осцилограф, функціональний генератор і два ключа Z і А, керованих однойменними клавішами і призначених для реалізації різних режимів моделювання. Показані на панелі функціонального генератора значення коефіцієнта заповнення дозволяють отримати короткий імпульс скидання з генератора G при формуванні зворотного ходу, а на виході функціонального генератора - зразкове Пікоподібне напруга (з високою лінійністю), яке буде використано при оцінці нелінійності ДПН.
Рисунок 9 - Генератор пилкоподібної напруги з зарядним резистором і осцилограми його вихідної напруги і сигналів скидання
При положенні ключів, показаному на малюнку 9, осцилограми сигналів в контрольних точках схеми представлені на рисунку 9, звідки видно, що формування вихідного сигналу (робочий хід) відбувається в паузах між короткими сигналами скидання, які надходять з генератора G. Тривалість цих імпульсів при встановлених частоті проходження 1 Гц і коефіцієнті заповнення 2% становить 0,02 с.
Вихідний сигнал ДПН на інтервалі робочого ходу змінюється за законом:
(t)=Ucc [1-exp (-t / T)] (6)
де T=RC=1 с - постійна часу RC-ланцюга на рис. 9.
Вихідна напруга в кінці робочого ходу (через 0,98 с після скидання) досягає максимального значення: Uom=6,4 [l - exp (- 0,98 / l)]=6,4 ( 1-0,375)=4 В, що практично збігається з результатами моделювання.
Для порівняння пилоподібного сигналу ДПН з зразковим (створюваним функціональним генератором) переведемо ключ А у верхнє положення. При цьому функціональний генератор буде підключений до каналу А осцилографа, на екрані якого побачимо осцилограми, показані на малюнку 10.
З візуального порівняння осцилограм сигналів видно, що генерований ДПН пилкоподібний сигнал має помітну нелінійність. Для її оцінки використовується коефіцієнт нелінійності, який визначається виразом:
н=(V к-V H) / V до (7)
де Vк, Vn - значення швидкості вихідної напруги на початку і наприкінці робочого ходу відповідно.
Для визначення швидкості потрібно взяти похідну за часом від виразу (6). Проробивши таку операцію, отримуємо вираз для швидкості вихідної напруги ДПН в наступному вигляді:
(t)=Ucc * exp (-t / T) / T (8)
З виразу (8) при t=0 с і t=0,98 з отримуємо відповідно Vн=6,4 exp (- 0) / l=6,4 В / с і Vк=6, 4exp (- 0,98 / l) / l=2,4 В / с. Після підстановки цих значень у формулу (8.19) отримуємо коефіцієнт нелінійності Кн=(6,4-2,4) / 6,4=0,625. Зауважимо, що використовувані, наприклад, в аналого-цифрових перетворювачах ДПН мають нелінійність порядку 0,001 і менше.
Рисунок 10 - Осцилограми вихідної напруги ДПН і еталонного з функціонального генератора
Малюнок 11 - Осцилограма разностного сигналу
Оцінимо нелінійність вихідної напруги ДПН, порівнюючи його з зразковим напругою, джерелом якого є функціональний генератор. Для цього перемикачі А і Z (малюнок 9) переведемо у верхнє положення. Результати вимірювань наведені на малюнку 11, з якого видно, що максимальне відхилення (ОСЦ?? Ллограмма В) від лінійності має місце при вихідному напрузі близько 2 В. Якщо до цього моменту, а це близько 0,...
