 |
Стислі теоретичні відомості
|
|
|
|
Лабораторна робота № 7
ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ МУЛЬТИВІБРАТОРА
Мета роботи: вивчити принцип дії мультивібратора, побудованого на базі операційного підсилювача.
Порядок виконання роботи
Лабораторна робота виконується на стенді ЭС23.
1.
 |
Встановити на стенді змінну панель №2.2 із зображенням мультивібратора (рис.7.1).
Рис.7.1.
2. Включити і налагодити осцилограф. Підключити спільний вхід осцилографа до клеми «» панелі “Мультивібратор”. Включити стенд з дозволу викладача.
3. Натиснути кнопку С1 на панелі “Мультивібратор”. Підключаючи почергово вхід осцилографа до клем 2 і 3 панелі “Мультивібратор” спостерігати і замалювати осцилограми сигналів на входах та виході операційного підсилювача.. Визначити за допомогою осцилографа амплітуду, частоту і шпаруватість сигналу на виході мультивібратора. Одержані результати занести в табл.7.1.
4. Натиснути кнопку С2 на панелі “Мультивібратор” і повторити дії, вказані в п.3.
5. Вимкнути стенд, відключити осцилограф від мережі.
Таблиця 7.1.
| Кон-ден-сатор | Конт. точки | Осцилограма | Амп-літуда | Час-тота | Шпару-ватість |
| С1 | |||||
| С2 | |||||
Стислі теоретичні відомості
Генератори коливань прямокутної форми - мультивібратори - будують, охоплюючи операційний підсилювач колами позитивного і негативного зворотних зв'язків. При цьому коло позитивного зворотного зв'язку забезпечує лавиноподібний перехід пристрою з одного стану в інший, а коло негативного зворотного зв'язку визначає час перебування пристрою в кожному із станів. У даній лабораторній роботі досліджується мультивібратор, схема якого зображена на мал. 7.1.
|
|
|
Цей мультивібратор можна розглядати як тригер Шмітта, вихідна напруга якого використовується для заряду конденсатора і при цьому напруга на конденсаторі є для тригера Шмітта вхідною. Елементи C1 і R2 утворюють коло негативного зворотного зв'язку, а елементи R1 і R3 – позитивного зворотного зв'язку.
Всякий раз, коли напруга на конденсаторі стає по модулю більшою за напругу на неінвертуючому вході ОП, в тригері відбувається зміна полярності вихідної напруги.
Часові діаграми роботи мультивібратора показані на рис.7.2. Тут суцільною лінією показана вихідна напруга (uвих), штриховою лінією - напруга на конденсаторі (uc), а пунктирної - напруга на неінвертуючому вході ОП (u2).
 |
Рис.7.2.
Вихідний сигнал мультивібратора є серією прямокутних імпульсів. У прямокутному імпульсі прийнято розрізняти такі ділянки (рис. 7.3): фронт (АВ), вершину (ВС), зріз (СД), основу (АД). Основними параметрами вихідного сигналу мультивібратора є: амплітуда Um, тривалість фронту tф, тривалість зрізу tзр, період Т і зворотна йому величина – частота f, тривалість імпульсу t1, тривалість паузи t2, шпаруватість Q.
Рис.7.3.
Шпаруватістю Q називається відношення періоду T до тривалості імпульсу t1:
.
Інтервали часу t1 і t2 залежать від позитивного U+ і негативного
значень напруги насичення операційного підсилювача, від добутку R2 і C1, а також від коефіцієнта позитивного зворотного зв'язку
Якщо модулі позитивного і негативного значень напруги насичення рівні: /U- /=/U+,/ то t1=t2, а період коливань
Тривалість фронту і зрізу прямокутного імпульсу визначаються, в основному, динамічними характеристиками операційного підсилювача.
|
|
|
Контрольні питання
1. Які види зворотних зв'язків використовуються при побудові мультивібратора?
2. Якими елементами схеми мультивібратора визначається частота його вихідного сигналу?
3. Напишіть рівняння заряду конденсатора від джерела постійної напруги.
4. Перерахуйте відомі вам параметри прямокутних імпульсів.
5. Чим визначається амплітуда вихідного сигналу мультивібратора.
|
|
|
