Генератор инфранизких частот.

При включении питания (рис. 10.2) транзистор VT2находится в открытом состояния. На его эмиттере существует напряжение, равное напряжению источника питания. Положительный перепад напряжения проходит через конденсатор Сна затвор полевого транзистора VT3. Полевой транзистор закрыт. Начинается процесс заряда конденсатора через резистор R3. Через некоторое время напряжение на конденсаторе станет таким, что полевой транзистор начнет открываться. Это вызовет открывание транзистора VТ1, который, в свою очередь, закроет транзистор VT2. Конденсатор Сначнет разряжаться через резистор R4 и открытые n-рпереходы транзистора VTJи полевого транзистора.

Время заряда емкости определяется выражением t3=0,7 CRS, а время разряда tр=0,7 CRz. Эпюры напряжений в точках схемы показаны на рис. 10.2.

Для получения максимально возможного значения t, необходимо сопротивление резистора R3выбирать большим. Поскольку ток затвора полевого транзистора меньше 10~8 А, то R3может принимать значения десятков мегаом. Элементы с номиналами, указанными на схеме, позволяют получить период следования импульсов 1,4 с. Температурный дрейф составляет 0,6%/град.

Мостовой генератор. Генератор (рис. 10.3, с) имеет два выхода, где формируются сигналы различной полярности. В коллекторе транзистора VT1формируется импульс отрицательной полярности, а в коллекторе транзистора VT2— положительной. После вклю­чения питания оба транзистора находятся в закрытом состоянии. Начинается процесс заряда конденсаторов. Конденсатор С1заряжается через резистор R1, а конденсатор С2 — через рези­стор R4. На базе транзистора VT1увеличивается положительный потенциал. В то же время положительный потенциал базы транзистора VT2уменьшается. Через время T1 = 0,7 C1R1 потенциалы на базах транзисторов сравняются. С этого момента оба транзистора начинают проводить. С открыванием транзистора VT1конденсатор С2начнет разряжаться через базовую цепь транзистора VT2.

В это же время конденсатор С1 будет разряжаться через базовую цепь транзистора VT1. Оба транзистора окажутся в режиме насыщения. Напряжение на коллекторе транзистора VT1 изменится с 15 до 7,5 В, а на коллекторе транзистора VT2 — от 0 до 7,5 В. В этом состоянии транзисторы будут находиться до тех пор, пока базовые токи способны обеспечить коллекторный ток 5 мА. По достижении этого граничного условия оба транзистора перейдут в активную область. Изменение напряжения в коллекторах транзисторов приве­дет к дальнейшему уменьшению коллекторного тока и в конечном счете к полному закрыванию. Начнется новый цикл работы генератора. Время разряда конденсаторов определяется длительностью импульса 2 мкс. Период следования импульсов равен 70 мкс На рис. 10.3,6 приведены эпюры напряжений в точках схемы.


Рис. 10.3 Рис. 10.4


Рис. 10.5

Последовательная схема генератора. При включении питания схемы (рис. 10.4) транзистор VT1будет открыт напряжением делителя R1и R2. Следом откроется транзистор VT2. Напряжение на его коллекторе равно напряжению питания. Начинается процесс заряда конденсатора. Основной цепью заряда будет резистор R4. Напряжение на конденсаторе увеличивается до 6 В. После этого следует закрывание транзистора VT1, азатем и транзистора VT2. Плюсовое напряжение на конденсаторе будет уменьшаться через резистор R6. Наступит момент, когда напряжение на конденсаторе сравняется с напряжением в базе транзистора VT1. С этого момента транзисторы VT1и VT2открываются. Начинается новый цикл работы генератора Длительность импульса определяется постоянной времени RiCi, а интервал между импульсами - постоянной времени R8Ci. При указанных на схеме номиналах импульсы выход­ного сигнала имеют период следования 2 кГц.

Высокочастотный генератор.Преобразователь постоянного на­пряжения в частоту (рис. 10.5, а) построен на одном транзисторе, который работает в лавинном режиме. В этом режиме транзистор имеет S-образную вольт-амперную характеристику. Входное напряжение может меняться до 10 В с девиацией частоты выходного сигнала 40 - 50% от максимальной частоты 35 МГц. Крутизна преобразования 10 МГц/В.

