Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Генератори лінійно-змшної напруги

Читайте также:
  1. RС-ГЕНЕРАТОРИ
  2. ГЕНЕРАТОРИ ІМПУЛЬСІВ
  3. До яких небажаних явищ приводить відхилення напруги від номінальних значень, коливання напруги і частоти, спотворення симетрії і синусоїдальності напруг?
  4. КОМПЕНСАЦІЙНІ СТАБІЛІЗАТОРИ НАПРУГИ
  5. ПАРАМЕТРИЧНІ СТАБІЛІЗАТОРИ НАПРУГИ
  6. Приклад розрахунку стабілізованого джерела постійної напруги

Вивчивши та опрацювавши даний розділ, студенти повинні вказати основні компоненти генератора лінійно змінної напруги та пояснити його роботу. Знати призначення коленого компонента та її вплив на вихідну напру­гу. Вміти розраховувати та вибирати основні елементи пристрою.

Ключові терміни та поняття:

генератор лінійно-змінної напруги, джерело опорної напруги, поро-говий елемент, мультивібратор, операційний підсилювач, інтегра­тор, суматор, меандр

Генератори лінійно-змінної напруги (ГЛЗН) — пристрої електроніки, які забезпечують формування тиюподібної напру­ги, їх робота базується на використати процесу заряду-розря-ду конденсатора постійною напругою.

ГЛЗН структурно складаються з трьох основних компонентів: & джерела опорної напруги (ДОН), * інтегратора (ПІТ) та слабкострумного електронного ключа (СЕК) з Ф пороговим елементом (НЕ) для його керування (рис. 63, а).

На вхід ІНТ подається від ДОН постійна напруга Uon1, під впли­вом якої напруга на його виході «глзн лінійно зростає до значення, яке визначає напруга Uoн2, що подається на інвертувальний вхід ПЕ, не-інвертувальний вхід якого під'єднаний до виходу інтегратора. Якщо Uon2, то на виході ПЕ з'являється додатне значення вихідної напруги, яка відкриває СЕК. При цьому СЕК закорочує конденсатор інтегратора і відбувається його розряд, а напруга на виході ГЛЗН спа­дає до нуля. Часові діаграми напруг, що пояснюють роботу ГЛЗН, по­казані на рис. 63, б.

Схемну реалізацію ГЛЗН з використанням операційних підсилю­вачів показано на рис. 64. Тут ДОН виконується на резисторах R2, R3 і стабілітронах VD1, VD2. Інтегратор реалізований на операційному підсилювачі DA2, резисторах R4, R5 і конденсаторі С2. Для слабкост-румного ЕК використано уніполярний транзистор із ізольованим за­твором VT\.

Пороговий елемент виконано на операційному підсилювачі DAX (компараторі), діоді VD3 та часозадавальній ланці R1-C1. Параметри ланки R\-C1 розраховують за сталою часу розряду конденсатора С2 через опір відкритого каналу транзистора VTX, який дорівнює Rкан 10 Ом, тобто 1,2R1C1 = RканC2. Коефіцієнт 1,2 забезпечує повне розряджання конденсатора С2 незалежно від розкиду параметрів транзистора. Зна­чення опору R1 переважно приймають таким, що дорівнює 10 кОм.

В системах перетворення параметрів використовується схема ГЛЗН (рис.65,а), в якій використано два додатних зворотних зв'язки — від генератора та від компаратора.

Нехай в момент подання напруги живлення на виході компаратора напруга має додатне значення . При цьому VD1 перехо­дить у відкритий стан і починає працювати інтегратор, який формує напругу (рис. 65,6). Одночасно починає наростати і напруга зво­ротного зв'язку . В момент часу, коли ця напруга зрівняються за величиною з опорною напругою Uo компаратор переми­кається і його вихідна напруга стає від'ємною . Відкриваєть­ся VD2 і інтегратор починає формувати лінійно-спадну напругу.

Для розрахунку ГЛЗН важливим є визначення максимальних зна­чень напруги Uглзн через параметри схеми. Для цього використову­ють рівність напруги uзв.3 із опорною напругою Uo в момент переми­кання компаратора. Так, для моменту часу t2 отримуємо

а для моменту часу

З цих тотожностей отримуємо вирази для напруг ГЛЗН:

 

Схему ГЛЗН форми «меандр» показано на рис. 66, а, яка складаєть­ся з мультивібратора, інтегратора та інверт) вального суматора. Мульти­вібратор реалізовано на операційному підсилювачі DA1.

Інтегратор на операційному підсилювачі DA2 перетворює прямо­кутні вихідні імпульси мультивібратора в біполярну лінійно-змінну напругу форми «меандр». Опори резисторів R5, R6, вибирають за такими самими умовами, що й опір резистора R3. Ємність конденсатора С2 визначають за виразом , де T — період чередування імпульсів.

Для отримання уніполярної напруги форми «меандр» використо­вують інвертувальний суматор на операційному підсилювачі DA3. Враховуючи, що лінійно-змінна напруга на виході інтегратора коли­вається від .до а для забезпечення умов регулюван­ня розмах вихідної напруги повинен бути в межах від 0 до , то коефіцієнт підсилення суматора за напругою повинен дорівнювати Кu =-R9/R7=-0,5. Для забезпечення цієї умови до інвертувально-го входу DA3 через резистор R8 подасться постійна напруга зміщення від від'ємного полюса джерела живлення.

