Мультивібратори

Мультивібратори — це генератори релаксаційного типу з прямокутною формою імпульсів, які широко використовуються як задавальні генератори в системах керування. Мультивібратори переважно реалізуються на операційному підси­лювачі DA1 (рис. 59, а), містять часозадавальну ланку R₁—R₂—С₁ та ланку додатного зворотного зв'язку R₃—R₄. Наявність цього зв'язку та діодів VD1 і VD2 забезпечує під час увімкнення мультивібратора переведення операційного підсилювача DA1 у стан із граничним зна­ченням вихідної напруги (рис. 59, б) додатної полярності ()

чи від'ємної полярності ()- Нехай під час подання напруги живлення на виході ОП встановилася додатна напруга , тоді на неінвертувальний вхід DA1 подається напруга зворотного зв'язку, яка визначається

Під дією вихідної напруги конденсатор С₁ заряджається через діод VD1 і резистор R₁, Напруга конденсатора и_с подається на інвертувальний вхід DA1. В момент часу t₁ напруга конденсатора на­бирає значення u_z = і операційний підсилювач DA1 переходить у стан із від'ємною вихідною напругою (рис. 61,6). Відпо­відно змінює свою полярність напруга зворотного зв'язку

Після цього відбувається перезаряд конденсатора С₁ через резистор R₂ і діод VD2. Цей процес триває доти, доки напруга на ємності не дорівню­ватиме напрузі зворотного зв'язку u_с = (момент часу t₂). Далі ОП знову переходить у стан із додатною вихідною напругою .

Період перемикань Т =t_ім +t_n визначається параметрами схеми

Діоди VD1 і VD2 виконують функцію порогових елементів й вико­ристовуються для покращення форми вихідної напруги мультивібра­тора. Опір резистора R₁ визначають тривалість імпульсу (додатне зна­чення вихідної напруги)

,

а опір резистора R₂ — тривалість паузи (від'ємне значення вихідної напруги)

Широко використовуються схеми мультивібраторів, в яких опори R₁ і R₂ є однаковими, що забезпечує t_ім = t_n. Такі мульти­вібратори називають симетричними.

Розрахунок мультивібратора починають з вибору типу операцій­ного підсилювача DA1 (можна вибирати підсилювач середнього класу точності). Враховуючи, що вхідні напруги співмірні, опори вхідних кіл ОП повинні бути в межах 10 кОм (для операційних підсилювачів із біполярними вхідними транзисторами) або в межах 100 кОм (для операційних підсилювачів з уніполярними вхідними транзисторами). Типи вхідних транзисторів подано в паспортних даних ОП.

Задаючись значенням опору резистора ланки зворотного зв'язку R₄ у вказаних межах, визначають опір резистора R₃. Передатний коефіцієнт додатного зворотного зв'язку за напругою визначається за виразом

В більшості випадків приймають К_u = 2, що зумовлено необхід­ністю отримання напруги керування однієї полярності, тому R₃= R₄. Резистори R₁, R₂ часозадавальної ланки працюють почергово, тому опір кожного з них розраховують за виразом

Ємність конденсатора С1 визначають з виразу для періоду коливань мультивібратора

Враховуючи, що R₁= R₂, a R₃ = R₄, величина ємності

Дата добавления: 2015-07-18