72) Генераторы линейно-изменяющегося напряжения (глин), их разновидности, способы улучшения линейности напряжения

Генераторы линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) представляют собой электронные устройства, напряжение на выходе которых в течение некоторого времени изменяется по линейному закону. Часто такое напряжение меняется периодически.

Если напряжение изменяется от меньшего значения к большему (по абсолютному значению), то его называют линейно нарастающим, если от большего значения к меньшему, то - линейно падающим. Периодически изменяющееся напряжение называют пилообразным. Подобные генераторы широко применяются в аппаратуре связи, телевидении, радиолокации. Наиболее часто их используют для создания временной развертки луча в электронно-лучевых трубках осциллографов, телевизоров и т. п.

Другой важной областью применения пилообразного напряжения является преобразование напряжения во временной интервал в устройствах фазоимпульсной модуляции сигналов, при сравнении токов и напряжений и при замене напряжения цифровым кодом и т. п.

В практически используемых схемах генераторов линейно изменяющегося напряжения заложен принцип заряда и разряда конденсатора через резистор при подаче на вход перепада напряжения. Схемные варианты, реализующие этот принцип, различаются лишь методами улучшения параметров формируемого напряжения.

ПРОСТЕЙШИЙ ГЕНЕРАТОР ЛИНЕЙНО ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Простейшая схема ГЛИН приведена на рис. 12. Линейно изменяющееся напряжение образуется при заряде конденсатора С через резистор Rк от источника Ек. Транзистор VT, работающий в ключевом режиме, переключает конденсатор с заряда на разряд. Временные диаграммы, поясняющие работу простого ГЛИН, приведены на рис. 13

Разновидности: ГЛИН С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ, ГЛИН С ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ, ГЛИН СО СТАБИЛИЗАТОРОМ ТОКА

Значительно улучшить параметры ГЛИН можно используя операционные усилители с обратными связями, которые обладают очень большим коэффициентом усиления.

73) Активные фильтры, их разновидности, схемы построения, параметры и характеристики

Виды активных фильтров. Фильтр – это электрическая цепь, рассчитанная на пропускание сигналов в определенной полосе частот и подавления сигналов вне этой полосы. Электрические фильтры подразделяют на пассивные и активные. Пассивные фильтры содержат катушки индуктивности, конденсаторы и, если нужно, резисторы.

Активные фильтры включают в себя кроме резисторов и конденсаторов операционные усилители и реже – катушки индуктивности, поскольку они громоздки и дорогостоящи. Достоинство активных фильтров – их компактность, лучшие характеристики, в частности способность усиливать сигналы, дешевизна.

В области верхних частот рабочего диапазона активные фильтры уступают пассивным: практический предел рабочей полосы доходит до 1 МГц, но по мере совершенствования ОУ этот предел будет расширяться. В области нижних частот активные фильтры, не требующие катушек индуктивности, значительно превосходят фильтры пассивные.

Активным фильтрам присущ ряд особенностей, обусловленных использованием в них ОУ(ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ). Так, они характеризуются ограниченным диапазоном входных и выходных напряжений (у большинства ОУ не выше ±10 В), а выходной ток, как правило, не превышает нескольких миллиампер.

По взаимному расположению полос пропускания и задерживания различают фильтры нижних частот (ФНЧ), имеющие полосу пропускания ниже заданной частоты среза, фильтры верхних частот (ФВЧ) с полосой пропускания выше заданной частоты среза, полосовые фильтры (ПФ) с полосой пропускания, расположенной между двумя частотами среза, и режекторные фильтры (РФ) с полосой задерживания, ограниченной двумя частотами среза и примыкающими к ней полосами пропускания.

Основная характеристика фильтра – его порядок, определяемый числом содержащихся в фильтре реактивных элементов. Например, если коэффициент передачи напряжения фильтра выражается формулой порядок оказывается вторым.

Активный фильтр

Существует несколько различных типов активных фильтров, некоторые из которых также имеют и пассивную форму:

• Фильтр высоких частот — ослабляет (обычно значительно) амплитуды гармонических составляющих сигнала ниже частоты среза.

• Фильтр низких частот — ослабляет (обычно значительно) амплитуды гармонических составляющих сигнала выше частоты среза.

• Полосовой фильтр — ослабляет (обычно значительно) амплитуды гармонических составляющих сигнала выше и ниже некоторой полосы.

• Режекторный фильтр — ослабляет (обычно значительно) амплитуды гармонических составляющих сигнала в определённой ограниченной полосе частот.