Всего на сайте:
282 тыс. 988 статей

Главная | Электроника

Мультивибратор  Просмотрен 22

Мультивибратором называют генератор напряжения с формой, близкой прямоугольной. Его название отражает тот факт, что такое напряжение при разложении в ряд Фурье представляется рядом, содержащим много высших гармоник (мулъти – много).

Известно, что выходное напряжение усилителя линейно зависит от входного только в очень узком диапазоне (несколько микровольт). Если входное напряжение выходит за пределы этого диапазона, то выходной сигнал может принимать только два значения: + Uвых (+12 В) и – Uвых (12 В). На этой особенности операционного усилителя основан принцип формирования прямоугольного напряжения мультивибратора (рис. 2.22,а).

Предположим, что в момент включения между входами усилителя небольшая (достаточно единиц милливольт) отрицательная разность потенциалов. При этом на выходе сформируется напряжение + Uвых, а на неинвертирующий вход с делителя R1 R2 будет подан положительный потенциал βU+вых.макс , где β=R1/(R1+Rос). Конденсатор начнет заряжаться по цепи «Uвых–R3С–корпус», стремясь достичь потенциала + Uвых. Потенциал на инвертирующем входе начнет расти до тех пор, пока не превысит потенциал на неинвертирующем входе βU+вых.макс . В этот момент усилитель сформирует на выходе отрицательное напряжение –Uвых и создаст на неинвертирующем входе отрицательный потенциал βU-вых.макс.

Теперь конденсатор начнет перезаряжаться, стремясь достичь потенциала –Uвых.. Однако как только потенциал на инвертирующем входе станет ниже потенциала на неинвертирующем входе –UD, усилитель сформирует на выходе положительное напряжение + Uвых. Такой скачкообразный процесс изменения выходного напряжения с + Uвых до – Uвых и обратно будет повторяться до тех пор, пока с операционного усилителя не будет снято питающее напряжение (рис.2.22,б).

Период Т колебаний определяется постоянной времени заряда конденсатора τ =R3C3, а также тем, насколько потенциал, формируемый делителем R1R2, меньше напряжения Uвых.

Ждущий мультивибратор (рис. 2.22,в) формирует импульсы заданной длительности. С приходом запускающего импульса мультивибратор переходит в неустойчивое состояние, которое продолжается некоторое время tи, определяемое времязадающей RC-цепью, после чего устройство возвращается в исходное состояние. Для создания устойчивого состояния (ждущего режима) параллельно конденсатору С включают диод VD (рис. 2.22,в) с полярностью, при которой напряжение на диоде и конденсаторе, а следовательно,на инвертирующем входе ОУ будет равно прямому напряжению Uпрдиода. Этому соответствует напряжение на выходе одновибратораU-вых.макс. Входное запускающее напряжение, большее βU-вых.макс, скачком перебрасывает устройство в состояние, когда на выходе появляется напряжение U+вых.макс. На неинвертирующий вход ОУ передается напряжение βU+вых.макс, поддерживающее некоторое время в этом состоянии ждущий мультивибратор. В это время конденсатор С стремится зарядиться до напряжения βU+вых.макс через резистор R2 с постоянной времени τ3 =CR2. Как только напряжение на конденсаторе С сравняется с напряжением βU+вых.макс , устройство скачком перейдет из неустойчивого в устойчивое состояние и будет ждать прихода следующего запускающего импульса.

Помимо рассмотренных мультивибраторов промышленность выпускает специализированные мультивибраторы в интегральном исполнении.

 

Предыдущая статья:Генератор синусоидальных колебаний Следующая статья:Генератор пилообразного напряжения
page speed (0.0398 sec, direct)