next up previous
Következő: Önzáró (blocking) oszcillátorok | Tartalomjegyzék | Előző: Emittercsatolású bistabil multivibrátor (Schmitt-kör)

Lineáris feszültség-idő függvények előállítása

Időben lineárisan változó feszültség-, illetve áramjelre gyakran van szükség. Az oszcilloszkópok eltérítő feszültsége, bizonyos típusú analóg-digitál konverterek összehasonlító jele, impulzustechnikai időzítési problémák ilyen jelet igényelnek. Lineárisan növekvő feszültséget elvben egy kondenzátornak állandó árammal való töltésével lehet előállítani. Az áramkörök részletes vizsgálata azonban azt mutatja, hogy ez az ideális eset a gyakorlatban sohasem valósítható meg, hanem mindig egy exponenciális jelalak alakul ki. Ennek kezdeti szakasza jó közelítéssel lineárisnak tekinthető. Ezen az elven működik az 5.7.1. ábrán látható ún. fűrészjel keltő áramkör is. A kondenzátor periodikus kisütését természetesen valahogy vezérelni kell: egy lehetőség erre az, ha az áramkör kimenőjelét egy Schmitt-körre vezetjük, és ennek billenésekor keletkező jelből származtatjuk le a tranzisztort vezérlő kisütőjelet. Sok esetben a kondenzátor kisütésére speciális elemeket, pl. négyrétegű diódát illetve tirisztort alkalmaznak. Ezen elemek olyan tulajdonsággal rendelkeznek, hogy egy meghatározott feszültségszint eléréséig nem vezetnek, majd ellenállásuk hirtelen igen kicsiny értékűre csökken.


5.7.1/2. ábra


Már megvizsgáltuk, hogy egy telepből, ellenállásból és kondenzátorból álló áramkörben a kondenzátorban kialakuló feszültség nemlineárisan növekszik, mert a kondenzátor feltöltődésével a töltőáram csökken. Ha azonban az 5.7.2. ábra szerint az áramkörbe egy segédfeszültséget helyezünk, mely minden időpillanatban akkora értékű, hogy az áramkörben folyó áram állandó tud maradni, a kondenzátor feszültsége lineárisan növekszik.


5.7.3. ábra


Ennek feltétele az, hogy a beiktatott segédfeszültség értéke pontosan egyezzék meg a kondenzátor feszültségével. Ezt a segédfeszültséget egy zérus kimenő ellenállásúnak feltételezett vezérelt erősítő szolgáltathatja. Az 5.7.3. ábra szerinti megoldásban a kondenzátor feszültségét pontosan lemásoljuk, és ezt a feszültséget hozzáadjuk a kondenzátor töltésért felelős hálózathoz. A töltőáram akkor lesz állandó, ha az erősítés pontosan egységnyi. A fenti elvek alapján szerkesztett áramkör, az ún. utánhúzó (boot-strap) kapcsolás vázlatát az 5.7.4. ábra tünteti fel. Az "a" ábrán az áramkör elvi felépítése látható. A kondenzátor feszültségét egy emitterkövető másolja le, ennek kimenete csatlakozik a telephez. Az áramkör a kapcsoló kinyitására indul, kimenetén lineárisan növekvő feszültséget kapunk. A "lebegő potenciálú" telep azonban kellemetlen, helyettesítésére a "b" ábra szerinti változatában a feszültségforrás szerepét a C1 (jó nagy) kondenzátor veszi át.


5.7.4. ábra


Meg kell jegyeznünk, hogy a Miller effektus is jól használható lineárisan változó jelek előállítására. Itt ugyanis a kapacitást "sokszorozzuk meg", amivel az időállandót növeljük. Ha pedig a beiktatott erősítő a kialakuló exponenciális görbe kezdeti, majdnem lineáris szakaszát erősíti, igen jóminőségű kimenőjelhez juthatunk.


next up previous
Következő: Önzáró (blocking) oszcillátorok | Tartalomjegyzék | Előző: Emittercsatolású bistabil multivibrátor (Schmitt-kör)

1999-09-23