Takýto hluk sa nazýva "šedý".

Video

Doteraz existuje niekoľko oblastí, v ktorých je použitie tranzistorov zložité. Ide o výkonné generátory mikrovlnného dosahu v radare a tam, kde je potrebné prijímať mimoriadne výkonné vysokofrekvenčné impulzy. Ešte nevyvinuté výkonové tranzistory mikrovlnný rozsah. Vo všetkých ostatných oblastiach sa veľká väčšina generátorov vyrába výlučne na tranzistoroch. Má to viacero dôvodov. Po prvé, rozmery. Po druhé, spotreba energie. Po tretie, spoľahlivosť. Okrem toho sa tranzistory, vzhľadom na zvláštnosti ich štruktúry, veľmi ľahko miniaturizujú.

Dobrý deň milí rádioamatéri! Vítam vás na stránke ""

Zostavujeme generátor signálu - funkčný generátor. Časť 1.

V tejto lekcii Rozhlasové školy pre začiatočníkov budeme aj naďalej napĺňať naše rádiové laboratórium potrebnými meracími prístrojmi. Dnes začneme zbierať generátor funkcií. Toto zariadenie je potrebné v praxi rádioamatéra nastaviť rôzne amatérske rádiové okruhy - zosilňovače, digitálnych zariadení, rôzne filtre a mnoho ďalších zariadení. Napríklad po zostavení tohto generátora si dáme krátku prestávku, počas ktorej si vyrobíme jednoduché svetelné a hudobné zariadenie. Takže, aby sme správne upravili frekvenčné filtre obvodu, toto zariadenie je pre nás veľmi užitočné.

Prečo sa toto zariadenie nazýva funkčný generátor, a nie len generátor (nízkofrekvenčný generátor, vysokofrekvenčný generátor). Zariadenie, ktoré si vyrobíme, generuje na svojich výstupoch naraz tri rôzne signály: sínusový, pravouhlý a pílovitý. Ako základ pre návrh vezmeme schému S. Andreeva, ktorá je zverejnená na webovej stránke v sekcii: Obvody - Generátory.

Na začiatok musíme dôkladne preštudovať obvod, pochopiť princíp jeho fungovania a zhromaždiť potrebné detaily. Vďaka použitiu špecializovaného mikroobvodu v obvode ICL8038 ktorý je navrhnutý len na zostavenie generátora funkcií, dizajn je celkom jednoduchý.

Samozrejme, cena produktu závisí od výrobcu, od možností predajne a od mnohých ďalších faktorov, no v tomto prípade sledujeme jeden cieľ: nájsť potrebný rádiový komponent, ktorý by mal prijateľnú kvalitu a čo je najdôležitejšie, cenovo dostupné. Pravdepodobne ste si všimli, že cena mikroobvodu veľmi závisí od jeho označenia (AC, BC a SS). Čím je čip lacnejší, tým má horšie vlastnosti. Odporučil by som zvoliť čip „BC“. Jej vlastnosti sa veľmi nelíšia od „AC“, ale oveľa lepšie ako vlastnosti „SS“. Ale v zásade bude samozrejme fungovať aj tento mikroobvod.

Zostavujeme jednoduchý funkčný generátor pre laboratórium začínajúceho rádioamatéra

Pekný deň vám milí rádioamatéri! Dnes budeme pokračovať v zbieraní našich generátor funkcií. Aby ste nepreskakovali cez stránky webu, uverejňujem to znova schému zapojenia generátor funkcií, ktorej montážou sa zaoberáme:

Zverejním aj dátový list technický popis) čipy ICL8038 a KR140UD806:

(151,5 kB, 6 245 prístupov)

(130,7 kiB, 3 611 prístupov)

Už som zhromaždil potrebné diely na zostavenie generátora (niektoré z nich som mal - konštantné odpory a polárne kondenzátory, zvyšok som kúpil v obchode s rádiovými dielmi):

