Одновибраторы на дискретных элементах

Одновибратор можно получить из автоколебательного мультивибратора, если одно из его квазиустойчивых состояний превратить в устойчивое. На рис. 3, а показана схема одновибратора с коллекторно-базовыми связями, а на рис. 3, б временные диаграммы напряжений, поясняющие его работу.

Резисторы Rl, R2 и R_к2 выбираются такими, что напряжение между базой и эмиттером транзистора VT1 оказывается отрицательным. Поэтому в исходном состоянии этот транзистор закрыт. На базу транзистора VT2 через резистор R_б подается положительное напряжение.

Транзистор VT2 вследствие этого открыт и насыщен.

Рис. 3. Схема одновибратора на БТ с коллекторно-базовыми связями (а) и графики напряжений на электродах транзисторов (б)

Входной отрицательный импульс через разделительную цепь СpRp и отсекающий диод VD1 подается на базу транзистора VT2. Ввиду накопленных в базе зарядов неосновных носителей транзистор VT2 не может сразу закрыться, и начинается процесс рассасывания неосновных носителей. Через время t_рас транзистор VT2 окажется на границе режима насыщения и под действием отрицательного входного импульса, приложенного к базе VT2, коллекторный ток транзистора VT2 начнет уменьшаться, а коллекторное напряжение u_кэ2 — увеличиваться. Увеличение напряжения u_кэ2 через делитель R2R1 передается на базу транзистора VT1. Чтобы увеличить коэффициент передачи делителя, не нарушая исходного состояния, резистор R2 можно шунтировать конденсатором Су небольшой емкости, который называется ускоряющим.

Под действием ПОС, приводящей к лавинообразному процессу изменений токов и напряжений транзисторов транзистор VT2 запирается, а транзистор VТ1 отпирается и переходит в режим насыщения. Наступает квазиустойчивое состояние равновесия.

После отпирания транзистора VT1 конденсатор С оказывается включенным между базой и эмиттером транзистора VT2, причем u_бэ2=-u_с. Начинается перезарядка конденсатора С по цепи: +Е_п-R_б-С-VT1- -Е_п.

Перезарядка сопровождается уменьшением отрицательного напряжения на конденсаторе и на базе транзистора VT2. Как только напряжение на конденсаторе достигнет нулевого уровня, рабочая точка, характеризующая режим транзистора VT2, окажется на границе с активной областью. При дальнейшем увеличении напряжения и_с рабочая точка перейдет в активную область и замкнется цепь положительной ОС.

Транзистор VT1 закроется; a VT2 откроется и будет находиться в режиме насыщения. Начнется зарядка конденсатора С по цепи: +Е_п-R_к1-С-VT1- -Е_п. После зарядки конденсатора С одновибратор будет находиться в устойчивом состоянии до прихода следующего входного (запускающего) импульса, т. е. в режиме ожидания. Поэтому одновибратор часто называют ждущим мультивибратором.

Длительность формируемого одновибратором импульса определяется постоянной времени цепи перезарядки конденсатора С и может быть приближенно определена по формуле t»0,7R_бС.