Релаксационные генераторы. Общие сведения о релаксационных генераторах. Симметричный транзисторный мультивибратор. Автоколебательный мультивибратор с одним конденсатором. Заторможенные (ждущие) мультивибраторы. Блокинг-генератор. Стабильность частоты релаксационных генераторов. Ограничители и фиксаторы уровня, страница 2

При необходимости устранения этого недостатка можно использовать незначительное усложнение схемы (рис.5.4). В этой схеме при закрытии  закрывается и диод Д , поскольку к его аноду присоединён разряженный конденсатор. Напряжение на коллекторе при этом устанавливается со скоростью регенеративного процесса (скачкообразно), а требуемый ток заряда конденсатора протекает через резистор  и базу транзистора .  При насыщенном  резисторы  и  соединены параллельно.

5.3. Автоколебательный мультивибратор с одним конденсатором

С целью уменьшения массо-габаритных  показателей часто желательно использовать схему с одним конденсатором. Пример такой схемы показан на рис.5.5.  Если транзистор   находится в отсечке, то транзистор  может быть в насыщении за счёт тока в цепи :   источник , резистор , конденсатор С,  база .  По мере заряда конденсатора этот ток уменьшается и при достижении уровня тока базы насыщения :

транзистор  выходит из насыщения, завершая этим первый полупериод колебаний Возрастающее напряжение на коллекторе   выводит  из отсечки, что приводит к уменьшению его коллекторного напряжения, которое по цепи положительной обратной связи через конденсатор передаётся на базу , ещё более закрывая его. Развивающийся регенеративный процесс завершается переходом  в отсечку. Транзистор  при этом должен быть в насыщении,  что реализуется при  (для простоты сейчас считаем сопротивление  большим). Тогда напряжение на конденсаторе  отрицательной полярности будет поддерживать транзистор  в отсечке. Величина этого напряжения будет убывать в процессе перезаряда конденсатора источником питания через резистор . (Заметим, что при расчёте вместо напряжения  следует использовать напряжение эквивалентного генератора с учётом сопротивлений  и ).  Этот  этап работы мультивибратора окончится, когда напряжение на перезаряжающемся конденсаторе достигнет напряжения  .  Тогда   выйдет из отсечки и регенеративный процесс опрокидывания приведёт его в состояние насыщения за счёт тока через коллекторную цепь закрывшегося транзистора . Суммарная длительность двух рассмотренных этапов составляет период колебания мультивибратора.

Рассмотренный принцип построения автоколебательных мультивибраторов реализуется в коммерческих интегральных микросхемах с использованием инвертирующих логических элементов и навесных конденсаторов как показано на рис.5.6. Для таких изделий частота повторения обычно задаётся в технических характеристиках как функция ёмкости навесного конденсатора, например, как

.

Возможно также использование навесного резистора  с большим сопротивлением для получения низкочастотных колебаний.

5.4. Автоколебательный мультивибратор на операционном усилителе

Поскольку для построения автоколебательного мультивибратора необходима схема с положительной обратной связью, способная к регенеративному переключению между возможными состояниями, то автоколебательный мультивибратор нетрудно построить с использованием схемы триггера на операционном усилителе (рис.4.16). В этой схеме процесс релаксации можно организовать путём перезаряда конденсатора в цепи обратной связи по неинвертирующему входу (рис.5.7). Пороговые напряжения   и  для этой схемы определены по (4.13). При напряжении на выходе операционного усилителя   конденсатор в схеме рис.5.7 заряжается (рис.5.8).  При достижении порога  триггер переключается и  на выходе устанавливается напряжение -.  Начинается процесс перезаряда конденсатора к этому уровню, который заканчивается при достижении порога . Триггер вновь переключается и начинается процесс заряда конденсатора. Согласно диаграммам рис.5.8  полупериод

 .                                         (5.5)

Для получения колебаний с неравными полупериодами можно использовать цепочку с диодом (штриховая линия на рис.5.8).

5.5. Заторможенные (ждущие) мультивибраторы