Najdrahšie časti boli čip ICL8038 - 145 rubľov a spínače pre 5 a 3 pozície - 150 rubľov. Celkovo bude táto schéma musieť minúť asi 500 rubľov. Ako vidíte na fotke, päťpolohový prepínač je dvojdielny (neexistoval jednodielny), ale nie je to nič strašné, lepšie je viac ako menej, najmä preto, že nám môže prísť vhod druhá časť. Mimochodom, tieto spínače sú úplne rovnaké a počet polôh je určený špeciálnou zátkou, ktorú je možné sami nastaviť na požadovaný počet polôh. Na fotke mám dva výstupné konektory, aj keď teoreticky by mali byť tri: spoločný, 1:1 a 1:10. Ale môžete dať malý prepínač (jeden výstup, dva vstupy) a prepnúť požadovaný výstup na jeden konektor. Okrem toho chcem venovať pozornosť konštantnému odporu R6. V rade megaohmových odporov nie je žiadne hodnotenie 7,72 MΩ, najbližšie hodnotenie je 7,5 MΩ. Aby ste dosiahli požadovanú hodnotu, budete musieť použiť druhý odpor 220 kOhm, ktorý ich zapojíte do série.

Chcem tiež upozorniť na skutočnosť, že montáž a úpravu tohto obvodu na zostavenie funkčného generátora nedokončíme. Pre pohodlnú prácu s generátorom musíme vedieť, v akej frekvencii sa generuje tento moment pracovať, alebo možno budeme musieť nastaviť určitú frekvenciu. Aby sme na tieto účely nepoužívali prídavné zariadenia, vybavíme náš generátor jednoduchým meračom frekvencie.

V druhej časti lekcie budeme študovať ďalší spôsob výroby dosiek plošných spojov - metódu LUT (laserové žehlenie). Samotnú tabuľu vytvoríme v populárnom amatérskom rádiu program na vytváranie dosiek plošných spojov – ROZLOŽENIE SPRINTOV.

Ako sa s týmto programom pracuje, vám zatiaľ nevysvetlím. V ďalšej lekcii vám vo video súbore ukážem, ako vytvoriť náš vytlačená obvodová doska v tomto programe, ako aj celý proces výroby dosky metódou LUT.

Elektronický generátor je zariadenie na vytváranie netlmených elektrických kmitov rôznych tvarov, frekvencií a výkonov. Veľmi často sa generátory vyrábajú na základe operačného zosilňovača.

multivibrátor

multivibrátor nazývaný generátor napätia s tvarom blízkym obdĺžniku. Jeho názov odráža skutočnosť, že takéto napätie, keď je rozšírené vo Fourierovom rade, je reprezentované sériou obsahujúcou veľa vyšších harmonických (viacnásobné - veľa).

Podľa charakteristík OS (pozri obr. 2.13, b) vidno, že výstupné napätie zosilňovača lineárne závisí od vstupného napätia len vo veľmi úzkom rozsahu - stovky mikrovoltov. Ak je vstupné napätie mimo tohto rozsahu, výstupný signál môže nadobudnúť iba dve hodnoty: +UВЬ1Х (≈ +12 V) a -UВЬ1Х (≈ -12 V). Táto vlastnosť operačného zosilňovača je založená na princípe vytvárania pravouhlého napätia multivibrátora (obr. 2.20, a).

Ryža. 2.20. multivibrátor(a) a grafy vysvetľujúce jeho fungovanie (b)

Predpokladajme, že v momente zapnutia medzi vstupmi zosilňovača je malý (stačí pár milivoltov) negatívny potenciálny rozdiel. V tomto prípade bude na výstupe generované napätie + UOUT a neinvertujúci vstup z deliča R 1, R 2 pozitívny potenciál +U n. Kondenzátor sa začne nabíjať pozdĺž obvodu "Uout-R3-C-case" a pokúsi sa dosiahnuť potenciál + Uout. Potenciál na invertujúcom vstupe začne stúpať, až kým neprekročí potenciál na neinvertujúcom vstupe +U D. V tomto bode bude zosilňovač vydávať záporné napätie -U vyx a vytvorí negatívny potenciál na neinvertujúcom vstupe -U D. Kondenzátor sa teraz začne nabíjať a snaží sa dosiahnuť svoj potenciál -U vyx. Akonáhle však potenciál na invertujúcom vstupe klesne pod potenciál na neinvertujúcom vstupe -U D, zosilňovač vydá kladné napätie +U vyx. Takýto náhly proces zmeny výstupného napätia z + U von do -U výstup a naopak sa bude opakovať až do odstránenia napájacieho napätia z operačného zosilňovača. Grafy znázorňujúce opísané procesy sú znázornené na obr. 2,20, b. Perióda G-oscilácií je určená časovou konštantou náboja kondenzátora τ = R 3c, ako aj do akej miery je potenciál tvorený deličom R 1, R 2, menšie napätie Uout.

