Релаксационные формирователи и генераторы

Принцип работы релаксационных формирователей и гене-раторов на базе ОУ основан на использовании процессов заряда- разряда (релаксаций) конденсаторов RC-цепей. При этом заданное время релаксаций реализуется как параметрами самой RC-цепи, так и величиной порогового напряжения срабатывания, устанавливае-мого на одном из входов ОУ.

Релаксационный генератор (мультивибратор) формирует последо-вательность прямоугольных разнополярных импульсов заданной длительности и скважности.

Временные диаграммы, поясняющие работу мультиви-братора, приведены на рисунке: Uос – напряжение обратной связи; Uпор = Uос –пороговое напряжение; Енас – напряжение насыщения; Т, Ти, Тп – длительности периода, импульса и паузы; Uc –напряжение на конденсаторе.

Напряжение на конденсаторе Uс изменяется по экспоне-нте, начальный участок которой близок по форме к линей-ной зависимости, при этом напряжение Uс стремится к ±Енас. В момент |Uc| = |Uпор| дифференциальное входное напряжение ОУ скачкообразно (благодаря действию поло-жительной обратной связи) изменяет полярность. Таким образом, мультивибратор может находиться в одном из двух квазиустойчивых состояний, в течение которых фор-мируются длительности импульса и паузы.

Ждущий мультивибратор (одновибратор)предназначен для формирования одиночного выходного импульса задан-ной длительности при поступлении на вход импульса за-пуска, т.е. одновибратор имеет одно устойчивое состояние (до поступления запускающего импульса) и одно квазиус-тойчивое, в течение которого формируется выходной им-пульс напряжения (см. рис.).

Диод VD фиксирует небольшое от-рицательное напряжение на конден-саторе С2 в устойчивом состоянии одновибратора, равное прямому на-пряжению открытия диода (доли вольта), при этом напряжение на выходе ОУ равно отрицательному напряжению насыщения (-Енас).

Параметры входного импульса должны отвечать двум условиям:

- длительность импульса не должна быть меньше времени срабатывания ОУ;

- амплитуда импульса должна быть больше абсолютно-го значения порогового напряжения, для того чтобы изме-нить полярность дифференциального входного напряже-ния ОУ в состояние противоположное предыдущему.

4. Усилители с преобразованием спектра входного сигнала.

Усилители этого типа относятся к классу усилителей по-стоянного тока, поскольку имеют частотную характерис-тику такую же, как и ОУ.

В структуре усилителя имеется преобразователь низко-частотного входного сигнала в высокочастотный, модули-рованный по амплитуде – модулятор, усилитель перемен-ного напряжения до нормированного значения, демодуля-тор с фильтром низкой частоты. Такие усилители называ-ют МДМ (модулятор – демодулятор). Напряжение на вы-ходе МДМ повторяет форму входного сигнала и равно по величине входному напряжению, умноженному на задан-ный коэффициент усиления. Основным достоинством уси-лителей этого типа является малый дрейф выходного нап-ряжения так как он не имеет дрейфа из-за наличия разде-лительных конденсаторов.

Известным недостатком усилителей МДМ является сра-внительно узкая полоса пропускания на частоте входного сигнала.