double arrow

Генератор импульсов на ОУ в ждущем режиме

Генератор импульсов на туннельном диоде в ждущем режиме

Нагрузочная прямая для схемы генератора располагается так, как показано на рисунке 4.17.

Рисунок 4.17 — Нагрузочная прямая в схеме генератора на туннельном диоде
в ждущем режиме

Построение дает цифровые значения E0 и Rн. Но для схемы генератора еще нужна реактивность, в качестве которой здесь применяют индуктивность, последовательно включаемую с туннельным диодом и Rн. В результате получаем схему, изображенную на рисунке 4.18.

Рисунок 4.18 — Схема мультивибратора на туннельном диоде в ждущем режиме

Первой устанавливается точка 1 на графическом построении рисунка 4.19 т.к. она первой встречается при нарастании напряжения питания от начала координат (нуля).

Рисунок 4.19 — Процессы генерации импульса

Это состояние продолжается до момента поступления запускающего импульса положительной полярности Uзап, проходящего через VDзап в прямом направлении. Точка 1 перемещается вправо, достигает уровня колена 2, превышает его, и в том случае, если запускающий импульс достаточно большой, превышает уровень точки, скачок в точку 3, затем скачкообразное движение в направлении точки. При этом наклон нагрузочной прямой в точках 3, не равен наклону Rн, т.к. дополняется сопротивлением цепи запуска, а ток в точках 3 и образуется двумя составляющими: током последовательной цепи с индуктивностью L, который в течение действия скачка запускающего импульса удерживается на уровне точки 1 (закон сохранения тока), и током запускающей цепи, в которой нет индуктивности, поэтому эта составляющая зависит от величины запускающего импульса. Если запускающий импульс меньше в сравнении с точкой 3, то скачок из 2 может быть и в точку, но не ниже точки, положение которой определяется законом сохранения тока.

После снятия запускающего импульса (имеется ввиду, что запускающий импульс имеет короткий фронт, вершину и спад, так что ток в индуктивности L практически не изменяется в сравнении с точкой 1 рисунка 4.19), рабочая точка из положения или 3, или скачком перемещается в точку, из нее начинается относительно медленное перемещение в направлении точки 4. Т.е. нагрузочная прямая

Рисунок 4.48 — Генератор импульсов на одном ОУ с разными длительностями
вершин и оснований импульсов.

При различных величинах сопротивлений резисторов R'ос и R''ос конденсатор С будет иметь разные времена зарядов и разрядов, поэтому форма импульсов будет отличаться от меандра.

Схема, изображенная на рисунке 4.49, получается из схемы, представленной на рисунке 4.47, путем добавления нелинейного элемента VD1, включенного параллельно С, и стандартной цепи запуска, состоящей из СЗАП, RЗАП, VDЗАП.

Рисунок 4.49 — Генератор импульсов на ОУ в ждущем режиме

Возможны два случая:

1 ОУ имеет положительную несимметрию. Это значит, что вследствие конструктивных технологических недостатков выход ОУ не нуль, а составляет от нескольких десятых долей мВ до нескольких В в плюс области. Следовательно, плюс–несимметрия поступает через R2 на неинвертирующий вход ОУ, усиливается, например, в сто тысяч раз и выделяется в виде плюс–скачка.

Напряжение с выхода Uвых+ через Rос поступает на конденсатор С, заряжает его, открывает VD1, следовательно, на С устанавливается 0,6..0,7 В (см. рисунок 4.50).

Рисунок 4.50 — Напряжения в цепях генератора при плюс–несимметрии

2 ОУ имеет отрицательную несимметрию. Выход ОУ составляет от десятых долей мВ до одного В и более – напряжение на выходе (в идеале должен быть нуль). В этом случае после включения напряжения питания минус–несимметрия с выхода поступает через R2 на “+” вход, усиливается, например, в сто тысяч раз и выделяется на выходе в виде минус–скачка (рисунок 4.51). Следовательно, это напряжение Uвых через Rос поступает на конденсатор С и одновременно на VD1, закрывает его, конденсатор заряжается по экспоненте с постоянной времени τ=Rос·С. Так как здесь инвертирующее управление, то порог.

Рисунок 4.51 — Напряжения в цепях генератора при минус–несимметрии

Инвертирующее управление потому, что триггер опрокидывается по верхнему “–” входу, когда напряжение Uс достигает порога срабатывания в минус–области, происходит скачок из минус–области в плюс–область. На втором графике (см. рисунок 4.51) будет происходить перезаряд конденсатора по экспоненте до уровня 0,6.. 0,7 В.

Таким образом, во втором случае после включения напряжения питания, генерируется одиночный импульс. Если он не нужен, то балансировкой смещают выход ОУ в ту несимметрию, которая предотвращает генерирование одиночного импульса. Здесь диод запуска имеет направление справа налево, т.е. такое же как и у диода VD1.

При генерировании импульса в штатном режиме, т.е. для первого случая на “+” вход подается “–” импульс, который переводит ОУ в минус–область. Генерируется “–” импульс, длительность которого определяется величинами Roc, C, затем схема приходит в режим ожидания. Импульс генератора формируется подобно второму случаю, как показано на рисунке 4.51. Длительность импульса может быть оценена по типовому соотношению

.

где

Если диод VD в схеме перевернуть слева направо, то состояние ожидания генератора будет в минус–области, диод VDзап также надо развернуть.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: