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
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.