Эквивалентная схема мультивибратора с открытым транзистором V

В практических схемах можно брать , и . Полученные таким образом мультивибраторы называют несимметричными. Длительность импульсов, определяемая временем и будет различной, например, при , (рис. 8).

3. Основные параметры мультивибратора.

1. Период , где

- время длительности импульса;

- время длительности паузы;

и можно рассчитать по формуле:

тогда

Для симметричного мультивибратора

2. Частота

3. Скважность – отношение периода к длительности импульса т.е.

Полученные импульсы с коллекторов транзисторов или подаются на нагрузку, в данном случае на вход осциллографа.

4. Способы получения импульсов различной формы.

Для получения импульсов различной формы сигнал с мультивибратора подаётся на дифференцирующую или интегрирующую цепь.

1. Дифференцирующая цепь состоит из последовательно соединённых ёмкости и сопротивления (рис. 9а).

Напряжение снимается с сопротивления . Входное напряжение ; ; ;

При .

Продифференцируем полученное выражение: , откуда , тогда

( называется постоянной времени - цепочки), т.е. напряжение, снимаемое с сопротивления пропорционально первой производной от входного сигнала.

Форма импульсов на выходе цепи зависит от соотношения и длительности входного импульса . Для дифференцирующей цепи возможны следующие случаи:

а) при на выходе получаются два коротких остроконечных импульса, соответствующих зарядке конденсатора в начале и разрядке конденсатора в конце входного импульса (рис. 9б)

б) при импульс проходит через цепь только с небольшим изменением формы вследствие того, что бóльшая часть входного напряжения падает на сопротивлении (рис. 9в).

2. Интегрирующая цепь состоит из последовательно соединённых ёмкости и сопротивления (рис. 10а).

Напряжение снимается с ёмкости :

; ; ; ; ; ;

при ток в цепи .

Выходное напряжение , т.е. выходное напряжение пропорционально интегралу от входного сигнала. Форма сигнала на выходе цепи зависит от соотношения и :

а) при на выходе получаются импульсы, отличающиеся от прямоугольных и состоящие из переднего фронта – повышение напряжения по экспоненте (заряд конденсатора) и заднего фронта – понижения напряжения по экспоненте (разряд конденсатора) (рис. 10б).

б) при применяются интегрирующие цепи для придания прямоугольным импульсам экспоненциальной формы (рис. 10в). Такие импульсы широко применяются в медицине для исследования и лечения поражённых мышц.

Рассмотренные интегрирующие и дифференцирующие цепочки носят название пассивных - цепей, т.к. состоят только из пассивных элементов и . Для улучшения параметров импульсов, расширения их диапазона и усиления используются активные - цепи, включающие в себя, кроме и усилители на микросхемах. В медицинской аппаратуре используются, в основном, активные - цепи.

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с рабочей схемой мультивибратора, начертить её в тетради.

2. Вычислить длительность импульса, паузы и скважность симметричного мультивибратора по формулам:

при .

3. Включить мультивибратор в сеть и подключить к его выходу осциллограф. На экране осциллографа получить устойчивое изображение импульсов и зарисовать в тетради в масштабе 1:1. Измерить длительность периода импульса (по числу делений) и рассчитать скважность импульса по формуле:

,

где и - число делений на экране осциллографа, приходящихся на период и длительность импульса

Полученное значение сравнить с теоретическим расчётом.

Примечание: переключатель конденсаторов должен находиться в положении 1, ключ К выключен.

4. Подключить вход осциллографа к выходу базы транзистора , получить на экране устойчивое изображение и зарисовать в тетради временные диаграммы аналогично рис. 5. То же самое проделать и для базы транзистора .

5. Выполнить упражнение аналогично п.п. 2 и 3 для (положение переключателя 2) и для (положение переключателя 3).

6. Переключатель конденсаторов поставить в положение 4. , , . Рассчитать теоретически длительности импульса, паузы, периода и скважность несимметричного мультивибратора (см. пункт 2). Импульсы с экрана осциллографа зарисовать в тетради и определить скважность импульса аналогично пункту 3. Полученный результат сравнить с теоретическими расчётами.

7. Подключить вход осциллографа к выходу базы транзистора , получить на экране устойчивое изображение и зарисовать в тетради временные диаграммы несимметричного мультивибратора аналогично рис. 5. То же самое проделать и для базы .

8. Поставить переключатель конденсаторов в положение 1. Ключом К подключить к выходу мультивибратора дифференцирующую цепь ((рис. 9а) , ) и интегрирующую цепь ((рис. 10а) , ). Вход осциллографа присоединить к выходу дифференцирующей цепи. Получить на экране устойчивое изображение импульсов и зарисовать их в тетради.

Аналогично все проделать для интегрирующей цепи. Вычислить постоянную времени для обоих случаев и сравнить с длительностью импульса рассчитанного в пункте 2.

211