Мультивибраторы на транзисторах. Лекция. Физика.
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Мультивибраторы на транзисторах
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Мультивибратор (от латинского много колеблю) -
нелинейное устройство, преобразующее постоянное напряжение питания в энергию
импульсов почти прямоугольной формы. В основе мультивибратора лежит усилитель с
положительной обратной связью.
Различают мультивибраторы автоколебательные и
ждущие. Рассмотрим первый тип.
На рис. 1 приведена обобщенная схема усилителя с
обратными связями.
Схема содержит усилитель с комплексным
коэффициентом усиления к=Ке-ijк, цепь ООС с коэффициентом
передачи m, и цепь ПОС с комплексным коэффициентом передачи В=bе-ijb.
Из теории генераторов известно, что для возникновения колебаний на какой-либо
частоте необходимо что бы на ней выполнялось условие Вк>1. Импульсный
периодический сигнал содержит совокупность частот, образующих линейчатый спектр
(см.1-ю лекцию). Т.о. для генерации импульсов необходимо выполнения условия
Вк>1не на одной частоте, а в широкой полосе частот. Причем, чем более
короткий импульс и с более короткими фронтами сигнал требуется получить, для
более широкой полосы частот требуется выполнения условия Вк>1. Приведенное
условие распадается на два:
условие баланса амплитуд - модуль общего
коэффициента передачи генератора должен превышать 1 в широком диапазоне частот
- Кb>1;
условие баланса фаз - суммарный сдвиг фаз
колебаний в замкнутом контуре генератора в том же диапазоне частот должен быть
кратен 2p
- jк
+jb
=2pn.
Качественно процесс скачкообразного роста
напряжения происходит следующим образом. Пусть в некоторый момент времени в
результате флюктуаций напряжение на входе генератора возросло на малую величину
Du.
В результате выполнения обоих условий генерации на выходе устройства появится
приращение напряжения: Duвых=ВкDuвх
>Duвх,
которое передается на вход в фазе с исходным Duвх.
Соответственно это увеличение приведет к дальнейшему возрастанию выходного
напряжения. Происходит лавинообразный процесс роста напряжения в широком
диапазоне частот.
Задача построения практической схемы генератора
импульсов сводится к подаче на вход широкополосного усилителя части выходного
сигнала с разностью фаз Dj=2p. Поскольку
один резистивный усилитель сдвигает фазу входного напряжения на 1800, то
применяя два последовательно соединенных усилителя, можно удовлетворить условию
баланса фаз. Условие баланса амплитуд будет выглядеть в этом случае следующим
образом:
Одна из возможных схем, реализующий указанный
метод, приведена на рис.2. Это схема автоколебательного мультивибратора с
коллекторно-базовыми связями. В схеме используются два усилительных каскада.
Выход одного усилителя связан со входом второго конденсатором С1, а выход
последнего связан со входом первого - конденсатором С2.
Качественно работу мультивибратора рассмотрим с
использованием временных диаграмм напряжений (эпюр), приведенных на рис. 3.
Пусть в момент времени t=t1 происходит
переключение мультивибратора. Транзистор VT1 попадает в режим насыщения, а VT2
- в режим отсечки. С этого момента начинаются процессы перезарядки
конденсаторов С1 и С2. До момента t1 конденсатор С2 был полностью разряжен, а
С1 заряжен до напряжения питания Еп (полярность заряженных конденсаторов
указана на рис.2). После отпирания VT1 начинается его зарядка от источника Еп
через резистор Rк2 и базу отпертого транзистора VT1. Конденсатор заряжается
практически до напряжения питания Еп с постоянной заряда
Одновременно зарядке С2 (начиная с момента t1)
происходит перезарядка конденсатора С1. Его отрицательное напряжение,
приложенное к базе VT2, поддерживает запертое состояние этого транзистора.
Конденсатор С1 перезаряжается по цепи: Еп, резистор Rб2, С1, Э-К открытого
транзистора VT1. корпус с постоянной времени
Так как Rб >>Rк , то и tзар<0, и на выходе ОУ удерживается положительное Uвыхm.
При t=t1 , когда Uд = U+ - U- = 0 выходное напряжение усилителя изменит свою
полярность на - Uвых m. После момента t1 емкость С перезаряжается, стремясь к
уровню - Uвых m. До момента t2 Uд = U+ - U- < 0, что обеспечивает
квазиравновесное состояние системы, но уже с отрицательным выходным
напряжением. Т.о. изменение знака Uвых происходит в моменты уравнивания входных
напряжений на двух входах ОУ. Длительность квазиравновесного состояния системы
определяется постоянной времени t=RC, и период
следования импульсов будет равен:
Мультивибратор, приведенный на рис.6 называется
симметричным, т.к. времена положительного и отрицательного выходных напряжений
равны.
