tin — 0 ,7 С , R6,; / ІІЗ - 0 ,7 а Я б2 |
(7 .4 3 ) |
Период повторения импульсов равен сумме длительностей квазпустойчивых состояний:
Т = tay + tu2 -- 0,7 С, Röl -j- 0,7 С., |
(7,44) |
Для симметричного мультивибратора, у которого Сі = Сг= С; R6[ =■» R&, — Rö, период повторения определяется равен ством
Определим скважность импульсов Ѳ*=—— . Полагая, на-
пример, что используется отрицательный импульс на коллекторе транзистора 77, в соответствии с формулами (7.43) и (7.44) находим
|
Ѳ |
- 1 |
1 J__C? |
(7.46) |
|
' C~R6t |
|
иі |
tиі |
|
Для симметричного мультивибратора Ѳ = 2. Для определе ния максимальной скважности учтем, что за время квазиустойчивого состояния равновесия конденсатор, подключенный к коллектору запертого транзистора, должен зарядиться. Для этого должно выполняться неравенство:
« 0,7 С, R6l > t - x = 3 С, RKl . |
(7.47) |
Из этой формулы определим максимальную емкость С2:
Подставляя максимальное значение емкости С2 в формулу (7.46), определим максимальную скважность
»«КС = 1 + 0,23 - р - • |
(7.49) |
•■'кі |
|
Для обеспечения режима насыщения в открытом транзис торе необходимо выполнение условий:
Учитывая эти неравенства, а также то, что асимметрия в мультивибраторе обычно достигается применением различных емкостей, а соответствующие резисторы одинаковы (RKi =
R&i -■= R&:)’ определим по формуле |
(7.49) |
максимальную |
скважность: |
|
|
«макс = И - 0,23 |
. |
(7.51) |
Задаваясь обычными значениями ß = 20—50 и s = l,5, най дем, что величина максимальной скважности лежит в преде лах 4—7.
Регулировка периода повторения импульсов и повышение его термостабильности такие же, как длительности импульса в ждущем мультивибраторе с коллекторно-базовыми связями.
ВОПРОСЫ для САМОКОНТРОЛЯ
1.Поясните по временным диаграммам регулировку пе риода повторения импульсов мультивибратора при помощи конденсаторов С1, С2 и резисторов А*61;
2.Нарисуйте схему мультивибратора с регулировкой пе риода повторения импульсов при помощи потенциометра в цепи коллектора (аналогичную схеме ждущего мультивибра тора, изображенного на рис. 7.6, а). Поясните по временным диаграммам принцип действия этой регулировки.
3.Поясните по временным диаграммам влияние температу ры на период повторения импульсов мультивибратора.
§7.13. АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР С АНОДНО-СЕТОЧНЫМИ СВЯЗЯМИ НА ЛАМПАХ
Схема мультивибратора на лампах (рис. 7.20) аналогична схеме на транзисторах. Временные диаграммы напряжений изображены на рис. 7.21. Принцип работы лампового и тран зисторного мультивибраторов одинаков. Пусть после очеред ного опрокидывания в мультивибраторе на лампах установи лось следующее квазиустойчивое состояние равновесия: лам
па /12 открыта, лампа /11 заперта |
(интервал 0 —/3 на рис. 7.21). |
На этом этапе конденсатор С2 заряжается по цепи; |
ііа — Ral — С2 — участок сетка—катод /12 |
(интервал t\—/2). |
t3 ^ 3С-, Rul. |
Длительность процесса заряда |
Рис. 7.20
(После заряда на сетке лампы Jl2 установится напряжение sm О и лампа будет оставаться открытой. Конденсатор Cl перезаряжается по
цепи:
анод—катод Л 2 -
— корпус Еа — ре зистор Rgl.
Отрицательное на пряжение на конден саторе С1 через лам пу Л2 приложено к участку сетка—ка тод лампы Л1 и
Uон2 удерживает эту лам пу в закрытом состо янии. По мере разря да конденсатора на пряжение Ugkx воз растает (интервал U—13). Когда напря жение ugkl достигнет уровня Eg0 (момент
/з), лампа Л1 откроется, ток в этой лампе возрастет и в муль тивибраторе произойдет процесс опрокидывания:
t h \ t |
Іак I •l >llghl 'l' >la‘i i |
t |
Ugkl t |
После опрокидывания мультивибратор переходит во второе квазиустойчивое состояние равновесия: лампа Л1 открыта, лампа Л2 заперта (интервал /3—^). При таком квазиустойчивом состоянии равновесия конденсатор С1 заряжается по цепи:
Еа — Ra2— Cl — участок сетка-катод ЛІ;
а конденсатор С2 перезаряжается по цепи:
анод-катод ЛІ — корпус — Е„ — Rg2.
