Описание генератора периодических сигналов

Генератор периодических сигналов (ГПС) собран на сменной плате УС7, принципиальная схема которой приведена на рис.6.1, а функциональная схема ГПС на рис.6.2. ГПС формирует прямоугольное периодическое напряжение U₁, симметричное треугольное напряжение U₃ и синусоидальное напряжение U₄.

На операционном усилителе DA1 собран инвертирующий компаратор с петлеобразной характеристикой, на функциональной схеме ему соответствует нелинейный элемент НЭ1. Времязадающая цепь (ВЗЦ) из резисторов R8, R4 и конденсатора С1 является апериодическим звеном, которое совместно с нелинейным элементом НЭ1 образует неустойчивую замкнутую систему (мультивибратор).

Выход компаратора (гнездо XS1) является одним из выходов ГПС. Напряжение на емкости С1, близкое по форме к треугольному, усиливается усилителем У и поступает на второй выход ГПС (гнездо XS2). Усилитель собран на операционном усилителе DA2, его коэффициент регулируется потенциометром R1.

Напряжение по форме близкое к синусоидальному формируется из треугольного напряжения U₃ функциональным преобразователем ФП. Полученное при этом напряжение является третьим выходным сигналом ГПС и подается на гнездо XS3.

Функциональный преобразователь выполнен на диодах и резисторах, он состоит из двух одинаковых частей, формирующих, соответственно, положительный и отрицательный полупериоды синусоиды.

Рассмотрим формирование положительного полупериода синусоиды. Цепочка последовательно включенных диодов VD6, VD7, VD8 обладает вольт - амперной характеристикой (ВАХ) по виду совпадающей с ВАХ одного диода, но с втрое большим падением напряжения. Совместно с токоограничивающими резисторами R13, R17 эта цепочка позволяет получить для положительного напряжения U₃ зависимость U₄ = f(U₃) близкую к синусоидальной. Однако в районе изменения знака производной напряжения U₃ в напряжении U₄ формируется острая вершина, для устранения которой служит диод VD1 с делителем напряжения на резисторах R14, R16. Для формирования отрицательной полуволны служат диоды VD2, …, VD5 и делитель на резисторах R15, R18.