Setting96.ru

Строительный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методика расчета несимметричного мультивибратора

Методика расчета несимметричного мультивибратора

Определение основных параметров несимметричного мультивибратора. Вычисление максимально допустимого напряжения между коллектором и базой транзистора, его выбор по коэффициенту усиления. Расчет мощности резисторов и номинальной емкости конденсаторов.

РубрикаКоммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Видконтрольная работа
Языкрусский
Дата добавления08.02.2013
Размер файла100,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методика расчета несимметричного мультивибратора

мультивибратор коллектор транзистор конденсатор

Для расчета НМВ необходимо знать:

Uвых — амплитуда выходных импульсов;

fМВ частота колебаний;

ТМВ =1/fМВ — период следования импульсов;

И = ТМВ/Q — длительность импульса;

Q = ТМВ/ И — скважность;

Ф ( Ф) — длительность фронта (среза) импульса.

а. Напряжение источника питания должно с некоторым запасом превосходить амплитуду импульсов на выходе генератора

Еп =(1,1 1,2) Uвых, но меньше UКЭ. мах.

Полярность источника питания влияет только на тип транзистора.

б. Транзисторы в схеме выбираются из следующих соображений:

1. При запирании транзистора на его базу передается положительный перепад напряжения и потенциал коллектора при этом стремится к Еп.

Поэтому максимально допустимое напряжение между коллектором и базой транзистора должно быть

UКБ. мак п. (1)

2. По коэффициенту усиления транзистор выбирается из следующих условий

3. Верхнюю граничную частоту транзистора из условия

По рассчитанным значениям выбираем транзисторы.

в. Расчет элементов схемы.

1. Принимаем RК1= RК2 = RК, тогда имеем

2. Принимаем RБ1= RБ2 = RБ, тогда имеем

Рассчитанные номинальные сопротивления резисторов округляем до ряда Е6, Е12 или Е24.

Ряды «Е» для определения номинальных сопротивлений и емкостей при допуске 20, 10, 5%

Пищалки и мигалки

На схеме, изображенной на рисунке б), при нажатии на кнопку G на мультивибратор, состоящий из транзисторов Т1 и Т2, подается напряжение питания 9 В. Динамик, подключенный к коллектору транзистора ТЗ, воспроизводит звук соответствующей частоты. Частота звука может быть изменена соответствующей регулировкой резистора Р.
Рисунок в) демонстрирует работу при различных значениях напряжения. В нем мультивибратор, как и в предыдущих случаях, образуют транзисторы Т1 и Т2. До тех пор, пока напряжение на входных клеммах 1 и 2 не достигнет достаточного для срабатывания транзистора Т1 значения, динамик не включается.

Пищалки для экспериментов

Предлагаемое устройство издает звуки, напоминающие трели соловья. Оно может послужить вызывным узлом для телефона, квартирным звонком, звуковым сигнализатором для какого-либо устройства или просто игрушкой.


Электронный "соловей" (его схема показана на рис. 1) собран всего на двух КМОП микросхемах DD1, D02. Основа устройства — три генератора, вырабатывающих колебания разной частоты. Первый из них (на логических элементах DD1.1 и DD2.1) формирует импульсы с частотой следования примерно 1000, второй (DD1.2 и DD2.2) — 10, третий (DD1.3 и DD2.3) — 500 Гц. Как видно из схемы, один из выходов второго генератора (вывод 10 элемента DD1.2) соединен с входом (вывод 2) элемента DD2.1, а другой (вывод 4 DD2.2) — с входом (вывод 9) элемента DD2.3. Иными словами, второй генератор управляет работой первого и третьего. Их выходные сигналы поступают на входы элемента DD2.4. С его выхода сигнал звуковой частоты поступает на усилитель мощности, собранный на элементах DD1.4—DD1.6. Усиленный сигнал воспроизводит пьезоизлучатель BF1.