Generátor pílového napätia

Napätie na kondenzátore pri nabíjaní priamočiaro stúpa. priamy prúd, nezávisle od napätia na ňom a zabrániť vplyvu odporu záťaže na tento prúd, t.j. podmienka musí byť splnená R n >>R. Postupná integrácia výrazu

Podmienka ja c = const v obvode generátora pílového napätia (SPG) na základe OU (obr. 2.21, a) vybavené konštantným napätím Uin. Pokiaľ je tranzistor vypnutý, počas doby t n kondenzátor sa nabíja a napätie na ňom rastie priamočiaro. Zosilňovač, ktorý sa snaží dosiahnuť potenciálny rozdiel na svojich vstupoch blízko nule, generuje výstupné napätie, ktoré opakuje napätie na kondenzátore. Keď sa použije impulz Udis, tranzistor sa otvorí a kondenzátor sa cez neho rýchlo vybije t vybitie, po ktorom sa proces nabíjania zopakuje. Výstupné napätie obvodu nadobúda pílovitý tvar, ktorý sa udržiava, pokiaľ je hodnota napätia v rozsahu od -Uout do +Uout.

Personálny rozvoj. Generátor pohonného pílového napätia (obr. 11.4) je zostavený na tranzistoroch VT1 a VT2. Keď je napájacie napätie zapnuté, kondenzátory C1 a C2 sa nabíjajú. Cez základné obvody tranzistorov prechádzajú prúdy, ktoré privádzajú tranzistory do režimu saturácie. Po určitom čase sa nabíjací prúd kondenzátorov zníži a dosiahne hodnotu, pri ktorej sa jeden z tranzistorov dostane zo saturácie. Zmena napätia v kolektorovom obvode tranzistora VT1 zatvorte tranzistor VT2. V dôsledku toho sa kondenzátor C1, zahrnutý v obvode OOS, pomaly vybije cez kolektorový obvod tranzistora VT1. Pretože záporne nabitá doska kondenzátora C1 pripojený k báze tranzistora VT1, pri vybití kondenzátora sa prúd bázy zníži a v dôsledku toho sa automaticky nastaví taký pomer medzi kolektorovým a bázovým prúdom, ktorý sa presne rovná súčiniteľu prenosu prúdu tranzistora. Počas celej doby vybíjania kondenzátora sa prúd bázy a napätie bázy nevýznamne menia. Prúd cez odpory R1 a R2 zostáva konštantná a nezávisí od procesov prebiehajúcich v zariadení. Pri doprednom chode má teda generátor hlboký OOS, ktorý udržuje konštantný vybíjací prúd kondenzátora C1, a teda vysoká linearita pílového napätia. Pretože koeficient prenosu prúdu tranzistora sa mení v závislosti od použitého napätia (v počiatočnom momente o 1 - 2%), potom bude nelinearita signálu charakterizovaná rovnakou hodnotou. Proces vybíjania kondenzátora sa zastaví pri takých napätiach na kolektore, ktoré vyžadujú výrazné zvýšenie základného prúdu na riadenie kolektorového prúdu. Súčiniteľ prenosu prúdu tranzistora prudko klesá. V tomto prípade na základe tranzistora VT2 zatvárací signál je výrazne znížený. Tranzistor VT2 otvára. V jeho kolektore sa objaví kladné napätie, ktoré otvorí tranzistor. Nastáva proces podobný lavíne. Oba tranzistory sú otvorené. Cyklus práce sa opakuje.

Ryža. 11.4

Hodnoty prvkov znázornených v diagrame tvoria výstupný signál s amplitúdou viac ako 10 V a frekvenciou 50 Hz. Rezistory sa používajú na reguláciu amplitúdy výstupného signálu a jeho linearity. R7 a R8 resp. Rezistor R1 mení frekvenciu hlavného oscilátora.

Bipolárny generátor pílovitý signál. Nastaviteľný generátor šikmých pílových zubov (obrázok 11.5) pozostáva z dvoch integrujúcich reťazí R5, C1 a R2, C2 a prahový prvok postavený na tranzistoroch VT1 a VT2. Keď je napájanie zapnuté na základe tranzistora VT2 vzniká signál 10 V. Keď sa kondenzátor nabíja C1 napätie klesá. V tomto čase je napätie na báze tranzistora VT1 zvyšuje. Na rôznych koncoch potenciometra sú signály s rôznymi frontami. Keď napätie na bázach tranzistorov VT1 a VT2 rovná sa, otvoria sa a kondenzátory sa vybijú. Potom sa začne nový cyklus generátora. Sklon výstupného pílového signálu je možné nastaviť v širokom rozsahu pomocou potenciometra.

