Одновібратори

Одновібратори — це генератори прямокутних імпульсів, які працюють в очікувальному режимі. Такий режим характери­зується стійким і квазістійким станами рівноваги. Перехід із стійкого до квазістійкого стану здійснюється за наявності зов­нішнього імпульсу, який називають запускальним. Формується прямокутний імпульс заданої тривалості, що визначається ча­сом дії запускального імпульсу.

На рис. 62, а показано схему одновібратора, виконаного на базі операційного підсилювача, який працює в режимі компаратора.

В момент увімкнення джерела живлення напруга на виході ОП

приймає одне із стійких значень, нехай . Під дією цієї напруги проходять струми по ланкам від'ємного (R—VD) і додатного (R₂ — R₁) зворотних зв'язків. Оскільки вихідна напруга ОП є від'ємною, то діод VD є відкритий і напруга на конденсаторі . Напруга на не-інвертувальному вході ОП дорівнює

Якщо в момент часу на вхід подати короткотривалий імпульс, напруга якого більша за , то компаратор перейде в квазі стійкий стан із вихідною напругою (рис. 62, б). Діод VD за­кривається й починається заряд конденсатора С1 через резистор R, а напруга на неінвертувальному вході ОП має додатне значення. За умови, коли напруга конденсатора досягне зна­чення напруги зворотного зв'язку , компаратор повертається до стану з вихідною напругою . При цьому конденсатор роз­ряджається до напруги .

Отже, тривалість імпульсу t_ім визначається параметрами схеми

Подання наступного імпульсу запускання можливе за умови повно­го розряджання конденсатора, який визначається часом відновлення t_від

Тобто повинна забезпечуватись часова тотожність

ПРИКЛАДИ ДО РОЗДІЛУ

Задача 9.1. Генератор імпульсів генерує сигнали, період яких Т=5 мкс, а тривалість імпульсу — t_ім= 2 мкс. Визначити шпарува­тість імпульсів генератора.

Розв'язок: Шпаруватість імпульсів визначається за виразом

де t_ім —тривалість імпульсу; Т—період імпульсу.

Задача 9.2. Період коливань симетричного мультивібратора Т = 10 мкс. Опір резистора в часозадавальній ланці 10 кОм, передатний коефіцієнт додатного зворотного зв'язку К_и =2. Визначити єм­ність конденсатора часозадавальної ланки.

Розв'язок: Ємність конденсатора часозадавальної ланки визна­чається за виразом

Задача 9.3. Опір резистора часозадавальної ланки симетричного мультивібратора 12 кОм, ємність конденсатора — 2нФ. Опори резис­торів в ланці додатного зворотного зв 'язку та на неінвертувальному вході мультивібратора 20 кОм і 10 кОм відповідно. Визначити період коливань мультивібратора.

Розв'язок: Період коливань симетричного мультивібратора ви­значаємо за виразом

Задача 9.4. Визначити частоту коливань мультивібратора, в якого параметри часозадавальиої ланки R₁ =10 кОм, R₂ =15 кОм, С = 8 нФ, а в латі: зворотного зв 'язку R₃ = 1 0 кОм, R₄ ⁼ 20 кОм.

Розв'язок: Частота коливань.мультивібратора обернено пропорційна до періоду і визначається за виразом

Задача 9.5. Опори резисторів у ланці додатного зворотного зв 'яз-ку та на неінвертувальному вході одновібратора 20 кОм і 10 кОм від­повідно. Параметри часозадаваіьноїланки С = 5 нФ, R = 10 кОм. Ви­значити тривалість імпульсу одновібратора.

Розв'язок: Тривалість імпульсу одновібратора дорівнює

Задача 9.6. Визначити час відновлення одновібратора, в якого па­раметри часозадавальної ланки R = 20 кОм, С-ї,5 нФ, а в.'iciHifi зво­ротного зв 'язку R\ = 10 кОм, R-i = ЗО кОм.

