Электроника / ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

Зная f0 можно определить R и C.

АЧХ звена ОС.

Wос j u jV ( )

4 R4C 4 3 2 R2C 2

u 1 3 2 R2C 2 2 2 R2C 2 3 2 R2C 2 2 ;

3 R3C3 1 3 2 R2C2

V 1 3 2 R2C 2 2 2 R2C 2 3 2 R2C 2 2 ;

A							8 R8C8 (3 2 R2C 2 )2 6 R6C6 (1 6 2 R2C2 )
		u2 V 2																																		;
										(1 6 2 R2C2 )2 2 R2C2 (3 2 R2C2 )
		A												3 R3C3
														2 2 R2C2 (3 2 R2C2 )2
						1 3 2 R2C2
0	A 0
																	1									1
						1																										1
												A					6					6
																															17
																	1								17
							3RC
																	6					6
							0							A								1
						RC 1																29

Wос j 291

; A 1

103

3π/2

1

A(ω)

π

ϕ(ω)

1

Рисунок 7.10 -

arctg	V ( )		1 3 2 R2C 2
		arctg
	u( )		2	2	2
			RC(3	R	C	)

0 3 2

1

0

При частоте ω0: Kос 291

Таком образом самовозбуждение генератора возможно, если Kу ≥ 29 -

Rос

R0

При использовании такого генератора вносится фазовый сдвиг = π

C

uвх			R			uвых

Рисунок 7.11 -

104

											uвых							uвх							R							j RC													uвх
																1														1
																				R												j RC
																		j C
																		W1 p											RC p
																										1			p RC
	WΣ p W1 p W1 p W1 p																																								j 3 R3C3
																												1 3 j RC 3 2 R2C2 j 3 R3C3
							1 j RC 1 2 j RC 2 R2C2
	1 2 j RC 2 R2C2 j 3R3C3 j RC 2 2 R2C2
							WΣ p																			j 3 R3C3
																3 2 R2C2													j RC(3 2 R2C2 )
															1
Если	1 3 2 R2C2									0										1
																				3RC
Либо	f0					1
				2
						3RC
					A																							3 R3C3
															3 2 R2C2											2 2 R2C											2 (3							2 R2C2 )2
											1
0				A 0
																																1						1																1
			1																																																								3
ω						|					A ω																						3				3															3 3
			3RC				RC 1																							1			2				1										1		2					8					8 3
																							1						3															3										9
																														3							3										3
															ω 1													A ω								1
																																					8

ω A ω 1

105

1

A(ω)

π

ϕ(ω)

1

Рисунок 7.12 -

arctg

V

1 3 2 R2C 2

arctg

u

2

2

2

RC(3

R

C

)

ω 0

φ ω arctg

3π

2

ω 1

φ ω arctg 1

π

ω

φ ω 0

7.2.Генераторы линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН).

ГЛИН служат для развертки электронного луча по экрану лучевых приборов; получения временных задержек импульсных модуляция импульсов по длительности и так далее

Линейно изменяющееся напряжение характеризуется:

1.Максимальным значением um;

2.Длительностью рабочего хода tp;

3.Временем обратного хода t0;

4.Коэффициентом линейности:

u 0 u tp ,

u 0

электро – сигналов,

(7.7)

106

		где u'(0) и u'(tp) - скорости изменения напряжения во времени в начале
	и конце рабочего участка.
		u
	0	tp	t
			t0
			Рисунок 7.13 -

Пример:

		+uип
	iБ
RБ		RК
C1	VT	uвых
uвх		C
		iС зар
		iС разр

t

Рисунок 7.14 –

Для получения ЛИН используют начальный участок экспоненциального заряда C!

VT используется для создания цепи быстрого разряда C.

107

uвх
	t
tp	tп
uвых
um	uип
	t
	t0
	Рисунок 7.15 -

-Разряд конденсатора C происходит в интервале tп, когда VT находится

врежиме насыщения.

-VT открывается при протекании тока iБ.

-Линейно изменяемое напряжение формируется, когда VTзаперт входным импульсом отрицательной полярности длительностью tp.

