|
|
Мультивибратор на биполярных транзисторахСтруктурная схема МВ состоит из усилителя К1, в цепь ПОС которого включён другой усилитель К2, рис. 4.2.
Наиболее распространённой и удобной в изображении по аналогии с симметричным триггером является схема мультивибратора с перекрёстными коллекторно–базовыми связями между каскадами, которая приведена на рис. 4.4.
МВ работает в автоколебательном режиме и характеризуется двумя состояниями квазиравновесия: в первом состоянии транзистор VT1 закрыт, а VT2 открыт и насыщен; во втором – наоборот. Переход из одного состояния в другое осуществляется лавинообразно, то есть с большой скоростью. В первом состоянии квазиравновесия, определяющем первый полупериод работы МВ, происходит зарядка конденсатора С2 (по цепи ЕП, RК1, С2, входное сопротивление насыщенного транзистора VT2 - Во втором полупериоде - зарядка конденсатора С1 с постоянной времени, также примерно равной При установившемся процессе автоколебаний МВ, одновременно с зарядкой конденсатора С2, в первом полупериоде, разряжается ранее заряжённый конденсатор С1 (через выходное сопротивление транзистора VT2 - Когда это напряжение достигает порогового уровня В результате развивается регенеративный процесс, завершающийся запиранием транзистора VT2 и переходом схемы во второе состояние квазиравновесия. Теперь разряжается конденсатор С2 через Второй полупериод колебаний завершается, когда напряжения на базе транзистора VT2 достигнет порогового (нулевого) уровня Временные диаграммы, поясняющие работу рассмотренной схемы мультивибратора, изображены на рис. 4.5.
мультивибратора
Длительность состояния квазиравновесия в первом полупериоде колебаний, когда транзистор VT1 закрыт, а VT2 открыт и насыщен, определяется выражением (для n-р-n транзисторов):
где
При схемной реализации МВ на транзисторах р-n-р типа выражение для
Длительность импульса для второго полупериода, когда транзистор VT1 открыт и насыщен, а VT2 закрыт, будет равна:
Выражения для длительностей
Период автоколебаний Т будет равен сумме длительностей полупериодов: Приведённые выражения для периода автоколебаний МВ получены без учёта длительностей фронтов Также следует отметить, что в интервале
Такое же условие должно быть выполнено и при зарядке С1:
Из полученных неравенств можно определить: а) условие по выбору величины коллекторного сопротивления: б) значение предельной скважности импульсов. Если выполняется условие:
Нестабильность периода автоколебаний определяется нестабильностью параметров элементов схемы и транзисторов. Температурная нестабильность работы генератора проявляется в уменьшении периода колебаний (увеличением частоты), так как с ростом температуры растёт обратный ток транзистора Так как длительность выходного импульса (период колебаний) МВ определяется временем изменения напряжения на базе транзистора от UМАКС (то есть ЕП) до порогового (нулевого) уро-вня Увеличение крутизны изменения напряжения на базе транзистора может быть достигнуто несколькими способами: - увеличением напряжения UМАКС, то есть увеличением напряжения источника питания ЕП; - увеличением напряжения ЕСМ в цепи смещения базы; - уменьшением времени 3τЭКВ, то есть применением транзисторов с лучшими частотными свойствами и величиной RБ:
Увеличение температурной стабильности работы МВ, умень-шением величины сопротивления RБ (увеличение крутизны) приводит к увеличению ёмкости конденсатора для заданной длительности импульса. Это увеличивает процесс восстановления МВ, и для его уменьшения нужно увеличивать коллекторный ток транзистора, то есть уменьшать сопротивление RК, что влияет на надёжный режим работы МВ. Поэтому стабилизацию длительностей импульсов (периода колебаний) можно осуществлять не только выбором соответствующих параметров элементов схемы мультивибратора, но и различными схемотехническими решениями.   Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
В соответствии с приведённой структурной схемой на рис. 4.2 изображена принципиальная схема простейшего автоколеба тельного МВ на биполярных транзисторах, рис. 4.3.
Мультивибратор бу-дет симметричным, если величины и параметры элементов усилителей на транзисторах VT1 и VT2 будут одинаковы.
) с постоянной времени, примерно равной 
.
.
и цепь ЕСМ, RБ1). По мере убывания разрядного тока, протекающего через RБ1, растёт напряжение на базе транзистора VT1 - UБ1.
(условно, - нулевого), происходит отпирание транзистора VT1, и рост его коллекторного тока приводит к выходу транзистора VT2 из режима насыщения и восстановлению петли положительной обратной связи (ПОС).
- напряжение на базе транзистора VT1, когда он вновь закроется, то есть по окончании 
;
- напряжение на базе VT1 в начальный момент времени, то есть это напряжение на конденсаторе С1 с обратным знаком;
- пороговое напряжение, при котором открывается транзистор VT1;
, 
- обратные токи коллекторных переходов транзисторов VT1 и VT2, измеренные в режиме холостого хода (при оборванных эмиттерах).
.
схемы симметричного МВ можно значительно упростить, приняв следующие допущения: 
, тогда:
.
.
, 
и времени рассасывания заряда в базах насыщенных транзисторов 
, поэтому они справедливы в тех случаях, когда длительности полупериодов импульсов 
. Из этого следует, что для того, чтобы напряжения на конденсаторе С2 и коллекторе закрытого транзистора VT1 успели достичь установившегося значения 
необходимо выполнить условие:
.
;
, то,подставив его в выражение для скважности Q и считая импульсы рабочими, те, которые снимаются на выходе транзистора VT2, получим выражение для значения максимальной скважности:
.
, и это уменьшает длительность состояния квазиравновесия.
.
Применение первых двух способов может привести к выходу из строя транзисторов вследствие превышения предельно допустимых электрических параметров их работы.