Детали "соловья" монтируют на печатной плате (рис. 2) из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1. 1.5 мм. Резисторы — МЛТ-0.125 или МЛТ-0,25, конденсаторы — К50-35 (С2) и КМ (остальные) или аналогичные импортные. Во избежание выхода микросхем из строя при пайке (от статического электричества или перегрева паяльником) на плате рекомендуется установить 14-гнезд-ш.и' панели (микросхемы вставляют в них после окончания монтажа). Перемычку, изображенную на чертеже штриховой линией, изготовляют из луженого провода диаметром 0,4. 0,5 мм и впаивают со стороны деталей. Собранное из исправных деталей и без ошибок в монтаже устройство налаживания не требует и начинает работать сразу после включения питания. Следует учесть, что звукоизлучателем в этом устройстве может служить только пьезоэлектрический преобразователь Динамическую головку подключать нельзя, выйдет из строя микросхема DD1

Мощная полицейская сирена.

Мощная сирена имитирует звуковые сигналы, которыми оснащены служебные автомобили немецкой полиции. Звук сирены хорошо знаком и слышен на больших расстояниях. Устройство найдет применение в охранных системах, при изготовлении моделей и модернизации игрушек, а также при создании различных звуковых эффектов во время игр и озвучивании любительских фильмов.

Сирена выполнена на основе двух симметричных мультивибраторов и мощного выходного каскада. Для получения специфического звучания устройства первый мультивибратор (VT1, VT2 BC547) управляет частотой работы второго мультивибратора (VT3, VT4 — BC547,МП35-МП38,КТ315, КТ3102. ). Рабочая частота мультивибраторов определяется номиналами резисторов и конденсаторов (R2, R3, C1, C2 и R8, R9, C4, C5 — соответственно для первого и второго мультивибраторов). Первый мультивибратор совместно с элементами R5, R6, C3 управляет скоростью и диапазоном изменения частоты второго мультивибратора. Транзистор VT5 КТ829А применяется в качестве усилителя мощности. Правильно собранное устройство в настройке не нуждается.

Для питания устройства необходим источник питания, обеспечивающий выходное напряжение 9,0…14,0 В и ток, не менее 1,5 А. Питание подается на выводы 1 (-) и 4 (+). Изменение напряжения питания приводит к изменению тональности сирены. Во избежание перегрева и выхода из строя транзистора VT5, его необходимо установить на радиатор.

Имитатор трелей канарейки
Представляет собой генератор, составленный по схеме, которую называют в технике мультивибратором. Его отличительная особенность в том, что каскады на транзисторах соединены симметрично — коллектор каждого транзистора подключен через конденсатор к базе другого.

Электролитические конденсаторы С1 и С2 должны быть рассчитаны на напряжение не менее 10 В. Емкость конденсатора СЗ может колебаться в пределах 4700-5600 пкФ. Динамическая головка подойдет самая маленькая, которую вы только сможете приобрести. Выключатель питания S1 любого типа, источник питания VI стабилизированный источник питания на 9 В. Как видите, деталей не так уж и много.

Мигалки для экспериментов

Симметричный мультивибратор на светодиодах.

Эта схемка очень проста и работает всегда. Транзисторы КТ3107 можно заменить на КТ361 , но тогда вам придется изменить плату. Конденсаторы — вольт можно больше. Микрофарад можно поставить больше, тогда светодиоды будут вспыхивать реже, но сильно увеличится размер готовой схемы больше по размеру. Светодиоды можно ставить любые, рассчитанные на 2,5-3 вольта.


Схема при правильной сборке сразу начнет работать. Если она не заработала, проверьте плату, пайку, контакты, полярность подключения питания и светодиодов. Для лучшей и стабильной работы последовательно со светодиодами впаять резисторы 10-47 Ом.

Еще одна мигалочка

В основе схемы — мультивибратор на транзисторах кт315а, он, периодически, подает импульсы на светодиоды VD1-VD4. Период следования и длительность импульсов определяются ёмкостями конденсаторов C5, C6 и сопротивлениями резисторов R6 и R7 (которые можно изменять).

Схема работает не так как предполагалось но, на мой взгляд, получился неплохой эффект: Подбором ёмкостей конденсаторов C1-С6 можно добиться разных эффектов мигания. Если снизить частоту следования импульсов генерируемых мультивибратором (например увеличив ёмкости конденсаторов) то можно будет наблюдать поочерёдное горение красного и зелёного цветов.

