Некоторые варианты схем мультивибраторов

Улучшение формы выходных импульсов мультивибратора, снимаемых с коллектора, может быть достигнуто применением разделительных (отключающих) диодов в цепях коллекторов (Рисунок 3):

Через эти диоды параллельно коллекторным нагрузкам включены дополнительные резисторы. После запирания одного из транзисторов и понижения потенциала коллектора подключенный к его коллектору диод также запирается, отключая конденсатор от коллекторной цепи. Заряд конденсатора происходит через дополнительный резистор R_д, а не через коллекторный, и потенциал коллектора запирающегося транзистора почти скачком становится практически равным напряжению питания. Минимальная длительность фронта и спада коллекторных импульсов определяется в основном частотными свойствами транзисторов

Данная схема позволяет получить импульсы почти прямоугольной формы, но ее недостатки заключаются в более низкой максимальной скважности и невозможности плавной регулировки периода колебаний.

На рисунке 4 приведена схема быстродействующего мультивибратора , обеспечивающая высокую частоту автоколебаний. Резисторы R₁иR₂подключены параллельно конденсаторам, а резисторыR_Бвместе с резисторамиR_КиRобразуют делители напряжения, стабилизирующие потенциал базы отпертого транзистора (при токе делителя, превышающем ток базы). При переключении мультивибратора ток базы насыщенного транзистора здесь изменяется более резко, чем в ранее рассмотренных схемах, что сокращает время рассасывания зарядов в базе и ускоряет выход транзистора из насыщения.

Ждущие мультивибраторы

Почти любой мультивибратор, работающий в автоколебательном режиме и не имеющий состояния устойчивого равновесия, можно превратить в мультивибратор, имеющий одно устойчивое положение и одно неустойчивое положение Такие схемы называются ждущими мультивибраторами (встречаются также названия одновибратор, заторможенный мультивибратор, импульсный мультивибратор, релаксатор, релаксационное реле, кипп-реле).

Ждущий мультивибратор находит широкое применение в качестве нормирующего устройства, вырабатывающего один прямоугольный импульс с заданными параметрами при каждом поступлении внешнего запускающего импульса. Ждущий режим работы достигается введением в управляющую цепь электронного прибора одного из усилительных каскадов мультивибратора запирающего напряжения смещения. В результате этого нарушаются условия регенерации в схеме и она приобретает одно устойчивое состояние равновесия – состояние покоя, в котором система может находиться произвольно долго, до воздействия запускающего импульса, роль которого состоит в восстановлении условий регенерации; после развития регенеративного процесса мультивибратор в состоянии вырабатывать выходной импульс и при прекращении действия запускающего импульса. После генерации одного импульса мультивибратор возвращается в исходное состояние покоя.

Полный цикл работы ждущего мультивибратора состоит только из одного рабочего такта, который подразделяется на три основные стадии – стадию запуска, стадию формирования рабочего (выходного) импульса и стадию восстановления. В стадии запуска система подводится к состоянию, в котором начинает выполняться условие регенерации; эта стадия определяет некоторую задержку в формировании рабочего импульса относительно прихода запускающего импульса. В стадии восстановления система возвращается к исходному состоянию покоя, тем самым восстанавливается чувствительность мультивибратора к запускающим импульсам. Одной из основных характеристик ждущего мультивибратора является его разрешающее время Т_РАЗР-наименьший интервал времени между двумя запускающими импульсами, вызывающими срабатывание мультивибратора. Величина, обратная Т_РАЗР, называется быстродействием ждущего мультивибратора.

Рассмотрим работу одного из вариантов схем ждущего мультивибратора (рисунок 5):

До прихода через конденсатор С₁запускающего импульса положительной полярности транзисторVT₁заперт вследствие того, что напряжение на его базе меньше напряжения на базеVT₂, и эмиттерный ток транзистораVT₂создает наR_Э падение напряжения, запирающее транзисторVT₁.Приход запускающего импульса вызывает регенеративный процесс переключения схемы.

Когда схема находилась в устойчивом состоянии, конденсатор С_Бзарядился до напряженияU_C=U₀–U_БЭ2–i_К2R_Э. В конце регенеративного процессаVT₁открыт. Его напряжение коллектор-эмиттер мало, и напряжение на конденсаторе приложено между базой и эмиттеромVT_2. Напряжение база – эмиттер второго транзистораU_БЭ2=U_КЭ1–U_C. Вначале данное напряжение отрицательно, так какU_CU_КЭ1, но конденсатор С_Бразряжается и стремится перезарядиться. НапряжениеU_Cуменьшается, и когда конденсатор С_Бперезарядится настолько, чтоU_БЭ20,6 В, появляется ток транзистораVT₂. В этот момент начинается регенеративный процесс переключения в первоначальное устойчивое состояние. Схема находится в устойчивом состоянии до прихода следующего запускающего импульса.