В исходном состоянии, когда управляющее напряжение равно нулю, конденсатор разряжается через резистор R4. Как только напряжение на конденсаторе спадет до уровня включения транзистора, конденсатор через открытый транзистор быстро заряжается. Затем процесс повторяется. Напряжение на конденсаторе имеет пилообразную форму. На выходе генератора формируются импульсы с амплитудой 5 В, длительностью десятки наносекунд и временем нарастания до 4 не. Пропорциональность изменения частоты выходного сигнала от управляющего напряжения достигается подбором сопротивления резистора R2. Для R2=0,5 кОм нелинейность составляет 0,8%, а для R2 = 2 кОм - 0,4%.

Применяемые в схеме транзисторы типа ГТ313А имеют малое напряжение пробоя эмиттерного перехода. Чтобы не произошло открывания эмиттерного перехода напряжением на конденсаторе, в цепь включен диод VD1. Для устранения пробоя эмиттерного перехода можно применить следящую ОС, осуществляемую при помощи транзистора VT2(рис. 105,6). Кроме того, этот транзистор позволяет повысить нагрузочную способность схемы, если сигнал снимать с эмиттера, и обеспечивает более высокую стабильность частоты.

 


Рис. 10.6 Рис. 10.7

 

Формирователь сигнала с большой скважностью. После вклю­чения питания (рис. 10.6) конденсатор заряжается через резисторы R1и R3. Транзистор VT2закрыт напряжением с делителя R2и R5. В закрытом состоянии находится также транзистор VT1. По мере заряда конденсатора напряжение в эмиттере увеличивается. Через некоторое время напряжение на конденсаторе превысит напряжение на базе. Транзистор VT2откроется. Коллекторный ток этого транзистора откроет транзистор VT1. Конденсатор начнет разряжаться через транзистор VT2, резистор R4и переход база — эмиттер транзистора VT1. Напряжение на конденсаторе падает практически до нуля. Наступает момент, когда транзистор VT2выходит из насыщения. Начинает закрываться транзистор VT1. Коллекторное напряжение его через делитель напряжения R2и R5еще больше закрывает транзистор VT2. Возникает лавинообразный процесс, и оба транзистора закрываются. Конденсатор вновь начинает заряжаться.

Для указанных в схеме номиналов элементов период следования выходных импульсов равен приблизительно 2 с, а длительность импульса 2 мкс.

 

Низкочастотный генератор. Генератор (рис. 10.7) позволяет по­лучить на выходе сигналы с частотой повторения от нескольких миллисекунд до нескольких секунд. Это достигается непосредствен­ной связью между транзисторами разной проводимости. При вклю­чении питания транзистор VT2открывается и его коллекторный ток открывает транзистор VT1. В цепи коллектора транзистора VT1устанавливается напряжение, равное напряжению питания. Поло­жительный перепад напряжения пройдет в базу транзистора VT1и еще больше откроет его. Конденсатор С будет заряжаться через базовую цепь транзистора VT1. После того как конденсатор зарядится, транзистор VT2начинает выходить из насыщения. В этой связи уменьшится и ток коллектора транзистора VT1. Конденсатор начинает разряжаться. Цепь разряда состоит из резисторов R1и R2. В базе транзистора VT2формируется отрицательный импульс, который закроет его. Время разряда конденсатора определяет период следования импульсов T = R1C. Для номиналов элементов, указанных на схеме, длительность импульса равна 5 мс, период следования импульсов 1 с.

 


Рис. 10.8. Генератор сигнала с управляемым периодом.

 

Генератор (рис. 10.8, а) собран на двух транзисторах разного типа проводи­мости. При включении питания оба транзистора находятся в закры­том состоянии. Конденсатор С1заряжается через резисторы R2и R3. Напряжение в эмиттере VT1будет уменьшаться во времени. Как только оно сравняется с управляющим напряжением, транзистор VT1откроется. В открытое состояние переходит и транзистор VT2. Происходит разряд конденсатора через оба транзистора. Открытое состояние транзисторов определяет длительность импульса, равную 1 мкс. После разряда конденсатора начинается новый цикл работы генератора. Зависимость периода следования импульсов от управляющего напряжения показана на рис. 10.8, б.