Когда напряжение на сетке закрытой лампы Л2 достигнет величины напряжения запирания Egf) (момент г?4), лампа Л2 откроется, в мультивибраторе произойдет опрокидывание, и он перейдет в состояние равновесия: лампа Л І заперта, Л2 от крыта, — которое уже было рассмотрено выше. После этого процессы в мультивибраторе будут повторяться.
В результате генерации на анодах ламп мультивибратора формируются перепады напряжений. Произведем расчет пе риода колебаний мультивибратора Т. Как видно из временных
Диаграмм, период повторения равен сумме длительностей квазиустойчивых состояний равновесия іи, и tm. Определим дли-
Рис. 7.21
тельность квазиустойчивого состояния |
Н <!Г0ОІ/ПГ.'>/о0'Л'1 |
равновесия |
/П1... Вгсо.: |
ответствии с формулой (10). |
.іюи'пглі; |
/і'лиг-О/г/л. |
|
/ 1 |
Ut ki |
(0) - |
l Js* |
(<*) |
|
11цЫ (Ли) - |
Uefll I со) |
|
|
|
В этой формуле |
|
|
|
|
|
|
ті с , Ѵ - |
^ * Л ^ ) = |
£ - „ ; |
|
|
V i>kI (Ли) — I |
! |
• |
Напряжение на сетке закрытой лампы ./7/ определяется суммой напряжений на конденсаторе «ст и на аноде открытой лампы Л2 Uakwm, т. е.
^ g k l |
« C I ‘ 1 ( “^ й й ’ ы и н • |
Для определения начального значения экспоненты і/ й, (0) учтем, что конденсаторы заряжаются до напряжения Еа. По этому начальное напряжение
Ugkl (0) = — Е<і + (^л*2між •
|
Подставляя значения величин в формулу для |
найдем |
|
/„, = С, |
1п - - |
^ |
- |
+ |
^ e“ |
|
|
|
|
|
і |
£ go |
|
|
|
o |
p |
_/7 |
(7.52) |
|
|
'П |
Д |
-4- I |
Д |
|
|
|
|
г |
! |
^gi) |
|
|
Аналогично |
|
|
|
|
|
|
|
Лі2 -- Е-> |
gl 114 |
2 Е „ - и ,ЯЙІМ1Ш |
(7.53) |
|
Еа + \Е> |
|
|
|
|
Длительности фронтов на анодах запертых ламп опреде ляются временем заряда конденсаторов:
^фі — 3 С., /?а1; tФ2 = о Сг Ra, |
(7.54) |
Для нормальной работы мультивибратора необходимо вы полнение неравенств
Ліі Л}>1> Лі2 -S*' ^ф2 •
Необходимость выполнения этих неравенств ограничивает максимальную скважность, которая обычно не превышает нескольких десятков.
Регулировка периода повторения импульсов осуществляет
ся темя же способами, |
что и регулировка |
длительное!и |
импульса |
в ждущем |
мультивибраторе |
с |
анодно- |
сеточными связями. Существует вариант |
мультивибра |
тора с |
«нулевой» сеткой, |
в котором |
резисторы |
утечки |
Rg подключены между сеткой и катодом |
лампы |
(пунктир на |
рис. 7.20). В этом случае конденсаторы разряжаются через от крытую лампу и резистор утечки. Так как сетки ламп не под ключены к положительному полюсу источника Еа, то при раз ряде конденсатора напряжение на сетке стремится к нулю, и, следовательно,
UgH (°°) -~= Уеиг (°°) = 0 .
Соответственно изменяются и формулы для определения длительности генерируемых импульсов:
|
|
|
Р |
|
_ // |
|
Ли ~ |
£| Rg11° |
|
а |
II ‘р-ааЪ'Іѵ-ии |
(7.К ) |
/ |
.= Г D |
R |
|
_ П |
|
|
|
и лИѵіш |
(7-5.6) |
* |
| Г> |
С, Rri ln |
-JLs— p |
к»
Автоколебательные мультивибраторы в основном исполь зуются как задающие генераторы прямоугольных импульсов. Прямоугольные импульсы на выходе мультивибратора имеют
широкий спектр гармоник с частотой, кратной F = у , кото
рые могут быть выделены при помощи колебательных конту ров. Отсюда название — мультивибратор («много колеба ний»).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ '
1.При помощи временных диаграмм поясните регулировку периода повторения колебаний изменением С/, С2, Rgl, Rgr.
2.Как изменяется форма, амплитуда перепадов и период
повторения колебаний при изменении RH, iR„>)'?
3. Нарисуйте временные диаграммы ia (t), ic(t), iic(t)-
