сов вызывает ступенчатое нарастание или ступенчатый спад напряжения на выходе схемы в зависимости от того, в каком состоянии находится транзистор Ti. Когда Tl открыт, он замыкает верхнюю входную цепь на землю, и сигнал на выходе схемы нарастает.

При достижении входного напряжения верхнего порогового уровня усилитель Уг срабатывает и закрывает транзистор Гь при этом ток, проходящий по имеющей вдвое меньшее (по сравнению с нижней входной цепью) сопротивление верхней входной цепи, вызывает ступен-

ВхоЗные импульсы

п гъ

Генератор импульсов

Триггер Шмитта.

Рис. 2.16. Схема генератора попеременно нарастающих и спадающих ступенчатых сигналов.

чатый спад выходного напряжения до нижнего порогового уровня, при котором происходит обратное переключение усилителя Уг. Таким образом, выходное напряжение нарастает и спадает ступенями, находясь в пределах, определяемых верхним и нижним пороговыми напряжениями (уровнями срабатывания триггера Шмитта).

2.18. СХЕМЫ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОИКИ ЧАСТОТЫ

Интегральную схему LM3900 можно использовать для построения низкочастотной (/10 кГц) схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Эта схема применяется во многих управляющих системах, а также в следящих фильтрах, преобразователях частота - постоянный ток, в модуляторах и демодуляторах ЧМ сигналов.

Сердцем схемы ФАПЧ является управляемый напряжением генератор (ГУН). Поскольку ФАПЧ может использоваться для выполнения самых разнообразных функций, требуемая линейность передаточной характе-40

ристики ГУН (т. е. зависимость выходной частоты от входного напряжения постоянного тока) определяется конкретным применением. Длядемодуляции ЧМ сигнала с малыми искажениями необходима высокая линейность, в то время как в следящем фильтре такой степени линейности от ГУН не требуется.

2.19. ГЕНЕРАТОРЫ, УПРАВЛЯЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЕМ

На рис. 2.17 показана типовая схема ГУН, для построения которой, необходимо всего два усилителя. Один из них интегрирует входное управляющее напряжение постоянного тока Uy, а другой работает как триггер

УпраВ- и ляющиИ

-- л,

о X

Интегратор

Триггер

Рис. 2.17. Типовая схема генератора, управляемого напряжением.

Шмитта, управляемый сигналом с выхода интегратора. Триггер Шмитта в свою очередь управляет транзистором Т\. Когда Tl находится в проводящем состоянии, он отводит ток /г на землю, шунтируя тем самым вход + интегратора.

В этот полупериод входной ток / вызывает спад напряжения на выходе интегратора.

В момент достижения сигналом треугольной формы (выход /) нижнего уровня срабатывания триггер Шмитта изменяет свое состояние, закрывая транзистор Г|. Ток /г ровно в 2 раза больше тока Ii (iR2=Pi/2), так что ток заряда конденсатора С, равный току разряда, обеспечивает при этом нарастание сигнала треугольной формы (выход /).

2.20. ФАЗОВЫЙ КОМПАРАТОР

На рис.2.18 показана основная схема фазового компаратора. Эта схема выдает ШИМ-сигнал (т. е. сигнал с широтно-импульсной модуляцией) f/вых, Который затем отфильтровывается так, что на выходе схемы будет напряжение постоянного тока. Сопротивление меньше Rl, поэтому вход + усилителя служит цепью, стро-бирующей сигнал по входу - . На рис. 2.18 показаны сигналы в схеме, соответствующие середине динамиче-

Широгпно-импульсная модуляций

1 П П о

Рис. 2.18. Основная схема фазового компаратора (а) и временная диаграмма (б). (Выходное напряжение изменяется в диапазоне

СКОРО диапазона (разность фаз между /вх и /у^ составляет в этом случае 90°). Отфильтрованное выходное напряжение будет при этом равно 3U+/4; при изменении разности фаз от О до 180° это напряжение будет изменяться в диапазоне от U+/2 до U+.

2.21. ПОЛНАЯ СХЕМА ФАПЧ

На рис. 2.19 показано, каким образом можно построить схему ФАПЧ на трех усилителях. В этой схеме центральная частота равна 3 кГц. Чтобы увеличить полосу захвата, можно поднять усиление на входе ГУН, использовав для этой цели четвертый усилитель ИМС LM3900. Если при этом инвертируется фаза, то можно расширить ограниченный динамический диапазон работы фазового детектора, увеличив тем самым полосу захвата частот. При усилении с инвертированием может наступить случай, когда сигнал на входе ГУН станет равным 0. Это вызовет переключение выходной цепи

ГУН в состояние с вы--соким уровнем (С/+) и защелкивание ее в этом состоянии благодаря тому, что это напряжение поступает на вход -{- фазового компаратора. Следовательно, необходимо либо подать сигнал с выхода ГУН на вход - фазового компаратора, либо добавить всхе-Рис. 2.19. Схема ФАПЧ ha трех резисторы синфазного

усилителях LM3900. - - смещения.