Временные диаграммы:
Переключение
транзисторов можно ускорить (форсировать)
с помощью ускоряющих конденсаторов
.
Т.к. конденсатор не может мгновенно
зарядиться (для
скачка напряжения его сопротивление
равно 0),
то скачки напряжения поступают на базу
транзистора той
же величины,
что и на коллекторе другого транзистора,
т. е. переключение триггера происходит
быстрее.
При
отсутствии конденсаторов скачок
напряжения поступает с коллектора на
базу другого транзистора через
резистор
(или
),
на котором происходит некоторое падение
напряжения, т. е. скачок напряжения на
базе будет меньше по величине, чем на
коллекторе, а, следовательно, переключение
займёт больше времени.
Источник
смещения
обеспечивает надёжное запирание
транзистора (+ от этого источника подаётся
на базу транзистора).
Триггер называется симметричным, если:
;
транзисторы одинаковы.
10.3.2 Мультивибратор
Мультивибратор – это генератор прямоугольных импульсов.
Прямоугольные импульсы имеют широкий спектр частот, отсюда и название мультивибратора – генератор множества колебаний.
Симметричный автоколебательный мультивибратор
Мультивибратор
представляет собой двухкаскадный
усилитель, построенный на транзисторах
ОЭ с цепью положительной обратной связи
(ПОС), осуществляемой через конденсаторы
и
(выход первого каскада через
соединен со входом второго каскада, а
выход второго каскада соединен со входом
первого через
).
Конденсаторы
совместно с токоограничивающими
резисторами
выполняют функции времязадающих цепей,
т.е. определяют длительность импульсов
и пауз.
Мультивибратор считается симметричным, если:
транзисторы
одинаковы.
При
подаче напряжения питания (
)
оба транзистора открыты (находятся в
активном режиме), т.к. на их базы через
подается отрицательный потенциал.
Однако такое состояние является
неустойчивым. Пусть по какой-либо причине
(например, из-за разброса параметров
транзисторов) увеличился ток
.
При этом увеличится падение напряжения
на резисторе
,
а, следовательно, коллектор
получит приращение положительного
потенциала. Т.к. напряжение на конденсаторе
мгновенно измениться не может (для
скачка напряжения сопротивление
конденсатора равно 0), то этот положительный
скачок напряжения передается на базу
,
подзапирая его. При этом ток
уменьшится, падение напряжения на
резисторе
также уменьшится, коллектор
получит приращение отрицательного
потенциала. Этот отрицательный скачок
напряжения через
передается на базу
,
еще больше его отпирая и т.д.
Этот лавинообразный процесс закончится, когда войдет в режим насыщения, а - в режим отсечки.
UК1
t1
t2
UКЭНАС1
0
t
-ЕП
UC1=UБ2
0
t
UК2 UКЭНАС2
0
t
-ЕП
UC2=UБ1
0
t
На
графиках описанные процессы соответствуют
моменту времени
.
Далее конденсатор начинает заряжаться по цепи:
.
В
этот момент конденсатор
,
заряженный в предыдущий период,
перезаряжается по цепи:
.
В
момент времени
напряжение
меняет знак, что вызовет отпирание
и появление тока
.
Увеличение тока
приводит к процессу, аналогичному при
увеличении тока
.
В результате
войдет в режим насыщения, а
-
в режим отсечки.
В
интервале времени
конденсатор
заряжается, а
перезаряжается.
В итоге мультивибратор формирует на выходах (на коллекторах обоих транзисторов) напряжение почти прямоугольной формы.