ПНЧ з розрядом конденсатора.

На рис 3.13 зображена схема перетворювача напруга частота з розрядом конденсатора.

При подачі постійної напруги на вхід ПНЧ відбувається заряд конденсатора за законом (рис.3.14). Компаратор спрацьовує, коли , де - час заряду конденсатора.

Утворений імпульс на виході компаратора замикає ключ і конденсатор швидко розряджається. Далі конденсатор знову заряджається і процес повторюється.

Час розряду конденсатора позначимо через , тоді відповідно до рис. 3.14

,

,

Рисунок 3.14. Діаграма напруг ПНЧ з розрядом конденсатора.

Частота вихідних коливань:

,

створює нелінійність функції перетворення цього ПНЧ.

Похибки схеми виникають із-за нестабільності , дрейфу нуля ОП. На основі цієї схеми реалізовано ПНЧ з такими характеристиками:

· похибка 0, 5%;

· вхідна напруга 0, 1…1В;

· частота вихідних імпульсів 0¸ 10 кГц.

3.5.4 ПНЧ зі зміною напрямку інтегрування.

В даній схемі використовується два компаратори з різними рівнями порівнюємих напруг. На вхід схеми подається різнополярна напруга . Нехай ключ знаходиться в верхньому положенні, тоді напруга на виході інтегратора (рис.3.16):

, де - дрейф нуля ОП.

В момент часу спрацьовує компаратор і ключ переходить в нижнє положення і напруга інтегратора зменшується

.

Після закінчення часу спрацьовує компаратор і переводить ключ у верхнє положення. Далі процес повторюється.

.

Рисунок 3.16. Діаграма напруг ПНЧ рис. 3.15.

; .

Тоді частота вихідних коливань:

Схема лінійна, похибка виникає із-за нестабільності . Суттєво зменшується похибка від дрейфу нуля ОП і компаратора.

Похибка даної схеми складає близько 0, 1%, вимоги до вхідного перемикача високі.

На вхід схеми надходить постійна вхідна напруга , яка заряджає конденсатор С (рис.3.18). На виході інтегратора напруга лінійно зростає до рівня . При спрацьовує компаратор і через коло зворотнього зв’язку КЗЗ генерується від’ємний імпульс тривалістю і амплітудою , котрий розряджає конденсатор С. Виходячи з того, що енергія з вхідного затискача дорівнює енергії з кола зворотнього зв’язку, можна скласти рівняння:

,

Рисунок 3.18. Діаграма напруг ПНЧ з імпульсним зворотнім зв’язком.

Частота вихідних коливань:

Враховуючи, що , то .

Похибки цього ПНЧ визначаються:

1) нестабільністю імпульсу зворотнього зв’зку

2) неідентичністю резисторів ;

3) дрейфом нуля ОП;

Перевагою схеми є те, що в ній відсутні вхідні ключі; нестабільність компаратора і його опорної напруги , ємність конденсатора С не впливають на похибку ПНЧ.

Загальна точність схеми висока, похибка сягає 0, 01%.

3.6 Контрольні питання

1. Принцип дії мультивібратора на транзисторах та його основні співвідношення.

2. Принцип дії мультивібратора на ОП та його співвідношення.

3. Як побудувати несиметричний МВ?.

4. Функціонування одновібратора та його призначення.

5. ПНЧ з розрядом конденсатора.

6. ПНЧ зі зміною напрямку інтегрування (форма напруг в різних точках схеми, розрахунок схеми, похибки).

7. ПНЧ з імпульсним зворотнім зв’язком (форма напруг в різних точках схеми, розрахунок схеми, похибки).