18.4. ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ СПЕЦИАЛЬНОЙ ФОРМЫ (ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ)

Из изложенного выше следует, что при формировании низкочастотных синусоидальных колебаний почти всегда необходимо применять цепи стабилизации амплитуды выходного напряжения. Генерация переменного напряжения треугольной формы осуществляется по более простой схеме с помощью интегратора и триггера Шмитта. В свою очередь, используя описанный в разд. 11.7.4 блок формирования синусоидальной функции, из треугольного напряжения можно получить синусоидальное. Так как этим методом можно получить одновременно треугольное, прямоугольное и синусоидальное напряжения, работающие по этому принципу генераторы могут быть названы функциональными. Блок-схема такого генератора изображена на рис. 18.25.

18.4.1. ПРОСТОЙ ГЕНЕРАТОР ТРЕУГОЛЬНОГО И ПРЯМОУГОЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЙ

Как показано на рис. 18.26, генератор треугольного и прямоугольного напряжений состоит из последовательно включенных интегратора и триггера Шмитта.

Интегратор интег рирует имеющееся на

выходе триггера Шмитта постоянное напряжение. Когда выходное напряжение интегратора достигает порога срабатывания триггера Шмитта, напряжение на выходе триггера Шмитта скачком меняет свой знак. Вследствие этого напряжение на выходе интегратора начинает изменяться в противоположную сторону, пока не достигнет другого порога срабатывания триггера Шмитта. Изменяя постоянную интегрирования, можно в широком диапазоне перестраивать частоту формируемого напряжения. Амплитуда треугольного напряжения зависит только от установки уровня срабатывания триггера Шмитта.

В соответствии с изложенным в разд. 17.6.2 она составляет

где - граница насыщения операционного усилителя Период колебаний равен удвоенному времени, которое необходимо интегратору, чтобы его выходное напряжение изменялось от до Отсюда следует

Таким образом, частота формируемого напряжения не зависит от уровня границы насыщения операционного усилителя.

Если к стабильности амплитуды треугольного напряжения предъявляются высокие требования, то простейший триггер Шмитта, выполненный на базе неинвертирующего усилителя, следует заменить одной из рассмотренных в разд. 17.6.3 прецизионных схем.