АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Теоретические сведения. Мультивибратор (рис. 1) представляет собой импульсный автогенератор и предназначен для генерации периодической импульсной последовательности

Читайте также:
  1. III. ИСТОРИКО-ЛИТЕРАТУРНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ
  2. WWW и Интернет. Основные сведения об интернете. Сервисы интернета.
  3. А) Теоретические основы термической деаэрации
  4. А. Общие сведения
  5. А. Общие сведения
  6. А. Общие сведения
  7. А. Общие сведения
  8. А. Общие сведения
  9. Вопрос №19 Экономическая система: сущность, элементы, теоретические концепции.
  10. Вопрос. Локальные и глобальные сети ЭВМ. Основы компьютерных коммуникаций. Общие сведения об internet. Основные службы internet. Электронная почта.
  11. ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
  12. Глава. Теоретические аспекты семейного воспитания.

 

Мультивибратор (рис. 1) представляет собой импульсный автогенератор и предназначен для генерации периодической импульсной последовательности. Форма выходных импульсов мультивибратора близка к прямоугольной, а скважность находится в пределах от 2 до 20. Для таких генераторов характерно чередование интервалов времени, когда напряжение на выводах транзисторов изменяется медленно или не изменяется вовсе, с моментами лавинообразного и быстрого его изменения – перепадами.

 

 

Рис. 1

 

Рассмотрим работу мультивибратора в автоколебательном режиме (рис. 2, а-г). Электрическое состояние схемы, соответствующее моменту а, через определенный промежуток времени повторяется, что свидетельствует об автоколебательном характере процессов в мультивибраторе.

В момент а транзистор VT1 открыт (см. рис. 1), насыщен и напряжение UKVT1 на его коллекторе мало. При этом конденсатор С2 разряжен почти до нуля, а конденсатор С4 заряжен почти до напряжения Eк источника, причем его электрод, подключенный к базе транзистора VT1, заряжен положительно. Транзистор VT2 закрыт, напряжение на его коллекторе близко к напряжению источника Eк. Напряжение на базе VT2 приближается к нулю.

Сразу же вслед за моментом а напряжение на базе транзистора VT2 становится отрицательным, так как завершается разряд конденсатора С2 через насыщенный транзистор VT1, источник питания Eк и резистор R2.

Рис. 2

 

Появляется ток базы транзистора VT2, он начинает открываться. Напряжение на его коллекторе уменьшается из-за падения напряжения на резисторе R4, вследствие чего начинает закрываться транзистор VT1, так как напряжение на его базе также уменьшается. При этом напряжение на коллекторе транзистора VT1 увеличивается, что приводит к увеличению напряжения на базе транзистора VT2 и увеличению его базового тока IБ2, проходящего по цепи: + Eк (корпус), эмиттер – база транзистора VT2, параллельно включенные резисторы R1 и R2. В результате транзистор VT2 переходит в насыщение и напряжение на его коллекторе уменьшается до UКЭVT2min. К базе транзистора VT1 через насыщенный транзистор VT2 подключается заряженный почти до напряжения источника Eк конденсатор С4, и транзистор VT1 закрывается.



Процесс переключения мультивибратора в новое временно устойчивое состояние происходит лавинообразно и завершается в момент b (см. рис. 2, а-г).

В интервале времени bc в схеме происходят следующие процессы:

- напряжение на коллекторе транзистора VT1 сначала увеличивается по экспоненте, так как ток заряда Iз – конденсатора С2 создает падение напряжения на резисторе R1, уменьшающееся по мере заряда, а затем по окончании заряда коллекторное напряжение транзистора VT1 становится близким к напряжению источника Ек;

- напряжение UКЭVT2min на коллекторе транзистора VT2 мало;

- напряжение на базе транзистора VT1 положительное и уменьшается по экспоненте в соответствии с разрядом конденсатора С4 током по цепи: + С4, R3, к, + Eк (корпус), насыщенный VT2, -С4;

- напряжение на базе транзистора VT2 сначала увеличивается (точка b на рис. 2, г), а затем уменьшается по экспоненте до уровня, определяемого током, проходящим через резистор R2. Выброс и экспоненциальный спад напряжения объясняются тем, что ток заряда конденсатора С2 через переход эмиттер-база транзистора VT2 сразу же вслед за моментом а близок к току коллектора транзистора VT1 в режиме насыщения, а затем по мере заряда конденсатора С2 этот ток уменьшается по экспоненте, при этом одновременно уменьшается напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT2;

- по окончании заряда конденсатора С2 ток базы транзистора VT2 определяется сопротивлением резистора R2; этот ток должен быть достаточным для удержания транзистора VT2 в насыщении.

В момент с (см. рис. 2, в) конденсатор С4 разряжается до нуля и начинается процесс опрокидывания схемы в первое временно устойчивое состояние. При этом появляются токи базы и коллектора транзистора VT1, уменьшается напряжение на его коллекторе, он открывается и переходит в насыщение, а конденсатор С4 заряжается через эмиттерный переход транзистора VT1. Временно устойчивое состояние длится до момента е (см. рис. 2, г), пока конденсатор С2 не разрядится до нуля. Таким образом, электрическое состояние мультивибратора в момент е такое же, как в момент а, т. е. в схеме происходит автоколебательный процесс.

‡агрузка...

Длительности импульсов мультивибратора

 

, (1)

 

а частота и период их следования

 

; (2)

. (3)

 

Если номинальные значения времязадающих элементов схемы попарно одинаковы, т.е. R2=R3=R и С2=С4=С, мультивибратор становится симметричным и генерирует импульсы со скважностью 2. Временные параметры выходного сигнала симметричного мультивибратора определяют по формулам

 

. (4)

Длительность фронтов отрицательных перепадов на коллекторах транзисторов определяют по формулам

 

. (5)

 

Мультивибратор хорошо синхронизируется импульсами внешнего генератора, частота которых несколько выше частоты свободных колебаний (рис. 3, а, б). В автоколебательном режиме транзистор открывается в момент b. Синхроимпульс открывает транзистор несколько раньше – в момент а. При этом схема принудительно переходит во второе временно устойчивое состояние, при котором транзистор VT1 открыт и насыщен, а транзистор VT2 закрыт. Продолжительность этого состояния определяется постоянной цепи разряда конденсатора С2 через резистор R2. Затем схема возвращается в первое временно устойчивое состояние. При очередном импульсе синхронизации процесс повторяется. Таким образом, стабильность частоты колебаний мультивибратора определяется стабильностью частоты синхроимпульсов.

 

 

Рис. 3

 

Мультивибратор способен работать в режиме деления частоты (рис. 3, в, г). На базу транзистора VT1 подается импульсная последовательность Uвx, частота которой в несколько раз выше частоты свободных колебаний. Амплитуду импульсов подбирают так, чтобы принудительное опрокидывание схемы происходило под действием второго, третьего, четвертого импульса и т. д. Соответственно частота выходного сигнала будет ниже частоты входной импульсной последовательности Uвx в два, три, четыре раза и т.д.

Мультивибратор работает устойчиво при коэффициенте деления менее 10.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)