Ryža. 11.5

Ryža. 11.6

riadený generátor. Generátor pílového signálu (obr. 11.6, a) je zostavený podľa integračného obvodu s veľkou časovou konštantou, ktorá je určená výrazom t \u003d h 21 E C 1 R 4 kde h 21e je koeficient prenosu prúdu tranzistora VT1. Tranzistor VT1 pomalé otváranie: kondenzátor C1 zaradené do okruhu OOS. Napätie v kolektorovom obvode klesá. V určitom okamihu sa dióda otvorí VD2 a odpája vstup tranzistora VT2. tranzistor VT2 zatvára. Na urýchlenie procesu zatvárania je v jeho kolektore zahrnutá dynamická záťaž - tranzistor VT3. Cez emitor tranzistora VT3 kondenzátor C1 rýchle nabíjanie. Výsledkom je minimalizácia vôle pílových zubov. Jeho trvanie je menej ako 5 x. Trvanie pílovitého signálu je možné nastaviť pomocou základného prúdu tranzistora VT1(obr. 11.6,6).

Generátor pílového signálu na integrátore. Základom generátora (obr. 11.7) je integrátor na tranzistore. Ako prahové a zosilňovacie prvky je použitý integrovaný obvod K122UD1. Prahová hodnota mikroobvodu rovná 3 V je nastavená deličom Rl, R2. Keď je napájanie v kolektore tranzistora zapnuté, napätie sa nemôže náhle zmeniť. negatívne Spätná väzba vytvára lineárne rastúci signál na výstupe cez kondenzátor. Časová konštanta je t=h 21E R 3 C 2, kde h 21E je koeficient prúdového prenosu tranzistora. Keď napätie kolektora dosiahne 3V, IC sa prepne. Kladné napätie na kolíku 5 prejde cez diódu a zapne tranzistor. Kondenzátor sa vybije C2. Kolektor sa vráti na nulový potenciál.

Ryža. 11.7

Okruh spustí nový cyklus práce. Obvod so zadanými hodnotami prvkov generuje výstupný signál s amplitúdou 3 V, opakovacou frekvenciou 100 Hz a dobou trvania zostupnej hrany 0,1 ms.

Spustený generátor bipolárneho signálu. Na získanie vysokonapäťového pílovitého signálu v generátore (obr. 11.8) sa používajú dva stupne, na výstupoch ktorých sa tvoria klesajúce a stúpajúce signály. Každý stupeň pozostáva z dvoch tranzistorov. tranzistory VT2 a VT4 klesajú, a VT1 a VT3- aktívne prvky, v kolektoroch ktorých sa tvoria výstupné signály. Po zapnutí napájania sa napätie na kolektore tranzistora VT3 nemôže sa náhle zmeniť. Tomu bráni OOS cez kondenzátor C2. Napätie kolektora bude pomaly stúpať. Rýchlosť nárastu napätia je určená časovou konštantou t \u003d L 2 1E Cz(Ru-(-+Rt), kde hzi e- koeficient prenosu prúdu tranzistora. odpor R7 je obmedzujúca. V druhom štádiu sa v prvom momente objaví napätie 100 V. Potom napätie klesá a má tendenciu k nule. Resetujte napätie v kolektore tranzistora VT1 nastáva v momente, keď príde vstupný impulz. V tomto čase sa tranzistor otvorí VT4. Pulzný signál z kondenzátora C4 prechádza na bázu tranzistora VT2 a otvorí ho. Súčasne sa resetujú kondenzátory C1 a C2.

