4 Лабораторная работа №3 Исследование ждущего мультивибратора

1. Цель работы

Исследование работы ждущего мультивибратора на биполярных транзисторах; определение временных параметров напряжения мультивибратора и их связи с номиналами компонентов схемы.

2. Подготовка к работе

Изучить принцип работы ждущего мультивибратора (ЖМ), научиться определять параметры времязадающей цепи.

3. Описание схемы

Схема ЖМ в формате EWB показана на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Схема ждущего мультивибратора с цепью запуска

ЖМ собран на транзисторах Q1 и Q2. Источник V1 вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов, которые с помощью дифференцирующей цепочки C2-R4 преобразуются в короткие разнополярные импульсы. Отрицательные из них проходят через диод VD1 на базу транзистора Q2 и вызывают его опрокидывание, то есть запускают рабочий цикл ЖМ, во время которого транзисторы противофазно переходят из режима насыщения в режим отсечки и наоборот. Времязадающая цепочка R2-C1 определяет длительность выходных импульсов, а цепочка R1-C1 – время восстановления. Выходное напряжение снимается с коллектора транзистора Q2, а при необходимости получения парафазных сигналов – с коллекторов транзисторов Q1 и Q2.

4. Задание к лабораторной работе

Изучить схему и принцип работы ЖМ на биполярных транзисторах. Исследовать форму выходных напряжений ЖМ. Определить связь значений компонентов схемы с временными параметрами выходного напряжения ЖМ.

5. Порядок выполнения лабораторной работы

5.1. Запустить программу EWВ. Открыть файл «мультивибратор.ewb».

5.2. Подключить клеммы осциллографа к источнику V1 и катоду диода VD1. Активизировать схему и зарисовать осциллограммы входного сигнала и импульсов запуска. Измерить их временные параметры.

5.3. Установить следующие значения компонентов ЖМ:

R1 = 5 кОм ; R2 = 20 кОм ; C1 = 1nF.

5.4. Подключить клеммы осциллографа к коллекторам транзисторов Q1 и Q2. Вновь активизировать схему и получить временные диаграммы выходных напряжений ЖМ. С помощью кнопок развертки и усиления привести осциллограммы к удобному для измерения виду. Зарисовать осциллограммы и измерить временные параметры выходных сигналов: длительность импульсов, длительность фронтов импульсов, время восстановления.

5.4. Увеличить сопротивление R1 до 8 кОм. Запустить схему и измерить время восстановления ЖМ. Сравнить его с полученным в п. 5.4.

5.5. Установить R1 = 5 кОм , а резистор R2 увеличить до 40 кОм. Запустить схему и измерить длительность импульса на коллекторе транзистора Q2. Сравнить его с полученным в п. 5.4.

5.6. Закрыть программу EWB.

6. Содержание отчета

6.1. Схема ЖМ с указанием значений номиналов компонентов и вариантов их изменения.

6.2. Осциллограммы напряжений в заданных точках схемы с соблюдением масштаба.

6.3. Числовые характеристики всех измеряемых величин.

6.4. Выводы по работе.

7. Контрольные вопросы

7.1. Какие элементы определяют длительность импульса ЖМ ?

7.2. Нарисовать форму выходного напряжения ЖМ при изменении значений элементов R1, C1, R2.

7.3. Что такое время восстановления ЖМ, какие элементы схемы определяют этот параметр?

7.4. Объяснить формы напряжений в измеренных точках.

7.5. Объяснить результаты эксперимента при изменении сопротивлений R1 и R2 .

7.6. Пояснить назначение ЖМ, какие функции он должен выполнять?