2.1. Мультивибраторлар. Операциялық күшейткіштегі симметриялық мультивибратолар
Тікбұрышты формалы және тік фронттары бар импульстарды алу үшін релаксациялық генераторлар деп аталатын құрылғылар, немемсе мультивибраторлар кеңінен қолданылады. Мультивибраторлар келесі режимдерде жұмыс істейді: автотербелмелі, күтулі синхронизациялау және жиілікті бөлу. Мультивибраторлар көп жағдайларда келесі импульстық немесе цифрлық әрекетті жүйелердегі түйіндер мен блоктар үшін жүргізіп жібергіш кіріс импульстарды қалыптастыратын жөн сілтегіш генераторлар функциясын атқарады.
2.2 Операциялық күшейткіштің симметриялық мультивибраторы
Операциялық күшейткіштегі симметриялық мультивибратордың схемасы 2- суретте көрсетілген. Бұл мультивибратордың автотербелмелі жұмыс режимі операциялық күшейткіштің инвертирлік кірісіне конденсатор С мен резистор R-ден тұратын уақыт тағайындағыш тізбекті қосу арқылы жасалады.
2.2– сурет. Операциялық күшейткіштегі симметриялық мультивибратордың схемасы
t1- уақыт сәтіне дейін операциялық күшейткіштің кірістеріндегі кернеу U0 >0 деп алайық. Бұл операциялық күшейткіштің шығысында U шығ =-U- шығmax ,ал инвертирламайтын кірісінде U+ = -χ U- шығmax кернеулері болуын анықтайды, мұнда χ = R1/(R1+R2) – оң кері байланыс тізбегінің беру коэффициенті
Сұлбаның шығысында - U- шығmax кернеуінің болуы, R – резисторы арқылы С конденсаторы зарядтау процесіне себепші болады. Конденсатор астарларындағы кернеу полярлығы жақшасыз көрсетілген .t1 - уақыт сәтінде опрециялық күшейткіштің инвертирлайтын кірісінде экспанета бойынша өэгеретін кернеу инвертирламайтын кірістегі кернеу шамасына жетеді. U0 - кернеуі нольге тең болады, бұл жағдайда операциялық күшейткіштің шығысындағы кернеудің полярлығы өзгертеді: U шығ =-U+ шығmax . U+ - кернеуі белгісін өзгертіп χ U+ шығmax - ке тең болады, сонда U0 <0 болып өзгере бастайды. t1 уақыт сәтінен бастап конденсатордың -χ U- шығmax деңгейінен қайта зарядталуы басталады. Конденсатор R резисторы U+ шығmax деңгейіне қайта зарядталуға ұмтылады. Осы жолғы конденсатордың астарларындағы кернеу полярлығы жақшаның ішінде көрсетілген. t2 – уақыт сәтінде конденсатордағы кернеу χ U+ шығmax мәніне жетеді де, U0 кернеуі тағы нольге тең болып /себебі U0= U+ - U- /, бұл операциялық күшейткіштің қарама– қарсы күйге ауысып қосылуына әкеледі. Әрі қарай сұлбадағы процесстер жоғарыда айтылғандай қайталанады. Осы симметриялы мультивибратордың импульсының ұзақтығы tu=τln(1+2R1/R2), (17) егер U+ шығmax = U- шығmax деп есептесек, мұнда τ=CR.
Сурет-2.3 Интегралдаушы тізбек
Мультивибратор – периодты қайталап отыратын тік бұрышты формалы импульстардың генераторы деп аталады. Мультивибратор – автогенератор боп табылады және кіріс сигналсыз жұмыс істеу қабілеті бар.
3 – суретте көрсетілгендей, конденсатор С және R1R2 резисторлары RС интегралдаушы тізбекті құрайды: конденсатор зарядталғанда V1 диоды ашық, ток R1 резисторы арқылы өтеді, разрядталғанда V2 ашық, ток R2 резисторы арқылы өтеді. Е кернеу көзі – операциялық күшейткіштің кіріс тізбегі болып табылады. Операциялық күшейткіште компаратор R3R4 тізбегі арқылы оң кері байланыс боп жасалған. Компараторды ауыстырып қосқанда, оның шығысындағы зарыдтың тізбектерінде коммутация болады және конденсатор разрядталады, яғни операциялық күшейткіш бірнеше функцияларды орындайды: конденсатордың, компаратордың, кілттің зарядталу және разрядталу кернеуінің көзі.
2.4–сурет. Операциялық күшейткіштегі симметриялық мультивибратордың сұлбасы және оның жұмысын көрсететін уақыттық диаграмма.