Ryža. 11.8

Generátor pílového signálu s nastaviteľnou linearitou. Generátor (obr. 11.9) je založený na princípe nabíjania kondenzátora C2 stabilizovaný prúd. Prúdový stabilizátor je postavený na tranzistore VT2. Signál kondenzátora C2 ide na vstup sledovača emitora. Keď sa vytvorí pílovitý signál, napätie na kondenzátore sa zvýši. Súčasne so zvýšením napätia na kondenzátore sa zvyšuje základný prúd tranzistora VT3. V dôsledku toho sa kondenzátor nenabíja jednosmerným prúdom, ako to vyžaduje lineárny nárast napätia, ale prúdom, ktorý sa časom znižuje. Nabitie kondenzátora je ovplyvnené vstupnou impedanciou vysielača. Na získanie pílovitého napätia je potrebné kompenzovať základný prúd tranzistora. To sa dá dosiahnuť obvodom OS spájajúcim emitory tranzistorov VT2 a VT3. So zvýšením výstupného signálu emitorového sledovača sa zvyšuje emitorový prúd tranzistora VT2. Zmena odporu rezistora R9 v spätnoväzbovom obvode môžeme dosiahnuť stúpajúci alebo klesajúci výstupný priebeh.

Ryža. 11.9

Na vybitie kondenzátora v obvode sa používa blokovací generátor. Počas nabíjania kondenzátora je dióda uzavretá napájacím napätím. Keď tranzistor VT1 otvorený, kondenzátor C2 vybíjaná cez diódu VD1. Amplitúda výstupného signálu je regulovaná odporom R5, a frekvencia je rezistor R1. Maximálna amplitúda je 15 V.

RIADENÉ GENERÁTORY

Tranzistorový generátor s efektom poľa. Základom generátora (obr. 11.10) je náboj kondenzátora-jednosmerný prúd, ktorý je daný napr. tranzistor s efektom poľa VT4. Rýchlosť nabíjania kondenzátora je určená odporom R10. Rastúce napätie je privedené na bázu emitorového sledovacieho tranzistora, ktorého výstup je pripojený na klopný obvod - tranzistory VT1 a VT2. Výstup spúšte ide na bázu tranzistora VT3 na uvoľnenie napätia na kondenzátore.

Tranzistory počiatočného stavu VT2 a VT3 ZATVORENÉ. Akonáhle napätie na kondenzátore dosiahne 6 V, spúšť sa spustí a tranzistor sa otvorí. VT3. Kondenzátor sa vybíja cez otvorený tranzistor. Keď napätie na kondenzátore klesne na 1 V, spúšť sa vráti na počiatočný stav. Začína sa nový cyklus nabíjania kondenzátora.

Hodnoty prvkov znázornených v diagrame vám umožňujú nastaviť frekvenciu výstupného signálu od 15 do 30 kHz. Ak vložíte kondenzátor s kapacitou 0,033 mikrofaradov, frekvencia výstupného signálu je 1 kHz.

Ryža. 11.10 Obr. 11.11

Trojuholníkový generátor signálu na operačnom zosilňovači. V schéme na obr. 11.11 na kondenzátore OD generuje sa trojuholníkový signál s amplitúdou 0,6 V. Nabíjanie a vybíjanie kondenzátora sa uskutočňuje výstupným signálom operačného zosilňovača, ktorý sa automaticky zmení v momente, keď napätie na kondenzátore dosiahne prah otvorenia. Prah otvárania je nastavený rozdeľovačom R2 a R3. Frekvencia opakovania výstupného signálu je určená výrazom f=l/4R1C. Rezistor sa používa na vyrovnanie strmostí čela a poklesu výstupného signálu. R6.

Trojuholníkový tvarovač signálu. Tvarovač obr. 11.12 vám umožňuje získať na výstupe trojuholníkový signál. Amplitúda signálu dosahuje 90% napájacieho napätia s dostatočne vysokou lineárnosťou hrany.

Tvarovač je založený na princípe nabíjania a vybíjania kondenzátora cez generátory prúdu postavené na tranzistoroch. Kolektorové prúdy tranzistorov sú určené referenčným napätím zenerových diód a emitorových odporov. Pri absencii vstupného signálu musia cez tranzistory pretekať rovnaké prúdy. Ak nie je splnená rovnosť prúdov v dôsledku šírenia hodnôt zenerových diód a rezistorov, mali by ste upraviť odpor R4. Vzhľad vstupného signálu s amplitúdou viac napätia rozpad zenerových diód spôsobí nerovnováhu v kolektorových prúdoch. Kladná polvlna vstupného signálu zníži prúd tranzistora VT2. tranzistorový prúd VT1 zostane nezmenená. Diferenciálny kolektorový prúd bude nabíjať kondenzátor. S príchodom zápornej polvlny sa kolektorový prúd tranzistora zníži VT1. tranzistorový prúd VT2 nastavený na nominálny. Kondenzátor sa vybije prúdom tranzistora VT2. Ak je amplitúda vstupného signálu menšia ako napájacie napätie, potom existuje priamy vzťah medzi amplitúdami vstupného a výstupného signálu a ak je napájacie napätie väčšie, potom je amplitúda výstupného signálu konštantná.

