Эквивалентная схема мультивибратора с открытым транзистором V

В практических схемах можно брать ,и. Полученные таким образом мультивибраторы называют несимметричными. Длительность импульсов, определяемая временемибудет различной, например, при,(рис. 8).

Рис.8.

Импульс на выходе несимметричного мультивибратора

3. Основные параметры мультивибратора

1. Период , где

- время длительности импульса;

- время длительности паузы;

иможно рассчитать по формуле:

тогда

Для симметричного мультивибратора

2. Частота

3. Скважность – отношение периода к длительности импульсат.е.

Полученные импульсы с коллекторов транзисторов илиподаются на нагрузку, в данном случае на вход осциллографа.

4. Способы получения импульсов различной формы

Для получения импульсов различной формы сигнал с мультивибратора подаётся на дифференцирующую или интегрирующую цепь.

1. Дифференцирующая цепь состоит из последовательно соединённых ёмкости и сопротивления(рис. 9а).

Напряжение снимается с сопротивления . Входное напряжение;;;

При .

Продифференцируем полученное выражение: , откуда, тогда

(называется постоянной времени- цепочки), т.е. напряжение, снимаемое с сопротивленияпропорционально первой производной от входного сигнала.

Форма импульсов на выходе цепи зависит от соотношения и длительности входного импульса. Для дифференцирующей цепи возможны следующие случаи:

а) при на выходе получаются два коротких остроконечных импульса, соответствующих зарядке конденсатора в начале и разрядке конденсатора в конце входного импульса (рис. 9б)

б) при импульс проходит через цепь только с небольшим изменением формы вследствие того, что бóльшая часть входного напряжения падает на сопротивлении(рис. 9в).

2. Интегрирующая цепь состоит из последовательно соединённых ёмкости и сопротивления(рис. 10а).

Напряжение снимается с ёмкости :

;;;;;;

при ток в цепи.

Выходное напряжение , т.е. выходное напряжение пропорционально интегралу от входного сигнала. Форма сигнала на выходе цепи зависит от соотношенияи:

а) при на выходе получаются импульсы, отличающиеся от прямоугольных и состоящие из переднего фронта – повышение напряжения по экспоненте (заряд конденсатора) и заднего фронта – понижения напряжения по экспоненте (разряд конденсатора) (рис. 10б).

б) при применяются интегрирующие цепи для придания прямоугольным импульсам экспоненциальной формы (рис. 10в). Такие импульсы широко применяются в медицине для исследования и лечения поражённых мышц.

Рассмотренные интегрирующие и дифференцирующие цепочки носят название пассивных - цепей, т.к. состоят только из пассивных элементови. Для улучшения параметров импульсов, расширения их диапазона и усиления используются активные- цепи, включающие в себя, кромеиусилители на микросхемах. В медицинской аппаратуре используются, в основном, активные- цепи.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с рабочей схемой мультивибратора, начертить её в тетради.

2. Вычислить длительность импульса, паузы и скважность симметричного мультивибратора по формулам:

при .

3. Включить мультивибратор в сеть и подключить к его выходу осциллограф. На экране осциллографа получить устойчивое изображение импульсов и зарисовать в тетради в масштабе 1:1. Измерить длительность периода импульса (по числу делений) и рассчитать скважность импульса по формуле:

,

где и- число делений на экране осциллографа, приходящихся на период и длительность импульса

Полученное значение сравнить с теоретическим расчётом.

Примечание:переключатель конденсаторов должен находиться в положении 1, ключ Квыключен.

4. Подключить вход осциллографа к выходу базы транзистора , получить на экране устойчивое изображение и зарисовать в тетради временные диаграммы аналогично рис. 5. То же самое проделать и для базы транзистора.

5. Выполнить упражнение аналогично п.п. 2 и 3 для (положение переключателя 2) и для(положение переключателя 3).

6. Переключатель конденсаторов поставить в положение 4. ,,. Рассчитать теоретическидлительности импульса, паузы, периода и скважность несимметричного мультивибратора (см. пункт 2). Импульсы с экрана осциллографа зарисовать в тетради и определить скважность импульса аналогично пункту 3. Полученный результат сравнить с теоретическими расчётами.

7. Подключить вход осциллографа к выходу базы транзистора , получить на экране устойчивое изображение и зарисовать в тетради временные диаграммы несимметричного мультивибратора аналогично рис. 5. То же самое проделать и для базы.

8. Поставить переключатель конденсаторов в положение 1. Ключом Кподключить к выходу мультивибратора дифференцирующую цепь ((рис. 9а),) и интегрирующую цепь ((рис. 10а),). Вход осциллографа присоединить к выходу дифференцирующей цепи. Получить на экране устойчивое изображение импульсов и зарисовать их в тетради.

Аналогично все проделать для интегрирующей цепи. Вычислить постоянную времени для обоих случаев и сравнить с длительностью импульсарассчитанного в пункте 2.

60