Генератор релаксационных колебаний на неоновой лампе или газоразрядном стабилизаторе напряжения, имеющем падающий участок характеристики, может быть построен только по схеме фиг. 29,6 при замене параллельного контура конденсатором С, шунтированным сопротивлением R.

Генератор работает следующим образом. При подключении к зажимам А и Б источника напряжения постоянного тока сразу же «зажигается» неоновая лампа и проходит ток через сопротивление и конденсатор. По мере заряда конденсатора напряжение на нем, равное в первый момент нулю, возрастает, а напряжение на неоновой лампе, равное разности напряжений источника питания и напряжения на конденсаторе, падает. Когда напряжение на неоновой лампе станет равным или меньшим напряжения гашения, лампа погаснет и ток через нее прекратится. Тогда конденсатор начнет разряжаться через сопротивление R и напряжение на нем начнет уменьшаться, а на неоновой лампе повышаться. Когда же напряжение на неоновой лампе превысит напряжение зажигания, лампа загорится и начнется следующий цикл работы генератора.

Время Т одного цикла работы генератора является суммой промежутка времени х,, в течение которого конденсатор заряжается, и промежутка времени Xg, в течение которого он разряжается.

Чем больше емкость С и сопротивление R, тем медленнее будет заряжаться и разряжаться конденсатор и, следовательно, тем больше будет время Т. Период колебания Т может быть вычислен по следующей формуле

T = RC

1и 77-zift--1-р- 1и jj-

-пат заж гаш

где и пит ~ напряжение питания;

UvlU - яг.щяж&иш зажигания и гашения неоновой лампы;

дан - динамическое сопротивление неоновой лампы;

R - активное сопротивление; С - емкость конденсатора. Когда R > Rq, формула для Т принимает более продетой вид:

lnam-U

TRcin

пит

Релаксационные генераторы на неоновых лампах создают электрические колебания, близкие по своей форме к пилообразным. Чаще всего они строятся по схеме, несколько отличающейся от рассмотренной, что, однако, не меняет принципа их действия. Конденсатор обычно присоединяется не параллельно сопротивлению, а параллельно неоновой лампе. Это не имеет существенного значения, потому что внутреннее сопротивление источника питания обычно ничтожно мало по сравнению с сопротивлением R.

Наиболее часто применяющийся вариант схемы релаксационного генератора с газоразрядным стабилизатором на-

Фиг. 30. Схема релаксационного генератора со стабиловольто.м напряжения (а) и график изменения напряжения на выходе генератора (б).

пряжения показан на фиг. 30. Этот генератор работает следующим образом.

С момента включения источника постоянного тока к зажимам с и б начинается протекание зарядного тока через конденсатор С. Так как в первый момент времени конденсатор еще не заряжен, то напряжение на нем равно нулю, и его сопротивление переменному току мало. По мере заряда конденсатора возрастает напряжение на его обкладках. Одновременно с этим уменьшается падение напряжения на Сопротивлении /?о. Когда напряжение на конденсаторе до-

• стигает величины напряжения зажигания стабилизатора, последний зажигается, вызывая увеличение тока через сопротивление /?о. Конденсатор С начинает разряжаться через стабилизатор и напряжение на его обкладках уменьшается. Когда конденсатор разрядится настолько,. что напряжение на нем станет- меньше напряжения погасания, стабилизатор гаснет и начинается заряд конденсатора С. После этого процесс повторяется.

Период- колебаний здесь также определяется постоян-

- ными времени зарядной и разрядной цепей. Чем больше емкость конденсатора С и сопротивление R, тем большее

7S

время необходимо на его заряд; чем больше емкость С и сопротивление стабилизатора переменному току R , тем больше время разряда конденсатора.

В рассмотренной схеме релаксационного генератора можно получить электрические колебания, близкие по своей форме к пилообразным, при этом напряжение, возрастает нелинейно со временем по кривой, характерной для заряда конденсатора через обычное (линейное) сопротивление (фиг. 30,6). В ряде случаев, например при использовании пилообразных колебаний для развертывания луча в осциллографах или телевизорах, требуется, чтобы напряжение на конденсаторе нарастало по линейному закону с увеличением времени. Для этого вместо линейного сопротивления Rq должны быть использованы нелинейные сопротивления, под-держиваюшие ток заряда конденсатора постоянным, независимо от степени его заряженности. Для этих целей обычно используют диоды с ярко выраженным током насыщения или пентоды.

При помощи релаксационных генераторов на неоновых лампах или газоразрядных стабилизаторах напряжения можно получить электрические колебания с периодом в пределах от 0,00002 сек. до 20 мин.

10. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Генерирование электрических колебаний является примером преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока. Ниже будет показано, что нелинейные сопротивления могут быть использованы и для других, самых различных преобразований напряжений постоянного и переменного тока.

Принцип осуществления этих преобразований основан на возможности изменения величины нелинейного сопротивления путем приложения к нему дополнительного (управляющего) напряжения от какого-либо внешнего источника. Приложение к нелинейному сопротивлению управляющего Напряжения вызывает перемещение рабочей точки по его вольтамперной характеристике. Управляющее напряжение может быть как постоянного, так и переменного тока.

Рассмотрим ряд схем преобразователей напряжения переменного тока на нелинейных сопротивлениях, действие которых основано на приложении ним управляющего напряжения. .