Kapacita kondenzátora sa vypočíta podľa vzorca C \u003d 10 3 I / 2fU m ah (μF), kde I je prúd tranzistora; f je frekvencia vstupného signálu; U max - amplitúda výstupného signálu.

Ryža. 11.12 Obr. 11.13 Obr. 11.14

Ryža. 11.15

Širokorozsahový generátor trojuholníkových vĺn. Trojuholníkový generátor signálu (obr. 11.13) umožňuje získať frekvenciu od 0,01 Hz do 0,1 MHz. Na kondenzátore je vytvorený výstupný signál 20 V C4 kolektorové prúdy tranzistorov VT4, VT6. Keď je kondenzátor nabitý, tranzistory VT4 a VT5 otvorené a tranzistory VT3 a VT6 ZATVORENÉ. Keď napätie na kondenzátore stúpne na úroveň určenú deličom R1 - R3 tranzistor VT1 otvorí. Tranzistory sa po ňom otvoria. VT3 a VT6, ktoré vypínajú tranzistory VT4 a VT5 Začne sa proces vybíjania kondenzátora cez tranzistor VT6 Po dosiahnutí nízkej úrovne sa tranzistor otvorí VT2. Tento proces vráti obvod do pôvodného stavu. Kondenzátor sa začne znova nabíjať. Frekvencia výstupného signálu sa môže lineárne meniť pomocou rezistora R5 prekrývajúce sa 20-krát. Pre kondenzátor s kapacitou 1 nF a pri R5 = 510 kΩ je frekvencia 001 Hz

Tvarovač krokového signálu. V počiatočnom stave (obr. 11-14) je kondenzátor nabitý na napájacie napätie Všetky tranzistory sú uzavreté. Vstupný impulz kladnej polarity zapína tranzistor VT1. Cez tento tranzistor preteká prúd, ktorý vybíja kondenzátor. Napätie na kondenzátore klesá. Druhý vstupný impulz tiež vybije kondenzátor o diskrétnu hodnotu napätia. V dôsledku toho každý impulz zníži napätie na kondenzátore v krokoch. Hneď ako sa napätie na kondenzátore vyrovná napätiu na deliči R4, R5, tranzistor sa otvorí VT2 a relaxačný proces začína v zloženej kaskáde. tranzistory VT2 a VT3 OTVORENÉ. Nastáva proces nabíjania kondenzátora, po ktorom začína nový cyklus vybíjania kondenzátora.

Generátor lichobežníkového signálu s nastaviteľnou dobou nábehu. Generátor (obr. 11.15) je založený na multivibrátore, ktorý riadi činnosť tranzistorov s nastavením prúdu VT3 a VT4. Keď tranzistor VT2 otvorené, cez tranzistor VT3 tečie nabíjací prúd kondenzátora SZ. Rýchlosť nárastu napätia na kondenzátore (alebo hrana výstupného signálu) závisí od nabíjacieho prúdu, ktorý je regulovaný odporom R12 Maximálne napätie na kondenzátore je obmedzené zenerovou diódou VD2. Pri prepnutí tranzistorov multivibrátora do iného stavu začína proces vybíjania kondenzátora. Tranzistor VT3 zatvorí a tranzistor VT4 otvára. Vybíjací prúd tranzistora VT4 nastaviteľný odporom R15. Hodnota tohto prúdu určuje strmosť výstupného signálu. Frekvencia a pracovný cyklus výstupného signálu sú regulované odpormi R2 a R4. Generátor môže pracovať v širokom frekvenčnom rozsahu až do 1 MHz. Pri veľkých zmenách frekvencie výstupného signálu je potrebné zmeniť hodnoty kapacít kondenzátorov C1 a C2.

