 |
МВ на ИС. Одновибраторы
|
|
|
|
МВ на ИС
Простейшая схема включает 2 простейших логических элементов
Рис. 32
Две времязадающие цепочки r1 c1 r2 c2 и два диода. Предположим что в т0 напряжение выхода лэ1 равно напряжению логической единицы, а Uвых2 – ноль, если ток через c1 не протекает, то Uc1=U0, а на входе ЛЭ1 мы имеем Uвх1=0. В схеме протекает ток зарядки с2 от лэ1 через R2. Напряжение на входе лэ2 по мере зарядки с2 уменьшается, но пока Uвх2=Ur2> Uпор лэ2 находится в состоянии нуля на выходе.
В т1 Ur2(t1)=Uвх2(t1)=Uпор, а Uвых2(т1)=U1. В результате на входе лэ1 через с1 который заряжен до логического нуля подается напряжение Uвх1(т1)=U1-U0> Uпор и лэ1 переходит в состояние нуля Uвых1(t1)=U0. Т. к. напряжение на выходе лэ1 уменьшилось, то с2 начал разряжаться. В результате на R2 возникает напряжение отрицательной полярности, открывается VD2 и С2 быстро разрядится до напряжения логического нуля. После окончания этого процесса напряжение на входе лэ2 Uвх2=0.
Одновременно в схеме происходит процесс зарядки с1 и с течением времени напряжение на входе лэ1 уменьшается. Когда в момент времени т2 Uвх1(т2)=Ur1(t2)=Uпор-> Uвых1(т2)=U1. Uвых2(т2)=U0. Опять происходит заряд с2, а с1 разряжается через vd1. Т. к. сопротивление диода намного меньше сопротивления R, разрядка с1 и с2 происходит быстрее чем их зарядка. Напряжение на входе лэ1 в интервале t1-t2 определяется процессом зарядки с1, тогда Uвх(т)=Ur1(t)=Ur1(бесконечность)-(Ur1(бесконечность)-Ur1(0))e^(-t/tao1), tao1=с1(R1+rвых1), Ur1(бесконечность)=0, Ur1(0)=U1-U0, Uвх1(т)=(U1-U0) e^(-t/tao1). Uвх1(т)=Uпор – заканчивается формирование импульса лэ2, следовательно длительность импульса определится как tu=С1(R1+rвых1)ln((U1-U0)/Uпор). Tпз=с2(R2+rвых1) ln((U1-U0)/Uпор)
Недостатки:
-жесткий режим самовозбуждения и связанные с этим возможные отсутствия колебаний.
|
|
|
Рис. 33
Когда МВ генерирует импульсы, то на выходе лэ3 логического единица, поскольку х1 и х2 инвертированы. При таком сочетании входных сигналов на выходе лэ3 будет логического единица которая через r2 передается на вход лэ2. Т. к. логического единица больше Uпор, то лэ2 переходит в ноль и схема начинает работать.
Одновибраторы
- ждущий мультивибратор, имеет одно устойчивое состояние и обеспечивает генерирование прямоугольных импульсов при подаче на вход схемы коротких запускающих импульсов.
Рис. 34
Эта схема состоит из 2х усилительных каскадов охваченных ПОС.
Одна ветвь образуется как мультивибратор другая через сопротивление эмиттера. Благодаря такому включению эмиттера напряжение база эмиттера зависит от тока коллектора. Таким образом, чтобы в исходном состоянии в отсутствии входных импульсов VT2 был открыт и насыщен, а VT1 был в режиме отсечке. Такое состояние является устойчивым и определяется следующими соотношениями
База VT2 через R1, подключена к положительному полюсу источника питания, что обеспечивает открытое состояние транзистора
Анализ эквивалентной схемы дает условия насыщения VT2
На резисторе Rэ создается Urэ=Rэ(Iк. нас+Iб2)
В результате разность потенциалов между базой и эмиттером VT1
Но если в схеме выполняются условия
С1: Uc1(0)=Uп-Uбэ. нас
-Rэ(Iк. нас+Iб2)
Предположим что в t0 на вход схемы поступил импульс Uвх> Uбэ. нас+ Rэ(Iк. нас+Iб2)
Когда транзистор Vt1 открывается, конденсатор С1 оказывается подключен к база-эмиттеру VT2 т. ч. потом база-эмиттер становится «-», а Vt2 переходит в режим отсечки это лавинный процесс. В схеме выполняется условия самовозбуждения. При закрытие Vt2 через Rэ перестает протекать коллекторный ток и базовый ток Vt1. В результате Vt1 остается открытым даже после окончания входного импульса. В это время на R падает напряжение Urэ= Rэ(Iк1+Iб1). В состоянии схемы Vt1 закрыт Vt2 открыт является квазиутсойчивым С1 через R1 оказался подключен к источнику питания при встречной полярности. В схеме протекает ток перезарядки С1 и U -> Vt2. Это процесс аналогичен на мультивибраторах
|
|
|
τ 1=С1(R1-Rэ)
Uбэ2(∞ )≈ Un-Uк1Rэ
В момент времени t1 увеличение iк2 и уменьшение Uбэ1 ведет к регенеративному процессу.
Длительность импульса
Когда Uнас достигает значения Uc1=0. схема переходит в исходное состояние
Время возникновения длительность зарядки С1
tв=(3.. 5) τ C1(Rк1-Rэ)
Um=Uп- Rэ(Iк. нас+Iб2)
Одновибратор на логических элементах
Чтобы схема находилась в устойчивом состоянии необходимо чтобы Лэ1 было больше напряжения U при этом Лэ1 отрицательное а Лэ2 положительное, любая другая комбинация не является не устойчивой в таком состоянии схемы и R1 имеется некоторые падения напряжения которая обусловлено током Лэ2 протекает в его входной цепи. При подаче краткого импульса напряжение меньше порогового происходит генерация прямого импульса.
 |
Ri – внутреннее сопротивление в открытом состоянии
|
|
|
