GENERATOARE DE TENSIUNE LINIAR VARIABILA
1. Scopul lucr`rii este studiul experimental al unor circuite de generare a tensiunii liniar variabile: cu generator de curent, de tip bootstrap ]i de tip Miller (integrator cu amplificator opera\ional).
2. O tensiune liniar variabil` se poate ob\ine prin [nc`rcarea unei capacit`\i cu un curent constant. Un exemplu este dat [n fig. 22.1, unde tranzistorul T2 [mpreun` cu dioda stabilizatoare de tensiune, DZ, ]i rezisten\ele RZ ]i R, formeaz` un generator de curent constant, de valoare:
(22.1)
iar tranzistorul T1 este un comutator deschis (c@nd permite [nc`rcarea capacit`\ii C) respectiv [nchis (c@nd asigur` desc`rcarea capacit`\ii ]i ini\ializarea schemei).
Durata tensiunii liniar variabile se ob\ine sub forma:
(22.2)
Fig. 22.1 Fig. 22.2
limitarea tensiunii de ie]ire ob\in@ndu-se atunci c@nd se satureaz` tranzistorul generatorului de curent.
Timpul de revenire este determinat, [n special, de curentul de colector al tranzistorului T1 ]i se poate calcula cu rela\ia:
(22.3)
Amplitudinea tensiunii liniar variabile va fi:
Vcmax = Vcc - VZ + VEB2 (22.4)
Forma de und` a tensiunii de la ie]irea circuitului este desenat` [n fig. 22.2.
{n cazul [n care m`rimea T, calculat` cu rela\ia (22.2) este mai mare dec@t durata impulsului de comand`, Tc, durata tensiunii liniar variabile generate va fi T = Tc, amplitudinea samic]or@ndu-se [n mod propor\ional.
3. Schema generatorului de tensiune liniar variabil` de tip bootstrap este reprezentat` [n fig. 22.3.
Fig. 22.3 Fig. 22.4
Tranzistorul T1 [mpreun` cu rezisten\ele R1 ]i R2 formeaz` comutatorul circuitului care, atunci c@nd este deschis, permite [nc`rcarea capacit`\ii C, iar c@nd se [nchide, asigur` desc`rcarea rapid` a acesteia.
A]a cum se vede ]i din fig. 22.4, [n care sunt reprezentate diagramele de impulsuri, la blocarea tranzistorului T1, capacitatea C [ncepe s` se [ncarce prin rezisten\a R, cre]terea tensiunii pe emitorul tranzistorului T2 fiind transmis` prin capacitatea C0 (de valoare foarte mare) la catodul diodei D, bloc@nd-o. La bornele rezisten\ei R se men\ine o c`dere de tensiune constant`, de valoare Vcc - VD, care asigur` curent constant de [nc`rcare a capacit`\ii; aceasta se poate [nc`rca p@n` la saturarea tranzistorului T2, astfel [nc@t tensiunea maxim` la ie]ire va fi:
Vcmax = Vcc (22.5)
Se pot calcula:
(22.6)
(22.7)
Sarcina cu care se [ncarc` capacitatea C pe durata tensiunii liniar variabile este cedat` de capacitatea C0, care, astfel, se descarc`, mic]or@ndu-]i tensiunea la borne. Pentru a liniariza forma de und` pe durata tensiunii liniar variabile (mai sunt ]i alte cauze care determin` o [nc`rcare de tip exponen\ial a capacit`\ii), se folose]te o schem` cu dubl` bootstrapare, ca [n fig. 22.5. Se
Fig. 22.5 Fig. 22.6
observ` c` tensiunea de la intrarea tranzistorului T2 este format` din tensiunea de pe capacitatea C1 [nc`rcat` prin curentul constant debitat de capacitatea C0 prin rezisten\a R, [nsumat` cu tensiunea de pe capacitatea C2, [nc`rcat` at@t de curentul constant ce circul`prin capacitatea C1 c@t ]i de un curent suplimentar, de compensare, ob\inut prin rezisten\a Rc chiar de la ie]irea circuitului. {n func\ie de curentul de compensare (deci de rezisten\a Rc), se pot ob\ine situa\iile din fig. 22.6, corespunz@nd circuitului subcompensat (a), supracompensat (b) ]i respectiv compensat (c).
4. Schema unui generator de tensiune liniar variabil` de tip Miller, cu amplificator opera\ional, este desenat` [n fig. 22.7.
Fig. 22.7
Fig. 22.8 Fig. 22.9
Tensiunea ce se ob\ine la ie]irea integratorului depinde de forma de und` dreptunghiular` de comand`. Pentru o tensiune de comand` ca [n fig. 22.8.a se ob\ine forma de und` cu por\iuni liniar variabile, din fig. 22.8.b, ale c`ror durate sunt:
(22.8)
unde E1 ]i E2 sunt limitele de varia\ie ale tensiunii de ie]ire a amplificatorului opera\ional (dependente de tensiunile de alimentare). Amplitudinea tensiunii liniar variabile va fi:
Vcmax = E1 + E2 (22.9)
{n cazul [n care: T > Tc (22.10)
se ob\ine forma de und` din fig. 22.9.b, [n care amplitudinea tensiunii triunghiulare ob\inute va fi:
(22.11)
Condi\ia (22.10) poate fi [ndeplinit` prin modificarea uneia dintre m`rimile Vg, R, Tc sau a tensiunilor de alimentare ale amplificatorului opera\ional.
DESF~}URAREA LUCR~RII
1. Se identific` montajul din fig. 22.10, [n care tranzistorul T1 est...