Мультивибратор. Расчет длительности импульсов

Министерство Образования Российской Федерации

Уральский государственный технический университет – УПИ

Кафедра Электрофизики

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №6

«Мультивибратор»

вариант №4

Студент: Коробщиков А.С.

Группа: Фт-45051

Преподаватель: Пономарев А.В.

Екатеринбург

2008

1. Схема эксперимента.

2. Расчет длительности импульсов.

Сравним с данными, полученными при помощи осциллограммы:

t₁=30.519-20.904=9.615 мс

t₂=42.202-30.543=11.659 мс

Если сравнить результаты, полученные при теоретическом расчете и полученные на практике, то можно сделать вывод, что они совпадают.

3. Форма и длительность сигналов на выходе определяется параметрами цепи: номиналом резисторов и конденсаторов. Заряд конденсатора не может происходить мгновенно (поэтому форма импульсов квазипрямоугольная), и длительность данного переходного процесса определяется как τ=RC. В связи с тем, что резистор и конденсатор первого транзистора имеют меньшие номиналы, постоянная времени заряда конденсатора будет меньше нежели, чем у второго транзистора. Поэтому нарастание напряжения на коллекторе транзистора Q2 происходит быстрее, чем на транзисторе Q1.

4. Немного изменим схему:  

Теперь красная линия на осциллографе показывает нам напряжение базы первого транзистора. Суть этой осциллограммы в том, что в то время как увеличивается коллекторный ток транзистора Q1, коллекторное напряжение падает. Это в свою очередь приведет к уменьшению напряжения базы Q2 и соответственно тока через него. Коллекторное напряжение Q2 увеличивается.

Таким образом, пока происходит заряд конденсатора С2 транзистор Q2 заперт, затем когда конденсатор зарядился, напряжение на базе поднялось до порогового уровня и транзистор открылся. В это время заряжается конденсатор C1. И так далее.

Еще раз, в тот момент, когда транзистор Q1 отпирается, потенциал обкладки 2 конденсатора С2 опускается до потенциала земли вместе с напряжением на коллекторе транзистора, но при этом разность потенциалов между обкладками остается на некоторое время неизменной. Поэтому потенциал обкладки 1 опускается до -11.2 В, запирая транзистор Q2 отрицательным напряжением на базе. После этого конденсатор С2 начинает перезаряжаться через резистор R4, подключенный к +12 В. Таким образом, теперь напряжение на базе транзистора Q2, стремится к +12 В с постоянной времени R4C2. Но в данном случае это напряжение никогда не достигается; как только напряжение на базе достигает +0,6 В, транзистор Q2, откроется и весь процесс начнется снова: конденсатор С1 создает на базе транзистора Q1 напряжение —11.2 В и начнет перезаряжаться через резистор R3.

5. Мультивибратор – релаксационный генератор, который может находиться в одном из двух состояний, и быстро переключаться из одного состояния в другое. Основой генератора является два каскада, связанные между собой таким образом, что на вход каждого каскада подается сигнал с выхода другого. Когда один каскад закрыт, другой в это время открыт пока эти условия не поменяются местами. Цепь самовозбуждается благодаря наличию положительной обратной связи. Суть в том, что транзистор переводится в режим запирания в случае разряда конденсатора. Конденсатор заряжается через переход база-эмиттер транзистора. Однако когда конденсатор заряжен, ему не остается другого выхода как разрядиться через резистор. В это время происходит заряд другого конденсатора.