Опишите схему, принцип работы и применение мультивибратора

Схема транзисторного мультивибратора с коллекторно-базовыми ёмкостными связями.

Схема может находиться в одном из двух нестабильных состояний и периодически переходит из одного в другое и обратно. Фаза перехода очень короткая благодаря положительной обратной связи между каскадами усиления.

Состояние 1: Q1 закрыт, Q2 открыт и насыщен, C1 быстро заряжается базовым током Q2 через R1 и Q2, после чего при полностью заряженном C1 (полярность заряда указана на схеме) через R1 не течет ток, напряжение на C1 равно (ток базы Q2)* R2, а на коллекторе Q1 — питанию.

Напряжение на коллекторе Q2 невелико (падение на насыщенном транзисторе).

C2, заряженный ранее в предыдущем состоянии 2 (полярность по схеме), начинает медленно разряжаться через открытый Q2 и R3. Пока он не разрядился, напряжение на базе Q1 = (небольшое напряжение на коллекторе Q2) — (большое напряжение на C2) — то есть отрицательное напряжение, наглухо запирающее транзистор.

Состояние 2: то же в зеркальном отражении (Q1 открыт и насыщен, Q2 закрыт).

Переход из состояния в состояние: в состоянии 1 C2 разряжается, отрицательное напряжение на нём уменьшается, а напряжение на базе Q1 — растет. Через довольно длительное время оно достигнет нуля. Разрядившись полностью, С2 начинает заряжаться в обратную сторону, пока напряжение на базе Q1 не достигнет примерно 0,6 В.

Это приведет к началу открытия Q1, появлению коллекторного тока через R1 и Q1 и падению напряжения на коллекторе Q1 (падение на R1). Так как C1 заряжен и быстро разрядиться не может, это приводит к падению напряжения на базе Q2 и началу закрытия Q2.

Закрытие Q2 приводит к снижению коллекторного тока и росту напряжения на коллекторе (уменьшение падения на R4). В сочетании с перезаряженным C2 это ещё более повышает напряжение на базе Q1. Эта положительная обратная связь приводит к насыщению Q1 и полному закрытию Q2.

Такое состояние (состояние 2) поддерживается в течение времени разряда C1 через открытый Q1 и R2.

Таким образом, постоянная времени одного плеча есть С1 * R2, второго — C2 * R3. Это дает длительность импульсов и пауз.

Также эти пары подбираются так, чтобы падение напряжения на резисторе в условиях протекания через него тока базы было бы большим, сравнимым с питанием.

R1 и R4 подбираются намного меньшие, чем R3 и R2, чтобы зарядка конденсаторов через R1 и R4 была быстрее, чем разрядка через R3 и R2. Чем больше будет время зарядки конденсаторов, тем положе окажутся фронты импульсов. Но отношения R3/R1 и R2/R4 не должны быть больше, чем коэффициенты усиления соответствующих транзисторов, иначе транзисторы не будут открываться полностью

 

 

41. Приведите обозначение, схемную реализацию и применение логических элементов "НЕ".

Схема НЕ. Логическую схему НЕ обычно строят на основе транзисторных инвертирующих усилителей. На рис. 6.10 показана типичная принципиальная схема элемента НЕ в интегральном исполнении. Схема работает как обычный транзисторный ключ.

При отсутствии входного сигнала транзистор заперт отрицательным смещением на базу от источника uИП2.При подаче на вход схемы положительного импульса (высокого уровня напряжения — логической «1») тран­зистор отпирается и на выходе появляется отрицательный импульс (низкий уровень напряжения — логический «0»).

 

42. Приведите обозначение, схемную реализацию и применение логических элементов "И".

Схема И. Логическую схему И в интегральном исполнении обычно выполняют на диодах. Для компенсации ослабления сигнала или для развязки с нагрузкой на выходе такой схемы часто включают транзистор. Схема логического элемента 3И (на три входа) с возможностью расширения по И показана на рис. 6.11. Таким образом, диодный логический элемент И представляет собой последовательный диодный ключ с п входами.

При низком потенциале на всех входах (логический «0») все диоды открыты. При этом через резисторы R1, R2 и диоды проходят токи от источника питания Uип, замыкаясь через входы источников входных сигналов. Так как суммарное сопротивление R1+R2 много больше сопротивлений диодов, смещенных в прямом направлении, то напряжение на выходе 1 диодов (вывод базы транзистора), а также на выходе транзистора (вывод эмиттера) близко к нулю.

При поступлении на один из входов потенциала U > Uиn (логическая «1») соответствующий диод закры­вается. Однако остальные диоды открыты, а поэтому на выходе схемы сохраняется нулевой потенциал. Лишь когда на всех входах появится потенциал логической «1», все диоды окажутся закрытыми, токи диодов через сопротивление R1+R2 станут равными нулю и напряжение на выходе диодов (следовательно, на выходе схемы) скачком достигнет значения Uип (логическая «1»)