Мостовая управляемая схема генератора. Генератор (рис. 10. 9, а) построен на составных транзисторах. Частота импульсов выходного сигнала меняется с помощью напряжения на базе транзистора VT1. С увеличением управляющего напряжения амплитуда импульсов уменьшается UВых=10 В - Uynp. Длительность импульса (2 мкс) остается без изменения. Период следования импульсов определяется цепочкой С2, R3и напряжением в базе транзистора VT1. При включении питания конденсатор С2заряжается через резистор R3. В первый момент напряжение на базе транзистора VT2будет практически равно 10 В. По мере заряда конденсатора это напряжение уменьшается. Когда оно сравняется с напряжением на базе транзистора VT1, произойдет открывание обоих транзисторов.

 

Рис. 10.9.


Рис. 10.10

Конденсатор начнет разряжаться через открытые транзисторы. После разряда конденсатора наступит новый цикл работы. Генератор работает в широком диапазоне частот. С увеличением емкости конденсатора частота импульсов уменьшается, а длительность увели­чивается незначительно. Зависимость периода повторения от управляющего напряжения показана на рис. 10.9,6.

Генератор с динамической ОС. Выходной сигнал генератора (рис. 10.10) формируется в тот момент, когда оба транзистора открываются. Положительный перепад напряжения в коллекторе транзистора VT2передается на базу транзистора VTL. Коллекторный ток этого транзистора еще больше открывает транзистор VT2. В открытом состоянии транзисторы находятся до тех пор, пока конденсатор разряжается через параллельно соединенные резисторы R4и R5. При закрывании транзистора VT2отрицательный перепад напряжения на коллекторе закрывает транзистор VTL. Конденсатор заряжается через резистор R5. На выходе формируется сигнал, у которого длительность импульса в два раза короче интервала между импульсами.

Мостовая схема с пороговым транзистором. Генератор (рис. 10.11, а) собран на мостовом времязадающем элементе, состоящем из цепочек R2, С2и JR3, С1. В диагональ моста включен транзистор VTL. При включении питания в т. 3 будет положительный перепад напряжения, который откроет транзистор VT2. По мере заряда конденсатора С1 напряжение в т. 3 уменьшается. Постепенно нарастает напряжение в т. L. Когда напряжение в т. 1 будет больше напряжения в т. 3, транзистор VT2включится в нормальный режим. Увеличение напряжения в т. 2 заставит транзистор VT2открыться. До этого момента на эмиттере транзистора было большое положительное напряжение. С открыванием транзистора VT2перей­дет в проводящее состояние и транзистор VTL. Начинается новый цикл работы генератора. На рис. 10.11, б приведены эпюры напряжений в точках схемы и зависимость периода повторения от управляющего напряжения.

 

Рис. 10.11


Рис. 10.12

Генератор с ограниченной ОС. В генераторе (рис. 10 12, а) оба транзистора находятся в открытом состоянии. Конденсатор включен в цепь ПОС. В результате изменения напряжения на коллекторе VT2транзистор VT1открывается. Затем следует открывание транзистора VT2, который входит в насыщение. Конденсатор С1заряжается через резистор R1. Через некоторое время базовый ток транзистора VT1уменьшится настолько, что транзистор VT2выйдет из насы­щения. Положительный перепад в коллекторе транзистора VT2будет закрывать транзистор VT1. Это приведет к закрыванию обоих транзисторов. Они будут закрыты до тех пор, пока конденсатор не разрядится через резисторы R1 - R3. Влияние сопротивления резистора R3на длительность импульсного сигнала показано на рис. 10.12, б. Если вместо резистора R1включить диод, то генератор будет формировать импульсы длительностью 2 мкс и периодом следования 800 мкс.