Розв'язок: Час відновлення одновібратора визначається за виразом

ЗАПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1.Назвіть основні параметри імпульсу.

2.На чому базується принцип роботи релаксаційного генератора?

3.Які особливості застосування операційних підсилювачів в генера-

торах імпульсів?

1. Чим визначається тривалість імпульсу?

2. Як визначити частоту імпульсів мультивібратора?

3. Яка відмінність між симетричніш і несиметричним мультивібрато-

рами?

9. Поясніть роботу симетричного мультивібратора.

10.Подайте порядок розрахунку мультивібратора.Поясніть принцип роботи одновібратора па операційному підси­
лювачі.

2. Яка умова накладається на подання імпульсу запускання одновіб­
ратора?

ЗАДАЧІ НА САМОСТІЙНЕ ОПРАЦЮВАННЯ

9.1с. Частота сигналу генератора імпульсів f = 200 кГц, а трива­лість імпульса — t_ім= 2 мкс. Визначити шпаруватість імпульсів генератора.

(Відповідь: 2,5).

9.2с. Частота коливань симетричного мультивібратора f = 1 МГц. Опір резистора в часозадавальній ланці 12 кОм, передатний кое­фіцієнт додатного зворотного зв'язку К_u -2. Визначити єм­ність конденсатора часозадавальної ланки.

(Відповідь: 37,9 пФ).

9.3с. В симетричного мультивібратора опір резистора часозадавачь-ної ланки 15 кОм, ємність конденсатора -2,4 нФ. Опори резис­торів в ланці додатного зворотного зв 'язку та на иеінвертуваль-ному вході мульти-вібратора 24кОм і 12кОм відповідно. Визначити частоту коливань мультивібратора.

(Відповідь: 20кГц).

9.4с. Визначити період сигналу симетричного мультивібратора, як­що параметри його часозадавальної ланки відповідно дорівнюють R=10kOm, С = 1ОнФ. Передатний коефіцієнт додатного зво­ротного зв 'язку Кц = 2.

(Відповідь: 219,7 мкс).

9.5с. Мультивібратор має параметри часозадавальної ланки R₁=12кОм, R₂ = 1 8кОм, С = 6,8нФ. Визначити період коливань мультивібратора, якщо передатний коефіцієнт додатного зво­ротного зв 'язку К_u = 2.

(Відповідь: 224,12 мкс).

9.6с. Визначити тривалість паузи t_n сигналу мультивібратора, якщо параметри його часозадавальної ланки відповідно дорівнюють R₁ = 18 кОм, R₂ = 24 кОм, С - 8,2 нФ. Передатний коефіцієнт до­датного зворотного зв 'язку К_u - 2.

(Відповідь: 216,2 мкс).

9.7с. Одновібратор має параметри часозадавальної ланки С = 6,2нФ, R =20 кОм. Визначити тривалість імпульса одновібратора, якщо пе­редатний коефіцієнт додатного зворотного зв 'язку К_u = 1.

(Відповідь: 85,95 мкс).

9.8с. Визначити ємність часозадавальної ланки одновібратора на ба­зі ОП, якщо тривалість імпульса t_ІМП = 50 мкс, а опір резистора цієї лати R = 15 кОм. Опори резисторів на неінвертувачьиому вхо­ді та в лапці додатного зворотного зв 'язку ОП відповідно дорів­нюють R₁ = 18 кОм і R₂ -36 кОм.

(Відповідь: 8,2 нФ).

9.9с. Визначити час відновлення одновібратора, в якого параметри часозадавачьної ланки R = 12kOm, С — 4,7нФ, а в ланці зворот­ного зв 'язку R₁, = 15 кОм, R₂ =30 кОм.

(Відповідь: 16,22 мкс).

9.10с. Мультивібратор реачізовано на операційному підсшювачі типу 153УД1. Визначити напругу зворотного зв'язку м₃вз ОП, якщо передатний коефіцієнт додатного зворотного зв 'язку К_u = 2.

(Відповідь: 6В).

Дата добавления: 2015-07-18