В 2.13 было показано, что однократным интегрированием сигнала прямоугольной формы можно получить сигнал треугольной формы. Это представляет собой наиболее легкий способ получения хороших сигналов треугольной формы. В схеме, приведенной на рис. 40, используется этот подход.
Усилитель У 2здесь представляет собой интегратор с неинвертирующим входом, присоединенным к симметрирующему потенциометру R сим. Элементы интегратора R 1и С обеспечивают требуемые временные соотношения. За счет установки R 1изменяется частота работы схемы. Так как напряжение на R 1равно ± U Сти напряжение в суммирующей точке усилителя У 2 остается равным U сим (благодаря обратной связи), то ток, протекающий через R 1,будет постоянным.
а
б
Рис. 40. Генератор сигналов треугольной формы. а – схема; б – U 1 и U вых.
Поэтому и ток заряда конденсатора С также будет постоянным. Постоянный ток заряда С определяет линейность формы выходного сигнала. Выход усилителя У 2 через потенциометр R о.с подается обратно на неинвертирующий вход усилителя У 1,представляющий собой компаратор. R о.с устанавливает коэффициент обратной связи контура и поэтому задает амплитуду сигнала треугольной формы. Потенциометр R сдвиг, подключенный к инвертирующему входу усилителя У 1, устанавливает сдвиг выходного сигнала путем установки опорного напряжения компаратора. Симметрия формы выходного сигнала достигается установкой R сим. Для понимания работы схемы рассмотрим один цикл ее функционирования. Предположим, что выход усилителя У 1 обозначенный на рисунке U 1положителен и равен +U ст. Конденсатор интегратора С начнет линейно заряжаться через сопротивление R 1. Напряжение обратной связи, приложенное к неинвертирующему входу компаратора У 1 с выхода усилителя У 2, составляет
|
|
(U ст – U вых) (1 – К) + U вых,где К = R' о.с/(R о.с + R' о.с).
Когда это напряжение под действием изменяющегося благодаря заряду конденсатора С отрицательного выходного напряжения станет равным U сдвиг, выход усилителя У 1 изменит свою полярность с + U Ст до– U Ст. Теперь конденсатор С будет заряжаться в противоположном направлении, вызывая появление на выходе положительного, линейно изменяющегося сигнала.
Когда напряжение, задаваемое на неинвертирующий вход усилителя У 1 сравняется с U сдвиг, выходное напряжение усилителя У 1 переключится с – U Ст до + U Ст. Это вызовет изменение знака наклона линейного сигнала на выходе с положительного на отрицательный. Напряжение прямоугольной формы получается с выхода усилителя У 1 а треугольной формы – с выхода усилителя У 2. В дополнение следует отметить, что почти каждый параметр напряжения треугольной формы регулируется. Максимальная частота выходного сигнала ограничивается скоростью нарастания напряжения на выходе усилителя У 2 или способностью усилителя У 1отдавать ток и определяется тем из этих факторов, который в наибольшей степени ограничивает частоту.
|
|