Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Основні співвідношення для мультивібратора


Режим для постійного струму:

, -струми насичення транзисторів VT1, VT2.

, - розрахункові співвідношення між базовими і колекторними резисторами (S – коефіцієнт насичення транзистора).

Часові співвідношення:

Конденсатор C2, приєднаний до колектора насиченого транзистора, перезаряджается за експоненційним законом від напруги - до + . Це можна описати рівнянням:

,

де - стала часу перезаряду конденсатора С2.


 

Таким чином, тривалість імпульсу визначається часом перезаряду конденсатора(в даному випадку С2), який забезпечує закритий стан транзистора VT1. Цей час можна визначити, маючи на увазі, що при t=tі1 потенціал бази транзистора VT1 (рис 3.3).

Тобто, .

Після нескладних перетворень:

Аналогічно знаходимо, що

Очевидно, що період коливань .

Тоді частота коливань мультивібратора

Для симетричного мультивібратора, в якого щілинність імпульсів Q=2:

, .

Звідси , а частота коливань

.

Тривалість переднього фронту імпульса визначається часом заряду конденсатора через колекторний резистор того ж плеча. Оскільки він заряджається за експоненційним законом майже повністю за час, рівний 3τ, то .

Максимальна частота коливань мультивібратора fmax обмежена частотними властивостями транзистора: fβ≈0,7fmax.

Зріз імпульсу також залежить від fβ транзистора: .

Порядок розрахунку мультивібратора:

Дано: частота коливань мультивібратора fМВ, амплітуда вихідних імпульсів UA, фронт імпульсу tфр, зріз імпульсу tзр.

Розрахунок:вибираємо із співвідношення .

Вибираємо тип транзистора з умови . Для надійної роботи транзистора необхідно виконувати умову .

Розраховуємо , задаючись струмом насичення транзистора і .

Із формули частоти мультивібратора знаходимо . Вони однакові, якщо щілинність імпульсів Q=2.

Робимо перевірку для .

Мультивібратори на операційному підсилювачі

Мультивібратор в автоколивальному режимі складається із операційного підсилювача ОП, кола від’ємного зворотнього зв’язку (ВЗЗ) - елементи R і С, кола додатнього зворотнього зв’язку (ДЗЗ) – елементи R1, R2 (рис. 3.4).


 

Рисунок 3.4. Мультивібратор на операційному підсилювачі

 

- коефіцієнт передачі ДЗЗ;

-стала часу перезаряду конденсатора С.

 

Вихідна напруга змінюється стрибком від мінімальної Umin до максимальної Umax напруги

насичення, яка визначається в основному джерелом живлення. Нехай .

Момент переходу ОП із одного стану насичення в інший відбувається в момент, коли напруги на С і R1 приблизно рівні, тобто . Це важливий момент при аналізі подібних схем.

Для початку нехай конденсатор С заряджений до напруги . Відбувається перезаряд конденсатора через резистор з за експоненційним законом. Напруга на конденсаторі . В момент,коли , а , операційний підсилювач переходить в інше насичення і на виході з’являється напруга –Е. Конденсатор С знову перезаряджается, прямуючи до –Е і т.д.

Процес заряду конденсатора можна описати рівнянням для кола 1-го порядку:

,

з урахуванням початкових ненульових умов для напруги на конденсаторі:

. Для моменту часу це рівняння матиме вигляд:

; ;

, враховуючи те, що , отримаємо

.Таким чином, .

Враховуючи те, що схема симетрична і , частота коливань мультивібратора: . Це основне співвідношення для таких мультивібраторів.

У даної схеми немає входу. Вона працює від живлення операційного підсилювача.

Несиметричний мультивібратор

Схему рис. 3.4. можна перебудувати для отримання імпульсів зі щілинністю (зазвичай ), рис 3.6.

Використання двох діодів в колі ВЗЗ дозволяє перезаряджати конденсатор С за двома колами зі сталими часу (рис 3.6).

Тривалість вихідних імпульсів:

;

.

Частота коливань такого мультивібратора .

Схема з плавним регулюванням щілинності.

Схема з плавним регулюванням щілинності рис. 3.7 відрізняється від попередньої можливістю зміни співвідношення за допомогою потенціометра Rпт. Оскільки сумарний опір кола ВЗЗ залишаєтся сталим, то при зміні щілинності частота коливань мультивібратора не зміниться.



Последнее изменение этой страницы: 2016-07-27

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.