Для получения несимметричного мультивибратора
следует резистор в ООС заменить на схему, как показано на рис. 7. Разная
длительность положительного и отрицательного импульсов обеспечена разными
постоянными времени перезаряда емкостей:
Мультивибратор на ОУ легко превратить в
одновибратор или ждущий мультивибратор. Во-первых, в цепи ООС параллельно С
подсоединим диод VD1, как показано на рис.8. Благодаря диоду схема имеет одно
устойчивое состояние, когда напряжение на выходе отрицательно. Действительно,
т.к. Uвых = - Uвых m, то диод открыт и напряжение на инвертирующем входе
примерно равно нулю. В то время как напряжение на неинвертирующем входе равно
и сохраняется устойчивое состояние схемы. Для
генерации одного импульса в схему следует добавить цепь запуска, состоящую из
диодаVD2, С1 и R3. Диод VD2 поддерживается в закрытом состоянии и может
открыться только положительным входным импульсом, пришедшим на вход в момент
времени t0. С открытием диода меняется знак D и схема переходит
в состояние с положительным напряжением на выходе. Uвых = Uвых m. После этого
конденсатор С1 начинает заряжаться с постоянной времени t=RC.
В момент времени t1 напряжения на входя сравниваются. U- = U+ = Uвых m
R2/(R1+R2) и D=0. В следующий момент дифференциальный сигнал D
становится отрицательным и схема возвращается в устойчивое состояние. Эпюры
приведены на рис. 9.
Пример. Рассчитать автоколебательный
мультивибратор со следующим параметрами: Uампвых = 12 В; Rн=2,4кW;
T = 10-3 c; tи = 3*10-4 с.
Схема рассматриваемого мультивибратора
аналогична рассмотренной ранее.
. Выбираем напряжение питания из ряда
6,9,12,15,18,25 по формуле
. Выбираем тип транзисторов из следующих
условий:
Перечисленным условиям удовлетворяет
npn-транзистор КТ3102А.
. Rк должен быть много меньше сопротивления
нагрузки мультивибратора, но не выходить за пределы 200-3000W.
Определим Rк = 0,1*Rн =2400/10=240W. Проверяем не
превышает ли ток через транзистор его Ik max. Ik =15/ 240 = 63 mA<100mA, а
мощность Рк = 63*15=95< Ркmax = 100mВт. В противном случае следует несколько
увеличить Rк или взять более мощный транзистор.
. Сопротивление Rб найдем из условия обеспечения
коэффициента насыщения q=2
. Емкости конденсаторов С1 и С2 определим из
условия получения задан- ных длительностей импульса и паузы выходного
напряжения.
С1 = tи/0,7Rб = 3*10-4 /0,7*36000 = 1,2*10-8Ф
=0,12мкФ= (T-tи)/0,7Rб = 7*10-4 /0,7*36000 = 2,8*10-8Ф, выбираем 0,33мкФ.
. Длительности фронтов выходных импульсов равны:
tф1
= 2,3RkC1 = 2,3,*240*1,2*10-8 =6,6*10-6 c;ф2=
2,3RkC2 = 2,3,*330*1,2*10-8 =90*10-6 c;
. Большая длительность фронта импульса должна
быть меньше длительности импульса или длительности паузы (фронт короче
импульса). Проверим: tф2 = 0,9*10-4 c < tи = 3*10-4 с.
Рис. 11 - Вход прямоугольного импульса
импульс мультивибратор питание источник
Рис. 12 - Мультивибратор с регулировкой частоты
дополнительным источником питания
Похожие работы на - Мультивибраторы на транзисторах Лекция. Физика.
Курсовая работа по теме Разработка расходной части энергетического баланса предприятия
Дипломная работа по теме Modern English Word-Formation
Курс Лекций На Тему Биосфера. Загрязнение И Защита Окружающей Среды
Дипломная работа по теме Институт наследования по завещанию: история и современное правовое регулирование
Гдз Самостоятельные И Контрольные Работы 6 Класс
Реферат История Физической Культуры Красноярского Края Кратко
Реферат: Подводники тихоокеанцы в боях с противником (1941-1945 г.)
Сочинение Про Вид Спорта Гимнастика
Реферат: Кавказские конфликты: мирное урегулирование под эгидой ООН
Формы Мировоззрения Человечества Философия Реферат
Курсовая Работа На Тему Страхование Рф
Реферат На Тему Мировой Рынок Информационных Ресурсов И Услуг
Без Имени Нет Человека Сочинение На Дне
Реферат по теме Психологічний зміст характеру людини
Реферат: Трудовой договор как основание возникновения трудовых отношений
Реферат по теме Переход от тоталитарной к социально-ориентированной экономике на примере Германии 1945-1960гг.
Реферат На Тему Налогообложение
Сочинение: Пушкин – это Россия, выраженная в слове
Курсовая Работа На Тему Учет Накладных Расходов
Аттестационная Работа На Тему Учебный Проект Асоэи Отдела Биржевых Операций
Реферат: Методы отбора персонала
Похожие работы на - Социальная психология, как наука
Реферат: Уполномоченный по правам человека место в системе средств, обеспечивающих права человека