GENERÁTORY OS

Riadený generátor pílového signálu. Generátor (obr. 11.16) pozostáva z prahového zariadenia a integrátora. Výstupné napätie zápornej polarity prahového zariadenia postaveného na operačnom zosilňovači DA1, aplikovaný na vstup integrátora. Kondenzátor C, zahrnutý v obvode OOS, sa postupne nabíja. Na výstupe OÚ DA2 vzniká lineárne rastúci signál. Keď je na neinvertujúcom vstupe operačného zosilňovača DA1 bude nulový potenciál, prepne sa. Výstupný signál s kladnou polaritou prechádza cez diódu a vybíja kondenzátor. Keď je kondenzátor úplne vybitý, operačný zosilňovač DA1 sa vráti do pôvodného stavu a začne sa nový cyklus generovania výstupného signálu. Frekvencia opakovania výstupného signálu je určená výrazom f = 3/C(R3 + R4).

Generátor na OS K153UD1. Trojuholníkový generátor impulzov (obr. 11.17, a) je postavený na dvoch operačných zosilňovačoch. Prvý operačný zosilňovač vykonáva funkcie integrátora a druhý je prahový prvok. Výstupné napätie operačného zosilňovača DA1 lineárne rastie (klesá). Keď sa v absolútnej hodnote rovná výstupnému napätiu operačného zosilňovača DA2, druhý operačný zosilňovač sa prepne a zapne delič R5, R6 polarita napätia sa zmení. V tomto prípade výstupný signál operačného zosilňovača DA1 sa bude lineárne znižovať (zvyšovať). V ďalšom okamihu sa porovná výstupný signál operačného zosilňovača DA1 s Prah uzavretia OS DA2. Uskutoční sa sekundárne spínanie operačného zosilňovača DA2. Závislosť periódy signálu trojuholníkového tvaru od zosilnenia operačného zosilňovača DA2 znázornené na obr. 11.17.6.

Unijunkčný tranzistorový generátor so zosilňovačom. Generátor pílového signálu (obr. 11.18, a) postavený na operačnom zosilňovači, ktorý vykonáva funkcie integrátora. Rýchlosť prechodu výstupného signálu závisí od vstupného napätia. Keď napätie na výstupe operačného zosilňovača dosiahne 8 V, otvorí sa unijunkčný tranzistor. Kladný impulz cez odpor R2 prejde cez diódu a integračný kondenzátor sa vybije. Závislosť frekvencie výstupného signálu od vstupného napätia je znázornená na obr. 11.18, b.

Ryža. 11.16 Obr. 11.17

Generátor s dvojitým obrázkom. Generátor (obr. 11.19, a) pozostáva z integrátora vyrobeného na operačnom zosilňovači DA2. Keď oh DA2 spínače, jeho neinvertujúci vstup je napájaný POS napätím, ktoré určuje prahovú hodnotu pre činnosť obvodu. S potenciometrom R4 na neinvertujúci vstup operačného zosilňovača DA1 druhý POS je v platnosti. Ak je hodnota tohto pripojenia menšia ako prah otvorenia operačného systému DA2, potom predná hrana impulzného signálu na výstupe operačného zosilňovača DA1 prejde cez kondenzátor C1 na jeho invertujúci vstup. Od tohto momentu začína proces nabíjania kondenzátora C1. Výstupné napätie operačného zosilňovača DA1 zvyšuje pomaly. Keď dosiahne prah otvorenia OS DA2, dochádza k prepínaniu DA2. Začne sa proces vybíjania kondenzátora C1. Frekvencia opakovania impulzov výstupného signálu je určená výrazom f=K2/4RC(Ki-K2);

Ryža. 11.18

Ryža. 11.19

Ryža. 11.20 hod

K1 \u003d R2/ (R2 + R3); K 2 \u003d R "4 / (R" 4 + R "4). V závislosti od úrovne POS signálu v OS DA1 Môžete upraviť výstupnú úroveň. Maximálna hodnota, DE je určená napätím na deliči R2, R3. Na obr. 11.19.6 sú znázornené napäťové diagramy v okruhových pretekoch.

