8. Генератори лінійно змінюваної напруги

Генератори лінійно змінюваної (пилкоподібної) напруги (ГЛЗН) застосовують для розгортки електронного променя в електронно-променевих трубках телевізійних, осцилографічних і радіолокаційних пристроїв, а також в схемах порівняння для затримки імпульсів в часі та інше.

ГЛЗН можуть працювати в режимі самозбудження і в режимі очікування, коли період повторення пилкоподібної напруги визначається запускаючими імпульсами. Режим самозбудження застосовують, наприклад, для отримання безперервної розгортки в осцилографах, а режим очікування - для отримання чекаючої розгортки.

Напругою пилкоподібної форми називається напруга, яка протягом певного часу наростає або зменшується пропорційно часу (лінійно), а потім швидко повертається до початкового рівня. Пилкоподібна напруга може бути лінійно наростаючою (рис. 20) або лінійно спадаючою (рис. 21).

 

Рисунок 20 – Лінійно змінювана наростаюча напруга

 

Рисунок  21 - Лінійно змінювана спадаюча напруга

 

Пилкоподібна напруга характеризується тривалістю прямого або робочого ходу tр.х. протягом якого напруга змінюється лінійно; тривалістю зворотного ходу tз.х., протягом якого напруга зазвичай змінюється по експоненті, і амплітудою Umax.

Принцип отримання пилкоподібної напруги полягає в повільному заряді (або розряді) конденсатора через великий опір під час прямого ходу і в швидкому його розряді (або заряді) через малий опір під час зворотного ходу. У спрощеному вигляді це показано на рисунку 22.

 

Рисунок 22 - Принцип отримання пилкоподібної напруги

 

Конденсатор С заряджається при розімкнутому ключі К через резистор RЗ, а розряджається при замкнутому ключі К через резистор Rр.

Така схема не дозволяє отримати напруги високої лінійності, оскільки підвищення напруги на конденсаторі зменшує струм заряду. Для отримання лінійної напруги конденсатор необхідно заряджати постійним увесь час зарядом струму. Тому розглянемо схему представлену на рисунку 23:

 

Рисунок 23 - Генератор пилкоподібної напруги на транзисторах

 

Електронний ключ зібраний на транзисторі VT1 і керується імпульсами позитивної полярності, транзистор VT2 - емітерний повторювач - є слідкуючим зв'язком. У початковому стані, коли на вході відсутній прямокутний імпульс (рис. 24), транзистор VT1 закритий і конденсатор С3 заряджається. Струм заряду весь час залишається постійним, тобто напруга на верхньому виводі R2 стежить за напругою на конденсаторі С3 на його нижньому виводі. Діод VD1 закриється і протягом всього часу подальшого формування лінійного наростання напруги буде закритий. Формується робочий хід пилкоподібної напруги.

 

Рисунок 24 – Формування прямого і зворотнього ходу

 

При впливі вхідного імпульсу транзистор VT1 відкривається і конденсатор С3 швидко через нього розряджається. Формується зворотний хід пилкоподібної напруги. В цей час конденсатор С2 заряджається до свого початкового значення.