61. Мультивибратор на транзисторах и в интегральном исполнении: принцип формирования импульсных сигналов и диаграммы напряжений.

МВ на транзисторах.

Для генерации последовательности прямоугольных импульсов используется автоколебательный мультивибратор, схема которого по-

казана на рис.1. Мультивибратор состоит из двух одинаковых каскадов — усилителей с общим эмиттером. Сигналы с коллекторов этих каскадов через разделительные конденсаторы С1 и С2 поступают на

базы транзисторов. Сигнал с выхода каждого из каскадов усиливается в другом каскаде и снова поступает на вход первого каскада — каждый каскад является для другого цепью обратной связи. Так как усилитель с общим эмиттером изменяет фазу усиливаемого сигнала на 180°, то с учетом

того, что в цепи ОС — таком же усилителе, фаза тоже изменяется на 180°, получим нулевой результирующий фазовый сдвиг. Такой баланс фаз осуществляется в широком диапазоне частот, равном примерно полосе пропускания резистивного усилителя. Большое число генерируемых гармоник в сумме образуют

периодическую последовательность импульсов и в этом случае удобно анализ работы мультивибратора проводить во временной области (рис. 2). Предположим, что в начальный момент времени транзистор V1 в

схеме мультивибратора открыт, а транзистор V2— закрыт. Конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор К2. Напряжение на базе второго транзистора V2 будет возрастать. Когда оно достигает напряжения отпирания транзистора, в схеме происходит лавинообразное изменение состояний транзисторов: транзистор V2 открывается, а транзистор V1 закрывается, так как к базе V1 будет приложено закрывающее напряжение, имеющееся на конденсаторе С2. После смены состояний транзисторов начинает перезаряжаться конденсатор С2 через резистор К1 и через время, равное примерно т = R1\С2, произойдет очередное изменение состояния схемы. Амплитуда генерируемых импульсов практически равна напряжению источника питания. МВ широко применяются в качестве генераторов импульсов в компьютерах. Для повышения стабильности их работы в схемы дополнительно включают катушки индуктивности и кварцевые резонаторы, а вместо инвертирующих усилителей ОЭ используют логические элементы.

62. Одновибратор: устройство, принцип формирования импульсных сигналов на выходе, применение.

Назначение ждущих МВ (одновибратор ) – получение импульсов заданной длительности после запуска. Длительность выходного импульса иногда называют временем выдержки или задержки.

Схема ждущего МВ показана на рис 1. В исходном состоянии Т2 насыщен током Iб2= E/R0, потенциалы коллектора Т2 и базы Т1 близки к нулю , напряжение коллектора Т1 Uk1=E, и диод Д имеет смещение 0В. Если на вход схемы попадает отрицательный перепад напряжения (рис 1б), то в точке А появится «дифференциальный » импульс через диод Д проходящий в коллектор Т1 через С0- в базу Т2. Если скорость спада (отрицательного фронта) этого импульса Vсп > Iб2 / (C1C0/C1+C0)

, а длительность фронта больше времени жизни рассасывания носителей в базе Т2 tфр> тау , то ранзистор Т2 начнет закрываться, и на его коллекторе возникнет приращение напряжения, которое, передаваясь в базу Т1 начнет открываться Т1. Возникнет регенеративная ПОС. Спад Uк1, передаваясь через С0 в базу Т2 будет его закрывать , а рост Uк2 – отпирать Т1. В конце этого быстрого процесса на базе Т2 окажется потенциал Uбэнас-E+Uкэнас. Разряд С0 через R0 приведет к росту Uб2 до напряжения отпирания Т2. Длительность процесса и выходного импульса составит t имп= R0C0 ln 2 =0,7R0C0. Как только Т2 начнет отпираться , обратный регенеративный процесс приведет к насыщению Т2 и закрыванию Т1. Теперь напряжение на коллекторе Т1 будет восстанавливаться до уровня Е с постоянной времени, примерно равной R2C0. Функции одновибратора : расширение импульсов- реализуется благодаря тому, что длительность импульса одновибратора определяется параметрами схемы и независит от длительности запускающего импульса; задержка сигнала на заданном уровне – входной сигнал может быть задержан на время равное длительности импульса одновибратора, если к его выходу подключить устройство , реагирующее на перепад напряжения, соответствующий окончанию выходного импульса.

64. Простейшие базовые логические элементы: классификация, схемотехника элементов И, ИЛИ НЕ, разновидности элементов, применение.

14