На практике не существует элементов или двухполюсников, обладающих такой идеальной вольтамперной характеристикой, как указано на рис. 6.9,6, следовательно, не удается получить зависимость
Uс == kt,
Однако, как будет показано далее, степень отклонения закона изменения напряжения на конденсаторе от линейного может быть сделана весьма малой, и поэтому данное напряжение с определенной степенью приближения можно считать линейно изменяющимся.
Двухполюсники, включаемые в цепь заряда или разряда конденсатора с целью получения линейно изменяющегося напряжения, называются линеаризирующими.
На практике может быть применен ряд линеаризирующих двухполюсников. Простейшими из них являются диод и пентод.
Как известно, если диод работает в режиме насыщения, что может иметь место у диодов с вольфрамовым катодом, то анодный ток в нем практически мало зависит от приложенного анодного напряжения (рис. 6.10, участок характеристики при Ua>Ua min).
Рис. 6.10. Вольтамперная характеристика диода
Диод имеет и ряд существенных недостатков, из-за которых он почти не применяется как линеаризирующий двухполюсник. Так, например, значительный наклон вольтамперной характеристики диода не позволяет получить высокую линеаризацию.
Линеаризация импульсов напряжения пилообразной формы путем применения положительной обратной связи по напряжению
Вторым способом стабилизации тока разряда или заряда конденсатора является применение обратных связей. Причем для этой цели может быть использована как положительная, так и отрицательная обратная связь по напряжению. Остановимся сначала на положительной обратной связи по напряжению, которая показана на рис. 6.11.
Рис. 6.11. Схема положительной обратной связи по напряжению
В цепи RC, кроме постоянного напряжения E, действует также напряжение обратной связи, снимаемое с выхода неискажающего усилителя. Стабилизация зарядного тока достигается за счет того, что по мере заряда конденсатора С напряжение источника, от которого осуществляется заряд, нарастает по тому же закону, что и напряжение на конденсаторе, т. е. разность напряжений между напряжением на конденсаторе и напряжением источника заряда остается постоянной. Выведем основные соотношения для данной схемы. Для удобства преобразуем схему рис. 6.11 в схему рис. 6.12, заменив неискажающий усилитель источником напряжения с напряжением kUc и внутренним, сопротивлением R0, равным выходному сопротивлению неискажающего усилителя.
Рис. 6.12. Эквивалентная схема заряда конденсатора
Линеаризация импульсов напряжения пилообразной формы путем применения отрицательной обратной связи по напряжению
В принципе влияние отрицательной обратной связи по напряжению не отличается от влияния положительной обратной связи.
Как правило, отрицательная обратная связь по напряжению применяется в схемах, где импульсы напряжения пилообразной формы получаются при разряде конденсатора, т. е. имеют отрицательную полярность. При этом применяются схемы, где происходит не просто разряд конденсатора, а разряд через источник питания, т. е. перезаряд конденсатора. Отрицательная обратная связь, применяемая в этом случае, приводит к стабилизации тока разряда конденсатора.
Схема перезаряда конденсатора, где ток перезаряда стабилизируется вследствие влияния отрицательной обратной связи по напряжению, приведена на рис. 6.13.
Для вывода основных соотношений преобразуем схему рис. 6.13 в схему рис. 6.14, заменив неискажающий усилитель источником напряжения с напряжением -kUc и внутренним сопротивлением Rых, равным выходному сопротивлению неискажающего усилителя.
Рис. 6.13. Схема отрицательной
обратной связи по напряжению
Рис. 6.14. Эквивалентная схема разряда
конденсатора Составив систему уравнений для данной схемы и решив ее аналогично
тому, как для схемы с положительной обратной связью, получим выражение для e»Upm/kE=x/k
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.