5. Одновибратор.
Мильтивибратор может работать не только в режиме автоколебаний, но и в режиме генерации одиночных импульсов с внешним запуском. Такие схемы принято называть одновибраторами или ждущими мультивибраторами. Они предназначены для формирования импульса заданной длительности и амплитуды. Входной запускающий сигнал может быть маломощным и любой длительности. В основу схемы одновибратора, построенного на операционном усилителе, положена схема мультивибратора (рис. 19,а).
Рис. 19
Ждущий
режим работы мультивибратора задается
включением параллельно конденсатору
С диода VD.
Запуск одновибратора во временно
устойчивое состояние осуществляется
по цепи конденсатора С1. Длительность
импульса на выходе одновибратора
определяется процессами заряда-разрада
конденсатора С, т. е. параметрами RC-цепи:
,
(рис. 19,б).
6. Мультивибратор. Симметричный мультивибратор
В цифровой технике имеет место применение различного рода и назначения генераторы импульсов. Примером может служить симметричный мультивибратор, схема которого приведена на рис. 18,а.
Рис. 18
Реализован он на основе компаратора с положительной обратно связью на сопротивлении R, которая совместно с конденсатором C создает колебательный режим работы компаратора. Параметры времязадающей цепи R-C определяют частоту выходных импульсов (рис. 18,б):
.
Рассмотрим схему построения генератора импульсов, например, мультивибратора. В схемном решении мультивибратора используются усилительные свойства инверторов. Чтобы обеспечить возникновение и существование устойчивых автоколебаний, следует исходно вывести инверторы по постоянному току на линейный участок его передаточной характеристики – участок между уровнями 0 и 1, на котором инверторы работают как инвертирующие усилители входного сигнала. Созданная положительная обратная связь с помощью резистора и одного или двух конденсаторов определяет частоту колебаний выходного напряжения (рис.4). Она же обеспечивает стабилизацию режима по постоянному току. Вход V управляет работой мультивибратора, если V = 0, то Uвых.= 0, т. е. генерация выходных импульсов отсутствует.
Рис. .4. Схема мультивибратора
Входной управляющий сигнал V = 1 запускает мультивибратор. Период колебаний выходного напряжения определяется параметрами R-C цепочки в цепи обратной связи – Ткол = а · τ, где τ = R · C и а = 1…2.
Примером генератора гармонических колебаний может служить генератор, схема которого представлена на рис. .5 Генератор представляет собой мультивибратор, задающим элементом колебаний которого является пьезоэлемент на основе кварца. Этот элемент по сравнению с предыдущей схемой включен на место времязадающей емкости. Геометрические параметры пьезоэлемента определяют частоту колебаний выходного напряжения.
Рис. .5. Генератор гармонических колебаний