Генераторы линейно изменяющегося напряжения

Линейно-изменяющимся или пилообразным напряжением называется электрические колебания, содержащие участки, на которых напряжение изменяется по линейному закону, а затем возвращается к первоначальному уровню.

Такое напряжения используется для разверток ЭЛТ, получения временных задержек импульсных сигналов, модуляции импульсов по длительности в системах автоматического регулирования, измерительных приборов, ЭМВ и т.д.

Рис.

Параметры:

-длительность рабочего хода ;

-длительность обратного хода ;

-амплитуда ;

-период повторения Т;

-начальный уровень ;

-коэффициент нелинейности , характеризующий степень отклонения реального пилообразного напряжения от напряжения, изменяющегося по линейному закону;

,

где при ; при .

Качество работы генератора характеризуется коэффициентом использования напряжения источника питания:

.

Независимо от практической реализации все ГПН можно представить в виде единой схемы

Рис.

В исходном состоянии ключ замкнут и на С устанавливается начальный уровень напряжения.

.

При размыкании ключа конденсатор начинает заряжаться током и напряжение на нем изменяется по экспоненциальному закону:

,

где - постоянная времени зарядки.

Через время напряжение на конденсаторе достигает величины и становится равным

.

Через время ключ замыкается, и конденсатор разряжается.

Напряжение при этом на конденсаторе изменяется по закону

где .

Схема на биполярном транзисторе

Рис.

Схема надежна в работе но имеет малые значения и .

Действительно

,

. Обычно и раскладывая в ряд получим .