 

Генератор с эмиттерной связью. В момент включения питания (рис. 10.13) транзистор VT2открыт. В его эмиттере появляется напряжение, равное напряжению питания. Положительный перепад напряжения действует на эмиттер транзистора VT1. Это напряжение закрывает транзистор VT1. Конденсатор С заряжается через резистор R2. В тот момент, когда напряжение в эмиттере будет близко к нулю, транзистор VT1открывается. Открывание транзистора VT1изменит напряжение на эмиттере транзистора VT2, что вызовет реге­неративный процесс, приводящий к закрыванию транзистора VT2. С этого момента конденсатор Сразряжается через резистор КЗи открытый транзистор VT1. Потенциал эмиттера транзистора VT1за все время разряда конденсатора остается почти постоянным и близким к нулю. Транзистор VT2начнет открываться в тот момент, когда напряжение на конденсаторе будет близко к нулю. В последующий момент ток через резистор R3откроет транзистор VT2и произойдет переключение транзисторов. Наступит новый цикл работы.

 


Рис. 10.13


Рис. 10.14

Для тех номиналов элементов, которые указаны на схеме, длительность импульса выходного сигнала равна 75 мкс, а период следования 850 мкс. При увеличении сопротивления резистора R2до 160 кОм период повторения увеличивается до 7,6 мс.

 

Генератор с двойным мостом. Генератор (рис. 10.14, а) построен на транзисторах разных типов проводимости. Когда один транзистор открывается, то перепад напряжения в его коллекторе открывает, другой транзистор. Транзисторы либо оба проводят, либо оба закрыты.

При возникновении колебаний конденсаторы заряжаются через открытые транзисторы, а разряжаются через резисторы R2и R3. Согласование постоянных времени Cl, R2и С2, R3стабилизирует период следования импульсных сигналов, длительность которых может быть меньше 1 мкс. Частота следования импульсов опреде­ляется выражением f=1,2/R2C2=1,2/R3C2. На рис. 10.14,6 приве­дены эпюры напряжений в точках схемы и зависимости периода повторения от R3.

Управляемый генератор с зарядным конденсатором. При включении питания (рис. 10.15, а) управляющее напряжение открывает транзисторы VT1 и VT2. В т.1 будет напряжение 10 В. До этого напряжения конденсатор С1заряжается через транзистор VTL. По мере заряда конденсатора уменьшается коллекторный ток транзистора VT1, который поддерживает напряжение 10 В в т. 1. Наступит момент, когда напряжение в этой точке уменьшится, что послужит причиной закрывания обоих транзисторов. Начнется процесс разряда конденсатора через резисторы R2, R3и диод VD1. Когда напряжение на коллекторе будет равно управляющему, транзисторы VT1и VT2вновь откроются. Время заряда конденсатора опреде­ляет длительность импульса 10 мкс. На рис. 10.15, б приведены эпюры напряжений в схеме и зависимости длительности периода следования импульсов Тот управляющего напряжения и сопротив­ления резистора R2.

 


Рис. 10.15

Мостовая схема генератора с усилителем. В генераторе (рис. 10.16, а) время задающая цепочка состоит из элементов Cl, R2, а пороговым элементом является транзистор VT1, сигнал которого управляет транзистором VT2, осуществляющим сброс заряда интегрирующего конденсатора. При включении питания в эмиттере транзистора VT1возникает положительное напряжение, которое по мере заряда конденсатора уменьшается. Как только оно сравняется с управляющим напряжением, открывается транзистор VT1. Происходит процесс разряда конденсатора через транзисторы VT1и VT2. Частота следования импульсов пропорциональна управляющему напряжению. На рис. 10.16, б показана зависимость частоты повторения и периода от управляющего напряжения.

Генератор с двойной ОС. Генератор (рис. 10.17) позволяет получить импульсный сигнал большой скважности. Для тех номиналов элементов, которые указаны на схеме, длительность импульса равна 50 мкс, а скважность можно менять от 2 до 2500. Такая большая регулировка скважности возможна благодаря подключению базовых резисторов R1и R6 к коллектору транзистора VT3.


Рис. 10.16 Рис. 10.17

В момент включения схемы транзисторы VT1и VT2закрыты. Конденсатор С1начинает заряжаться. Напряжение на базе транзистора VT1увеличивается. Этот транзистор открывается. Своим коллекторным током он открывает транзистор VT2. Положительный перепад напряжения в коллекторе транзистора VT2еще больше открывает транзистор VTI. Развивается лавинообразный процесс. В результате в открытом состоянии находятся все транзисторы.