Частота вспышек определяется величиной резисторов R1 и R2 и конденсатора С1. А чтобы вам не сильно париться, в конце приведена табличка с примерами соотношений между номиналами деталей и частотой вспышек. Если схема отказывается работать с какими либо номиналами, обратите внимание, прежде всего, на R1 — он может быть слишком маленьким и на R2 — он может быть слишком большим.
Вообще говоря, резисторы R1 и R2 по разному влияют на процесс. От R1 в большей степени зависит длительность паузы между импульсами, от R2 — длительность импульса. Эта схема довольно универсальна с т.з. нагрузки. Она вполне потянет и лампочку и даже 4-Омный динамик. Конечно, для этого необходимо подобрать VT2 на необходимую мощность. При этом, нагрузка уже будет включаться не в эмиттерную цепь VT2 (как включен светодиод), а в коллекторную, вместо R3. На месте светодиода ставим перемычку.

Если в качестве нагрузки используется динамик — то наверно хотим получить от него звук? Для перевода генератора в звуковой диапазон, достаточно пересчитать емкость конденсатора пропорционально желаемой частоте. Например, берем 2-ю строку таблицы. Частота — 60 в минуту, то есть — 1 в секунду, то есть — 1Гц. А нам, скажем, надо 1000 Гц. Значит: уменьшаем емкость С1 в 1000 раз — 0,001 мкФ = 1нФ. Ставим, включаем — наслаждаемся Кроме того, можно попробовать уменьшить сопротивления резисторов. Но особо не увлекайтесь, особенно R1 — можно прожечь транзистор.

Бегущие огни на 10-ти светодиодах

С помощью этого устройства можно украсить семейный праздник, новогоднюю елку, витрину магазина и т.д. Прибор позволяет регулировать скорость переключения светодиодов, имеет небольшие размеры, обладает высокой надёжностью и прост в изготовлении.

В качестве задающего генератора используется специализированная микросхема — таймер 555. Делителем R1, VR1 и конденсатором С2 задается частота сигнала, выдаваемых генератором импульсов. Частота сигнала может регулироваться подстроечным резистором VR1. С генератора (вывод 3 DD1) импульсы поступают на двоично-десятичный счетчик CD4017. Микросхема DD2 работает таким образом, что с приходом каждого тактового импульса с DD1, на выводах разрядов счетчика поочередно появляется высокий потенциал. Соответственно поочередно зажигаются светодиоды, подсоединённые к выходам соответствующих разрядов счетчика. Конденсатор C1 является фильтром по питанию и служит для стабильной работы устройства. Резистор R2 ограничивает ток через светодиоды, предохраняя их от выхода из строя.

Принцип построения мультивибратора

на примере КТ315

Мультивибратор схема которого показана на рисунке 1 представляет собой каскадное соединение транзисторных усилителей где выход первого каскада подключен ко входу второго через цепь содержащую конденсатор и выход второго каскада подключен ко входу первого через цепь содержащую конденсатор. Усилители мультивибратора представляют собой транзисторные ключи которые могут находиться в двух состояниях. Схема мультивибратора на рисунке 1 отличается от схемы триггера рассмотренного в статье "триггер на электронных транзисторных ключах". Тем что имеет в цепях обратной связи реактивные элементы поэтому схема может генерировать несинусоидальные колебания. Найти сопротивления резисторов R1 и R4 можно из соотношений 1 и 2:

Где IКБО=0.5мкА — максимальный обратный ток коллектора транзистора кт315а, Iкmax=0.1А — максимальный ток коллектора транзистора кт315а, Uп=3В — напряжение питания. Выберем R1=R4=100Ом. Конденсаторы C1 и C2 выбираются в зависимости от того какая требуется частота колебаний мультивибратора.

Рисунок 1 — Мультивибратор на транзисторах КТ315А

Снимать напряжение можно между точками 2 и 3 или между точками 2 и 1. На графиках ниже показано как примерно будет меняться напряжение между точками 2 и 3 и между точками 2 и 1.

