Основы радиоэлектроники: Лабораторный практикум. Часть 2, страница 20

          Автоколебательные мультивибраторы используются в качестве генераторов импульсов почти прямоугольной формы в том случае, если к стабильностиих частоты повторения и длительности не предъявляется жестких требований. Простейшая схема такого мультивибратора показана на рисунке 1.

       Если симметричные элементы схемы имеют одинаковые номиналы и параметры, то мультивибратор называют симметричным. В схеме нет постоянно устойчивых состояний, поэтому процессы, происходящие в ней, имеют много общего с процессами в ждущем мультивибраторе, находящемся во временно устойчивом состоянии.

Рисунок  1

          Начнем рассмотрение работы схемы, считая, что после очередного опрокидывания один из транзисторов, например VTI, находится в режиме насыщения (рисунке 2.). Для этого должно быть выполнено условие насыщения транзистора

R_б £  Е_о / I_б.мак.,

т.е. сопротивление резистора R_Б1 необходимо выбрать в соответствии с условием

R_б £  bR_К.

 

          Транзистор VT2 в это время находится в режиме отсечки, поскольку напряжение на его базе определяется отрицательным потенциалом, возникшим на правой обкладке конденсатора С1 после опрокидывания схемы. Далее конденсатор С1 начинает перезаряжаться от  источника питания через резистор R_Б2 и насыщенный транзистор VTI.

Рисунок 2

          Напряжение на его правой обкладке, т.е. на базе транзистора VT2, растет. Когда оно достигает напряжения отпирания транзистора VT2, в схеме происходит лавинообразное опрокидывание. Таким образом, длительность импульса напряжения на коллекторе транзистора VT2, как и в ждущем мультивибраторе, можно вычислить по формуле

.       

          Процесс формирования напряжения на коллекторе транзистора VTI, перешедшего в режим отсечки, определяется зарядом конденсатора С1 от источника питания через резистор R_K1 и эмиттерный переход насыщенного транзистора VT2, и следовательно, как и в ждущем мультивибраторе, описывается соотношением

.                                 

          Возникающее после опрокидывания большое отрицательное напряжение на базе транзистора VTI удерживает схему во втором временно устойчивом состоянии, при котором транзистор VTI находится в режиме отсечки, а транзистор VT2 - в режиме насыщения. Ввиду симметрии схемы процессы во время второго полупериода колебаний протекают аналогично процессам первого полупериода, только те­перь времязадающей является цепочка R_Б1С2.

          Амплитуда импульсов на коллекторах транзисторов практически равна напряжению источника питания U_m=E₀. Каждый из полупериодов генерируемых колебаний определяется в соответствии с соотношением (3)временными интервалами Т_И1=0,7R_Б2С1, Т_И2=0,7R_Б1С2. В случае симметричного мультивибратора С1 = С2 = С, R_Б1=R_Б2=R_Б, т.е. Т_И1=Т_И2, и период следования импульсов Т=Т_И1+Т_И2=1,4R_БC.

3 Экспериментальная часть

          Лабораторная работа по исследованию автоколебательного мультивибраторапроводится в следующей последовательности:

2.1. Собрать схему согласно рисунка 3:

С1, С2 - конденсатор 3300pF; R1 - резистор 4,7 кОм; R2 - резистор 47 кОм; R3 - резистор переменный 22 кОм; R4 - резистор 47 кОм; R5 - резистор 4,7 кОм; R6, R7 - резистор 8,2 кОм; VD1, VD2 - диод КД209А; VT1, VT2 - транзистор КТ315А; PS1 - осциллограф.

Рисунок 3

2.2. Установить необходимое напряжение питания на блоке ПГ и подключить схему к гнездам «+ 15 V», «0».

2.3. Подключив на выход осциллограф и, установив сопротивление резистора R3 минимальным, зарисовать осциллограмму выходного напряжения и определить амплитуду импульса, длительности импульса t_И и паузы t_П.

2.4. Вычислить скважность:

        

2.5. Вычислить период и частоту следования мультивибратора:

 .                                                                       

2.6. Изменяя величину базовых сопротивлений с помощью R3 или величины конденсаторов С1, С2, изучить, как изменяется частота колебаний и форма импульса.