3.2.4 Схемы генераторов на базе логических имс
Последнее время схемы релаксационных генераторов чаще всего выполняют на базе логических интегральных микросхем. Возможность такой реализации обусловлена тем, что каждый элемент представляет усилитель с общим эмиттером. То есть для выполнения условий самовозбуждения необходимо два логических элемента. Реализация обратной связи и задание параметров импульса осуществляется навесными элементами. Варианты схем генераторов приведены на рисунке 3.4.
а б
а – схема с парафазным выходом;
б – схема с повышенной стабильностью.
Рисунок 3.4 – Схемы мультивибраторов на логических элементах
Программа выполнения работы
3.3.1. Изучить принцип работы мультивибраторов на транзисторах, ОУ и логических элементах.
Исследовать экспериментально работу мультивибратора на ОУ.
Описание лабораторной установки
Для выполнения лабораторной используется сменное устройство УС7, схема которого приведена на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 – Схема устройства УС7
На DA1 выполнен мультивибратор на ОУ. С1, R4, R8 – времязадающая цепочка; R9, R10 – задание порогового напряжения и ПОС; R5 – балансировка ОУ; выходной сигнал мультивибратора подан на гнездо XS1.
На DA2 реализован инвертирующий усилитель на ОУ. На вход DA2 подается сигнал с конденсатора С1 с помощью потенциометра R1. Выход усилителя подключен к XS2. так как на С1 сигнал по форме близок к треугольнику (см. рисунок 3.2б), то схема на DA1, DA2 может быть использована как генератор треугольного напряжения.
С помощью R4 регулируется частота выходных сигналов, а R1 – амплитуда треугольного напряжения.
Методика выполнения работы
Включить питание, выставить среднее значение сопротивления R4. зарисовать осциллограммы выходного напряжения мультивибратора и на выводах 2 и 3 DA1.
Снять зависимость частоты выходного сигнала от величины сопротивления R4.
Рассчитать значение частоты выходного сигнала для двух значений сопротивления R4 (по указанию преподавателя) и сравнить с экспериментальными данными.
Для расчетов использовать выражение
,
где С1 = 1,0 мкф; R10 = 3,9 кОм; R9 = 100 кОм
Зарисовать осциллограммы на входе и выходе усилителя на DA2 (подвижной контакт R1 и гнездо XS2).
Содержание отчета
Отчет должен содержать краткие теоретические сведения о работе релаксационных генераторов; осциллограммы сигналов, зависимость F = f(R4) и таблицу экспериментальных и расчетных значений частоты мультивибратора, выводы.
Контрольные вопросы
3.7.1. Принцип работы мультивибратора на транзисторах.
3.7.2. Назначение диодов VD1, VD2 в схеме мультивибратора на рисунке 3.1б.
3.7.3. Схема и принцип работы мультивибратора на ОУ (Q ¹ 2).
3.7.4. Схема и принцип работы мультивибратора на ОУ (Q = 2).
3.7.5. Каким образом можно регулировать частоту выходного сигнала мультивибратора на ОУ ?
3.7.6. Принцип работы одновибратора с эмиттерной связью.
3.7.7. Принцип работы одновибратора с внешним смещением.
3.7.8. Схема и принцип работы мультивибратора на базе логических элементов.
3.7.9. Каким образом можно повысить стабильность частоты мультивибратора ?
3.7.10.Каким образом измерить частоту колебаний с помощью осциллографа ?