скачком переходит в положение 2 (момент /3). Так как в этой точке линия нагрузки не пересекает характеристику диода, то мультивибратор находится в кьазиустойчивом состоянии рав
новесия и изображающая точка будет стремиться к положе нию А, которое определяется пересечением линии нагрузки с продолжением ветви ///.
И£ых
В мультивибраторе происходит релаксационный процесс (интервал t$—гД. Накопителем энергии, которая расходуется ео время релаксационного процесса, является катушка L. При достижении положения N (момент tu) изображающая точка переходит на падающую ветвь //, появляется ток разряда ем кости Сд, который приводит к быстрому перебросу изобра жающей точки в положение Т (ток In во время скачка прак тически не изменяется).
После этого изображающая точка по экспоненте переходит в состояние устойчивого равновесия — точку А. На выходе схемы формируется положительный импульс. Для получения отрицательного импульса необходимо выбрать напряжение источника Е и сопротивление резистора R таким образом, что бы устойчивое состояние равновесия определялось точкой на ветви III,
Рис. 10.12
|
|
|
|
|
|
|
Расчетные соотношения |
|
|
Длительности |
фронтов |
и іт определяются гак же, |
как в триггере [по формулам |
(10.2) и (10.3)]. |
Длительность |
им- |
|
|
пульса определяется |
|
Ь Е |
длительностью |
ква- |
|
зиустойчивого |
состо |
|
|
яния |
равновесия на |
|
|
участке 2—N (ин |
|
|
тервал l z — |
U ) . |
|
|
|
|
Диод на этом уча |
|
|
стке может быть изо |
|
|
бражен в виде после |
|
|
довательного |
соеди |
|
|
нения сопротивления |
|
|
/*дш |
и источника |
по |
|
|
стоянного |
напряже |
|
|
ния Е0, где Е0 — на |
ТА і |
пряжение, |
отсекае |
мое на оси |
абсцисс |
|
|
продолжением |
ветви |
|
|
III |
характеристики |
|
|
(рис. |
10.11, а) . Экви |
|
|
валентная |
|
схема |
|
|
мультивибратора |
на |
|
|
этом участке изобра
жена на рис. 10.12.
Расчет длительности импульса проводим по формуле (10):
|
/„ = |
£/„ых (Q) —и вы* (°°) |
|
^вых(Лі) - ^вых(со) |
|
|
1. |
и., |
Е - |
|
I и |
R Ь Гдш |
UN - |
|
Е |
|
|
Г “ |
R-1- гдіп R
ЕЕ0 R \
ЙТ 'г .н Г )
|
|
[U2 |
Е)гя1„ |
(U3 - E0) R |
(10.4) |
|
R + г Діп |
ln (UN |
E) Г;,И, |
+ (Un — E0) R |
|
|
Длительность процесса восстановления определяется длительностью экспоненциального нарастания тока через ин дуктивность:
( 105)
R + ^ді
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Поясните работу ждущего мультивибратора, пред назначенного для формирования отрицательного импульса.
2. Поясните при помощи временных диаграмм регулировки длительности импульса в ждущем мультивибраторе.
§ 10.5. МУЛЬТИВИБРАТОР В АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОМ РЕЖИМЕ НА ТУННЕЛЬНОМ ДИОДЕ
Мультивибратор в автоколебательном режиме не имеет устойчивых состояний равновесия. Поэтому для получения та кого мультивибратора пе ресечение нагрузочной ха рактеристики и характе ристики диода должно происходить на падающем участке. Схема мультиви братора изображена на рис. 10.13, временные диа граммы — на рис. 10.14.
При включении источ ника питания изображаю щая точка стремится к положению А', ток нарас
ÜS,ых тает (интервал 0—^і) и, когда изображающая точ ка достигает положения М и переходит на падаю щий участок характерис
тики, появляется ток за ряда, емкость быстро заряжается и происходит скачок выход
ного напряжения. Изображающая точка переходит в положе ние D, которое соответствует новому квазиустойчивому состоя нию мультивибратора. После этого в мультивибраторе проис ходит релаксационный процесс уменьшения напряжения, ана логичный процессу з ждущем мультивибраторе (интер вал h —h). При достижении состояния N изображающая точ-
ка попадает на падающий участок характеристики диода, уст ройство снова переходит в состояние неустойчивого равнове
сия и происходит скачок в точку А. Затем напряжение на диоде нарастает и процессы повторяются.
Расчетные соотношения |
|
|
Длительности фронтов |
и t~ определяются по форму |
лам (10.2) и (10.3). |
|
длитель |
Период повторения импульсов Т равен сумме |
ностей квазиустойчивых состояний равновесия tm и |
Дли |
тельность t,a определяет время, в течение которого изобража ющая точка находится на ветви III. Для расчета этой длитель
ности |
может |
быть |
использована |
эквивалентная схема |
рис. 10.13. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ап = |
т, In |
_^RNXl (O)___^ЛшХ 1( °° ) |
|
|
|
|
^ВЫИ (Ап) |
^Л)ЫХ| (°°) |
|
|
|
|
|
Ud - |
E |
Е - |
Е п |
R |
|
|
|
ln |
R + г,iii |
|
R ■}- |
гли, |
U f f - |
E |
I- |
|
Co |
n |
|
|
|
|
R |
Ar f дін |
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
L |
(UD - |
E) гд,„ + |
(U, |
- |
f 0) R |
|
R + Глш |
\ U N - |
E) Гд„, + |
(ÜN - |
|
( 10. 6) |
|
E0) R |
|
Длительность |
twl |
определяет |
время, в течение которого |
|
изображающая точка перемещается по ветви I. Эквивалентная |
|
|
|
схема мультивибратора для этого слу |
|
|
|
чая изображена на рис. 10.15. |
|
|
|
Время £и2 |
определяется по формуле |
|
|
|
г 1п |
UBUXn (0) |
|
Ѵвык (°°) |
|
|
|
^выхз(^иг) |
|
00) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
+ |
Г ді |
ln X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и т |
|
Е Гді |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
Я |
+ |
Г ЛІ |
|
|
|
|
|
Е гД[ |
|
|
|
|
и м |
|
|
|
|
|
# |
+ |
гді |
|
Рис. 10.15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
__ L |
|
(Е і/г) r„ - U TR |
(10.7) |
|
R 1- |
гд, |
{Е - Um) Гд, - |
{/«/? |
|
|
ВОПРОСЫ д л я САМОКОНТРОЛЯ
1.Поясните при помощи временных диаграмм регулировку периода повторения импульсов мультивибратора.
2.Как изменится режим работы мультивибратора при увеличении сопротивления резистора Ю
