generat nap niesin005

Instrukcja do ćwiczenia - Generatory napięć niesinusoidalnych 5

p=

*3

^2+^3

(10.6)

W chwili zmiany napięcia na wyjściu wzmacniacza do (+{/zas) kondensator, naładowany do napięcia -p£/wy, jest przeładowywany zgodnie z rys. 10.5b. Napięcie na kondensatorze rośnie jednocześnie na wejście nieodwracające jest doprowadzone napięcie z dzielnika pt/wy. Po zrównaniu się obu napięć, napięcie różnicowe wzmacniacza zmienia znak i następuje zmian napięcia wyjściowego na ujemne (-Uzas)• Zmianie ulega również znak napięcia doprowadzonego na wejście nieodwracające jednocześnie na kondensatorze maleje napięcie i proces się powtarza.

Okres generowanego przebiegu prostokątnego zależy od stałej czasowej R\C i współczynnika sprzężenia zwrotnego według wzoru:

T = 2/^Cln    (10.7)

2.1.2 Przerzutnik monostabilny

Przerzutniki monostabilne (uniwibratory), mają jeden stan równowagi trwałej i pozostają w nim tak długo, aż pojawi się impuls wyzwalający. Uniwibratory wytwarzają impulsy, których kształt, amplituda i czas trwania nie zależą od impulsów wyzwalających. Są one często stosowane do normalizowania kształtów impulsów, np. w urządzeniach cyfrowych lub wykorzystywane są jako układy opóźniające o nastawianym czasie opóźnienia. Najprostszy uniwibrator jest modyfikacją przerzutnika astabilnego (multiwibratora).

Na rysunku 10.5 przedstawiono schemat uniwibratora. W stabilnym stanie pracy uniwibratora tranzystor T\ jest w stanie nasycenia (zwarcie), natomiast tranzystor T2 jest w stanie odcięcia (przerwa). Kondensator Ci został naładowany w obwodzie +Ez, Rc2 oraz obwodzie baza-emiter tranzystora T\ do wartości napięcia zasilania +Ez.

W chwili doprowadzenia na bramkę tranzystora T\ ujemnego impulsu tranzystor ten przechodzi w stan odcięcia a jego napięcie kolektora wzrasta Uce\ powodując wysterowanie tranzystora Ti i jego przewodzenie. W rezultacie ładunek zgromadzony na kondensatorze przenosi się na bazę tranzystora T\. Napięcie na bazie T\ zmienia się od wartości t/(ro)i« 0,65 V do -E_z + C/(_T0)i Kondensator zaczyna się przeładowywać w obwodzie +Ez, Rbi i przez kolektor-emiter tranzystora T2 od wartości -Ez do +Ez-Napięcie bazy tranzystora T2 wzrasta zgodnie z równaniem:

r __i_ \

(10.8)

u_B2(t)*-E_z

\-2e ^RmClt < /

Rozwiązując równanie (10.8) otrzymujemy czas przez który tranzystor T\ zostaje w stanie odcięcia:

r = R_B\C_x ln 2    (10.9)

Układ powraca do stanu stabilnej pracy, gdy napięcie na bazie T\ osiągnie wartość £/(ro)i i tranzystor przechodzi w stan przewodzenia natomiast T2 przestaje przewodzić i przechodzi w stan odcięcia. Na wyjściu uniwibratora otrzymujemy przebieg prostokątny pokazany na rys. 10.5b

Na rysunku 10.6 przedstawiono schemat uniwibratora pobudzonego dodatnim impulsem wejściowym. Uniwibrator można również zrealizować za pomocą wzmacniacza operacyjnego (rys. 10.7a). Połączenie równoległe kondensatora Ci oraz diody D\ umożliwia spolaryzowanie wejścia odwracającego napięciem {/fi* 0,7 V, co pozwala na wymuszenie stabilnego stanu na wyjściu generatora. Napięcie na wejściu nieodwracającym jest równe + pUwy, przy czym współczynnik wzmocnienia prądowego opisany jest równaniem (10.8). W stanie stabilnym napięcie na wyjściu nieodwracającym jest większe od napięcia na wejściu odwracającym, tzn. p{/wy > £/fi stąd napięcie na wyjściu układu wynosi +{/zas- Zastosowanie układu różniczkującego R4C2 oraz diody Ą zapewnia, że tylko ujemne impulsy pochodzące ze zróżniczkowanego sygnału wejściowego są przenoszone na wejście nieodwracające.

Materiały powielane.

Wersja robocza skryptu z AEiUE - Gliwice 2009