Лабораторне заняття № 10 (2 год. )

ТЕМА: Дослідження роботи мультивібратора на ОП

 

НАВЧАЛЬНА МЕТА: вивчення особливостей роботи мультивібратора на операційному підсилювачі (ОП), побудова його часових діаграм, дослідження залежностей вихідного сигналу від параметрів схеми

 

ОБЛАДНАННЯ ТА ОСНАЩЕННЯ: ПЕОМ, програма Electronics Workbench

 

Рисунок 1 - Схема дослідження мультивібратора на ОП

 

ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ:

Мультивібратор – релаксаційний автогенератор напруги прямокутної форми, який працює за принципом заряду-розряду конденсатора. Для самозбудження мультивібратора використовується додатний зворотний зв'язок, при якому вихідна напруга мультивібратора подається на вхід.

Мультивібратори працюють у трьох режимах: автоколивальному, очікувальному та синхронізації.

В автоколивальному режимі мультивібратор має два квазісталих стани рівноваги і переходить із одного стану в інший самочинно під впливом внутрішніх перехідних процесів.

В мультивібраторі ланкою, що забезпечує режим генерації, є ланка додатнього зворотнього зв’язку (ДЗЗ), утворена дільником напруги R3,R4, і подана на неінвертуючий вхід ОП. Слабкий від’ємний зворотній зв’язок (ВЗЗ) утворюється резистором R2. Величини опорів цих резисторів впливають на глибину відповідних зворотніх зв’язків.

Так як мультивібратор має глибокий ДЗЗ, то при вмиканні живлення мультивібратор втрачає стійкість і на виході встановлюється одне із значень вихідної напруги ОП: або . Тривалість сформованих коливань визначається часом заряду-розряду конденсатора. Операційний підсилювач в схемі автоколивального мультивібратора на ОП працює практично як компаратор. Перемикання значення напруги вихідного сигналу ОП відбувається в залежності від того, на якому з входів ОП напруга виявляється більше в процесі заряду-розряду конденсатора.

 

ХІД РОБОТИ

 

1 Вивчити схему автоколивального мультивібратора на ОП, зображеного на рисунку 1. Назвати, на яких елементів він побудований, пояснити принцип формування прямокутних імпульсів.

2 Встановити перемикачем S1 ємність конденсатора С1=10 мкФ. Встановлюючи перемикачем S2 почергово опори резисторів R2=15 кОм (36 кОм), спостерігати зміну параметрів вихідного сигналу.

3 За осцилограмами виміряти період Т і частоту f коливань, тривалість вихідного імпульсу t_і і паузи t_П для обох варіантів підключення R2. Осцилограми сигналів з інвертуючого входу та виходу ОП замалювати для обох варіантів положень перемикача.

4 Встановити перемикачем S1 іншу ємність конденсатора С1=22 мкФ. Повторити дослідження за методикою 5.2 і 5.3 для цієї ємності.

5 Розрахувати скважність і частоту вихідних імпульсів з ОП:

;

Результати вимірювань і розрахунків занести до таблиці 1.

Таблиця 1

№ п/п	Ємність С, мкФ	tі, с	Т, с	Q	f, Гц

 

ЗМІСТ ЗВІТУ:

- титульний лист з назвою роботи та її виконавцем;

- мета роботи;

- перелік обладнання;

- схема мультивібратора на ОП;

- розрахунки часових параметрів мультивібратора;

- осцилограми;

- таблиця з результатами;

- висновки;

- відповіді на контрольні запитання.

 

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДО ЗАХИСТУ:

6 Який пристрій називається мультивібратором?

7 В яких режимах може працювати мультивібратор?

8 Чим визначається період коливань мультивібратора?

9 Яка ланка мультивібратора називається часозадавальною і чому?

10 Від чого залежить тривалість імпульсів на виході мультивібратора?

 

 

ПІДВЕДЕННЯ ПІДСУМКІВ І ОЦІНЮВАННЯ РІВНЯ ЗНАНЬ: По результатам виконання, оформлення лабораторної роботи робляться узагальнені висновки і оцінюється виконання, своєчасність і правильність оформлення звіту, з виставленням оцінки по п’ятибальній шкалі в журнал.

 

ВИКЛАДАЧ - Т.І.Ковальова