Мультивибраторы - 7-

Мультивибраторы

Рассмотрим ситуацию, которая может иметь место в автогенераторах. Если в автогенераторе гармонических колебаний глубину положительной ОС тео­ретически приблизить к 100 % (β = 1), то синусоидальное выходное напря­жение должно превратиться в колебание прямоугольной формы. Такое явле­ние объясняется тем, что в колебательную систему за счет глубокой положи­тельной ОС вводится энергии больше, чем расходуется. Избытки этой энер­гии накапливаются в емкости и индуктивности и при достижении ею опреде­ленного значения, колебательная система автоматически резко пере­ключается. При этом накопленная в реактивных элементах энергия начинает расходоваться в активной нагрузке, и автогенератор гармонических колебаний превращается в релаксационный автогенератор (от англ. relaxation — релаксация, высвобождение, в данном случае энергии).

Автогенераторы релаксационных (импульсных) колебаний

Применение в релаксационных автогенераторах колебательных контуров воз­можно только при малом характеристическом сопротивлении реактивных эле­ментов, т. е. при низкой добротности контуров (поскольку необходима широкая полоса частот для импульсных сигналов). Поэтому в релаксационных автогенера­торах вместо колебательных контуров должна использоваться другая система, способная работать с импульсными сигналами. Такой системой может быть, в частности, апериодическое электрическое звено с одним энергоемким (накопи­тельным) элементом (обычно конденсатором), например, RC-цепь.

В отличие от автогенераторов гармонических колебаний, в которых про­цесс самовозбуждения и установления стационарного режима происходит в течение несколько периодов колебаний, в релаксационных автогенераторах сразу устанавливается стационарное значение амплитуды. При этом ни на какой фиксированной частоте колебаний нельзя говорить об условии баланса фаз — оно выполняется в достаточно широкой полосе частот.

Упрощенная структурная схема автогенератора релаксационных колебаний (рис. 6.17) состоит из источника питания, электронного ключа, накопителя энер­гии с цепью положительной обратной связи и поглощающей (активной) нагруз­ки. В этой схеме энергия источника питания через электронный (транзистор­ный) ключ поступает в накопитель энергии. Когда накапливаемая энергия достиг­нет определенного (достаточно высокого) уровня, ключ, благодаря наличию поло­жительной ОС, автоматически переключит накопительный элемент на нагрузку.

При уменьшении накопленной энергии до некоторого малого значения ключ вновь подключит источник питания к накопителю. Как правило, накопитель энергии является элементом времязадающей цепи и цепи ПОС автогенератора, определяющими длительность и период следования импульсов.

Следует отметить, что быстропротекающие (лавинообразные, регенератив­ные) процессы формирования фронтов и срезов выходных импульсов опреде­ляются параметрами транзисторов, а сравнительно медленные процессы, свя­занные с формированием длительности импульсов и паузы между ними, — в основном параметрами времязадающих цепей.