 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
На основе операционного усилителя
ГЕНЕРАТОРЫ И ФОРМИРОВАТЕЛИ ИМПУЛЬСОВ
Автоколебательные мультивибраторы
Автоколебательный мультивибратор или просто мультивибратор – это устройство, предназначенное для генерирования прямоугольных импульсов напряжения с заданными параметрами: частотой следования f, скважностью q, амплитудой 
.
Симметричный мультивибратор, выполненный
на основе операционного усилителя
Схема симметричного мультивибратора, выполненного на основе операционного усилителя (ОУ), приведена на рис.3.1,а, а передаточная характеристика ТШ, являющегося частью мультивибратора, приведена на рис.3.1,б.
 | ||||||||||
 | ||||||||||
 | |||
 | |||
а. б.
Рис.3.1
Операционный усилитель, совместно с резистивным делителем из резисторов 
и 
, образуют симметричный инвертирующий триггер Шмитта. Напряжение на конденсаторе 
является входным напряжением для ТШ. Рассмотрим работу мультивибратора. Временные диаграммы, поясняющие его работу приведены на рис.3.2.
Пусть в начальный момент времени t1 напряжение на выходе мультивибратора 
, где напряжение 
– максимальное положительное напряжение на выходе ОУ. Напряжение на неинвертирующем входе ОУ:
, (3.1)
где 
– коэффициент передачи делителя, а 
– напряжение срабатывания ТШ (см. раздел «триггеры Шмитта»). При этом конденсатор С заряжается током, проходящим по цепи: выход схемы – резистор 
– конденсатор С – общий провод. Напряжение на конденсаторе С возрастает по закону:
, (3.2)
где 
– постоянная времени, и в момент времени t2 достигает напряжения 
– порога срабатывания ТШ, определяемого (3.1). Триггер Шмитта переключается и на его выходе – выходе мультивибратора появляется низкий уровень напряжения 
, где напряжение 
– максимальное отрицательное напряжение на выходе ОУ. Напряжение на неинвертирующем входе ОУ:
|
Рис.3.2
, (3.3)
где 
– напряжение отпускания ТШ (см. раздел «триггеры Шмитта»). При этом конденсатор С начинает перезаряжаться током, проходящим по цепи: общий провод – конденсатор С – резистор – выход схемы. Напряжение на конденсаторе С убывает по закону:
, (3.4)
и в момент времени t3 достигает напряжения – порога отпускания ТШ, определяемого (3.3).Триггер Шмитта вновь переключается и начинается уже рассмотренный процесс заряда конденсатора С, описываемый (3.2).
Подстановка выражений (3.1) и (3.3) в (3.2) и (3.4), соответственно, позволяет определить длительность паузы 
и длительность импульса 
(рис.3.2), сумма которых равна периоду работы мультивибратора Т:
. (3.5)
Равная длительность импульса и паузы объясняется симметрией схемы.
Период Т, выраженный через параметры элементов схемы:
. (3.6)
Поиск по сайту: