斜坡线性控制

文章:John Dunn

产生斜坡波形的最直接的方式是从恒流源驱动电容器。然后我们可以将其集成到线性斜坡发生器中。

产生斜坡波形的最直接的方式是从恒流源驱动电容器。如果恒定电流源是理想的,这意味着其源阻抗是无限的,电容器上的电压将线性地与时间线升高。有各种各样的方法来制作当前来源,这是一个先前已解决的主题(请参阅“电流泵“在IEEE顾问的长岛网络)。

使用来自上述文章的源之一,我们可以沿着以下理想草图的线路制作线性斜坡发生器。


图1
具有R1 - R2 = R3 = R4的线性斜坡发生器。

线性度的要求是由两个理想的OP-AMP和电阻器R1通过R5组成的电流源,如电容器C1所示呈现无限源阻抗。标称,这是通过平衡R1 THRU R 4来实现的,使得R2 / R1 = R4 / R3。在这里,我们使所有四个电阻相等。R5设置当前缩放。如图所示,测量因子是电流通过R5的电流为C1的电流为V1的C1。

接下来,我们故意不平衡平衡电阻的四重奏。我们将解决R3和R4,但我们可以轻松地通过R1和R2的调整来完成同样的事情。


图2
具有R4> R3的非线性斜坡发生器。

当我们使R4大于R3时,我们当前源的源阻抗从无限远到某些正数的欧姆。斜坡波形采用时间常数,呈现凹陷形式。电压升高期间的第二衍生物是负的。


图3.
具有R3

如果代替,我们将R3降低到小于R4,但保持相同的电阻比,如上所述,对斜坡波形的影响完全相同。斜坡波形采用时间常数,呈现凹陷形式。

但是,如果我们在另一个方向上移动R3与R4的比率,事情会变得有趣!


图4.
具有R4

通过降低R4在该方向上不平衡电阻器时,电流源的源阻抗从无限远下降,现在是一个消极的价值。效果是使斜坡波浪沿着凹形向上形式。电压升高期间的第二衍生物是正的。


图5.
具有R3> R4的非线性斜坡发生器。

正如以前一样,调整阻力比通过R3代替R4,效果完全相同,凹形向上形式。

它可以通过将所有三个波浪划线仔细检查在一起来帮助可视化所有这些。


图6.
波莎比较

如果您制作R3和/或R4变量,则可以使用该安排作为线性调整。如果您需要在系统设计的其他某些部分补偿非线性度,则可能会使用该功能。

约翰邓恩是一位电子顾问,以及毕业于布鲁克林(BSEE)和纽约大学(MSEE)的理工学院毕业生。

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