80. Мультивибраторы.

Общие сведения о мультивибраторах Широко применяются устройства, форма выходного напряжения которых резко отличается от синусоидальной. Такие колебания называют релаксационными, следовательно, мультивибратор представляет собой разновидность одного из релаксационных генераторов. Мультивибратор (от латинских слов multim — много и vibro — колеблю) — релаксационный генератор импульсов почти прямоугольной формы, выполненный в виде усилительного устройства с цепью положительной обратной связи (ПОС). Различают два вида мультивибраторов: автоколебательные (не обладают состоянием устойчивого равновесия) и ждущие (обладают одним состоянием устойчивого равновесия и поэтому называются одновибраторы). Сущность работы мультивибратора – переключение энергии конденсатора C с заряда на разряд, от источника питания к резистору R. Это переключение осуществляется с помощью транзисторных ключей. Мультивибратор можно построить на базе биполярных транзисторов (БПТ), полевых транзисторов (ПТ), операционных усилителей постоянного тока (ОУПТ) и др. Временные диаграммы напряжений автоколебательного мультивибратора. Переходя периодически из одного временно устойчивого состояния равновесия в другое, мультивибратор формирует выходное напряжение, снимаемое с коллектора любого из транзисторов, почти прямоугольной формы.

Мультивибратор на ОУ: Резисторы R1 и R3 образуют цепь ООС, задают работу ОУ по постоянному току. Резистор R2 и конденсатор С1 – ПОС по переменному току, задают период колебаний. На осциллограмме показаны момент запуска и дальнейшая работа мультивибратора (1 – на неинвертирующем входе, 2 – на выходе ОУ). Генераторы на ОУ имеют лучшие параметры по сравнению с другими схемами. Для стабилизации частоты параллельно С1 включается кварцевый резонатор. При этом собственная частота RC генератора должна совпадать с резонансом кварца т. к. кварцевый резонатор может работать на гармонических частотах. Для генерации на гармонике используется соответствующий полосопропускающий фильтр в цепи ПОС.

81. Одновибраторы.

Мультивибратор в ждущем режиме называют одновибратором. Одновибратор представляет собой устройство с положительной обратной связью, имеющее одно устойчивое и одно временно-устойчивое состояние, формирующие одиночный прямоугольный импульс. Формирование импульса прямоугольной формы осуществляется одновибратором после поступления запускающего импульса, который переводит одновибратор из устойчивого состояния во временно устойчивое. Момент окончания временно устойчивого состояния определяется времязадающей цепочкой. Изменяя постоянную времени цепочки (плавно или скачком), можно регулировать длительность выходных импульсов в широких пределах. Поэтому одновибраторы широко применяются для формирования прямоугольных импульсов заданной длительности и амплитуды и для задержки импульсов на заданное время. Импульс отрицательный полярности с амплитудой, превышающей напряжение запирания, открывает транзистор VT1. Напряжение на его коллекторе получает некоторое положительное приращение. Так как напряжение на конденсаторе С1 мгновенно измениться не может, то это приращение положительного напряжения передаётся на базу транзистора VT2, запирая его. При этом уменьшается ток и падение напряжения на резисторе за счёт уменьшающегося тока , что способствует дальнейшему отпиранию транзистора VT1. Этот регенеративный процесс нарастает лавинообразно, заканчиваясь полным запиранием транзистора VT2, напряжение на коллекторе которого (выход мультивибратора) уменьшается почти до напряжения источника питания –E_к . Время запертого состояние транзистора определяется временем разряда конденсатора С1. После схема переключается в исходное состояние и ожидает следующий импульс.