5.1. Общие сведения

Пилообразный импульс (рис. 5.1) составляется двумя фронтами. Передний фронт (прямой, или  рабочий ход) является линейно изменяющимся напряжением или током. Задний фронт (обратный ход) изменяется по экспоненциальному закону.

Пилообразный импульс характеризуется начальным уровнем U0, амплитудой Um, длительностями прямого (tпр) и обратного (tобр) ходов, а также средней скоростью К нарастания переднего фронта. Отклонение этого фронта от строго линейного оценивается коэффициентом нелинейности

где  – модуль скорости в начале фронта;  – аналогичный параметр в конце фронта.

Линейно изменяющееся напряжение (ЛИН) используется для развертки электронного луча в электронно-лучевых трубках с электростатическим отклонением (например, в осциллографах), в устройствах задержки импульсов на калиброванное время, в преобразователях аналог-код и т.д. Линейно изменяющийся ток (ЛИТ) используется для развертки электронного луча в трубках с электромагнитным отклонением (например, в телевизорах). Так как область использования ЛИН шире, в этой главе ему уделено

основное внимание. Более того, линейно изменяющееся напряжение используется и для получения линейно изменяющегося тока.

Линейно изменяющуюся функцию можно представить как результат интегрирования во времени постоянной величины:

Поэтому ЛИН получают с помощью интегратора (п.п. 3.3, 3.4), к входу его подключают постоянное напряжение, и, таким образом, он оказывается генератором линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН).

ГЛИН (интегратор) содержит конденсатор, на котором формируется линейно изменяющееся напряжение, цепи зарядки и разрядки. Различаются такие генераторы способом стабилизации тока зарядки (разрядки) конденсатора, благодаря которой повышается линейность формируемого напряжения. При невысоких требованиях к линейности применяют интегратор в виде RC-цепи (п. 3.3), при повышенных требованиях используют, в частности, интегратор на операционном усилителе (п. 3.4).

Так как скорость зарядки (разрядки) конденсатора пропорциональна току через него, то (5.1) можно записать в виде

где IСнач и IСкон – токи конденсатора соответственно в начале и конце формирования ЛИН.

Важным параметром ГЛИН является коэффициент использования напряжения источника питания, показывающий насколько амплитуда пилообразного импульса меньше предельно возможной:

где Е – напряжение источника питания; Um и U0 обозначены на рис. 5.1.