89392

Релаксационный генератор на основе компаратора

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Система находится в неустойчивом равновесии, если входы и выходы компаратора находятся при напряжении около нуля. Появление какого-либо шума, будь то тепловой или электромагнитный, устанавливает на выходе компаратора некоторое положительное напряжение

Русский

2015-05-12

46 KB

1 чел.

Релаксационный генератор на основе компаратора

Каждый раз, когда напряжение на конденсаторе достигает одного из порогов, напряжение, подаваемое на конденсатор может быть переключёно из положительного в отрицательное или наоборот. Этот вариант показан на рисунке 4, в виде релаксационного генератора на основе компаратора.

Рис.4. Релаксационный генератор на основе компаратора

Это релаксационный генератор является генератором с гистерезисом, названный так из-за наличия гистерезиса, создаваемого положительной обратной связью, реализован на компараторе. Схема, в которой реализуется эта форма гистерезисного переключения, известна как триггер Шмитта. Сам по себе триггер является бистабильным мультивибратором. Однако отрицательная обратная связь, добавленная к триггеру с помощью RC цепи вынуждает схему работать автоматически. То есть, добавление RC цепи превращает гистерезисный бистабильный мультивибратор в астабильный мультивибратор.

Общая концепция

Система находится в неустойчивом равновесии, если входы и выходы компаратора находятся при напряжении около нуля. Появление какого-либо шума, будь то тепловой или электромагнитный, устанавливает на выходе компаратора некоторое положительное напряжение (так же возможно установление на выходе компаратора отрицательного напряжения), положительная обратная связь доводит напряжение на выходе компаратора до напряжения насыщения.

Другими словами, из-за того, что на выходе компаратора теперь положительное напряжение, неинвертирующий вход компаратора так же будет находиться при положительном напряжении, и напряжение на нём будет продолжать увеличиваться по мере увеличения выходного напряжения, поступающего на вход через делитель. Через некоторое время выход компаратора достигнет максимально возможного положительного напряжения, т.е. войдёт в насыщение.

Инвертирующие вход и выход компаратора связаны между собой через последовательно соединённую RC цепь. Из-за этого напряжение на инвертирующем входе компаратора асимптотически приближается к выходному напряжению компаратора с постоянной времени RC. В момент, когда напряжение на инвертирующем входе будет больше, чем на неинвертирующем, выходное напряжение компаратора быстро упадёт из-за положительной обратной связи.

Это происходит потому, что напряжение на неинвертирующем входе меньше, чем напряжение на инвертирующем, и по мере того, как выходное напряжение продолжает уменьшаться, разница между входными напряжениями становится всё более отрицательной. Опять же, напряжение на инвертирующем входе асимптотически повышается до выходного напряжение компаратора, и цикл повторяется раз напряжение на неинвертирующем входе больше, чем напряжение на инвертирующем входе, следовательно, система начинает генерировать

Практическое применение релаксационных генераторов

Эти генераторы были использованы в качестве времязадающих в ранних моделях осциллографов и телевизионных приёмников. Разновидности этих схемы находят применение в стробоскопах, используемых в автомастерских и ночных клубах. Электронные фотовспышки построены на моностабильный версии этой схемы, генерируя один пилообразный импульс, передней фронт которого заряжает конденсатор, а круто падающий задний фронт соответственно разряжает, производя вспышку после получения сигнала от кнопки спуска. Использование релаксационных генераторов в качестве цепей развёртки в осциллографах было прекращено после появления гораздо более линейной схемы Интегратора Миллера.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50690. Моделирование потока Пуассона 158 KB
  Практическое освоение алгоритма программной генерации стационарного потока Пуассона и методов статистической проверки разработанного генератора.
50692. Построение аналитической и имитационной модели 114.5 KB
  Построить аналитическую и имитационную модели и сравнить результаты исследования Одноканальная СМО с неограниченной очередью Исследовать значения средней длины очереди, среднего времени ожидания в очереди при показательном и равномерном (a = 0.05, b =0,75) распределении входного потока.
50693. Моделирование радиофизических систем С помощью simulink 306.5 KB
  Знакомство с пакетом визуального динамического моделирования SIMULINK, создание моделей радиофизических систем, их отладка и проведение экспериментов с полученными моделями.
50695. Определение моментов инерции твёрдых тел с помощью крутильного маятника 280.5 KB
  Цель работы: Определение моментов инерции твёрдых тел и проверка теоремы Гюгенса Штейнера. Определение моментов инерции длинного стержня: Период колебания рамки без закреплённых в ней тел: Период колебания рамки с закреплённым ней эталонным кубом. Момент инерции эталонного куба: м – сторона эталонного куба кг – масса эталонного куба Закрепим в рамке стержень.
50696. Наклонный маятник 180.5 KB
  Экспериментальное определение среднего значения периода Тсвоб свободных колебаний; Ткрут крутильных колебаний в зависимости от выбранной модели. Экспериментальное определение зависимости периода Ткач колебаний с качением наклонного маятника от значения угла наклона плоскости колебаний. Сравнение экспериментально установленной зависимости периода Ткач колебаний с качением от значения угла наклона плоскости колебаний с теоретическими моделями различной степени сложности. Ход работы: Измерение периода свободных колебаний: №...
50697. Теоретические основы электротехники. Методические указания 308.5 KB
  Цель работы: выяснить характер изменения КПД потерь напряжения и мощности в линии передачи а также характер изменения напряжения и мощности приемника при различных режимах работы системы генератор линия приемник.К линии передачи подключить переменную нагрузку рис. Снять зависимость напряжения на приемнике от тока регулируя сопротивление нагрузки в пределах от...
50698. ЦЕПИ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ 504 KB
  Экспериментальное определение параметров индуктивных катушек активного сопротивления собственной индуктивности и взаимной индуктивности двух индуктивно связанных элементов.Экспериментальное определение одноименных зажимов катушек. Это означает что для выбранной маркировки зажимов катушек величина М положительна если при выбранных направлениях токов i1 и i2 результирующие потокосцепления...