Generátor spúšťaného signálu. Výstupné napätie (obr. 11.20, a), vytvorené na kondenzátore NW, rovná sa U 3 \u003d \u003d (t / C 3) I 2. Kondenzátor sa nabíja lineárne sa zvyšujúcim prúdom I 2 \u003d U 2 / R 5 tranzistora VT2. Riadenie prúdu tranzistorového kolektora VT2 vykonávané napätím na kondenzátore C2 (U2 \u003d (t / C2) I 3). Toto napätie závisí od prúdu tranzistora VT3 (l 3 \u003d U B / R 4). Výsledkom je, že U 3 \u003d U b t 2 / C 2 C 3 R 4 R 5 . Pre menovité hodnoty prvkov uvedených v diagrame je frekvencia výstupného signálu 5 kHz. Resetujte kondenzátory C2 a NW vykonávané externým signálom cez tranzistory VT4 a VT1. Na obr. 11.20.6 ukazuje diagramy napätia v rôznych bodoch obvodu.

kondicionér signálu sek X . Formovanie funkcie sekx sa vykonáva zo vstupného harmonického signálu. Obvod (obr. 11.21, a) môže pracovať od jednotiek hertzov až po stovky kilohertzov. V prvom tranzistore je vstupný signál obmedzený amplitúdou 2,5 V. Druhý tranzistor zvyšuje strmosť hrán pravouhlého signálu a mení jeho fázu. Kolektorový signál tranzistora VT2 súčet so vstupným signálom na rezistore R6. Výstupný signál sa volí v určitom bode potenciometra tak, aby sa dala nastaviť určitá hodnota hĺbky údolia funkcie sec. Je potrebné poznamenať, že táto schéma tvorby môže v niektorých bodoch spôsobiť chybu až 10 %. S nárastom amplitúd meandrových a harmonických signálov sa chyba znižuje. Na zvýšenie presnosti tvorby funkcie sec a; na vstup môžete vložiť obmedzovací obvod diódy (obr. 11.21.6). Úlohou tohto obvodu je vyhladiť vrcholy harmonického signálu. Pomocou prídavného obvodu možno presnosť simulácie zvýšiť až na 5 %.

Ryža. 11.21

KOMPLEXNÉ GENERÁTORY SIGNÁLU

Diódový generátor komplexných signálov. V dôsledku zmeny zosilnenia diferenciálneho zosilňovača vznikajú komplexné priebehy (obr. 11.22). Pri malých vstupných signáloch sú všetky diódy zatvorené. Zisk určený odpormi R2, R3 a R11, R12, blízko k jednote. So zvýšením úrovne vstupného signálu začnú diódy viesť v emitorových obvodoch tranzistorov. To vedie k zvýšeniu zisku. Výstupný signál bude strmší. Pre kladnú aj zápornú polaritu vstupného signálu sa používajú tri úrovne zmeny zisku. Každý obvod pozostávajúci z diód a potenciometra určuje inú prahovú hodnotu otvorenia. Presný tvar výstupného signálu sa nastavuje príslušným potenciometrom.

Diskrétny tvarovač signálov špeciálnych foriem. Základom generátora (obr. 11.23) je viacfázový multivibrátor, ktorý je spúšťaný impulzom s kladnou polaritou. Tranzistory sa v obvode zapnú jeden po druhom. VT3. Len jeden tranzistor je otvorený. Tranzistor prejde do vodivého stavu. VT2, ktorý je v emitore tranzistora VT1 bude usmerňovať prúd určený rezistorom R5. Ak sa odpory rezistorov zmenia podľa určitého zákona, potom sa podľa toho istého zákona zmení aj amplitúda výstupného signálu. S odpormi R5 môžete získať akýkoľvek zákon zmeny výstupného signálu. Frekvencia prepínania kanálov je určená časovou konštantou R6C2.

Ryža. 11,22 Obr. 11.23

Ryža. 11.24

Generátor funkcií. Na vstup generátora je privedený impulzný signál s kladnou polaritou (obr. 11.24). Logický obvod 2I - NIE integrovaný obvod K133LAZ je uzavretý. Na výstupe 1 sa objaví signál zápornej polarity s trvaním rovnajúcim sa trvaniu vstupného signálu. Tento signál na RC reťazci je diferencovaný a kladný impulz uzavrie druhý logický obvod. Na výstupe tohto obvodu sa objaví impulz negatívnej polarity s trvaním 5 μs. Všetky nasledujúce reťazce fungujú rovnakým spôsobom. Na výstupoch 1 - 7 sa impulzné signály objavujú jeden po druhom. Všetky tieto signály sú sčítané cez určité váhové odpory na vstupe operačného zosilňovača. V závislosti od poradia akceptovaných odporov váhových odporov môže byť na výstupe operačného zosilňovača vytvorený signál akejkoľvek zložitosti. Amplitúda výstupného signálu je určená odporom rezistora R4. Na vyváženie operačného zosilňovača odpor rezistora R3 sa volí pre celkový odpor váhových odporov.