 |
Автоколебательный генератор на операционных усилителях
|
|
|
|
Симметричный мультивибратор (генератор) (рис. 7.2) представляет собой инвертирующий триггер Шмитта, охваченный обратной связью с помощью RC-цепи. В схеме (рис. 7.3) резистором R (цепи ОС с диодами) можно регулировать скважность Q выходного сигнала и, тем самым настроить мультивибратор как симметричный, так и несимметричный режим.
В отличие от мультивибратора на транзисторах, схемы мультивибратора на ОУ генерируют двухполярные импульсы амплитудой от +EN до -EN.
Основные расчетные соотношения для схемы рис. 7.2:
|
|
Т = 2RC l n[1+(2R1/R2)] (7.14)
U2(t) = βUВых. (7.15)
(β = R1/R1+R2) (7.16)
где β – коэффициент ПОС.
При условии R1=R2 период колебаний составляет T @ 2,2RC;
Для схемы рис. 7.3:
Т = t+И + t─П; (7.17)
t+И = R3C l n[1+(2R1/R2)] (tИ) (7.18)
t─И = R4C l n [1+(2R1/R2)] (tП) (7.19)
где 
- длительности (+) и (-) полуволн выходных импульсов.
q = T/tИ = (tИ+tП)/tИ. (скважность регулируют отношением R3 к R4)
При скважности q = 2, когда (tИ = tП), сигнал называют меандром.
Ждущий мультивибратор на биполярных транзисторах.
|
Принципиальная схема представлена на рис.7.4.
Заторможенный режим мультивибратора обеспечивается подачей выходного сигнала UВых.2 с коллектора транзистора VT2 на базу транзистора VT1 через R1. Во всем остальном, процессы в этой схеме сходны с процессами обычного автоколебательного мультивибратора (см. рис. 7.1).
Длительность входного импульса должна быть короче ожидаемой длительности выходного имп.
Длительность положительного импульса на коллекторе VT2 рассчитывается по формуле, аналогичной формуле (7.1):
tИ = R∙C∙ l n{[3EК + IКБО∙(R–RК1)]/(EК + IКБО∙R1)} @ R∙C∙ l n2. (7.20)
Сопротивление резистора R в цепи базы может быть достаточно малым, чтобы транзистор VТ2 мог находиться в режиме насыщения. При слишком большом значении R ждущий мультивибратор не будет иметь устойчивого состояния и перейдет в режим генерации. Таким образом, для обеспечения больших длительностей tИ необходимо изменять емкость С, а на сопротивление R.
|
|
|
7.4. Ждущий мультивибратор на цифровых логических элементах.
|
На рис. 7.5 приведена схема ждущего мультивибратора на логических элементах Л1, Л2 (И-НЕ).
В исходном состоянии на выходе Л1 имеется уровень U1Вых, так как резистор R подключен к "земле" и уровень напряжения на входа Л1 определяется падением напряжения UR =(I0ВХ∙R) на резисторе R от входного тока ИМС. Это напряжение меньше порогового напряженияUПОР. При наличии на входе Л2 “1” с выхода Л2 имеет место низкий уровень сигнала (UВых.2=U0Вых). При подаче запускающего импульса (ЗИ) "0" элемент Л2 скачком переходит в состояние логической "1" (UВых.2 =U1Вых).
Скачок напряжения ΔUЛОГ = (U1Вых – U0Вых) передается через конденсатор С на вход Л1, который переходит в состояние "О". При этом конденсатор начинает заряжаться с постоянной времени 
= RC, а напряжение ( UВых.=UR) уменьшается с той же постоянной времени. Схема находится в квазиустойчивом состоянии.
Вмомент достижения UR порога включения UПОР логического элемента, происходит переключение Л1 и соответственно Л2 и возврат их в исходное состояние.
Для предотвращения отрицательного выброса UВХ1 и уменьшения времени восстановления резистор R шунтируют диодом.
Длительность выходного импульса составит:
tИ @ R∙C∙ l n (U1Вых.–U0Вых.+UR)/UПОР. (при R>>R1Вых). (7.21)
Литература основная
1. Рекус Г.Г. Основы электротехники и промышленной электроники в примерах
и задачах с решениями: Учебное пособие. – М.: Высш. шк., 2008. – 343 с.
2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. – М.: Высш. шк., 2001. – 620 с.
|
|
|
3. Березкина Т.Ф., Гусев Н.Г. Задачник по общей электротехнике с основами
электроники. – М.: Высш. шк., 2001. – 377 с.
4. Алиев И.И. Электротехнический справочник. – М.: Радио, 2000. – 384 с.
Литература дополнительная
5. Сборник задач по электротехнике и основам электроники / Под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высш. шк., 1987. – 288 с.
6. Изъюрова Г.И. Расчет электронных схем. – М.: Высш. шк., 1987. – 334 с.
7. Гусев В.Г. Сборник задач по электронике. – М.: Высш. шк., 1988. – 240 с.
|
|
|
