ТОП 10:

АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР НА ТРАНЗИСТОРАХ



Автоколебательные мультивибраторы используют в качестве генераторов прямоугольных импульсов с заданной длительностью и частотой повторения в тех случаях, когда нет жестких требований к стабильности этих параметров. Они относятся к классу астабильных устройств, не имеющих длительно устойчивых состояний равновесия.

Схема простейшего автоколебательного мультивибратора на биполярных транзисторах приведена на рис. 6. Схема имеет перекрестные коллекторно-базовые связи транзисторных каскадов, осуществляемые через конденсаторы С1 и С2. Благодаря этому, транзисторы находятся в противоположных состояниях (один насыщен, а другой заперт).

Рис. 6. Автоколебательный мультивибратор на транзисторах

Поскольку мультивибратор является автоколебательным, то рассмотрение его работы можно начать с произвольного момента времени. Для определенности возьмем момент времени, когда транзистор VT1 насыщен, а транзистор VT2 заперт, конденсатор С2 разряжен, а конденсатор С1 заряжен до напряжения Е (плюс на левой, минус – на правой обкладке конденсатора). При анализе работы мультивибратора будет показано, что в течение каждого периода колебаний такое состояние обязательно имеет место.

В схеме начнутся следующие процессы: а) процесс зарядки конденсатора С2 от источника питания +Е через резистор Rк2 и эмиттерный переход насыщенного транзистора VT1 (постоянная времени цепи заряда имеет значение tзар=С2Rк2); б) процесс разрядки конденсатора С1 через резистор Rб2 и насыщенный транзистор VT1 (постоянная времени разрядки tраз=С1Rб2). Как правило, сопротивление базовых резисторов гораздо больше, чем коллекторных. Поэтому процесс зарядки С2 происходит гораздо быстрее, чем процесс разрядки С1. Положительно заряженная обкладка конденсатора С1 через насыщенный транзистор VT1 подключена к общему проводу, а отрицательно заряженная обкладка – к базе VT2. Поэтому форма напряжения на базе VT2 соответствует форме напряжения на конденсаторе С1 при его разрядке. После того как С1 разрядится, напряжение на базе VT2 станет неотрицательным. При этом транзистор VT2 отпирается, появляется коллекторный ток, создающий отрицательное приращение напряжения на коллекторе VT2, которое через конденсатор С2 передается на базу VT1, выводит этот транзистор из насыщения и вызывает его переход в активный режим. Коллекторный ток транзистора уменьшается, напряжение на коллекторе получает положительное приращение, которое с коллектора VT1 через конденсатор С1 передается на базу VT2, вызывая его дальнейшее отпирание. Процесс переключения транзисторов происходит лавинообразно и заканчивается переходом мультивибратора во второе квазиустойчивое состояние.

В этом состоянии транзистор VT1 заперт, транзистор VT2 насыщен, конденсатор С1 заряжается от источника питания +Е через резистор Rк1 и эмиттерный переход насыщенного транзистора VT2, а конденсатор С2 разряжается через Rб1 и насыщенный транзистор VT2 на источник питания +Е. После разряда С2 происходит лавинообразное переключение транзисторов и схема переходит в то состояние, с которого было начато рассмотрение. Процессы в схеме повторяются. Это чередование состояний происходит с периодом Т (рис. 7).

Длительность импульса на коллекторе VT2 соответствует времени пребывания транзистора в запертом состоянии и определяется временем разрядки конденсатора С1

.

Длительность паузы соответствует времени пребывания транзистора VT1 в запертом состоянии и определяется временем разрядки C2

.

Длительность фронта выходного импульса равна времени зарядки конденсатора С2

.

Автоколебательный мультивибратор является симметричным, если Rк1=Rк2=Rк, Rб1=Rб2=Rб, С1=С2=С, а транзисторы VT1, VT2 относятся к одной группе и имеют близкие параметры. В этом случае

, .

Рис. 7. Временные диаграммы напряжений в схеме автоколебательного мультивибратора







Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.231.247.139 (0.003 с.)