T — период колебаний, t1 — постоянная времени левого плеча мультивибратора, t2 — постоянная времени правого плеча мультивибратора могут быть рассчитаны по формулам:

Задавать частоту и скважность импульсов генерируемых мультивибратором можно изменяя сопротивления подстроечных резисторов R2 и R3. Можно также заменить конденсаторы C1 и C2 переменными (или подстроечными) и изменяя их ёмкость задавать частоту и скважность импульсов генерируемых мультивибратором, такой способ, даже, более предпочтителен, поэтому если есть подстроечные (или лучше переменные) конденсаторы то лучше их использовать, а на место переменных резисторов R2 и R3 поставить постоянные. На фотографии ниже показан собранный мультивибратор:

Мультивибратор на транзисторах КТ315А в собранном виде

Для того чтобы убедиться в том что собранный мультивибратор работает к нему (между точками 2 и 3) был подключен пьезодинамик. После подачи питания на схему пьезодинамик начал трещать. Изменения сопротивлений подстроечных резисторов приводили либо к увеличению частоты звука издаваемого пьезодинамиком либо к её уменьшению или к тому что мультивибратор переставал генерировать. Программа расчёта частоты, периода и постоянных времени, скважности импульсов снимаемых с мультивибратора:

Более подробно с калькулятором и схемой можно ознакомиться на сайте автора

Схема мультивибратора. Схема автоколебательного мультивибратора на транзисторах

Мультивибратор — генератор прямоугольных импульсов релаксационного типа с резистивно — емкостными положительными обратными связями, использующий замкнутый в кольцо положительной обратной связи двухкакасдный усилитель.
Мультивибратор может работать в одном из трех режимов: автоколебательном, характеризующимся отсутствием устойчивых состояний; существуют два чередующихся во времени состояния квазиравновесия; ждущем, при котором существует одно устойчивое состояние и одно состояние квазиравновесия. Переход от устойчивого состояния в состояние квазиравновесия происходит под воздействием внешних запускающих импульсов, а момент возвращения в устойчивое состояние определяется параметрами времязадающей цепи (временем релаксации).
Таким образом, на один импульс внешнего воздействия ждущий мультивибратор вырабатывает один импульс заданной длительности; синхронизации. В этом режиме на мультивибратор воздействует внешнее синхронизирующее напряжение. При этом режиме существуют два чередующихся состояния квазиравновесия, но период колебаний равен или кратен периоду синхронизирующего воздействия.
Мультивибраторы применяются в качестве задающих генераторов, расширителей импульсов, делителей частоты. Одной из очень известных и часто применяющихся в электронике схем, является симметричный мультивибратор, который представляет собой электронное устройство вырабатывающее (генерирующее) колебания по форме, приближающиеся к прямоугольной. Мультивибратор собирается на двух транзисторах или логических схемах с дополнительными элементами. По сути это двухкаскадный усилитель с цепью положительной обратной связи (ПОС). Это значит, что выход второго каскада соединён через конденсатор с входом первого каскада. В результате усилитель за счёт положительной обратной связи превращается в генератор.
Для того чтобы мультивибратор начал генерировать импульсы достаточно подключить напряжение питания. Мультивибраторы могут быть симметричными и несимметричными.
Если в триггерных устройствах начальное развитие регенеративного процесса, обеспечивающего формирование крутых перепадов, напряжения, вызывается внешними импульсами управления, то в мультивибраторах этот процесс развивается автоматически благодаря наличию времязадающих (хронирующих) элементов, которыми обычно являются RC-цепочки. Разумеется, что в том и другом случаях генераторное устройство представляет собой усилительное звено того или иного типа, охваченное положительной обратной связью. Таким образом, мультивибратор представляет собой релаксационный автогенератор напряжения прямоугольной формы. Термин «автогенератор» означает, что он генерирует незатухающие колебания без какого-либо запуска извне и не имеет устойчивых состояний равновесия. Релаксационный характер колебаний выходного напряжения указывает на то, что условия самовозбуждения выполняются в широком диапазоне частот.
