18. Мультивибратор с нарастающим хронирующим напряжением

Входной сигнал, соответствующий логической единице, подается на входы первого и второго ЛЭ, т.е. е₁= е₂=1. Из рис. 1.72 входной и переходной характеристик элементов следует равенство (1.31). чтобы в исходном состоянии первый ЛЭ был открыт, нужно выбрать в качестве входной характеристики прямыеII илиIII. Если выбрана прямаяII, тоR₁>R_1max  r_ВХU_ПОР /(Е_К– е_Э0–U_ПОР). Если выбрана прямаяIII, тоI_ВХ'= 0.

Временные диаграммы для рассматриваемого режима работы мультивибратора представлены на рис. 1.75.

В исходном состоянии U_A  U_ВХ,U_ВХ(0)Е,U_А(0)Е.

В момент времени t = t₀на вход первого элемента подается запускающий импульс. СостояниеDD₁иDD₂сразу изменяется на противоположное, напряженияU_ВХ,U_ВЫХ2иU_Ауменьшаются, аU_ВЫХ1увеличивается. В результате диодVDоткрывается.

После момента t₀начинается процесс перезарядки емкости, который состоит из двух этапов:

1. ' = t₀ – t₁; на этом этапе диодVD открыт, и конденсатор перезаряжается по цепи "U_ВЫХ2– С –R₂ – VD";

" = t₁ – t₂; на этом этапе диодVD закрыт, и ток заряда конденсатора идет через параллельное соединениеR иr_ВХ.

В момент времени t = t₂напряжение на входе ЛЭ становится равным пороговому. Оба ЛЭ попадают в активную область, замыкается цепочка ПОС. в схеме возникает регенеративный процесс, в результате которого все элементы возвращаются в исходное состояние. Конденсатор С начинает заряжаться через сопротивленияR₁, R₂ и выход ЛЭ. Часть тока течет через входное сопротивлениеDD₁.

Чтобы определить длительность генерируемого схемой импульса представим схему мультивибратора как на рис. 1.76. КлючSзамкнут на интервале' = t₁ – t₀и разомкнут на интервале" = t₂ – t₁. Принимая экспериментальный характер переходных процессов в схеме на каждом этапе'и"заряда конденсатора, получим:

, (1.37)

где Т₁=CR₂,T₂ = C(R₂ + R₁||r_ВХ)постоянные времени контура.

В формуле (1.37) U_A'() = –e₀, U_A'(0) = U_ВХ.СТ.2– (U_ВЫХ2¹–U_ВЫХ2⁰).

Используя один из методов расчета цепей постоянного тока, получим:

, (1.38)

, (1.39)

, (1.40)

_ВОССТ= 1,6С(R₁ + R₂ + r_ВЫХ2) (1.41)

при К_З= 0,8.

Для снижения _ВОССТсопротивлениеR₁шунтируют диодомVD₁.

19. Автоколебательный мультивибратор

Схема автоколебательного мультивибратора представлена на рис. 1.77. Временные диаграммы работы такого мультивибратора представлены на рис 1.78.

Для получения автоколебательного мультивибратора свободный конец резистора R₁ подключают к выходу первого ЛЭ. НапряжениеU_ВЫХ1выполняет роль источника Е.

При R₁ < R_1maxоба ЛЭ находятся в квазиустойчивом состоянии. При этом на интервале₁схему мультивибратора можно рассматривать как схему ждущего мультивибратора с возрастающим хронирующим напряжениемU_A. В этом случае Е =U_ВЫХ1¹. На интервале₂схему можно рассматривать как ждущий мультивибратор с убывающим хронирующим напряжениемU_A, в этом случае Е =U_ВЫХ1⁰.

Для расчета периода колебаний на интервале ₁используется формула (1.34), а на интервале₂используется формула (1.37). В этом случае в (1.34) подставляем:

, (1.42)

а в (1.37) подставляем:

. (1.43)

Схему автоколебательного мультивибратора можно получить из RS-триггера, если в последнем заменить обе непосредственные связи на емкостные. Такая схема симметричного мультивибратора будет работать в режиме жесткого возбуждения, иметь большее количество навесных элементов, и в ней трудно обеспечить восстановление напряжения на конденсаторах в течение полупериода. Поэтому такая схема не получила широкого распространения.

35