Alla oleva piiri on ramppigeneraattori, jota käytetään kytketyissä virtalähteissä sahahammassignaalin tuottamiseksi korvausta varten, mutta en todellakaan ymmärrä, mikä on diodin D1 rooli piirissä?
simuloi tätä virtapiiriä - Kaavio luotu käyttämällä CircuitLab
Sahahammasignaali näyttää tältä: -
Etkä voi muodostaa kohtuullista sahahammassignaalia vain vastuksesta ja kondensaattorista, koska kondensaattorin latausnopeus ja purkausnopeus ovat samat ja saat seuraavanlaisen "lähes" kolmion aallon: -
Huomaa, että latausnopeus ja purkausnopeus ovat samat.Joten sahahampaan aallon saamiseksi sinun on purettava kondensaattori paljon nopeammin kuin lataat sitä, joten kun sisääntuloaalto laskee, kondensaattori purkautuu paljon nopeammin diodin kautta.
Diodi on vastuussa sahanhampaiden nopeasta putoamisesta.
Kun tulojännite on korkea, kondensaattori (C1) latautuu vastuksen kautta ja diodi on pois päältä. Kun tulojännite laskee jälleen matalaksi, diodi käynnistyy ja lataus virtaa kondensaattorista tuloon. Diodi johtaa paljon paremmin kuin vastus, joten kondensaattorin jännitteen putoamisen on tapahduttava nopeammin. Jos otat diodin ulos, saat kolmion aallon. Joten voit sanoa, että diodi katkaisee kolmion toisen puoliskon.
Kuten muut ovat maininneet, tämä ei anna sinulle suurta sahahamppuaalloa, mutta joskus se on riittävän lähellä.
Edistyneempiä huomautuksia: R-C-piiri tuottaa teknisesti eksponentiaalisen hajoamisen, ei lineaarista kaltevuutta. Mutta neliöaalto on korkea vain ~ 8,3us, ja R-C-piirin aikavakio on ~ 15,2us. Aikavakion ensimmäisen puoliskon nousu on melko lineaarinen:
Neliöaalto ei ole paras lähde tälle. Haluamasi on suuritehoinen sykepulssi. Neliön muotoinen aalto antaa sinulle pitkän tasaisen osan putoavan reunan jälkeen:
Yritetään analysoida tämä piiri.
Et sano, mikä neliöaallosi amplitudi tai puolueellisuus on. Oletetaan, että unipolaarinen neliöaalto on 0-10 volttia. Oletetaan myös, että jännitelähde on ihanteellinen.
Oletetaan toistaiseksi, että juuri ennen t = 0: ta kaikki oli nollalla ja että t = 0: lla neliöaalto menee 10 volttiin.
jokainen puolijakso kestää \ $ \ frac {1} {120 \ kertaa10 ^ 3} \ $ sekuntia tai noin 8 mikrosekuntia.
Diodi on käänteinen esijännitetty, joten virta diodissa on vähäinen. Kondensaattori alkaa latautua vastuksen kautta virralla \ $ \ frac {10} {39 * 10 ^ 3} \ $ ampeeria.
Jos tämä virta oli vakio, ensimmäisen puoliskosyklin lopussa \ \ \ frac {10} {39 * 10 ^ 3} \ kertaa \ frac {1} {120 * 10 ^ 3} = \ frac {V_ \ mathrm {peakin}} {4,68 \ kertaa10 ^ 9} \ $ latauskolonnit kondensaattorissa. Tämä johtaisi jännitteeseen \ $ \ frac {\ frac {10} {4.68 \ kertaa10 ^ 9}} {0,39 \ kertaa10 ^ {- 9}} = \ frac {10} {1,8252} \ noin 5,47 \ $ volttia.
Käytännössä jännite on tätä pienempi eikä ylämäki ole lineaarinen, koska kondensaattorin jännitteen kasvaessa latausvirta pienenee. Kun tämä otetaan huomioon, kondensaattorimme jännite on tosiasiallisesti \ $ 10 \ kertaa (1 - e ^ {- \ frac {\ frac {1} {120 \ kertaa10 ^ 3}} {39 * 10 ^ 3 \ kertaa 0,39 \ kertaa 10 ^ -9}}) \ noin 4,22 \ $ volttia.
Lähde vaihtuu nyt takaisin nollaan. Diodiin kohdistuu nyt 4,22 volttia. Tästä seuraa suuri eteenpäin virta.
Voimme mallintaa voimakkaasti eteenpäin suuntautuvan diodin jännitelähteeksi sarjaan vastuksen kanssa. kuvan https://www.mouser.co.uk/datasheet/2/308/1N4148-1118184.pdf kuvasta 6 näemme, että 200 mA: n virta johtaa noin 1,05 V: n jännitteeseen ja 800 mA: n virta johtaa noin 1,45 V: n jännitteeseen. Viivan piirtäminen näiden pisteiden läpi antaa meille yhtälön \ $ V = 0,67I + 0,95 \ $
Joten diodissa on erittäin suuri virta, tämä purkautuu nopeasti kondensaattorista.Nyrkkisääntö on, että kondensaattori purkautuu melkein kokonaan viiden aikavakion jälkeen.Tehollisella noin 0,67 ohmin vastuksella aikavakio on 0,26 nanosekuntia, joten parin nanosekunnin sisällä kondensaattori purkautuisi enimmäkseen.
Diodi ei kuitenkaan voi purkaa kondensaattoria nollaan, koska virta laskee nopeasti, kun jännite putoaa noin 0,7 voltin läpi.Tässä vaiheessa meillä on vain hidas purkaus vastuksesta.
Meillä on siis hieman epälineaarinen nousukulma, jota seuraa diodin aiheuttama erittäin nopea alamäki noin 0,7 volttiin ja sitten asteittainen pudotus seuraavaan pulssiin.Toisin sanoen meillä on karkea likiarvo sahahammasaallosta.
