Программа Сервисный Центр
0

RC-цепь генерирует треугольные импульсы


Эта схема позволяет «исправить» экспоненциальные фронты, присущие сигналам стандартных релаксационных RC-генераторов, и получить треугольные импульсы с линейным нарастанием и спадом напряжения. Для увеличения скорости заряда в каждом полуцикле и линеаризации кривой в схеме используется положительная обратная связь.

Генератор состоит из триггера Шмитта на компараторе U1 и неинвертирующего сумматора U2. Принцип работы схемы точно такой же, как у релаксационного генератора: переключение выхода компаратора, когда напряжение на конденсаторе достигает порога гистерезиса. Напряжение гистерезиса VH определяется сопротивлениями резисторов R1 и R2 в цепи обратной связи компаратора.

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

От ширины зоны гистерезиса зависит амплитуда треугольных импульсов на конденсаторе C1.

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

Амплитуду прямоугольных импульсов на выходе компаратора определяет внутренняя конструкция выходного каскада U1. Чтобы треугольная форма импульсов не вернулась к виду, определяемому разрядом RC цепи, перед сумматором сигнал ослабляется аттенюатором R3, R4.

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

Для того чтобы напряжение V(D) было линейным, сопротивления резисторов R3 и R4, которые в сумме представляют основную нагрузку компаратора, должны быть в несколько раз меньше сопротивлений окружающих их резисторов. Использованное низкое значение (в данной схеме – 1 кОм) соответствует допустимой нагрузке U1, хотя все величины сопротивлений можно пропорционально изменить в сторону увеличения.

U2 суммирует напряжение V(D) и напряжение на конденсаторе V(C) и умножает результат на два, в соответствии с коэффициентом усиления, заданным резисторами R7 и R8. Выходным напряжением сумматора через резистор R9 заряжается конденсатор C1. При V(D) = ±½V(U1OUT) напряжение на конденсаторе будет описываться линейно нарастающими и спадающими функциями, чередование которых образует треугольные импульсы.

Резисторы R5 и R6 на входе сумматора делят оба напряжения на два. Согласно критерию Баркхаузена, для возникновения генерации коэффициент усиления должен равняться единице, поэтому сумматор должен восстановить эту потерю:

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

если R5 = R6, то

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

если R5 = R6 и R7 = R8, то

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

Процесс на входах сумматора можно описать двумя функциями времени. Одной на интервале от T0 до T1, где значения V(D) положительны: V(C)T0 = –VH и V(C)T1 = +VH; другой – на участке между T1 и T2, где процесс переворачивается из-за отрицательного значения V(D): V(C)T2 = –VH. В связи с тем, что постоянное смещение здесь отсутствует, каждый интеграл должен равняться нулю.

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

Уравнение решается в общей форме, где начальное значение V(C) равно нулю, а V(D) меняет знак с положительного на отрицательный. Решением для V(C) будет линейная функция V(D) и времени. Полярность напряжения V(D) меняется всякий раз, когда оно достигает значений ±VH. При увеличении V(D) частота также увеличивается.

C1Частота
10 мкФ10-50 Гц
1 мкФ100-500 Гц
0.1 мкФ1-5 кГц
0.01 мкФ10-50 кГц

Рабочая частота схемы ограничивается скоростью нарастания ОУ. Поскольку напряжение на выходе компаратора должно сохранять прямоугольную форму, необходимо оценить частоту, максимально допустимую для конкретного ОУ, используя следующую формулу, в которой

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

S – скорость нарастания выходного напряжения,
10 – коэффициент запаса,
fMAX – максимальная частота.

например,

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

На этой максимальной частоте величина выходного тока ОУ, текущего через R9 и C1, не должна превышать допустимого значения. При необходимости рассчитайте импеданс RC-цепи и величину C1. Для используемого в нашем примере ОУ он должен быть не меньше 2 кОм: R9 = 1 кОм, XC = 1 кОм.

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

Частота выходного сигнала равна

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

Регулировка коэффициента заполнения выполняется добавлением к V(D) постоянной компоненты через резистор R4. Практически пригодный диапазон регулировки находится в пределах примерно от 10% до 90%. Коэффициент заполнения D рассчитывается по формуле

RC-цепь генерирует треугольные импульсы

где VADJ – постоянное напряжение, добавляемое к V(D) через резистор R4.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Июнь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 
 

Архив новостей

Июнь 2017 (34)
Май 2017 (45)
Апрель 2017 (47)
Март 2017 (53)
Февраль 2017 (50)
Январь 2017 (42)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"