Широкодиапазонные генераторы линейно изменяющегося напряжения

Приведено описание нескольких схем широкодиапазонных генераторов линейно нарастающего во времени напряжения.

Для построения генераторов линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) обычно используют генератор стабильного тока, заряжающий конденсатор, а также ключевое пороговое устройство, периодически сбрасывающее заряд конденсатора. Чаще всего такие генераторы работают в ограниченном диапазоне частот, поскольку сложно согласовать момент достижения требуемого напряжения на обкладках конденсатора и момент разрядки (сброса) этого напряжения.

На Рисунках 1–4 приведены несколько схем широкодиапазонных генераторов линейно изменяющегося напряжения.

ГЛИН на диапазон частот от 1 до 7.6 кГц.
Рисунок 1. ГЛИН на диапазон частот от 1 до 7.6 кГц.

ГЛИН, Рисунок 1, содержит генератор прямоугольных импульсов на элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы CD40106, токовое зеркало на транзисторах VT1 и VT2 BC557B, модулятор зарядного тока на транзисторе VT3 BC547C, накопительный конденсатор C3, а также схему синхронизации сброса заряда на транзисторе VT4 BC547C.

ГЛИН на диапазон частот от 100 до 700 кГц.
Рисунок 2. ГЛИН на диапазон частот от 100 до 700 кГц.

Частоту генерации плавно регулируют потенциометром R1.1 в пределах от 1 до 7.6 кГц. С выходов элементов DD1.1 и DD1.2 микросхемы CD40106 противофазные управляющие сигналы поступают на базу модулятора зарядного тока на транзисторе VT3 BC547C. Величина зарядного тока регулируется одновременно с изменением частоты генерации потенциометром R1.2. Выходной ток токового зеркала заряжает конденсатор C3 по линейному закону.

Сигнал с выхода элемента DD1.1 генератора прямоугольных импульсов через дифференцирующую цепочку C4R6 подается на базу транзистора VT4 BC547C, предназначенного для сброса заряда конденсатора C3. Сброс заряда происходит в момент появления очередного импульса прямоугольного напряжения на выходе элемента DD1.1.

Амплитуда выходного сигнала пилообразной линейно нарастающей формы достигает 7.5 В и остается постоянной во всем диапазоне частот.

ГЛИН, Рисунок 2, выполнен на ТТЛ микросхеме DD1 SN7414. Этот генератор выполнен по аналогичной схеме, но питается от источника питания напряжением 5 В. Амплитуда выходного сигнала равна 1.5 В в диапазоне частот перестройки генератора от 100 до 700 кГц.

Третий генератор, Рисунок 3, также выполнен на микросхеме DD1 SN7414. Он работает в диапазоне частот от 10 до 22.4 кГц, амплитуда выходного сигнала 2.5 В.

ГЛИН на диапазон частот от 10 до 22.4 кГц.
Рисунок 3. ГЛИН на диапазон частот от 10 до 22.4 кГц.

ГЛИН, Рисунок 4, выполнен по принципиально иной схеме. Он также содержит ряд элементов предыдущих конструкций: токовое зеркало на транзисторах VT1 и VT2 BC558B, модулятор зарядного тока на транзисторе VT3 BC547C, накопительный конденсатор C3 и схему синхронизации сброса заряда на транзисторе VT4 BC547C. Кроме того, в состав генератора входит ключевое пороговое устройство на элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы CD40106 и транзисторе VT4 2N7000.

ГЛИН на диапазон частот от 20 Гц до 10 кГц.
Рисунок 4. ГЛИН на диапазон частот от 20 Гц до 10 кГц.

Величина зарядного тока накопительного конденсатора C3 и, следовательно, частота генерации задается регулировкой потенциометра R1. Резистор R3 ограничивает минимальное значение частоты генерации. Таким образом, конденсатор C3 заряжается по линейно нарастающему закону. Когда напряжение на обкладках конденсатора C3 превысит напряжение переключения логического элемента DD1.1, произойдет мгновенное переключение состояния логических элементов DD1.1 и DD1.2, транзистор VT4 откроется и разрядит конденсатор C3, после чего процесс заряда/разряда этого конденсатора будет периодически повторяться.

Частота пилообразных импульсов на выходе генератора регулируется от 20 Гц до 10 кГц; максимальное напряжение на выходе генератора 7.0 В.

Частоту генерации ГЛИН, Рисунок 4, можно регулировать также потенциометром, включенным в цепь эмиттера транзистора VT3.

  1. Datasheet Texas Instruments CD40106B
  2. Datasheet Texas Instruments SN7404
  3. Datasheet Texas Instruments SN7414
  4. Datasheet Microchip 2N7000
  5. Datasheet Fairchild BC547C
  6. Datasheet Fairchild BC557B
  7. Datasheet Fairchild BC558B

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 1320
сейчас смотрят 14
представлено поставщиков 1570
загружено
позиций
25 067 862