КП Маша / 3_ROZDIL

3 Мультивібратор на операційному підсилювачі в автоколивальному режимі

3.1 Короткі теоретичні відомості

Мультивібратор на операційному підсилювачі рисунок 3.1. Типова схема МВ на ОП складається з ОП, інтегрувальної RC-ланки і резистивного подільника, які вмикаються в коло зворотного зв’язку.

Рисунок 3.1- Мультивібратор на ОП

Автоколивальний режим (збудження генератора) забезпечується ПЗЗ, що охоплює ОП з виходу на неінвертуючий вхід дільником R1, R2. Часові характеристики вихідного сигналу визначаються RC-ланцюжком, увімкненим у коло НЗЗ: з виходу ОП на його інвертуючий вхід.

ОП тут фактично працює як компатор, порівнюючи значення напруг, що подаються на його інвертуючий та неінвертуючі входи.

Значення напруги на неінвертуючому вході є частиною вихідної напруги ОП. Для абсолютних величин це:

[B]. (3.1)

При роботі мультивібратора порівнюються фіксоване значення напруги, що здіймається з подільника, зі змінною напруги на конденсаторі, який намагається зарядитися до вихідної напруги ОП. Як тільки величина напруг змінюється, UВИХ змінює знак, а відповідно U0 також, а конденсатор починає заряджатися до нового значення і так надалі. На виході ОП формується прямокутна напруга типу «меандр» - коли тривалості її негативного t^- і позитивного t⁺ значень однакові. Період генерованих імпульсів становить:

[c]. (3.2)

Рисунок 3.2 – Часові діаграми роботи мультивібратора на ОП

3.2 Розрахунок мультивібратора на ОП

Дано:

Тип операційного підсилювача 140УД9, значення порогової напруги UП=βUНАС В, β=0,25 , ti=8 мс.

Розв’язування:

Визначаємо відношення опорів резисторів R1 та R2:

(Ом). (3.3)

Величина Rn.min вибирається згідно типу операційного підсилювача, Rn.min=1 кОм.

Сума опорів R1 та R2 повинна задовольняти співвідношення:

; (3.4)

;

R1=3R2

3R2+R2=1000…5000

(Ом).

Користуючись рядом стандартних опорів одержимо:

R1=3,3 кОм, R2=1,1 кОм. В додатку Д позначені, як R3 та R4.

Розраховуємо величину опору зворотного зв’язку RЗЗ :

(3.5)

Вибираємо RЗЗ=33 кОм, в додатку Д – R1.

Визначаємо ємність хронувального конденсатора С:

(нФ). (3.7)

З таблиці стандартних типономіналів ємностей C=470 нФ, в додатку Д позначена, як С1.

Визначаємо протяжність фронту та спаду генерованих імпульсів:

(мкс) . (3.8)