Генератор пилообразного напряжения

Напряжение на конденсаторе прямолинейно возрастает, если его заряжать постоянным током, не зависящим от напряжения на нем, и предотвратить влияние на этот ток сопротивления нагрузки, т.е. должно выполняться условие R_н >>R. Интегрируя по времени выражение

получим

.

Рис. 2.21. Генератор пилообразного напряжения (а), форма выходного напряжения (б)

Условие I_C = const в схеме генератора пилообразного напряжения (ГПН) на основе операционного усилителя (рис. 2.21, а) обеспечивается постоянным напряжением U_вх. Пока транзистор заперт, в течение времени t_п происходит зарядка конденсатора и напряжение на нем нарастает по прямой. Усилитель, стремясь сделать разность потенциалов на его входах, близкой к нулю, формирует выходное напряжение, повторяющее напряжение на конденсаторе. При подаче импульса U_разр транзистор открывается, и конденсатор быстро разряжается через него за время t_разр, после чего процесс зарядки повторяется. Выходное напряжение схемы приобретает пилообразную форму, которая сохраняется до тех пор, пока значение напряжения располагается внутри диапазона от –U_вых до +U_вых.

Длительность t_п определяется емкостью С и током зарядки, зависящим от U_вх и сопротивления резисторов R. Изменяя напряжение E₀, можно смещать график напряжения по вертикали.