Коллекторное напряжение 9 В транзистора VT3закрывает диод и отключает базовые резисторы Rl, R6. Спустя некоторое время конденсатор полностью зарядится и транзистор VT1закроется. Следом за ним закроются VT2и VT3. Начнется процесс разряда конденсатора через резисторы R1 и R6. В коллекторе транзистора VT3формируются импульсы отрицательной полярности, а в коллекторе VT2— положительной.

 

Генератор на составном транзисторе. Генератор (рис. 10.18, а) построен на интегрирующей цепочкеRl, C1и двух транзисторах. Напряжение на конденсаторе нарастает по экспоненциальному закону. Когда напряжение на конденсаторе достигает значения уп­равляющего, открывается составной каскад, выполняющий функции тиристора. Конденсатор разряжается через открытые транзисторы и резисторы R2и R4. Время его разряда определяет длительность импульса, равную 15 мкс. После окончания разряда конденсатора транзисторы закрываются. Начинается новый цикл работы генератора. Зависимость периода следования импульсов от управляющего напряжения показана на рис. 10.18, б.

 

Генератор с интегратором тока. В основу генератора (рис. 10.19, а) положен принцип заряда конденсатора Спостоянным током, протекающим через транзистор VT1.Конденсатор заряжается по линейному закону. Когда напряжение на нем станет равным управляющему, открываются транзисторы VT2и VT3. Происходит процесс разряда конденсатора за время действия импульса 15 мкс.

Амплитуда импульса равна амплитуде управляющего напряжения. Период следования импульсов меняется по линейному закону в зависимости от управляющего напряжения (рис 10 19, б).

 

Рис. 10.18


Рис. 10.19

Генератор с выключающим транзистором.В первоначальном состоянии все транзисторы (рис. 10.20) закрыты. Конденсатор С1заряжается через резистор R2. Когда напряжение на конденсаторе становится равным напряжению, получаемому с делителя R5 R6(приблизительно 7 В), транзисторы VT1и VT2 открываются Разряд конденсатора происходит через транзисторы VT1и VT2ибазовую цепь VT3. Транзистор VT3открывается. Время разряда конденсатора равно Tp = C1R4. Затем транзисторы VT1и VТ7 закрываются и начинается новый цикл заряда конденсатора, который длится.

т3=0,3C1R2.

Генератор с квадратичным законом изменения напряжения на конденсаторе. В генераторе (рис. 10.21, а) времязадающим устройством являются транзисторы VT1и VT2и конденсатор С1Транзистор VT1работает в качестве генератора тока. Зарядный ток определяется напряжением на базе этого транзистора. Это напряжение меняется в зависимости от потенциала на конденсаторе. За счет этого в т. 2 напряжение изменяется по параболическому закону. Быстрый рост напряжения на конденсаторе уменьшает время открывания составного каскада VT3. VT4для разряда конденсатоpa. Это свойство увеличивает стабильность периода следования импульсов. На рис 1021,6 представлена зависимость периода Тот управляющего напряжения.

 

Рис. 10.20


Рис. 10.21

ГЕНЕРАТОРЫ НА МИКРОСХЕМАХ

Низкочастотный генератор.Генератор импульса (рис. 1022) работает на частоте 2,8 Гц Нестабильность частоты равна 0,02% при температурном коэффициенте 0,007%/град. Изме­нение частоты импульсов в основном определяется температурной нестабильностью элементов времязадающей цепи. Выходной импульс имеет амплитуду 20 В. Скважность равна 103 – l05. В исходном состоянии конденсатор С1заряжен до напряжения, близкого к питающему. Начинается процесс разряда конденсатора через резисторы R2и R11.


Рис. 10.22


Рис. 10.23

Токами утечки диодов КД503Б (0,03 мкА) можно пренебречь Напряжение, до которого разряжается конденсатор, будет определяться в основном делителем R5и R6. Как только напряжение на конденсаторе достигнет значения RвUп/(R5+R6), открывается транзистор VT2. Транзистор VT3закрывается. Через конденсатор СЗбудет действовать ПОС, которая ускоряет процесс разряда конденсатора С1. После того как закрылся транзистор VT3, начинается процесс разряда конденсатора С2Наступает момент, когда VT3вновь открывается. Положительный перепад напряжения в коллекторе транзистора VT3откроет транзистор VT4 который в свою очередь открывает транзистор VT1и диод VDL. Включается вторая цепь ПОС. Конденсатор С1заряжается до напряжения Uп. Во время заряда С1 формируется длительность импульса. По мере уменьшения зарядного тока транзистора VT4выходит из насыщения и VT1закрывается. Период следования выходных импульсов определяется выражением.