Полагая IК0 ≈ 0, тогда

Для конденсатора

то

Для данной схемы

uc t uип (1 e t ) , где η = RК∙C tp.

i C

duc

duc

ic

,

c

dt

dt

C

I 0 I (tp )

,

I (0)

I 0

uип

RК

um

I t p

uип um

uип

RК

Из соотношения следует, что ГЛИН будет идеальным, если на

интервале tp конденсатор будет заряжаться постоянным током:

108

I 0 I tp 0

(7.8)

Для этого используют токостабилизирующий элемент (обычно VT)

Принцип токовой стабилизации в данном случае основывается на свойстве коллекторных характеристик iК(uКЭ), в соответствии с которым iК ≈ const при iБ = const и uКЭ - var.

В таких схемах um ≈ uип.

		+uип
	RБ2	RЭ
RБ1		VT2
	VD
		iС зар
VT1
C1		uвых
uвх		+ C
	iС разр
Рисунок 7.16 -

Работа схемы:

- VD и RБ2 обеспечивают uБЭ2 = const.

- Резистор RЭ задает	IЭ 2		uип uст uБЭ 2	и соответственно ic.заряда = IК2
			RЭ

=α∙IЭ2.

1)На интервале tп VT1 открыт и через него протекает ток IК2, uc ≈ 0.

2)На интервале tp VT1 закрыт, ток IК2 обуславливает заряд конденсатора C.

При неизменномIК2 напряжение uc определяется:

u	1		I		dt	IК 2	t
	С					C
c				К 2

то есть линейно изменяется во времени.

109

Соотношение IК 2 определяет значение um. В случае um ≈ uип получаем:

C

IК 2 uип

C t p

В рассмотренных схемах нагрузка включается непосредственно к конденсатору, что приводит к следующему:

- ic на интервале tp равен разности тока заряда по цепи uип и разряда через Rн.

Таким образом результирующий ток конденсатора будет меньше, чем на холостом ходе, так как ток разряда возрастает при увеличении напряжения.

1)Нарушается линейность изменения uвых.

2)Уменьшается амплитуда uвых.

Данные схемы используются при высокоомной нагрузке, оказывающей малое шунтирующее действие на C (то есть его ток разряда на нагрузку должен составлять доли процента от ic заряда).

7.3. Генератор линейно – изменяющегося
полярностей.
			R2
+E0	R1	u(-)	-
		u(+)	u0
			+
+EЗ	R3		R4
uвх	RБ		+
		C	-uc
		ic
		Рисунок 7.17 -

напряжения двух

uвых

110

Элементы схемы:
1)	Источник питания E3
2)	Зарядный резистор R3
3)	Конденсатор C
4)	Разрядный транзистор
	uвх
		t
	uc
		uc max
		t
	uвых	u+вых max
		m
		u
		t
u-вых max		tp
		t0
		Рисунок 7.18 -

Выходное напряжение представляет собой усиленное ОУ напряжение на конденсаторе. ОУ охвачен ООС (R2, R1 и E0) и ПОС (R4).

VT обеспечивает разряд конденсатора за время t0. Длительность открытого состояния VT определяется tп. Рассмотрим процессы,

протекающие в схеме:

1. На интервале tp ОУ работает в линейном режиме.

1.1. Полагая u0=0 u(-)=u(+)=uc, то для цепи ООС можно записать следующее уравнение для токов:

111

E0 uc

uc uвых

(7.9)

R1

R2

Откуда следует:

uвых

uc

R1 R2

E0

R2

(7.10)

R

R

1

1

1.2. Токи по цепи ПОС.

ic

E3 uc

uc uвых

(7.11)

R4

R3

1.3. Подставим

(7.9) в

(7.11),

тогда

с

учѐтом

ic

C

duc

dt

получаем следующее:

i

E3

uc

uc

uc R1 R2

E

R2

c

R3

R3

R4

R1R4

0

R1R4

ic

C

duc

dt

duc

1

1

1

R2

E3

R2

C

uc

E0

R1R4

dt

R3

R4

R4

R1R4

R3

Окончательно имеем:

duc

uc

1

R2

1

E3

E0

R2

(7.12)

R3

dt C

R1R4

C

R3

R1R4

Характер изменения во времени напряжения uc зависит от соотношения резисторов

1) В случае R3 R1R4 кривая uc будет иметь вогнутый характер.

R2

Рисунок 7.19 -

112