Дифференциальные усилительные каскады. Симметричные усилитель постоянного тока с двумя входами, выполненный на двух транзисторах с эмиттерной связью, страница 10

ОС по инвертирующему входу образована цепочкой r1 c1, поэтому напряжение на инвертирующем входе зависит не только от напряжения на выходе усилителя, но и является функцией времени заряда конденсатора.

Пусть время т0, на выходе положительное напряжение, при этом С1 в результате процессов, протекающих в предыдущие моменты времени заряжен таким образом, что к инвертирующему входу приложено отрицательное напряжение. На неинвертирующем входе действует ПОС по цепочке R2 R3. Напряжение Uвх+ остается постоянным, а напряжение на инвертирующем входе увеличивается с течением времени, стремясь к уровню Uвых+, поскольку в схеме протекает процесс перезарядки С1. Однако пока Uвх+>Uвх- состояние усилителя определяет напряжение на неинвертирующем входе и на выходе сохраняется уровень Uвых+.

В момент т1, напряжение на входах ОУ становится равным

Дальнейшее незначительное увеличение Uвх- приводит к тому что дифференциальная разность напряжения на инвертирующем входе усилителя оказывается положительным, поэтому напряжение на выходе резко уменьшается и становится отрицательным. Т.к. напряжение на выходе ОУ изменило полярность, то С1 перезаряжается и напряжение на нем и на инвертирующем входе стремится к Uвх+.

В момент т2, Uвх-=Uвх+ и все повторяется.

Несимметричный мв

Рис.40

Одновибратор

Рис.41

При отрицательном напряжении на выходе, vd открыт и напряжение на инвертирующем входе не велико. На неинвертирующем входе напряжение также постоянно и равно Uвых-*(r3/(r2+r3)).

Генераторы линейноизменяющихся напряжений

Широко используются в измерительных устройствах системах автоматики, телевизионных и радиолокационных изделиях.

Параметры глин часто называют пилообразными, напряжение импульса изменяется пропорционально времени прошедшего с момента начала процесса, в идеальном случае U(t)=a(t), где а коэффициент пропорциональности, а в реальном

Рис.42

Различают линейнонарастающие и линейноспадающеи. В первом случае а(t) положительный, а во втором отрицательный. После окончания рабочей стадии tраб напряжение в течении времени tв, которое называют временем восстановления (tраб>>tв) резко изменяется до U0. Закон изменения в течении tв не имеет значение. В импульсной технике используются как одиночные, так и периодически повторяющиеся импульсы. Как правило закон изменения напряжения в tраб отличается от линейного и  коэффициент пропорциональности не является постоянным. Для количественной оценки степени отклонения реального процесса изменения напряжения от идеального линейного вводится параметр - коэффициент нелинейности

, a_max-максимальная скорость изменения напряжения

В идеальном случае а=const и kн=0.

Коэффициент использования напряжения источника питания Ku=Um/Uп.

Стабильность формы генерируемых импульсов при работе в периодическом режиме определяется нагрузочной способностью, КПД и д.р.

В основе принципа работы глин лежит зарядка и разрядка конденсатора.

, U0 – начальное напряжение С, если ic=I0, то Uc=U0±I0*t/C.

При этом необходима периодическая зарядка и разрядка С, т.о. глин помимо С должен содержать цепи зарядки и зарядки.

Генератор глин с транзисторным ключом

Рис.43

В этой схеме транзистор включен параллельно С, который периодически заряжается и разряжается. Обычно устройство на вход которого подаются импульсы лин имеют входное сопротивление являющееся нагрузкой для глин.

Рис.44

В исходном состоянии транзистор открыт и насыщен. Условия насыщения: 1)Rкh21э>Rб 2)Iб>Iб.граничное=Iк/h21э=Uп/Rк*h21э=Uп/Rб

Напряжение С равно U0=Uкэнас. При подаче отрицательного импульса после закрывания транзисторного ключа начинается процесс разрядки С от источника через Rк. Напряжение на С и следовательно выходное напряжение определяется

При Rн->бесконечность Uвых=Uп-(Uп-U0)e^(-t/RkC). Процесс разрядки продолжается до окончания входного импульса.

 

Глин с токостабилизирующим элементом

Рис.45

Сопротивление Rk не важно. Включается для режима Vt1. Сокращает длительность стадии восстановления. Исходное состояние Vt1 открыт и насыщен конденсатор С заряжен до Uмах=Un-Rkika  поэтому этому режиму соответствует точка А на статических характеристиках.