T =R2Clln(R5+R6)/R6.

Генератор на интегральной микросхеме К137ЛБ2. У генератора (рис. 10.23) при изменении напряжения питания на 1 В относитель­ное изменение частоты составляет 0,003. Если вместо LC-элементов поставить кварц, то относительное изменение частоты составит 5*10-6.

Транзисторы VT2 — VT4 интегральной микросхемы образуют дифференциальный усилитель. Выходной сигнал, снимаемый с эмиттерного повторителя VT1, подается через резисторы R1и R2на базу транзистора VT3(ПОС) и на базу транзистора VT2(ООС) Если в базовую цепь не включен контур, то сигналы ОС взаимно компенсируются и генерация отсутствует. Когда включен контур сигнал ООС ослабляется на частоте последовательного резонанса в делителе, состоящем из R1и низкоомного полного сопротивления LC-цепочки. Поскольку преобладает ПОС, в схеме возникают колебания, частота которых может быть определена по табл. 10.1.

 

Таблица 10.1

f, кГц
L, мкГ 2,2 -0,47
С, пФ

 



Рис. 10.24 …………… ………………………………..Рис. 10.25

Мультивибратор на дифференциальном усилителе. Генератор (рис. 10.24) может выдавать сигналы с частотой от 1 Гц до 1,5 МГц с нестабильностью примерно 10~3. Он представляет собой симметричный мультивибратор. При постоянной времени ti = tz выходной сигнал будет иметь форму меандра. Для R1 = R2 = 220 кОм и С7 = С2=0,2 мкФ частота выходного сигнала равна 2 Гц.

 

Генератор на интегральной микросхеме К122УД1. Импульсный генератор на микросхеме с двумя навесными элементами (рис. 10.25) позволяет перекрыть широкий диапазон частот. Частота выходного сигнала может меняться от 2 Гц (для R=100 кОм, С=1 мкФ) до 1 МГц (для R=3 кОм, С=36 пФ). Для сигналов с другой частотой следования импульсов параметры R и С определяются по формуле f=1/5RС.

 

Генератор на ОУ К140УД1. Выходное напряжение генератора (рис. 1026) скачком переключается между двумя уровнями благодаря ПОС через резисторы R1и R2.Переключение происходит в момент, когда на входах усилителя напряжения равны. При положительном выходном напряжении конденсатор заряжается через резистор R3. При равенстве напряжений на входах ОУ переходит в другое состояние, на выходе его появляется отрицательное на­пряжение. Конденсатор начинает разряжаться через резистор R3. И вновь при равенстве напряжений на входах ОУ переключается. Благодаря мостовому принципу построения схемы влияние нагрузки не сказывается на параметрах генератора. Изменение напряжения питания на 50% приводит к изменению частоты выходного сигнала всего на 0,5%.

 


Рис. 10.26


Рис. 10.27

 

В схеме генератора рис. 10.26, а выходной сигнал имеет форму меандра. Период следования импульсов равен T=CR3R1/(R1+R2). Для получения выходного сигнала со скважностью более 2 необходимо разделить зарядную и разрядную цепи конденсатора. Это можно реализовать с помощью схемы рис. 10.26, б. Изменяя отношение R1/(R1+R2), можно менять частоту колебаний при постоянной скважности. Генератор работает в диапазоне частот от 1 кГц до 1 МГц. Отношение длительности импульса к длительности паузы может меняться в пределах от 0,02 до 50.

 

Мостовой генератор на ОУ. Генератор (рис. 10.27, а) собран на ОУ, в цепь ОС которого включены времязадающие элементы С1, R5и С2, R4, собранные по мостовой схеме. На выходе интегральной микросхемы формируется сигнал прямоугольной формы. Частота сигнала зависит от коэффициента обратной связи, который управляется резистором R6. Эта зависимость показана на рис. 10.27, б. С помощью резистора R2можно регулировать длительность импульса в пределах 10%.

