2. Чем определяются уровни напряжений на выходе мультивибратора во время импульса и паузы между импульсами?

Несмотря на то, что обе обкладки каждого из конденсаторов подключены через сопротивления к одному и тому же напряжению ЕП, потенциалы, под которыми оказываются в каждый момент времени обкладки конденсаторов, будут различными. В рассматриваемый момент на правом по схеме выводе

конденсатора С2 действует напряжение ₂=EП, а потенциал левого вывода конденсатора С2 равен потенциалу базы открытого транзистора VT1.

Напряжение между базой и эмиттером открытого и насыщенного транзистора сравнительно невелико (порядка 1 В). Вследствие имеющейся в наличии разности потенциалов (т.к. EП>>1 В), конденсатор С2 в данное время заряжается, и в процессе заряда по нему проходит зарядный ток (этот ток протекает от источника EП через резистор RK2, конденсатор C2 и базо- эмиттерный переход транзистора VT1).

3. По какому закону изменяется напряжение на базе закрытого транзистора, как изменится этот закон в случае применения "охранных" диодов?

На базе закрытого транзистора VT2 действует отрицательный потенциал, из чего ясно, что IК2=0 и ₂= - ₂* ₂=

От возможного пробоя транзисторы защищены т. н. “охранными”

диодами VD3 и VD6.

При таком подключении диодов к транзисторам запирающее отрицательное напряжение на эмиттерно-базовом переходе транзистора не превышает прямого падения напряжения на диоде (порядка одного вольта).

Напряжение такой величины, более чем достаточное для надежного запирания транзисторов, никак не способно вызвать электрический пробой транзистора любого типа. Важно заметить, что при открывающем положительном потенциале на базе транзистора его “охранный” диод оказывается закрытым и не оказывает на работу защищаемого транзистора никакого влияния.

4. Проанализируйте, может ли внешняя нагрузка мультивибратора (подключаемая между коллектором одного из транзисторов и общим проводом) оказать влияние на значение периода формируемых колебаний.

Нагрузка мультивибратора должна подключаться параллельно одному из коллекторных резисторов, но ни в коем случае не параллельно транзисторному переходу коллектор-эмиттер. Нельзя шунтировать транзистор нагрузкой. Если это условие не выполнять, то как минимум - изменится длительность импульсов, а как максимум – мультивибратор не будет работать.

5. Чем ограничивается максимальная частота следования импульсов автоколебательного мультивибратора на биполярных транзисторах?

Максимально возможная частота следования генерируемых импульсов ограничена лишь быстродействием примененных транзисторов, диодов, значениями паразитных емкостей их p-n переходов и свойствами нагрузок, подключаемых к выходам мультивибратора. Лучших результатов можно добиться при использовании в схеме диодов Шоттки.

6. Пользуясь временными диаграммами, поясните как диоды VD1 и VD4 в схеме мультивибратора, изображенного на рис. 2, способствуют улучшению формы импульсов: нарисуйте для сравнения “плохую” и “хорошую” форму импульсов и объясните, за счёт каких процессов форма улучшается.

Для улучшения формы выходных импульсов введены диоды VD1 и VD4, коммутирующие цепи заряда и разряда конденсаторов С1 и С2, соответственно. В этой схеме заряд конденсаторов происходит через дополнительно введенные резисторы R2 и R5 (а не через коллекторные сопротивления R1 и R6), а разряд

– так же, как в схеме, приведенной на рисунке 1.

Здесь, как и в предыдущей схеме, при закрывании любого транзистора (например, VT2) его коллекторный ток уменьшается до нуля очень быстро. Отличие же состоит в том, что зарядный ток конденсатора С2 здесь не сможет протекать, как в ранее рассмотренной простейшей схеме, по сопротивлению коллекторной цепи транзистора (т. е. в данном случае через R6), поскольку на его пути оказывается обратносмещенный диод VD4. Поэтому ток через R6 прекращается сразу же после закрытия транзистора VT2, и напряжение на выходе “Вых.2” изменяется с почти нулевого до EП весьма резко. Заметим, что в другой фазе колебания, когда транзистор VT2 окажется открыт, диод VD4 не помешает прохождению необходимого разрядного тока конденсатора C2 от источника питания EП по цепи R4 – C2 – VD4 – VT2.

Следовательно, выходные импульсы, которые в схеме, изображенной на рис. 1, имели плавно нарастающий фронт (переход от нулевого уровня к уровню EП) и резкий спад, при работе схемы, изображенной на рис. 2, будут иметь одинаково резкие фронт и спад.