Сам_раб_КЕ_3сем_1мод

,

або при , що часто виконується,

.

Аналогічно тривалість імпульсу на колекторі транзистора VТ1

,

або з обліком .

Період повторення імпульсів

У випадку симетричного мультивібратора, у якого С_б1 =С_б2 = С_б; R_б1 = R_б2 = R_б і, t_и1 = t_и2 = t_и, період повторення Т = 2 t_и  1,4 С_бR_б.

Амплітуда імпульсу на колекторі насиченого транзистора .

Тривалість імпульсів t_и1 і t_и2 можна регулювати шляхом зміни величини ємностей конденсаторів С_б1, С_б2 або опорі резисторів R_б1, R_б2, тобто шляхом зміни постійних часу часозадаючих кіл.

Скважністьобмежується часом повного заряду конденсатора з більшою ємністю через відповідний опір.

Тривалість фронту імпульсу в основному залежить від частотних властивостей транзистора. Тривалість зрізу імпульсу визначається часом заряду часозадаючого конденсатора t_с  3С_бR_б. Тому що звичайно часозадаючий конденсатор має порівняно більшу величину ємності, то тривалість зрізу виявляється в багато разів більше, ніж тривалість фронту імпульсу.

Транзисторні мультивібратори можуть працювати у твердому й м'якому режимі самозбудження. М'який режим характеризується обов'язковим виникненням генерації при включенні джерела живлення. У твердому режимі для виникнення автоколивань необхідний зовнішній вплив на схему, наприкладі мпульс, що запускає.

Твердий режим самозбудження спостерігається в мультивібраторах, коли при включенні джерела живлення обидва транзистора виявляються в насиченому стані й не мають підсилювальні властивості. У цьому випадку умови самозбудження не виконуються й автоколивання відсутні. Щоб уникнути твердого самозбудження, що неприпустимо в генераторах, що задають, необхідно запобігати сильному насиченню транзисторів. З іншого боку, щоб одержати імпульс із плоскою вершиною й стабільною амплітудою, необхідний насичений режим роботи транзисторів. Для насичення транзисторів варто виконувати умови R_б1  R_к1; R_б2  R_к2.

Щоб задовольнити наведені вище суперечливі вимоги, нерівності не повинні бути сильними. У цьому випадку транзистори по черзі будуть працювати в режимі насичення, але поблизу границі з активною областю.

Завдання

Розрахунок параметрів елементів схеми симетричного мультивібратора на транзисторах з колекторно-базовими зв'язками (рис. 2.3). У якості вихідних даних беруть: тип транзистора і його характеристик; амплітуду вихідних імпульсів U_вих; коефіцієнт насичення транзистора - S_нас; частоту повторення імпульсів f; опір навантаження R_н. За цими даними розраховують інші елементи схеми, а також напругу живлення Ек.

Рисунок 2.3 – Схема мультивібратора

Вхідні дані наведені в таблиці 1. У варіантах 1-5, 11-15, 21-25 надані транзистори р-n-р - типу, а в інших – транзистори n-р-n - типу. При перемальовуванні схеми потрібно привести відповідно до варіанта потрібний тип транзисторів, а також показати напругу потрібної полярності в джерела живлення.

Порядок розрахунку:

1. Виписують вихідні дані відповідно до номера варіанта.

2. Перекреслюють схему мультивібратора, зображену на рис. 2.3, з урахуванням типу транзисторів і полярності напруги живлення.

3. Вибирають напругу живлення відповідно до формули

.

4. Визначення опору резисторів . При цьому виходять із наступних міркувань:

а) для зменшення шунтуючої дії опору навантаження на амплітуду імпульсів повинна витримуватися умова .

б) оскільки в стані насичення через транзистор протікає струм, практично рівний , повинна витримуватися умова , де - максимально припустимий струм колектора транзистора;

в) при малому опорі зростає споживана схемою потужність, тому за інших рівних умов бажано брати по можливості більше значення , але при дуже великих зростає температурна нестабільність періоду коливань . Тому значення повинне перебувати в межах 300 Ом  3 кОм. На підставі викладених міркувань записують систему нерівностей і вибирають оптимальне значення .

Дійсна амплітуда імпульсів на колекторах транзисторів дорівнює , де - залишкову напругу на транзисторі в стані насичення. Звичайно для транзисторів =(0,1  0,2) В. Розраховують дійсну амплітуду імпульсів, уважаючи = 0,2 В. Вона повинна трохи перевищувати задане значення , оскільки на навантаженні амплітуда імпульсів зменшується внаслідок шунтуючої дії навантаження. Однак у даній роботі зменшення амплітуди не оцінюють.