При використанні операційного підсилювача DA3 з вхідними біполяр­ними транзисторами, опір резистора зворотного зв'язку R9 = 10 кОм, а з вхідними уніполярними транзисторами — R9 = 100 кОм.

Значення опорів вхідних резисторів суматора обчислюють за формулами

Номінали резисторів вибираються з ряду номінальних значень найближчих до обчислених.

ГЛЗН використовуються в системах розгортки електронно-проме­невих трубок (кінескопів), в системах перетворення фізичних параме­трів у електричні сигнали, тощо.

ПРИКЛАДИ ДО РОЗДІЛУ

Задача 10.1. Визначити ємність конденсатори часошдавальної ланки генератора лінійно-змінної напруги, якщо опір резистора цієї ланки 10 кОм, ємність конденсатора інтегратора 2нФ.

Розв'язок: Ємність конденсатора часозадавальноїланки визнача­ється з рівняння 1,2R1 C1= RканС2, де Rкан 10Ом — опір відкритого каналу польового транзистора.

Звідси визначаємо ємність конденсатора часозадавальноїлайки

Задача 10.2. Період регулювання широтно-імпульсного перетво­рювача Т = 100 мкс, опір резистора на інвертувальному вході інтегра­тора R = 10 кОм. Визначити ємність конденсатора ланки зворотного зв 'язку інтегратора.

Розв'язок: Ємність конденсатора ланки зворотного зв'язку інте­гратора дорівнює

Задача 10.3. Визначити межі, в яких змінюється напруга ГЛЗН, (рис. 66) якщо параметри ланки зворотного зв 'язку Щ =15 кОм,

R4 =30 кОм, максимальні додатне і від'ємне значення вихідної на­пруги компаратора = 11,5 В, = -11,55 / опорна напру­га компаратора U 0 =З В.

Розв 'язок: Межі, в яких змінюється напруга ГЛЗН визначаються максимальним додатним значенням напруги ГЛЗН

і максимальним від 'ємним значенням напруги ГЛЗН

ЗАПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

5. Назвіть основні компоненти ГЛЗН.

6.Яка роль інтегратора в схемах ГЛЗН?

7.Для чого в схемах ГЛЗН використовують компаратори?

8.Якими параметрами ГЛЗН визначається частота «пилок»?

9.Поясніть принцип роботи генератора лінійно-змінної напруги.

10.За допомогою яких параметрів регулюють нахш напруги ГЛЗН?

11.Поясніть роботу ГЛЗН форми «меандр».

12.Які особливості розрахунку часозадавачьної ланки ГЛЗН?

ЗАДАЧІ НА САМОСТІЙНЕ ОПРАЦЮВАННЯ

10.1с. Генератор лінійно-змінної напруги (ГЛЗН) (рис. 64) містить ін­тегратор, в якого ємність конденсатора 5,1нФ. Визначити ємність конденсатора часозадавальної ланки ГЛЗН, якщо опір резистора цієї ланки 15 кОм.

(Відповідь: 2,83 пФ).

10.2с. Генератор лінійно-змінної напруги (ГЛЗН) містить інтегра­тор, в якого опір резистора на інвертувальному вході R = 20 кОм. Визначити ємність конденсатора ланки зворотного зв 'язку інтег­ратора, якщо період регулювання широтно-імпульсного перетворювача Т = 120мкс.

(Відповідь: 1,5 нФ).

10.3с. Визначити межі, в яких змінюється напруга ГЛЗН, якщо параметри ланки зворотного зв 'язку R3 = 10 кОм, R4 = 20 кОм, максимальні додатне і від 'ємне значення вихідної напруги компа­ратора = 12 В, =-12B опорна напруга компа­ратора Uo - 3,5 В.

(Відповідь: =11.25B =-0.75B)

10.4с. Визначити значення опорної напруги Uo ГЛЗН, якщо компара­тор реалізовано на базі ОП 154УД1, параметри ланки зворотного зв 'язку /?з =12 кОм, R4 = 24 кОм, максимальне додатне значення

напруги =12,75 B.

(Відповідь: 4 В)

10.5с. ГЛЗН містить мультивібратор, в якого параметри часозада­вальної ланки відповідно дорівнюють R1 = R2 = 5 кОм, С = 50 нФ. Визначити період сигналу мультивібратора, якщо передатний коефіцієнт додатного зворотного зв 'язку Кu = 2.

(Відповідь: 0,55 мс).


Дата добавления: 2015-07-18; просмотров: 1003 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ФУНКЦІОНАЛЬНІ МОЖЛИВОСТІ ОПЕРАЦІЙНИХ ПІДСИЛЮВАЧІВ | МАСШТАБНІ ІНВЕРТУВАЛЬНІ ПІДСИЛЮВАЧІ | МАСШТАБНІ СУМАТОРИ | КОМПАРАТОРИ | ПРИКЛАДИ ДО РОЗДІЛУ | Стабілізація частоти коливань автогенераторів | RС-ГЕНЕРАТОРИ | СТАБІЛІЗАЦІЯ ЧАСТОТИ КОЛИВАНЬ АВТОГЕНЕРАТОРІВ | ГЕНЕРАТОРИ ІМПУЛЬСІВ | МУЛЬТИВІБРАТОРИ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ОДНОВІБРАТОРИ| ПЕРЕТВОРЮВАЧІ З БЕЗПОСЕРЕДНІМ ЗВ'ЯЗКОМ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.016 сек.)