Мультивибратор представляет собой генератор несинусоидальных колебаний, близких по форме к прямоугольным.

Такие колебания можно рассматривать как сумму большого числа простых гармонических колебаний. Отсюда и название «мультивибратор» или буквально «генератор множества простых колебаний».

Мультивибраторы широко используют в импульсной технике, в ЭВМ и устройствах автоматики в качестве пусковых и переключающих устройств.

Различают три режима работы мультивибраторов: автоколебательный, синхронизации и ждущий.

Рассмотрим симметричный мультивибратор, работающий в режиме автоколебаний.

Рисунок 4 - Схема и временные диаграммы мультивибратора

При подключении данной схемы к источнику питания Е_к возникает режим неустойчивого равновесия. Так как, несмотря на симметрию схемы, в любой момент может нарушиться равенство коллекторных токов.

Если, например, несколько уменьшится ток i_к1, то это приведет к уменьшению потенциала на коллекторе VT1. А так как напряжение на конденсаторе С₁ не может измениться мгновенно, то отрицательный скачок напряжения на коллекторе VT1 передается на участок база-эмиттер транзистора VT2. Это вызовет увеличение тока i_к2 и, следовательно, повышение потенциала коллектора VT2. Повышение потенциала коллектора VT2 через конденсатор С₂ передается на базу VT1 и ток i_к1 еще больше уменьшается и т.д. Данный процесс нарастает лавинообразно, тем более что скачки напряжения на базах увеличиваются за счет усилительного действия транзисторов. В итоге транзистор VT1 оказывается запертым, а потенциал его коллектора практически равным –Е_к. Транзистор VT2 будет полностью открыт и насыщен, а потенциал на его коллекторе – близким к нулю.

В исходном состоянии (до опрокидывания схемы) конденсаторы С₁ и С₂ были заряжены с полярностью, указанной на схеме, до напряжения –Е_к+R_кi_к. Во время опрокидывания схемы напряжение на конденсаторах не успевает измениться. После опрокидывания схемы конденсатор С₁ относительно быстро заряжается до напряжения Е_к по цепи: +Е_к, переход эмиттер-база открытого транзистора VT2, С₁, R_к1, –Е_к. Конденсатор С₂ после запирания VT1 перезаряжается по цепи: +Е_к, VT2, С₂, R_б1, –Е_к. Фактически через резистор R_б в первый момент проходит ток под действием 2Е_к и, следовательно, к участку база-эмиттер VT1 приложено напряжение +Е_к, надежно запирающее VT1. При медленной перезарядке С₂ ток уменьшается, напряжение на R_б1 падает и, когда u_с2≈0, напряжение на участке база-эмиттер VT1 близко к нулю. Транзистор VT1 открывается, потенциал его коллектора начинает расти, что приводит к росту потенциала базы VT2 и уменьшению потенциала его коллектора, а, следовательно, и потенциала базы VT1. Таким образом, возникает новый лавинообразный процесс и схема снова опрокидывается. При этом VT1 открыт и насыщен, а VT2 заперт. После опрокидывания конденсатор С₂ быстро разряжается через R_к2 до напряжения Е_к, а С₁ начинает медленно перезаряжаться аналогично перезарядке С₂. Эти процессы отражены на графиках.

Вопросы

1. Дайте определение электронному генератору.

2. Какие генераторы называются автогенераторами?

3. Что собой представляет электронный генератор?

4. При каких условиях в электронном генераторе возникают не затухающие электрические колебания?

5. Как изменится частота сигнала, вырабатываемого автогенератором при увеличении емкости конденсатора колебательного контура?

6. Дайте определение мультивибратору?

Тема 12 Электронные измерительные приборы

План

1. Устройство и цифровых измерительных приборов

2. Цифровые вольтметры

3. Цифровой частотомер