При проектировании мультивибраторов в качестве элементной базы используют биполярные, полевые и однопереходные транзисторы, а также аналоговые и цифровые интегральные микросхемы. Последними чаще всего являются операционные усилители и логические элементы. Полупроводниковые приборы в мультивибраторах работают в ключевом режиме.
При работе мультивибратора в режиме автоколебаний вырабатываются периодически повторяющиеся импульсы прямоугольной формы. Частота генерируемых импульсов определяется параметрами времязадающей цепи, свойствами схемы и режимом ее питания. На частоту автоколебаний оказывает также влияние подключаемая на¬грузка. Обычно мультивибратор применяется в качестве генератора импульсов относительно большой длительности, которые затем используются для формирования импульсов необходимой длительности и амплитуды.
Таким образом, мультивибраторы, работающие в автоколебательном режиме, применяются чаще всего в качестве задающих генераторов. Поэтому к ним предъявляются требования высокой стабильности частоты, которая, однако, может быть достигнута только применением специальных мер по стабилизации частоты периодической последовательности импульсов. Обычно относительная нестабильность частоты при воздействии различных дестабилизирующих факторов составляет несколько процентов.
Мультивибраторы могут также работать в ждущем режиме и режиме синхронизации.
В ждущем режиме мультивибратор имеет одно состояние устойчивого равновесия. При воздействии запускающего импульса мульти¬вибратор вырабатывает один прямоугольный импульс, после чего возвращается в состояние устойчивого равновесия. Требования, предъявляемые к ждущим мультивибраторам, аналогичны требованиям к триггерам.
В режиме синхронизации на мультивибратор воздействует внешнее периодическое напряжение часто синусоидальной формы. При этом частота периодической последовательности прямоугольных импульсов, генерируемых мультивибратором, равна или в целое число раз меньше частоты синхронизирующего напряжения. При снятии синхронизирующего напряжения мультивибратор продолжает работать в автоколебательном режиме.
Мультивибраторы на биполярных транзисторах наиболее часто выполняют по симметричной схеме с коллекторно-базовыми связями (рис. 6.1,а). Как и для триггера, симметричность означает идентичность симметрично расположенных элементов, т. е. RK1=RK2, RБ1=RБ2, СБ1=СБ2, параметры транзисторов одинаковы. Как видно из рисунка, мультивибратор состоит из двух усилительных каскадов с ОЭ, выходное напряжение каждого из которых подается на вход другого. В схеме мультивибратора использованы транзисторы р-п-р-типа.
При подсоединении схемы к источнику питания Ек оба транзистора пропускают коллекторные точки, поскольку на базы через резисторы RБ1 и RБ2 подается отрицательное смещение. Однако такое состояние схемы неустойчивое. Из-за наличия в схеме положительной обратной связи выполняется условие ?Ку>1 и двухкаскадный усилитель самовозбуждается. Начинается процесс регенерации — быстрое увеличение тока одного транзистора и уменьшение тока другого транзистора.
Пусть в результате любого случайного изменения напряжений на базах или коллекторах несколько увеличится ток IK1 транзистора VT1. При этом увеличится падение напряжения на резисторе RK1 и коллектор транзистора VT1 получит приращение положительного потенциала. Поскольку напряжение на конденсаторе СБ1 не может мгновенно измениться, это приращение прикладывается к базе транзистора VT2,

