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 5

.                                             (5.11)

Для типового случая   и   , .  Тогда из  рис.5.14 следует

,   или  .

Стабильность частоты определяется отношением:

  .                                                          (5.12)

Изменение напряжения    с температурой составляет величину около  . Тогда, например, в диапазоне температуры   при напряжении  порядка 10 В  стабильность частоты релаксационных генераторов  не высока и достигает величины .   В качестве общих свойств соотношения (5.12) отметим независимость от постоянной времени   и улучшение стабильности с ростом напряжения Е ( в том числе раздельно для и ).

Синхронизация релаксационных генераторов

В ряде задач стабильность частоты релаксационных генераторов    (5.12)    оказывается недостаточной.  Общим способом решения проблемы является  использование внешнего  генератора импульсов, в котором приняты специальные меры стабилизации частоты, например, кварцевая стабилизация. Воздействие импульсов такого генератора на релаксационный генератор обеспечивает равенство частот их колебания, что называется синхронизацией.  Генератор импульсов стабильной частоты может использоваться  для синхронизации  различных устройств в составе сложной схемы, создавая для них общую временную шкалу. В таких случаях оправдывается достаточно высокая стоимость высокостабильных синхрогенераторов.

Принцип стабилизации релаксационного генератора показан на рис. 5.15. Импульсы синхрогенератора с высокостабильным периодом  подаются в базовую цепь  релаксатора таким образом, что появление синхроимпульса, приводящее к опрокидыванию схемы,  несколько предшествует моменту  опрокидывания схемы под воздействием собственного релаксационного процесса. После этого в релаксаторе происходят обычные процессы, приводящие через  интервал  к новому опрокидыванию схемы и началу нового релаксационного процесса напряжения . Повторный импульс синхрогенератора должен предшествовать  самостоятельному опрокидыванию релаксатора. Таким образом интервал между двумя импульсами синхрогенератора точно задаст величину периода колебаний релаксатора. Из сказанного следует, что период импульсов синхрогенератора должен быть немного меньше, чем минимальный период собственных колебаний релаксатора. Вследствие различия начальных периодов синхрогенератора и релаксатора после подключения момент появления синхроимпульса скользит вдоль диаграммы рис.5.15 и достаточно быстро приходит в требуемое положение (захват системы синхронизации). Заметим, что длительность  второго полупериода колебаний релаксатора не стабилизирована и изменяется в соответствии с (5.12).

            Режим деления частоты

В ряде случаев частота синхрогенератора и частота релаксатора могут находиться в кратном соотношении. Чаще всего это определяется заданной величиной частоты синхрогенератора, которая выбирается из условий обеспечения наилучшей стабильности. Частота синхронизируемого релаксатора при этом составляет кратную долю частоты синхрогенератора. Такой режим называется режимом деления частоты. Принцип деления показан на рис. 5.16. Импульсы синхрогенератора не оказывают влияния на релаксатор при значительном закрывающем напряжении на базе или когда транзистор находится в насыщении. Только в случае, когда импульс синхронизации подаётся  непосредственно перед моментом  опрокидывания релаксатора, он стимулирует этот процесс. На рис.5.16 в установившемся режиме длительность периода мультивибратора точно равна . Обратим внимание на то, что в режиме деления частоты на амплитуду синхроимпульса  накладываются ограничения снизу для эффективного захвата синхронизации и сверху для исключения срабатывания, например, по второму импульсу синхронизации (см. рис.5.16). В результате коэффициент деления частоты   практически не превышает величины  .

6. Ограничители  и  фиксаторы уровня