Главная Промышленная автоматика.

ного уровня насыщения к другому происходит обычно за несколько микросекунд. Это время нарастания фронта определяется главным образом скоростью нарастания операционного усилителя в соответствии с выражением

(5.29)

где СН - скорость нарастания операционного усилителя. Период колебаний равен Т и определяется как

T2RC ln(l +).

(5.30)

Где RC - постоянная времени схемы. V,o-

1*2 о-

Время

Фиг. 5.21. Простой генератор колебаний прямоугольной формы.

Для того чтобы понять, как работает генератор колебаний прямоугольной формы, предположим, что положительная обратная связь ввела усилитель в насыщение с положительным напряжением на выходе, так что вых В этом состоя-

нии напряжение на неинверсном входе

(5.31)

Напряжение на инверсном входе будет нарастать по экспоненте в направлении к -\-Vcc с постоянной времени RC. При V+-V-. схема переключится из состояния с положительным выходом




-Vcc

-CD-


Фиг. 5.22. Генератор колебаний прямоугольной формы, а-схема с использованием операционного усилителя; б-формы сигналов в схеме.



y. = -whh- (5.32)

Однако конденсатор С препятствует мгновенному изменению уровня Схема остается в состоянии с отрицательным выходом до тех пор, пока V- не станет равным V+, которое определяется уравнением (5.32). При V+ = I/- напряжение на выходе вновь переключается на +Vcc и цикл повторяется. Отметим, что положительная обратная связь, которой охвачен операционный усилитель, подводится к неинверсному входу через Ri и R2. Чтобы гарантировать соответствующее переключение, общий коэффициент усиления по напряжению этой цепи и усилителя должен превышать единицу.

Генератор колебаний треугольной формы

Генератор треугольных колебаний можно получить, подав, как показано на фиг. 5.12, выход с генератора прямоугольных колебаний на вход интегратора. Выход с интегратора будет представлять собой последовательность попеременно нарастающих и спадающих линейных отрезков с тем же периодом Т, что и у входного прямоугольного сигнала. В универсальном генераторе колебаний прямоугольной и треугольной формы такого типа (фиг. 5.23) используются три операционных усилителя: Ai вырабатывает прямоугольные колебания, которые затем интегрируются на Az для получения колебаний треугольной формы. Третий операционный усилитель Аз работает как выходной усилитель с переменным коэффициентом усиления и служит для отделения от выхода усилителей Ai и Az. Амплитуды прямоугольных и треугольных колебаний изменяются от 0,2 до 20 В от пика до пика при помощи Rg и S3. Время нарастания прямоугольного сигнала не превышает 450 не, а при малых амплитудах может быть не более 200 не.

Генератор колебаний прямоугольной формы представляет собой простую схему с гистерезисом и запускается от генератора колебаний треугольной формы. Выходное напряжение генератора прямоугольных колебаний фиксируется на требуемом уровне с помощью диодов, подключенных к точке регулировки полосы пропускания (ПП). Показанные на фигуре четыре диода лают выход с двойной пиковой амплитудой 2 В. Два диода дадут выход 1 В от пика до пика и меньшее время нарастания. Отношение амплитуд прямоугольного и треугольного напряжений равно отношению к Rz. Время нарастания ограничено в основном скоростью нарастания операционного усилителя.

i+Vcc) в состояние с отрицательным выходом {-Vcc).В этом новом состоянии





0 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 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 [60] 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0036