Генератор пилообразного напряжения с активным сопротивлением в зарядной цепи конденсатора. Физические процессы в схеме

Физические процессы в схеме

Исходное состояние схемы. Лампа отперта, поскольку напряжение на ее сетке относительно катода равно нулю. Конденсатор С заряжен до напряжения Uca =Ua min

Обычно параметры схемы подбираются таким образом, что R>>Ri, поэтому  Uco<<Ea  (рис. 6.4,6).

Формирование импульса. При подаче на сетку лампы управляющего импульса отрицательной полярности с амплитудой, достаточной для запирания лампы, и длительностью, равной длительности прямого хода tпр, лампа запирается и конденсатор начинает дозаряжаться по цепи

+Eа -> R -> C -> - Ea

Напряжение на конденсатора нарастает по экспоненциальному закону (рис. 6.3, б)

Uc=Uc0+(Ea-Uc0)(1-e^-t/t)

где t==RC—постоянная времени цепи заряда конденсатора.

Восстановление исходного состояния схемы. По окончании управляющего импульса лампа вновь отпирается и конденсатор разряжается через лампу до напряжения Uco.

СПОСОБЫ ЛИНЕАРИЗАЦИИ ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ ПИЛООБРАЗНОЙ ФОРМЫ

Принцип линеаризации

Анализ работы схемы генератора пилообразного напряжения с активным сопротивлением в зарядной цепи конденсатора показал, что она обладает рядом недостатков. Основным недостатком является невозможность получения импульсов большой амплитуды при малом значении коэффициента нелинейности. Для улучшения нелинейности импульсов используют различные способы. Но во всех этих способах заложен один принцип—стабилизация тока заряда (или разряда) конденсатора.

Известно, что напряжение на обкладках конденсатора, зарядный (или разрядный) ток и емкость конденсатора связаны между собой следующей зависимостью:

                 t

Uc=1/C ó ic dt

õ

           0

Если стабилизировать ток заряда конденсатора, сделав его постоянным и равным /о, то

Uc=tI₀/C.

т. е. при постоянном зарядном токе напряжение на обкладках конденсаторов будет изменяться по линейному закону

Uc=kt

отсюда виден принцип линеаризации напряжения, о котором говорилось выше.

Способов, при помощи которых осуществляется принцип линеаризации, существует два:

— включение в цепь заряда токостабилизирующего элемента;

— применение различного вида обратных связей. Рассмотрим указанные способы, а также несколько конкретных схем, иллюстрирующих эти способы.

Линеаризация импульсов напряжения пилообразной формы путем включения токостабилизирующих элементов

Для стабилизации тока заряда или разряда конденсатора в цепь его заряда или разряда необходимо включать токостабили-зирующий элемент (рис. 6.9. а, двухполюсник аб), который обладает вольтамперной характеристикой, изображенной на рис. 6.9, б При этом, несмотря на то, что по мере заряда конденсатора напряжение между точками аб (рис. 6.9, а) изменяется, ток в цепи остается постоянным. Напряжение на обкладках конденсатора будет изменяться по линейному закону.