5. Розраховують опір резисторів у ланцюгах баз R_Б. При цьому виходять із наступних міркувань. У стані насичення транзистора через ці резистори протікає струм бази, практично рівний (переконайтеся, чому це так). Щоб коефіцієнт насичення транзистора дорівнював , опір резистора R_Б повинен відповідати наступній умові:

.

Переконатися в справедливості наведеної формули можна, подивившись основні співвідношення в розділі курсу, де розглядається ключовий режим роботи транзистора. При цьому повинен бути гарантований вхід у стан насичення для всіх транзисторів, хоча їхні параметри мають розкид. У табл. 1 приводяться мінімальне й максимальне значення параметра транзистора h_21е, які гарантуються заводом-виготовлювачем. Для того щоб завжди задовольняти наведені умови, при розрахунку опору R_Б варто підставляти у формулу мінімальне значення h_21э, наведене в таблиці.

6. Розраховують ємності конденсаторів С_Б у часовстановлюючих ланцюжках на підставі спрощеної формули для симетричного мультивібратора:

7. Оцінюють ємність вихідного розділового конденсатора по формулі .

8. Визначають тривалість фронту вихідного імпульсу на рівні 90 % від амплітуди по формулі Переконуються, що . У противному випадку потрібно зменшити або збільшити .

9. Накреслити часові діаграми напруг (рис. 2.2) згідно до провідності транзисторів.

Таблиця 1.

Варіант	Тип транзистора	h21е	Iкmax, мА	Uвих, В	Rн, кОм	Sнас	f , кГц
1	МП21Д	60-200	50	8	10	1.3	5,2
2	МП20А	50-150	50	6	12	1,4	8,5
3	П416	20-80	25	5	18	1,7	18
4	ГТ308А	20-25	50	9	15	1,8	21
5	ГТ320В	80-250	150	4	24	1,2	32
6	КТ503А	40-120	150	8	10	1.4	16
7	КТ315Б	50-350	100	6	12	1,6	10
8	МП37Б	25-50	150	5	18	1,5	7,5
9	МП38А	45-100	150	9	15	1,4	9,0
10	КТ315А	20-90	100	4	24	1,3	28
11	ГТ321Г	20-60	200	15	8	1.4	16
12	МП25	13-25	50	12	11	1,6	10
13	МП26А	20-40	50	20	16	1,5	7,5
14	МП41	30-60	40	7.5	25	1,4	9,0
15	П416Б	90-250	25	6	30	1,3	28
16	КТ503А	40-120	150	8	18	1,7	5,1
17	КТ315Б	50-350	100	9	26	1,9	18
18	МП37Б	25-50	150	7	19	1,4	6
19	МП38А	45-100	150	6	22	1,2	7
20	КТ315А	20-90	100	12	38	1,3	15
21	МП21Д	60-200	50	15	8	1.4	16
22	МП20А	50-150	50	12	11	1,6	10
23	П416	20-80	25	20	16	1,5	7,5
24	ГТ308А	20-25	50	7.5	25	1,4	9,0
25	ГТ320В	80-250	150	6	30	1,3	28
26	МП38	25-55	150	10	18	1,4	4
27	КТ603Б	60-180	300	1,5	7	2,0	8
28	КТ513Е	50-350	100	8,5	16	1.6	14
29	МП35	13-125	150	5	30	1,1	5
30	МП36А	15-45	150	7	24	1,2	6

№ варіанту	Прізвище
1	Аргірова Марія
2	Вугнявий Олексій
3	Дурадажи Олег
4	Кіорогло Сергій
5	Клівець Сергій
6	Копач Ігор
7	Корчмар Олександр
8	Павлега Валерія
9	Попков Максим
10	Ткаченко Євген
11	Гусарський Владислав
12	Діхтяр Дмитро
13	Ільєв Владислав
14	Леонов Андрій
15	Пацієнко Ігор
16	Ромашов Дмитро
17	Січкаренко Євген
18	Сосновікова Даря
19	Халін Ілля
20	Цуркан Леонід
21	Васильєв Дмитро
22	Гнап Дмитро
23	Головченко Олександр
24	Грабчак Владислав
25	Дьяконов Дмитро
26	Іовчев Іван
27	Мазур Андрій
28	Негрецький Сергій
29	Олексієнко Павло
30	Ткачук Віталій