5.2. Расчет одновибратора

Считаются заданными:

• напряжение питания Е_к и Е_см;

• тип триодов;

• температурные условия работы;

• длительность t_и импульса на выходе схемы.

Расчету подлежат элементы схемы, а также быстродействие устройства. Рекомендуется следующий порядок расчета:

1 – 6. Определяем величины R_К1, R_К2, R_2, R₃, U_{m вых,} С₁, С₂, С₄, R_Н и R₅ так же, как в пунктах 1 – 6 расчета триггера.

7. Находим сопротивление R_б2 из условия насыщения открытого транзистора VТ₂:

8. Рассчитываем емкость С₁ так, чтобы обеспечивалась заданная длительность импульса на выходе

9. Определяем предельную частоту входных импульсов

где время восстановления

5.3. Расчет мультивибратора

Считаются заданными:

• напряжение питания Е_к;

• тип транзисторов;

• температурные условия работы;

• длительность импульса на выходе схемы.

Расчету подлежат параметры элементов схемы. Рекомендуется следующий порядок расчета:

1. Определяем R_К1, R_К2, так же, как при расчете триггера

2. Выбираем R_б1, R_б2, С₁ по пунктам 7, 8 расчета одновибратора

3. Исходя из заданной длительности паузы, определяем

6. Настройка схем триггера, одновибратора, мультивибратора

6.1. Настройка триггера

Экспериментальные исследования начинаются с настройки триггера, для чего рекомендуется придерживаться следующего порядка.

1. Включить схему и проверить наличие питающих напряжений Е_к и Е_см непосредственно на шинах макета. Проверить знаки и установить заданную величину напряжений. Сигналы на вход схемы не подавать.

2. Подключить осциллограф на коллектор одного из транзисторов и убедиться в отсутствии возбуждения (генерации) в схеме.

3. Убедиться в наличии у схемы двух устойчивых состояний, для чего выполнить следующие действия:

3.1.Подключить вольтметр для измерения напряжения коллектора транзистора VТ₁ относительно “земли”. Замкнуть базу и эмитер транзистора VТ_1. При этом транзистор должен запереться и напряжение на его коллекторе принять величину, близкую к Е_к. Это состояние схемы должно сохраняться и после снятия замыкания. Затем замкнуть базу и эмитер транзистора VТ₂ (запереть VТ₂). Транзистор VТ₁ должен открыться – напряжение на его коллекторе должно принять величину порядка 0,5В. Это состояние схемы также должно сохраняться при снятии замыкании.

3.2.Проделать описанную работу, измеряя напряжение на коллекторе VТ₂.

При наличии двух устойчивых состояний можно переходить к настройке по п. 7. Если же два устойчивых состояния отсутствуют, то это значит, что в схеме имеется неисправность или погрешность в расчете. Поиск ведут в соответствии с пунктами 4 – 6 настоящий инструкции. Обнаружив и устранив ту или иную неисправность, возвращаются к проверке устойчивых состояний триггера.

Перед выполнением п. 4 рекомендуется еще раз проверить внешним осмотром правильность монтажа.

4. Исключить цепь запуска триггера, отключив один из диодов VD₁, VD₂. Если эта мера помогла, проверить исправность диодов и монтаж цепи запуска. Восстановить цепь и проверить наличие устойчивых состояний.

5. Замкнуть временной перемычкой коллектор и эмиттер транзистора VТ₁, т.е. имитировать его полное отпирание. Подключить вольтметр для измерения напряжения на коллекторе транзистора VТ₂ относительно “земли”. Транзистор VТ₂ должен быть заперт: u_К2Е_к.

Можно указать возможные причины не запирания транзистора VТ₂:

• перепутан номинал R_К2, причем взято сопротивление на несколько порядков больше расчетного (МОм или несколько сотен кОм);

• неисправен транзистор VТ₂; для проверки этой гипотезы нужно замкнуть базу и эмиттер VТ₂. Если при этом транзистор не закроется, выпаять его и проверить отдельно;

• велико сопротивление R₄ вследствие ошибки в расчете или из-за того, что данный экземпляр транзистора имеет ток I_к0 много больше номинального. Для проверке этой гипотезы зашунтировать R₄ сопротивлением, в 2 – 3 раза меньшим расчетного;

• конденсатор С₂ неисправен и шунтирует коллектор Т₂ на “землю”; для проверки этой гипотезы отпаять С₂;

• эмиттер и коллектор VТ₂ оказались короткозамкнутыми из-за ошибки в монтаже.

Если с транзистором VТ₂ все благополучно, переносят на него временную короткозамыкающую перемычку и проверяют VТ₁ и условия его запирания так же, как это было выше описано для VТ₂.

6. Сделать временную короткозамыкающую перемычку база – эмиттер транзистора VТ₁. Убедиться, что он полностью закрылся и проверить, открыт ли VТ₂.

Можно указать следующие причины неполного отпирания VТ₂:

• оборвана эмиттерная цепь транзистора;

• велико сопротивление резистора R₁ из-за ошибки в вычислениях или из-за того, что транзистор VТ₂ имеет много меньше значение , чем принималось в расчете. Для проверки этой гипотезы нужно зашунтировать R₁ меньшим сопротивлением (но не менее 5 – 10 кОм);

• неисправен VТ₂;

• мало R₄ из-за ошибки в расчете или перепутан номинал R₄.

Если с транзистором VТ₂ все благополучно, переносят на него закоротку и проверяют условия отпирания транзистора VТ₁.

7. Подать на вход триггера от импульсного генератора положительные импульсы длительностью 1 – 3 мкс с частотой 5 – 8 кГц, увеличивая амплитуду импульсов от минимальной до величины, соизмеримой с Е_к. Подать на вход Y осциллографа сигналы с выхода триггера. Если сигналы должной формы отсутствуют:

• проверить монтаж цепи запуска;

• проверить номиналы и попробовать заменить конденсаторы С₁ и С₂;

• проверить диоды VD₁ и VD₂, шунтируя их поочередно исправным диодом;

• проверить наличие входных сигналов после конденсатора С₃ и заменить его при необходимости.