Определение областей применения различных интегральных микросхем в генераторах. Чертеж исследуемого устройства

Расчет элементов и параметров схемы.

Расчет мультивибраторов

R₁=20кОм

R₂=R₁/К_д=6600 Ом   (6,1 к)

R₃=t_и1/[Cln(1+2R₁/R₂)]= 8527,57 Ом

R₄=t_и2/[Cln(1+2R₁/R₂)]= 17055,14 Ом

t_и1=R₃C ln[1+(1-U_вых^-/U_вых⁺) R₁/R₂ ]=  92 мкс

t_и2=R₃C ln[1+(1-U_вых⁺/U_вых^-)R₁/R₂]  =  78.8 мкс

   Ждущий генератор

C_д=1500   пФ

R_д=10   кОм

t_и=R₃C ln[(1+R₁/R₂ )(1-U_д1/U_вых^-)] R₃C ln(1+R₁/R₂)= 60,62 мкс

t_восст=R₃C ln[(1+R₁/R₂ )(1-U_д1/U_вых^-)] R₃C ln(1+R₁/R₂)= 24,38 мкс

 4.  Экспериментальные зависимости.

1)  Симметричный мультивибратор.

При установке Е₀₁=0,7Е₀₁   (10,5 В):

t_и1=R₃C ln[1+(1-U_вых^-/U_вых⁺) R₁/R₂ ]=  88,96 мкс

t_и2=R₃C ln[1+(1-U_вых⁺/U_вых^-)R₁/R₂]  =  81,47 мкс на практике:

t_и1=104 мкс;         t_и2=84 мкс;

Большие расхождения t_и1 из-за другой емкости С (8,2) и сопротивлении R₃.

Проверка на минимальную частоту работы мультивибратора:

R3=950 кОм;       С = 1 мФ;

t_и1=4,5 с;          t_и2=0,5 с;   (значения неточные, так как измерялись по таймеру на часах)

Соответственно частота работы менее 1 Гц (0,2)

Несимметричный мультивибратор.

Ждущий генератор.

Выводы:

Симметричный мультивибратор:

Для идеального операционного усилителя эта схема должна выдавать прямоугольные сигналы с равной длиной положительного и отрицательного импульсов. Но на практике из-за неидеальности операционного усилителя получилась некоторая разница в длительностях этих импульсов (80 мкс и 75 мкс).

Несимметричный мультивибратор.

Этот мультивибратор, в отличии от симметричного, позволяет независимо настраивать длительности положительного и отрицательного импульсов. Поэтому, несмотря на неидеальность операционного усилителя, длительности обоих импульсов можно настроить с заданной точностью.

Ждущий генератор.

Данный генератор позволяет преобразовывать входные импульсы произвольной (в некоторых пределах) длины в импульсы заданной длины и амплитуды. Для амплитуды и длительности входного импульса существуют минимальные значения (для данной схемы это 15 В и 5 мкс). Если один из этих параметров становится меньше своего минимального значения, то генератор не срабатывает. Существование минимального значения амплитуды связано с тем, что для срабатывания генератора значение напряжения на неинвертирующем входе операционного усилителя должно стать меньше значения на инвертирующем входе. Существование минимального значения длины импульса обусловлено минимальным временем переключения операционного усилителя.

Общий вывод.

Использование симметричного мультивибратора ограничивается невозможностью независимой регулировки длительностей положительного и отрицательного импульсов, что не дает получить их одинаковую длительность при неидеальности операционного усилителя. Несимметричные мультивибраторы гораздо удобней для использования: они позволяют независимо изменять длительности положительного и отрицательного импульсов, в том числе и для получения импульсов равной длины. Ждущие генераторы могут быть использованы для  формирования управляющих импульсов заданной длительности и амплитуды из последовательности входных импульсов, длительности которых не обязательно постоянны.