 

Генератор на интегральной микросхеме К133ЛA3. Генератор (рис. 10.28, а) построен на двух логических элементах 2И - НЕ. Первый элемент включен в линейный режим с помощью резистора R. Этот элемент вызывает колебания в схеме. Положительная обратная связь осуществляется через конденсатор. Частота выходного сигнала определяется номиналами R и С. Через резистор Rконденсатор заряжается и разряжается (входное сопротивление элемента микросхемы для отрицательной полярности сигнала, равное 4 кОм, мож­но не учитывать). Генератор работает при сопротивлениях резистора R<510 Ом. На рис. 10.28, б, в приведены, зависимости периода повторения Ти длительности импульса τ от емкости конденсатора С. Мостовая схема генератора. Генератор (рис. 10.29) содержит два логических элемента. В цепи ОС этих элементов включены резисторы, которые выводят интегральные микросхемы в линейный режим работы. Общая ПОС через конденсатор поддерживает в схеме импульсные колебания. Параметры выходных сигналов нелинейные, но меняются от сопротивлений резисторов и ёмкости конденсаторов. Эти зависимости приведены на графиках рис. 10.29.

 

Рис. 10.28

Рис. 10.29

Мультивибратор на элементах 2И — НЕ. Генератор (рис. 10.30) построен по классической схеме мультивибратора, в которой ПОС осуществляется через конденсаторы. При R1=R2=R иС1-С2=Счастота выходного сигнала определяется, выражением f=1/2,5RС. Широкодиапазонный генератор. Генератор, построенный на трех логических элементах 2И — НЕ (рис. 10.31),-имеет широкий диапазон изменения частоты в зависимости, от емкости конденсатора. Выходной сигнал, близкий по форме к меандру, может иметь частоту от 1 Гц до 1 МГц. При частотах меньше 100 Гц наблюдается нестабильность заднего фронта сигнала. На рис. 10.31 приведены эпюры и графики, характеризующие схему.

 

Рис. 10.30 Рис. 10.31

Генератор с двойной ОС.В генера­торе (рис. 10.32, а) существуют две ОС: ООС через резистор R2 и ПОС через конденсатор С. В первый момент после включения преобладающее действие оказывает ПОС. Конденсатор имеет сопротивление значительно меньше, чем резистор R2. Происходит процесс заряда конденсатора. Транзистор в это время находится в закрытом состоянии. Отрицательное напряжение на выходе ОУ превосходит напряжение в эмиттере транзистора. По мере заряда конденсатора отрицательное напряжение в эмиттере увеличивается. Наступает момент, когда транзистор открывается. Отрицательный перепад напряжения в коллекторе приведет к переключению ОУ. Транзистор переходит в режим насыщения. В этом состоянии он будет находиться до тех пор, пока разряжается конденсатор. Когда процесс разряда закончится, транзистор стремится перейти в линейный режим. Однако при переходе из режима насыщения в линейный через конденсатор действует ПОС, которая полностью закрывает транзистор. Процесс повторяется. На рис. 10.32,б приведены зависимости периода повторения и длительности импульса от вход­ного напряжения.

 

Генератор с управляемой ОС.Управляемый генератор (рис. 10.33, а) построен на двух ОУ. Первый ОУ является генератором сигнала треугольной формы, а второй управляет процессом заряда и разряда конденсатора. Управляющий сигнал одновременно действует на две цепи. Когда на выходе ОУ DA1положительное напряжение, диод VD2 открыт. Через него заряжается конденсатор С, а также действует положительный входной сигнал, который увеличивает зарядный ток. Одновременно с выхода ОУ DA2на диод VD1приходит инвертированный входной сигнал, который уменьшает порог закрывания его. В определенный момент напряжение на конденсаторе достигнет порога открывания диода VDL. С этого момента конденсатор Сбудет заряжаться разностным током. Скорость нарастания напряжения на нем уменьшится.



Рис. 10.32

Рис. 10.33

Если в этой схеме уменьшить сопротивление резистора R8,то можно существенно увеличить время заряда конденсатора, и тем самым уменьшить частоту выходного сигнала ОУDA1. Генератор может формировать сигналы с частотой долей герц. На рис. 10.33, б представлена зависимость периода следования от напряжения Е.