Рис. 1.18 – Схема ГПН, работающего по принципу заряда конденсатора
Она состоит из времязадающего конденсатора С, резистора Rк и транзисторного ключа VT1. На вход транзисторного ключа подается последовательность прямоугольных импульсов с заданным интервалом между импульсами и длительностью (рис. 1.19).
Рис. 1.19 – График зависимости напряжения на входе схемы и на конденсаторе С от времени
Когда на базе транзистора нулевое напряжение (промежуток времени между импульсами), транзистор закрыт и происходит заряд конденсатора через резистор Rк. Если постоянная времени цепи RкC достаточно большая, т.е. существенно больше периода следования прямоугольных импульсов, напряжение на конденсаторе нарастает линейно. Заряд конденсатора продолжается до поступления импульса, открывающего транзистор VT1. Когда транзистор открывается, начинается процесс разряда конденсатора. Интервал времени между отпирающими импульсами должен быть достаточным для полного разряда конденсатора С.
Напряжение на конденсаторе изменяется по закону:
, (1.16)
где
= RC - постоянная времени цепи, состоящей из Rк и С;
t - текущее значение времени (когда t=0, Uс = Еп(1- 1) = 0).
Известно, что функцию ех можно представить в виде степенного ряда:
.
Для значений Х<<1 функцию можно определить первыми двумя членами ряда:
ех = 1+Х,