Аналоговые устройства. Устройства на полупроводниковых диодах и транзисторах. Ампер-вольтная характеристика полупроводникового диода, страница 19

Процесс переключения развивается регенеративно (лавинообразно) за счет ПОС через R₄ .

На интервале t₂ − t₃ открыт диод VD1, а генератор формирует линейно убывающее напряжение u_г(t). Напряжение u_oc ( )t также убывает линейно, и при t = t₃ из (5.10) следует соотношение

                                     uoc ( )t3 = E0 =Uнас+     R3        +Uг−max        R4                          .             (5.12)

                                                                                         R3 + R4                       R3 + R4

Компаратор снова переключается и т.д.

U ⁻_{г max} = ( E₀ −U_нас⁺ )   ³ + E₀ .                        (5.14) R₄

Из (5.3) следует, что при, U_k =U_нас⁻ , U_вых(0) = U_г⁻_max , а, u_вых(t ) = U_г⁺_max и, следовательно,

                              Uнас                  −               +                          Uг+max −Uг−max

t_н +U_{г max} =U_{г max} , или t_н = τ₂ .        (5.15)  τ2      Uнас

При Uk =Uнас+ , Uвых(0) = Uг+max , а uвых(t ) = uг−max , и, следовательно,

                               Uнас                  +               −                          Uг+max −Uг−max

− t_c +U_{г max} =U_{г max} , или t_c = τ₁ .        (5.16)  τ1    Uнас

               В       соотношениях       (5.15)       и       (5.16)       принято,         что

U +нас =U −нас=Uнас .

Из (5.14) следует, что при E₀ = 0 инверсный вход компаратора заземлен) Uг+max =Uг−max=Uг max , и

                                                                          R³        U^{г max}          ΔU^г

                                                                              =          =   .                              (5.17)

                                                                          R4          Uнас          2Uнас

Из (5.13) и (5.14) следует, что возможен режим однополярных пилообразных импульсов.

Если к примеру принять что U_г⁻_max = 0, то из (5.14) следует, что          

Uнас+ R3 R4

E₀ =.                                (5.18)

1+ R₃ R₄

Подставив (5.18) в (5.13), получим, что

  U_г⁻_max = ^R3 (U_нас⁺ −U_нас⁻ ).                        (5.19) R₄

В этом случае R₃ R₄ должно быть < 0,5. Задаваясь значением

Uг+max <Uнас+ и зная Uнас+ и Uнас− , можно определить

                                                                               R3             Uг+max

                                                                                       =           .                                (5.20)

                                                                                                  +           −

                                                                               R4        Uнас −Uнас

1.4.  ГЛИН - преобразователь напряжения в частоту

На рис. 5.5а приведена схема ГЛИН, совмещенная с преобразователем напряжения в частоту генерируемых прямоугольных импульсов на выходе компаратора.

Рис. 5.5. Схема ГЛИН (а) 

и синхронизированные диаграммы напряжений на выходах (б)

Если ставится задача определить параметры элементов схемы по заданным:

t_н - длительность фазы нарастания напряжения u_г( )t от U_г⁺_max до Uг−max ; t_c - длительность фазы убывания напряжения u_г( )t от U_г⁺_max до

Uг−max ;

ΔU_г =U_г⁺_max −U_г⁻_max - размах напряжения на выходе ГЛИН;

U ₀ - напряжение питания подаваемого на инвертирующий вход интегратора;

U_нас⁺ ,  U_нас⁻ - напряжения насыщения выходных транзисторов микросхем; то эти параметры ( R₁ ,R₂ ,R₃ ,R,C ) можно определить по соотношениям 

R¹ = ΔU^г , где U ⁺_нас =U ⁻_нас=U_нас .            (5.21)

                                                       R2        2Uнас

Задаваясь значением R₁ = (2 −5)кОм, определяют R₂

U 0 tн τ = RC =.                                   (5.22)

ΔU_г

Приняв значение C (например, C = 0,1⋅10⁻⁶ Ф), определяют R

U^насRt^c