Мультивибратор в автоколебательном режиме

Схема мультивибратора представляет собой двухкаскадный ключ с ОЭ.

Конденсаторы С_б1 и С_б2 входят во времязадающие цепи совместно с резисторами R_б1и R_б2 . Выходом являются коллекторные цепи Т1 и Т2.

Рис. 73. Мультивибратор с коллекторно-базовыми связями: а) принципиальная схема; б) временная диаграмма разряда конденсатора; в, г) эквивалентные схемы.

Пусть в начале процесса Т1насыщен, а Т2 заперт. Тогда U_к1 » 0,

U_б1 » 0. Напряжение с С_б2 с указанной полярностью приложено к переходу база-эмиттер транзистора Т2 и удерживает его в запертом состоянии. Для транзистора Т2имеем U_к2 » - E_к, U_б2 » U_Сб2, которое в первоначальный момент времени близко к +Е_к. Под действием отрицательного напряжения – Е_к конденсатор С_б2 перезаряжается (момент времени t=0на Рис. 74), напряжение на нем спадает по экспоненте. Цепь перезаряда: Т1 – С_б2 – R_экв.2 - (-Е_к). Здесь R_экв_.₂ = [(r_к2 + R_к2) R_б2] / (r_к2 + R_к2 + R_б2). При этом конденсатор С_б1 заряжается по цепи Т1 – С_б1 - R_к2 – (-Е_к).

По мере изменения заряда конденсатора в момент времени t₁ напряжение на С_б2 уменьшится до нуля, произойдет лавинный процесс опрокидывания.

Рис.74. Временные диаграммы напряжений в схеме мультивибратора

Т2 открывается и насыщается, а Т1 – запирается. Через базовую цепь Т2 – С_б2 - R_к1 – (-Е_к) происходит заряд конденсатора С_б2 и одновременно медленный перезаряд С_б1 по цепи: Т2 – С_б1 - R_экв_.₁ – (-Е_к).На этом завершилось формирование импульса на выходе первого транзистора. Длительность импульса может быть определена как

(9.1)

где:

Поскольку сопротивление закрытого транзистора r_к велико, (10⁵ – 10⁶ Ом) и

r_к >> R_к , а также с учетом R_б1 << r_к1и E_к >> I_ко R_б получим:

t_и1 = C_б1 R_б1 ln 2 » 0,7 R_б1 C_б1 (9.2)

Аналогично t_и2 = 0,7 R_б2 C_б2.Период колебаний равен T = t_и1 + t_и2.Амплитуда импульсов равна:

U_мак_с = E_к - I_ко R_к » E_к. (9.3)

Длительности импульсов t_и1и t_и2можно регулировать изменением параметров схемы. Скважность импульсов равна Q=(t_и1+t_и2 )/ t_и1 = 1 + (t_и2/t_и1). Скважность ограничивается временем полного заряда конденсатора с большей емкостью и для обычных транзисторов с b= 30 может быть не более 10.

Возможна ситуация, когда мультивибратор при подаче питания не сможет самовозбудится. Тогда надо подавать внешний запускающий импульс.

Для получения более плоской вершины импульса необходимо соблюдать условие: R_б1 < bR_к1 ; R_б2 < bR_к2.

Улучшить форму импульса, приближая ее к прямоугольной, можно применив схемы с отсекающими и фиксирующими диодами.

<24 25 262728 29 30 >

Дата добавления: 2015-03-23; просмотров: 913;