Генераторы напряжения

Используя схему гистерезисного компаратора напряжения легко построить автогенератор, формирующий на выходе напряжения пилообразной и прямоугольной форм. Действительно, условие баланса фаз в схеме выполнены (цепь ПОС). Необходимо только выполнить условие баланса амплитуд. Для этого в схему вводится дополнительная инерционная цепь ООС (рис.6.19). Определим частоту выходного сигнала такого генератора.

Рис.6.19. Схема генератора не гармонических напряжений.

Ранее было показано, что пороги срабатывания гистерезисного компаратора равны (как и ранее полагаем ):

.

Период выходного напряжения генератора определяется временем перезаряда конденсатора от одного порогового значения до другого. Решение дифференциального уравнения заряда конденсатора имеет вид:

,

где: - напряжение на конденсаторе в начальный момент перезаряда.

Делая подстановку: и для частоты выходного напряжения генератора можно записать:

(6.17)

Таким образом, частота выходного напряжения генератора зависит как от параметров цепи ООС, так и ПОС, а амплитуда переменного напряжения на конденсаторе, только от параметров цепи ПОС.

Напряжение на конденсаторе составлено из отрезков экспоненциальной функции и при небольшой амплитуде близко к пилообразному (рис.6.20). С выхода ОУ снимается прямоугольное напряжение с коэффициентом заполнения ( ), равным 0.5 (меандр). Изменяя вид цепей обратной связи можно в значительной степени изменять как амплитуду, так и выходных импульсов.

Рис.6.20. Временные диаграммы изменения выходных напряжений генератора.