Рекомендации по расчету схемы ждущего мультивибратора

Предлагаемая ниже последовательность этапов расчета представляет по существу вариант эскизного расчета, при котором за основу принимаются номинальные значения выходных параметров схемы. Такой предварительный расчет позволит упростить последующие расчетные мероприятия по определению реальной нестабильности выходных параметров схемы, обусловленной температурным и технологическим разбросом ранее полученных значений элементов схемы.

Исходными для эскизного расчета являются следующие данные:

1) амплитуда выходного импульса U_М2; 2) длительность выходного импульса t_и; 3) сопротивление нагрузки R_н; 4) частота повторений импульсов запуска или их период следования; 5) длительности фронтов выходного импульса t_фн, t_фс; 6) стабильность параметров выходного импульса в заданных температурных условиях и изменений питающих напряжений.

Будем считать, что нагрузка включена в цепь коллектора транзистора VT2.

Предварительный расчет проводим в определенной последовательности.

1. Выбираем напряжения источников питания, исходя из соотношений

Е_к = 1.1…1.2 U_М2; Е_б = 0.1…0.2Е_к.

2. Выбираем тип транзисторов, параметры которых удовлетворяют условиям:

U_кэ доп U_кэ = E_к; U_кб доп U_кб = 2Е_к; < t_фс; I_к доп I_к2 = I_н.

Желательно выбирать транзисторы с небольшими значениями тепловых токов.

3. Рассчитываем сопротивление R_б, используя формулу (1.19).

4. По формуле (1.23) находим значение С_б, пренебрегая тепловыми токами.

5. Полагая время восстановления Т_в ~ 5R_к1C_б, находим R_к1.

6. По формуле (1.18) оцениваем значение R₂. Обычно величина R₂ выбирается в пределах 10…50 ком.

7. Из формулы (1.20) находим сопротивление R₁.

Из формулы (1.22) находим значение емкости С₁. Следует обратить внимание на то, чтобы конденсатор С₁, заряженный на этапе устойчивого состояния до уровня близкого к Е_к, успел полностью разрядиться через резисторы R₁, R₂.

7. Импульс запуска, в частном случае, представляет «длинный импульс» с амплитудой, близкой к Е_к. Параметры дифференцирующей цепи R_З, С_З выбираются таким образом, чтобы длительность импульса на входе диода не превышала длительности выходного импульса, т. е. 3R_З С_З < t_и. Величина емкости С_З обычно не превышает значения нескольких тысяч pF.

8. Проверяем влияние технологического и температурного разбросов элементов схемы на значения ее выходных параметров и при необходимости проводим уточняющие расчеты.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение схемы ждущего мультивибратора.

2. Поясните назначение элементов схемы одновибратора.

3. Запишите соотношения, обеспечивающие условия устойчивого состояния равновесия.

4. Запишите соотношения, обеспечивающие условия неустойчивого состояния равновесия.

5. Запишите выражения для определения выходных параметров схемы.

6. Какую роль играют тепловые токи транзисторов?

7. Как влияют изменения питающих напряжений и температуры на параметры выходных напряжений?

8. Поясните принцип запуска схемы рис. 1.5.

9. Можно ли осуществить запуск схемы рис.1.5 другим способом?

10. Поясните назначение конденсатора С₁ в работе схемы рис. 1.5.

11. Поясните процессы, имеющие место на различных стадиях работы схемы одновибратора.

12. Поясните понятие разрешающей способности схемы одновибратора. Чем она определяется?