0-Ih

If,,

Вых "«bix

Рис. 23.14. Упрощенная схема и диаграмма ГПН

Рис. 23.15. Схема формирования линейно-изменяющегося напряжения

Щх

1 i I

Рис. 2S.16. Схема и временные диаграммы ГПН

0

Рис. 23.17. Эквивалентные схемы ГПН с источником компенсирующего напряжения

торе Uc=0, а напряжение на токостабилизирующем приборе С/т= = Ек- При размыкании ключа конденсатор заряжается, напряжение на нем Uc возрастает, а U. снижается. Ток через прибор остается постоянным (см. ВАХ на рис. 23.15, б), поэтому напряжение на конденсаторе растет по линейному закону, вследствие чего

В качестве токостабилизирующего элемента в схеме может служить транзистор, включенный по схеме с ОБ, обладающий пологими (близкими к идеальной) выходными характеристиками

(рис. 23.15, в). Коэффициент нелинейности напряжения в схеме

с токостабилизирующим транзистором

Ек + Ее Е{Е + Ее) Е + ЕеГ Ее

где Ее - эквивалентный источник постоянной э.д.с. (обычно значительно превышающий Ек, т. е. ЕеЕк), определяемой точкой пересечения оси напряжений с продолжением ВАХ транзистора (см. рис. 23.15, е).

При ЕеЕк И даже хорошем использовании коллекторного напряжения (g составляет десятки процентов) 8<С, т. е. схема обеспечивает высокую линейность изменения напряжения.

В практических схемах получения линейно изменяющегося напряжения используется как заряд, так и разряд конденсатора. На рис. 23.16, а приведена схема для формирования линейно изменяющегося напряжения с использованием разряда конденсатора через токостабилизирующий транзистор V2. Транзистор VI в схеме выполняет роль ключа. В исходном состоянии оба транзистора открыты подачей на их базы отрицательного потенциала от источника Ек. Резистор Rk\ и Rt\ выбирают так, чтобы транзистор VI находился в режиме насыщения. Конденсатор С заряжается от источника Ек через транзистор VI и резистор Rki. Потенциал на базе транзистора V2 обеспечивается низкоомным делителем R1R2. Ток делителя выбирают в 10-20 раз больше тока базы. При этом потенциал С/б2 определяется только током делителя [/б2»/дел/2 =

ERzKRi+Rz).

Коллекторный ток транзистора V2 замыкается через транзистор VI 30 цепи: корпус, /?э, эмиттер - коллектор V2, эмиттер - коллектор VI. Rk\, -£к. Поскольку сопротивление резистора Rki и падение напряжения на нем невелики, конденсатор С заряжается до напряжения источника Ек-

При подаче на базу транзистора VI входного импульса Ub-x положительной полярности транзистор VI запирается, а заряженный конденсатор С в этом режиме, являясь источником питания для транзистора V2, разряжается через транзистор V2. Поскольку коллекторный ток транзистора V2 изменяется незначительно, напряжение на конденсаторе изменяется по линейному закону (рис. 23.16, б). По окончании действия входного импульса транзистор VI отпирается и восстанавливается цепь заряда конденсатора С от источника через транзистор VI и резистор Ri до исходного значения напряжения. Длительность процесса восстановления в=

а) J

7? б) и,.

L \%mL L

I П I I

Рис. 23.18. ГПН с положительной обратной связью и его диаграммы

= 2>CRni. Для уменьшения времени восстановления сопротивление резистора выбирается небольшим.

Применение источников компенсирующего напряжения. Ток

через конденсатор можно стабилизировать путем включения в цепь заряда (разряда) источника, напряжение которого t/комп компенсирует изменение напряжения • на конденсаторе (рис. 23.17, а). Ток через конденсатор в процессе заряда (разряда) при

UKom=Uc будет постоянным Ic=(E-Uc+UKOKn)/R = EjR=

=const.

Управление источником компенсирующего напряжения осуществляется- по цепи положительной или отрицательной обратной связи, с помощью которой на вход компенсирующего источника подается управляющий потенциал С/упр.

В схеме ГПН с положительной обратной связью (рис. 23.17,6) управляющее напряжение Uy„p=Uc. При заряде конденсатора напряжение Uy„p растет, вследствие чего и потенциал на выходе источника компенсирующего напряжения (точка б) также должен возрастать.

Для повышения линейности выходного напряжения должно выполняться требование /комп=с, вследствие чего коэффициент усиления источника компенсирующего напряжения должен быть /(=С/комп упр=1. Это условие легко реализуется с помощью эмиттерного повторителя ЭП, обычно используемого в качестве усилителя в схеме генератора.

В схеме ГПН с положительной обратной связью (рис. 23.18, а) транзистор VI выполняет роль ключа, а на транзисторе V2 - ЭП. Диод выполняет функцию коммутирующего элемента.

В исходном режиме транзистор VI открыт и находится в режиме насыщения. Коллектор транзистора и конденсатор С находятся под небольшим, близким к нулю чотенциалом. Транзистор V2 открыт небольшим потенциалом, снимаемым на базу с коллектора VI, поэтому его ток мал, выходное напряжение f/вых близко к нулю, а конденсатор Со заряжен.

При подаче на вход транзистора VI положительного импульса Uex транзистор VI запирается, а конденсатор С начинает заряжаться по цепи: корпус, конденсатор С, резистор R, диод 1/5, -Ек. Рост отрицательного потенциала на конденсаторе повторяется на выходе повторителя и через конденсатор Со поступает на