Приведено описание схемы и принципов работы генераторов широтно-импульсной модуляции с независимой регулировкой частоты и ширины выходных сигналов на основе компараторных аналогов S-негатронов.
В предыдущий публикации [1] было описано использование компараторов в качестве элементов с S-образной вольтамперной характеристикой, которые могли бы использоваться в качестве генераторов импульсов с плавным нарастанием амплитуды и резким окончанием импульса. Частотой таких генераторов можно управлять как изменением параметров RC-времязадающих элементов, так и напряжением, подаваемым на управляющий вход.
На Рисунке 1 показан пример выполнения ШИМ-генератора с использованием двух компараторов DA1.1 и DA1.2 микросхемы LM339. На первом компараторе DA1.1 выполнен генератор пилообразных импульсов. Приближение формы генерируемого импульса к пилообразной достигается за счет использования генератора стабильного тока на основе высокоомного резистора R2. Частоту можно перестраивать при помощи блока конденсаторов переменной емкости C1 в пределах от 100 Гц до 4.3 кГц. Сигнал пилообразной формы с выхода генератора поступает на инвертирующий вход второго компаратора DA1.2. На неинвертирующий вход этого компаратора поступает регулируемое напряжение с потенциометра R3. Таким образом, на выходе устройства формируется ШИМ сигнал с коэффициентом заполнения импульсов от 0 до 100%.
Рисунок 1. | ШИМ-генератор с использованием компараторного аналога S-негатрона и перестройкой частоты при помощи конденсатора переменной емкости. |
На Рисунке 2 показан вариант выполнения задающего генератора с использованием компараторов микросхемы LM3302, отличающийся тем, что в качестве генератора стабильного тока использован транзистор VT1 2N3824. Работает он по ранее описанному принципу. На Рисунке 2 показана диаграмма формирования выходного сигнала при изменении напряжения на движке потенциометра R3 (изменении порога переключения компаратора DA1.2). Устройство работает на фиксированной частоте 400 Гц, хотя при желании частоту генерации можно менять изменениями параметров времязадающей цепочки R1C1, а также изменением эквивалентной емкости частотозадающего конденсатора C1 путем регулировки глубины обратной связи потенциометром R3, Рисунок 3.
Рисунок 2. | ШИМ-генератор на компараторном аналоге S-негатрона с использованием генератора стабильного тока на транзисторе 2N3824. |
Рисунок 3. | Вариант регулирования частоты генератора на компараторном аналоге S-негатрона. |