Рис. 6.1. Симметричный мультивибратор на биполярных транзисторах:
a — схема; б — временные диаграммы
подзапирая его. Коллекторный ток IK2 при этом уменьшается, напряжение на коллекторе транзистора VT2 становится более отрицательным и, передаваясь через конденсатор СБ2 на базу транзистора VT1, еще больше открывает его, увеличивая ток IK1. Этот процесс протекает лавинообразно и заканчивается тем, что транзистор VT1 входит в режим насыщения, а транзистор VT2 — в режим отсечки. Схема переходит в одно из своих временно устойчивых состояний равновесия (квазиустойчивое состояние). При этом открытое состояние транзистора VT1 обеспечивается смещением от источника питания Ек через резистор RБ1, а запертое состояние транзистора VT2 — положительным напряжением на конденсаторе СБ1 , который через открытый транзистор VT1 включен в промежуток база — эмиттер транзистора VT2.
На временных диаграммах рис. 6.1, б описанные процессы соответствуют моменту времени t = 0. Теперь конденсатор СБ2 быстро заряжается по цепи +ЕK — эмиттер — база транзистора VTl — CБ2 — RК2 — ЕK до напряжения Ек. Конденсатор СБ1 заряженный в предыдущий период, перезаряжается через резистор RБ2 и открытый транзистор VT1 током источника питания Ек и напряжение на нем стремится уменьшиться до — Ек (см. график для UБ2). В момент времени t1 напряжение меняет знак, что вызывает отпирание транзистора VT2 и появление IK2. Увеличение тока IK2 приводит к процессу, аналогичному описанному ранее при увеличении тока IK1. В результате транзистор VT2 входит в режим насыщения, а транзистор VT1 — в режим отсечки (второе временно устойчивое состояние равновесия). В промежутке времени tx —12 происходит заряд конденсатора СБ1 и перезаряд конденсатора СБ2.
Таким образом, переходя периодически из одного временно устойчивого состояния равновесия в другое, мультивибратор, формирует выходное напряжение, снимаемое с коллектора любого транзистора, почти прямоугольной формы.
Еще одной распространённой схемой генераторов на логических элементах является схема мультивибратора. В этой схеме для реализации положительной обратной связи используется два инвертора. Каждый из усилителей осуществляет поворот фазы генерируемого сигнала на 180°. В результате реализуется баланс фаз. Схема мультивибратора приведена на рисунке 6.2.

Рисунок 6.2. Схема мультивибратора, выполненная на двух логических инверторах.
Коэффициент усиления каждого из усилителей определяется соотношением резисторов R2/R1 и R4/R3. В этой схеме возможна независимая регулировка частоты и скважности генерируемых колебаний. Длительность импульсов и длительность паузы между импульсами регулируется независимо при помощи RC цепочек R1 C2 и R3 C1. Период следования импульсов Т определяется как сумма двух времен заряда конденсаторов/
Если скважность генерируемых колебаний не важна, то можно упростить схему мультивибратора, использовав второй инвертор по прямому назначению. Так как при реализации схемы генератора нас интересует максимальный петлевой коэффициент усиления, то последовательный резистор мы тоже можем исключить. Для обеспечения автоматического запуска генератора в схеме остается резистор, включенный с выхода на вход первого инвертора. В этом случае схема мультивибратора примет вид, показанный на рис. 6.3

Рис. 6.3.Упрощённая схема мультивибратора.
В этой схеме возможно задавать только частоту генерируемых импульсов. Она будет определяться произведением R1 C1. Скважность генерируемых импульсов будет зависеть только от соотношения токов нуля и единицы выбранного логического элемента.
Период Т импульсов, вырабатываемых мультивибратором, определяется в первом приближении постоянной времени t = RC (Т = а t, где а обычно имеет значение 1 .2). Частоту следования импульсов можно оценить (с точностью до 10 %) из выражения f = 1/2RC.
Достаточно часто требуется получить генератор, выходная частота которого могла бы изменяться в достаточно широких пределах. В этом случае в качестве частотозадающего элемента в генераторе может быть использован элемент с изменяемыми параметрами, например варикап или полевой транзистор. Схема такого генератора, управляемого напряжением, приведена на рисунке 6.4.

Рисунок 6.4. Схема генератора, управляемого напряжением.
Учитывая, что сопротивление полевого транзистора может изменяться в пределах от 10 Ом до 10 МОм, генерируемая частота тоже может изменяться в десятки и сотни раз. Однако следует учесть, что такой генератор может быть использован только в цифровых схемах, так как его спектральные характеристики оставляют желать лучшего. Обычно такая схема используется в цепях умножения частоты внутри цифровых микросхем повышенной производительности. Примером специализированных микросхем — генераторов могут служить микросхемы 531ГГ1 и 564ГГ1.
В схеме на мультивибраторе можно использовать и кварцевую стабилизацию частоты. Для этого нужно кварцевый резонатор включить в цепь обратной связи. Схема мультивибратора с кварцевой стабилизацией частоты приведена на рис. 6.5.

Рис. 6.5. Схема мультивибратора с кварцевой стабилизацией частоты.

