3.4.4 Синхронизированный мультивибратор

Рисунок 3.37

При воздействии пере­менного напряжения на автоколебательную систему возможен режим, при котором частота генерируемых колебаний изменяет­ся и становится равной или кратной частоте воздействующего напряжения. Такое воздействие называют синхронизацией. Она необходима для строгой временной согласованности работы нескольких генераторов.

Использование кратковременных синхроимпульсов с крутым фронтом обеспечивает наиболее жесткое временное согласование синхронизируемых генераторов и синхронизирующего сигнала.

Обычно синхроимпульсы вводятся в цепь базы (рис. 3.37, а). До их поступления мультивибратор генерирует колебания с пери­одом Т. Пусть в момент t₁когда положительное напряжение на базе транзистора имеет еще большое значение (рис. 3.37, б), посту­пает первый отрицательный синхроимпульс. При этом понизившееся напряжение оказывается еще выше уровня отпирания тран­зистора и состояние схемы сохраняется прежним: транзистор VT1 остается запертым, транзистор VT2 — отпертым, а конден­сатор С2 продолжает разряжаться. Аналогично действует и вто­рой синхроимпульс. Третий, четвертый, пятый и шестой импуль­сы поступают на базу транзистора VT1, когда он открыт, и по­этому не вызывают опрокидывания схемы.

Седьмой синхроимпульс вызывает опрокиды­вание схемы на время ∆tраньше, чем оно наступило бы самосто­ятельно.

Так как продолжительность открытого состояния транзистора VT1 остается неизменной (она по-прежнему определяется скоростью разрядки С2), то и следующее самостоятельное опрокидывание схемы (в момент t₃; рис. 3.37, б) произойдет на время∆tраньше. В результате напряжение на базе запертого транзистора VT1 достигнет низкого уровня к моменту поступления восьмого импульса, которым схема вновь опрокинется преждевременно.

Аналогичное состояние наступит в схеме к моменту прихода де-

вятого, десятого и всех последующих импульсов, т. е. схема начнет работать в режиме синхронизации.

При этом продолжительность запертого состояния транзистора VT1 и период колебаний в целом с момента времени t₂определяются частотой поступающих синхроимпульсов.

Устойчивая синхро­низация происходит, когда частота следования синхроимпульсов больше собственной частоты колебаний мультивибратора . Обычно (1,2÷1,4) .

В схеме происходит пере­ходный процесс, который в рассмотренном случае длился в тече­ние времени .Амплитуда синхроимпульсов существенно влияет на длительность этого процесса. При большой амплитуде синхроимпульсов напряжение на базе запертого транзистора уже в момент оказалось бы ниже нуля и схема бы опрокинулась первым синхроимпульсом.

3.4.5 Мультивибратор в режиме деления частоты

В том случае, когда мультивибратор работает в режи­ме деления частоты, т. е. частота колебаний на выходе муль­тивибратора в целое число раз меньше частоты следования син­хроимпульсов. Пусть первый синхроимпульс воздействует на схему (рис. 3.37, а)в момент времени t₁(рис. 3.37, в). Второй синхроимпульс отпирает транзистор VT1 раньше, чем он открыл­ся бы самостоятельно. Начиная с этого момента, каждый третий синхроимпульс (4, 8, 11-й и т. д.) опрокидывает схему, вследствие чего период вынужденныхколебаний мультивибратора

Отношение частоты синхронизирующего напряжения к часто­те вынужденных колебаний мультивибратора называют коэф­фициентом деления частоты:

Коэффициент пи период существенно зависят от ампли­туды синхроимпульсов. Если амплитуда синхроимпульсов была бы больше показанной на рис. 3.37, в),то транзистор VT1 открылся бы первым импульсом и далее отпирался каждым вторым им­пульсом. В этом случае п = 2 и = 2 .

Для получения большого п необходимо уменьшать амплитуду синхроимпульсов. Однако при небольшой амплитуде синхро­импульсов на коэффициенте деления может сказаться нестабиль­ность собственных колебаний мультивибратора.

Практически коэффициент деления п выбирают не более 5—6. Для получения большего коэффициента деления применяют несколько релаксационных делителей, включенных последователь­но. Их коэффициенты деления обеспечивают общий заданный коэффициент .