4.7. Мультивибратор

В мультивибраторах, а также блокинг-генераторах (см. разд. 4.9) не используются резонансные LC-контуры. В мульти­вибраторе частота генерации определяется постоянными време­ни RС-цепей. Такие генераторы называют релаксационными; они широко используются в телевизорах, контрольно-измери­тельной аппаратуре и в других устройствах.

Рис. 4.7. Мультивибратор.

Мультивибратор обычно содержит два взаимно связанных транзисторных усилителя, у которых для возбуждения и под­держания колебаний выход второго усилителя подключен к входу первого, а выход первого — к входу второго. На рис. 4.7 показана типичная схема мультивибратора, построенного на транзисторах р — n — р-типа. Несмотря на симметрию схемы, токи транзисторов не будут одинаковыми. Предположим, что в момент включения источника питания ток транзистора Т₁ не­сколько больше тока транзистора T₂. Вследствие этого падение напряжения на резисторе R₂ будет больше падения напряжения на резисторе R₄. Так как напряжение источника коллекторного питания отрицательно, то вследствие изменения падений на­пряжений на резисторах R₂ и R₄ потенциал коллектора Т₁ ста­нет менее отрицательным, а коллектора Т₂ — более отрицатель­ным. Эти изменения через конденсаторы связи С₁ и С₂ переда­ются соответственно на базы транзисторов Т₂ и Т₁, что приведет к еще большему возрастанию тока коллектора Т₁ и к уменьше­нию тока коллектора Т₂. Эти изменения коллекторных токов происходят весьма быстро и приводят к насыщению транзисто­ра Г] и запиранию транзистора Т₂, после чего всякие изменения проводимости транзисторов прекращаются. В результате описан­ного процесса конденсаторы Ci и С₂ оказываются заряженными до напряжений, близких к Е_к (полярность напряжений указана на рис. 4.7). После прекращения изменений коллекторных токов конденсатор С₁ сравнительно медленно разряжается из-за про­текания через него небольшой части тока коллектора Т₁, прохо­дящего через резистор R₃ на источник Е_к. В результате этого положительный потенциал базы Т₂ уменьшается, затем стано­вится отрицательным и транзистор Т₂ отпирается. Это приводит к уменьшению отрицательного потенциала коллектора Т₂ и к образованию положительного перепада напряжения на базе Т₁. Этот быстро протекающий процесс длится до тех пор, пока тран­зистор Т₁ не войдет в режим отсечки, а Т₂ — в режим насыще­ния. Таким образом, возникает состояние, противоположное ис­ходному, которое затем в результате протекания процесса, по­добного описанному, вновь переходит в исходное. Таким путем поддерживаются колебания в мультивибраторе; их форма суще­ственно отличается от синусоидальной. Частота колебаний оп­ределяется постоянными времени R₃C₁ и R₁C₂.

Для того чтобы засинхронизировать частоту колебаний муль­тивибратора с частотой управляющего внешнего сигнала, этот сигнал подают на резистор R₅. Для возможности синхрониза­ции частота управляющего сигнала должна незначительно пре­вышать частоту собственных колебаний мультивибратора. Мультивибратор может также генерировать синхронизирован­ные колебания, частота которых в целое число раз ниже часто­ты синхронизирующего сигнала.

Выходной сигнал снимается с коллектора Т₂ через конден­сатор С₃. Выходной сигнал можно также снимать с коллектора ti, если подавать напряжение синхронизации на резистор R₆.