Мультивибратор в автоколебательном режиме

На рисунке 1 показана наиболее распространенная схема мультивибратора на транзисторах с емкостными коллекторно-базовыми связями, на рисунке 2 — графики, поясняющие принцип его работы. Мультивибратор состоит из двух усилительных каскадов на резиках. Выход каждого каскада соединен со входом другого каскада через кондеры С1 и С2.

Рис. 1 — Мультивибратор на транзисторах с емкостными коллекторно-базовыми связями

Мультивибратор, у которого транзисторы идентичны, а параметры симметричных элементов одинаковы, называется симметричным. Обе части периода его колебаний равны и скважность равна 2. Если кто забыл, что такое скважность, напоминаю: скважность — это отношение периода повторения к длительности импульса Q=Tи/tи. Величина, обратная скважности называется коэффициентом заполнения. Так вот, если имеются различия в параметрах, то мультивибратор будет несимметричным.

Мультивибратор в автоколебательном режиме имеет два состояния квазиравновесия, когда один из транзисторов находится в режиме насыщения, другой — в режиме отсечки и наоборот. Эти состояния не устойчивые. Переход схемы из одного состояния в другое происходит лавинообразно из-за глубокой ПОС.

Рис. 2 — Графики, поясняющие работу симметричного мультивибратора

Допустим, при включении питания транзистор VT1 открыт и насыщен током, проходящим через резик R3. Напряжение на его коллекторе минимально. Кондер С1 разряжается. Транзистор VT2 закрыт и кондер С2 заряжается. Напряжение на кондере С1 стремится к нулю, а потенциал на базе транзистора VT2 постепенно становится положительным и VT2 начинает открываться. Напряжение на его коллекторе уменьшается и кондер С2 начинает разряжаться, транзистор VT1 закрывается. Далее процесс повторяется до бесконечности.

Параметры схемы должны быть следующими: R1=R4, R2=R3, C1=C2. Длительность импульсов определяется по формуле:

Период импульсов определяется:

Ну а чтобы определить частоту, надо единицу разделить на вот эту вот хренотень (см. чуть выше).

Выходные импульсы снимаются с коллектора одного из транзисторов, причем с какого именно — не важно. Другими словами, в схеме два выхода.

Улучшение формы выходных импульсов мультивибратора, снимаемых с коллектора транзистора, может быть достигнуто включением разделительных (отключающих) диодов в цепи коллекторов, как показано на рисунке 3. Через эти диоды параллельно коллекторным нагрузкам подключены дополнительные резики Rд1 и Rд2.

Рис. 3 — Мультивибратор с улучшенной формой выходных импульсов

В этой схеме после закрывания одного из транзисторов и понижения потенциала коллектора подключенный к его коллектору диод также закрывается, отключая кондер от коллекторной цепи. Заряд кондера происходит через дополнительный резикRд, а не через резик в коллекторной цепи, и потенциал коллектора запирающегося транзистора почти скачком становится равным Eк. Максимальная длительность фронтов импульсов в коллекторных цепях определяется в основном частотными свойствами транзисторов.

Такая схема позволяет получить импульсы почти прямоугольной формы, но её недостатки заключаются в более низкой максимальной скважности и невозможностью плавной регулировки периода колебаний.

На рисунке 4 приведена схема быстродействующего мультивибратора, обеспечивающая высокую частоту автоколебаний.

Рис. 4 — Быстродействующий мультивибратор

В этой схеме резики R2, R4 подключены параллельно кондерам С1 и С2, а резики R1, R3 ,R4, R6 образуют делители напряжения, стабилизирующие потенциал базы открытого транзистора (при токе делителя, большем тока базы). При переключении мультивибратора ток базы насыщенного транзистора изменяется более резко, чем в ранее рассмотренных схемах, что сокращает время рассасывания зарядов в базе и ускоряет выход транзистора из насыщения.

Задачей студента является настроить собранный стенд – мультивибратор на частоту работу, согласно с результатами расчетов индивидуального задания на практической работе № 4. Настройка мультивибраторной установки указана в теоретическом обосновании ЛР.

По окончанию составить вывод о проделанной работе, приобретенных практических навыках.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с) .

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Пластиковое окно регулировка блокиратора
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector