Apa peran dioda D1 dalam rangkaian generator ramp ini?

Sirkuit di bawah ini adalah generator ramp yang digunakan dalam catu daya yang diaktifkan untuk menghasilkan sinyal gigi-gergaji untuk kompensasi, tapi saya tidak benar-benar mengerti apa peran D1 dioda dalam rangkaian ??

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Dioda bertanggung jawab atas jatuhnya gigi gergaji yang cepat.

Ketika tegangan input tinggi, kapasitor (C1) mengisi melalui resistor dan dioda mati. Ketika voltase input turun lagi, dioda menyala dan muatan mengalir dari kapasitor ke input. Dioda melakukan jauh lebih baik daripada resistor, sehingga tegangan kapasitor turun harus lebih cepat. Jika Anda mengeluarkan dioda, Anda mendapatkan gelombang segitiga. Jadi Anda bisa mengatakan bahwa dioda memotong bagian kedua dari segitiga.

Seperti yang disebutkan orang lain, ini tidak akan memberi Anda gelombang gigi gergaji yang bagus, tetapi kadang-kadang cukup dekat.

Catatan lebih lanjut: Sirkuit RC secara teknis menghasilkan peluruhan eksponensial, bukan kemiringan linier. Tetapi gelombang persegi hanya tinggi untuk ~ 8.3us, dan konstanta waktu dari sirkuit RC ~ 15.2us. Kenaikan selama paruh pertama konstanta satu kali cukup linier:

Gelombang persegi bukan sumber terbaik untuk ini. Yang Anda inginkan adalah pulsa siklus tugas tinggi. Gelombang persegi akan memberi Anda bagian datar panjang setelah tepi jatuh:

Saya menduga bahwa input ke rangkaian adalah gelombang persegi panjang dan bentuk gelombang keluaran sekitar gigi gergaji di alam.

Sinyal gigi gergaji terlihat seperti ini: -

Dan Anda tidak dapat membuat sinyal gigi gergaji yang masuk akal hanya dari resistor dan kapasitor karena laju pengisian dan laju pelepasan kapasitor sama dan Anda mendapatkan gelombang segitiga "dekat" seperti ini: -

Perhatikan bahwa laju pengisian dan laju pengeluaran identik. Jadi, untuk mendapatkan gelombang gigi gergaji Anda perlu melepaskan kapasitor jauh lebih cepat daripada yang Anda isi maka, ketika gelombang input turun, kapasitor melepaskan lebih cepat melalui dioda.

Mari kita coba dan analisis sirkuit ini.

Anda tidak mengatakan apa amplitudo atau bias gelombang persegi Anda. Mari kita asumsikan bahwa Anda memiliki gelombang persegi unipolar antara 0 dan 10 volt. Mari kita asumsikan juga bahwa sumber tegangan ideal.

Mari kita asumsikan sekarang bahwa segera sebelum t = 0 semuanya berada pada 0 dan bahwa pada t = 0 gelombang kuadrat pergi ke 10 volt.

$\frac{1}{120\times10^3}$

$\frac{10}{39*10^3}$

$\frac{10}{39*10^3}\times\frac{1}{120*10^3} = \frac{V_\mathrm{peakin}}{4.68\times10^9}$$\frac{\frac{10}{4.68\times10^9}}{0.39\times10^{-9}} = \frac{10}{1.8252} \approx 5.47$

$10 \times (1 - e^{-\frac{\frac{1}{120\times10^3}}{39 * 10^3 \times 0.39 \times 10^-9 }}) \approx 4.22$

Sekarang sumber beralih kembali ke nol. Dioda sekarang tunduk pada maju 4,22 volt Ini akan menghasilkan arus maju yang besar.

$V=0.67I+0.95$

Jadi kami memiliki arus yang sangat besar di dioda, ini akan dengan cepat melepaskan kapasitor. Aturan praktisnya adalah bahwa kapasitor hampir sepenuhnya habis setelah 5 konstanta waktu. Dengan resistensi efektif sekitar 0,67 ohm, konstanta waktu kita adalah 0,26 nanodetik, sehingga dalam beberapa nanodetik kapasitor sebagian besar akan habis.

Namun dioda tidak dapat melepaskan kapasitor ke nol karena arus akan turun dengan cepat karena tegangan turun sekitar 0,7 volt atau lebih. Pada titik ini kita hanya akan memiliki debit lambat dari resistor.

Jadi kita memiliki sedikit kenaikan yang non-linear, diikuti dengan penurunan yang sangat cepat hingga 0,7 volt atau lebih disebabkan oleh dioda dan kemudian penurunan bertahap hingga pulsa berikutnya. Dengan kata lain kita memiliki perkiraan kasar dari gelombang gigi gergaji.