double arrow

Период колебаний


T = 2tи = 1,4 RбСб

Следовательно, частота генерируемых колебаний зависит от емкости конденсаторов и величины сопротивлений R2 и R3.

В несимметричных мультивибраторах R2 ≠ R3 и С1 ≠ С2.

Чем короче должен быть один из импульсов, тем меньшей выбирают соответствующую постоянную времени.

В цифровых электронных устройствах, где применяются логические элементы, в качестве задающих (тактовых) генераторов используются мультивибраторы на базе цифровых интегральных микросхем.

Ждущий мультивибратор, называемый еще одновибратором предназначен для формирования прямоугольных импульсов под воздействием внешнего (запускающего) импульса. Кроме того, с помощью одновибратора можно задерживать импульс на заданное время.


Одновибратор можно получить из мультивибратора, если его принудительно запереть в одном из временно устойчивых состояний, превратив его в устойчивое. В исходном устойчивом состоянии транзистор VT1 заперт, а VT2 открыт, т.к. через резистор R5 проходит достаточно большой базовый ток Iб2. За счет эмиттерного тока транзистора VT2 на общем резисторе R4 создается падение напряжения Uэ = Iэ2R4, а за счет источника питания Ек на нижнем плече делителя R1R2 – падение напряжения UR2. При выполнении условия ‌Uэ‌ > ‌UR2‌ на базу транзистора VT1 поступает отрицательное напряжение Uб1, запирающее его. Конденсатор С2 при этом оказывается заряженным до напряжения UC = Eк-Uэ.




При подаче на вход одновибратора в момент времени t1 запускающего импульса с амплитудой, превышающей напряжение на базе, транзистор VT1 начинает открываться. Отрицательное приращение напряжения передается через конденсатор C2 на базу транзистора VT2, запирая его. Уменьшение падения напряжения на резисторе R4 способствует дальнейшему отпиранию транзистора VT1 и процесс нарастает лавинообразно, заканчиваясь полным открыванием транзистора VT1 и запиранием транзистора VT2.

Такое состояние одновибратора является временно устойчивым, поскольку теперь конденсатор С2 начинает перезаряжаться по цепи –Ек(корпус) – R4 – эмиттер-коллектор VT1 – C2 – R5 – (+Ек) и напряжение на нем, а, следовательно на базе транзистора VT2 снижается. Когда это напряжение в момент времени t2 достигнет нулевого значения, транзистор VT2 открывается и в схеме возникает процесс опрокидывания, аналогичный описанному. В результате одновибратор возвращается в исходное устойчивое состояние. Схема ждет следующего запускающего импульса.

Длительность импульса tи = 0,7С2R5. Время восстановления одновибратора, определяемое временем заряда конденсатора С2

tв = 3τзар = 3C2(R3+R4)

Новый запускающий импульс можно подавать через время, необходимое для восстановления одновибратора



Тповт. имп. > tи+tв

Генераторы линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН)

Линейно-изменяющимся (пилообразным) напряжением называют импульсное напряжение, которое в течение некоторого времени изменяется практически по линейному закону, а затем возвращается к исходному уровню.

Пилообразные импульсы характеризуются следующими основными параметрами: длительностью прямого (рабочего) хода tпр, длительностью обратного хода tобр, периодом Т, амплитудой Um.

Обычно линейное изменение напряжения получают при разряде и заряде конденсатора. Для получения периодической последовательности импульсов требуется периодически заряжать конденсатор. Таким образом, функциональная схема ГЛИН должна иметь вид, показанный на рис.

При разомкнутом ключе К конденсатор С заряжается от источника напряжения через резистор R. Замыкание ключа К приводит к разряду конденсатора, затем процесс повторяется. Напряжение на конденсаторе определяется по формуле

Uc = E(1 – et/RC)

Принципиальная схема ГЛИН выполнена на транзисторе, работающем в ключевом режиме (рис. ).

 
 

В исходном состоянии транзистор насыщен, поскольку соотношение резисторов R1 и R2 подобрано так, что R1 < h21эR2. При подаче на базу транзистора в момент времени t1 управляющего импульса отрицательной полярности с амплитудой, достаточной для запирания транзистора, последний закрывается (ключ разомкнут) и конденсатор С2 заряжается от источника +Ек через резистор R2. Напряжение на конденсаторе изменяется по экспоненте. По окончании входного импульса транзистор переходит в режим насыщения (ключ замкнут) и конденсатор быстро разряжается через промежуток коллектор – эмиттер. Длительность прямого хода пилообразного импульса равна длительности управляющего импульса. Используя начальный участок экспоненты, линейность которого достаточно высока, можно получить импульсы с малым коэффициентом нелинейности. Однако при этом отношение Um/Eк мало, в чем и состоит основной недостаток схемы.



Для получения высокой линейности напряжения необходимо заряжать конденсатор током, неизменным во все время заряда. Заряд конденсатора

q = CU

Δq/Δt = CΔU/Δt,

Где левая часть – ток заряда, а правая произведение емкости на скорость изменения напряжения, т.е.

IC = C ΔU/Δt







Сейчас читают про: