Ждущие мультивибраторы (рисунок 25) имеют одно устойчивое состояние, сохраняемое до прихода внешнего запускающего импульса, который переводит мультивибратор в новое неустойчивое состояние.
Длительность пребывания мультивибратора в неустойчивом состоянии определяется параметрами его времязадающих цепей. Затем происходит возврат в устойчивое состояние.
Рисунок 25 – Ждущий мультивибратор
с эмиттерной связью
R1
R3
R5
R6
R2
R4
VD
VT1
VT2
+EК
C5
В устойчивом состоянии схемы при отсутствии запускающих импульсов транзистор VT2 открыт положительным смещением, снимаемым с резистора R5. Протекающий через транзистор ток вызывает положительное по отношению к «земле» падение напряжения UЭ на резисторе R4. Потенциал базы UБ транзистора VT1 устанавливается делителем напряжения Rl, R2.
Ток через делитель IД и напряжения UД равны:
; .
Резисторы R1, R2, R4 выбирают такими, чтобы < UЭ, поэтому транзистор VT1 в устойчивом состоянии закрыт. Таким образом, емкость оказывается подключенной левой по схеме (см. рисунок 25) обкладкой к источнику питания ЕК, а правой – через открытый переход «база – эмиттер» транзистора VT2 к резистору R4.
При поступлении на вход схемы запускающего импульса положительной полярности транзистор VT1 открывается. При этом левая положительная обкладка конденсатора СБ присоединяется к эмиттеру транзистора VT2, а правая (отрицательная) – к его базе. Это приводит к запиранию транзистора VT2, что, в свою очередь, обеспечивает резкое увеличение потенциала на его коллекторе и прерывание тока, протекающего через участок «эмиттер – коллектор» VT2. Теперь через R4 протекает лишь ток транзистора VT1, идущий по цепи + ЕК, R3, «коллектор – эмиттер» VT1, R4, «земля». Резистор R3 выбирается большим, чем R6, поэтому ток открытого транзистора VT1 меньше тока транзистора VT2. Следовательно, при переходе в неустойчивое состояние (VT1 открыт, VT2 закрыт) напряжение UЭ уменьшается. Резистор R3 выбирают, кроме того, таким, чтобы после окончания действия запускающего импульса выполнялось условие >UЭ, обеспечивающее открытое состояние транзистора VT1 вплоть до возвращения схемы в устойчивое состояние, причем VT1 не должен переходить в режим насыщения. С моментом открывания VT1 начинается перезаряд емкости током, протекающим по цепи + ЕК, R5, С, «коллектор – эмиттер» VT1, R4, «земля».
Напряжение при этом постепенно возрастает и достигает порога отпирания транзистора VT2, который отпирается и по цепи + ЕК, R6, «эмиттер – коллектор» VT2, R4, «земля» начинает вновь протекать ток, увеличивающий потенциал UЭ. Условие > UЭ нарушается, и транзистор VT1 запирается, возвращая схему в исходное состояние. Одновременно напряжение скачком снижается, заканчивая формирование прямоугольного импульса на выходе схемы. Таким образом, ждущий мультивибратор реагирует на поступление короткого запускающего импульса формированием одиночного прямоугольного импульса, длительность которого определяется параметрами времязадающей цепи мультивибратора RБ, С с постоянной времени .
БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ
Блокинг-генераторы (рисунок 26) также работают в автоколебательном режиме и предназначены для получения импульсов напряжения малой длительности, форма которых близка к прямоугольной, а скважность значительно больше 2.
EК
б
a
t
t4
t3
t2
t1
a
UК
EК
–
+
+
VD
VT
C2
I3
C3
C1
Rh
W3
R2
W2
T
R1
Рис
Рисунок 26 – Блокинг-генератор:
а – схема; б, в, г – временные диаграммы
Схема блокинг-генератора, выполненного на транзисторе VT, включенном с ОЭ, показана на рисунке 26, а. В коллекторную цепь транзистора включена первичная (коллекторная) обмотка W2 импульсного трансформатора Т. Вторичная (базовая) обмотка W1 через конденсатор С2 подключена к базе транзистора. Базовую обмотку включают так, чтобы обратная связь, охватывающая каскад, была положительной. Так как коэффициент трансформации трансформатора Т обычно близок к единице, коэффициент передачи цепи обратной связи β также близок к единице, т. е. глубина ПОС в блокинг-генераторе велика.
0,4 – 0,6 В
г
в
UБ
t
t
Рассмотрим автоколебательный процесс в блокинг-генераторе, начиная с момента а, когда конденсатор С2 заряжен. В этот момент транзистор VT закрыт напряжением конденсатора С2 (т. е. IК = 0, а UК = ЕК),который разряжается по цепи: +С2, обмотка W1, корпус, – ЕК, +ЕК, R1, – С2.
В момент t1 конденсатор С2, разрядившись, начнет перезаряжаться, но как только напряжение на нем достигнет примерно 0,4 – 0,6 В, появятся базовый и коллекторный токи транзистора, а на обмотке W возникнет ЭДС взаимоиндукции, способствующая открыванию транзистора VT. Процесс развивается лавинообразно, завершаясь в момент t2 насыщением транзистора и уменьшением напряжения UК почти до нуля. Напряжение на обмотке W2 при этом достигает почти напряжения питания ЕК. Так формируется фронт импульса. Этот процесс, обусловленный глубокой ПОС, называют прямым блокинг-процессором. Длительность фронта импульса составляет доли микросекунды и ограничивается частотными свойствами транзистора (см. рисунок 26, б, в, г).
Под действием ЭДС взаимоиндукции конденсатор С2 заряжается током базы насыщенного транзистора VT. Вершина импульса формируется в течение времени (интервал t2 – t3), пока ток заряда удерживает транзистор в насыщении. По мере заряда конденсатора ток базы уменьшается, транзистор выходит из насыщения и переходит в активный режим, т. е. начинает уменьшаться его коллекторный ток. Так происходит обратный блокинг-процесс, завершающийся в момент t4 лавинообразным переходом транзистора в режим отсечки. Этот процесс ускоряется ЭДС взаимоиндукции, полярность которой при уменьшении тока коллектора противоположна полярности при прямом блокинг-процессе. Процессы, наблюдаемые в схеме после закрытия транзистора, начиная с момента t4, связаны с рассеянием энергии, запасенной в магнитном поле трансформатора Т за время формирования импульса. С этого момента t4 конденсатор С2 разряжается. Диод VD шунтирует обмотку W2 трансформатора Т, устраняя опасный для транзистора обратный выброс коллекторного напряжения, который может быть как колебательным, так и апериодическим (см. рисунок 26, б).
Блокинг-генераторы применяют, например, в индикаторных устройствах
радиолокационных станций, а также в телевизионной аппаратуре.
В устойчивом состоянии схемы при отсутствии запускающих импульсов транзистор VT2 открыт положительным смещением, снимаемым с резистора R5. Протекающий через транзистор ток вызывает положительное по отношению к «земле» падение напряжения UЭ на резисторе R4. Потенциал базы UБ транзистора VT1 устанавливается делителем напряжения Rl, R2.
; 
.
< UЭ, поэтому транзистор VT1 в устойчивом состоянии закрыт. Таким образом, емкость оказывается подключенной левой по схеме (см. рисунок 25) обкладкой к источнику питания ЕК, а правой – через открытый переход «база – эмиттер» транзистора VT2 к резистору R4.
>UЭ, обеспечивающее открытое состояние транзистора VT1
при этом постепенно возрастает и достигает порога отпирания транзистора VT2, который отпирается и по цепи + ЕК, R6, «эмиттер – коллектор» VT2, R4, «земля» начинает вновь протекать ток, увеличивающий потенциал UЭ. Условие 
> UЭ нарушается, и транзистор VT1 запирается, возвращая схему в исходное состояние. Одновременно напряжение 
скачком снижается, заканчивая формирование прямоугольного импульса на выходе схемы. Таким образом, ждущий мультивибратор реагирует на поступление короткого запускающего импульса формированием одиночного прямоугольного импульса, длительность которого определяется параметрами времязадающей цепи мультивибратора RБ, С с постоянной времени 
.
Схема блокинг-генератора, выполненного на транзисторе VT, включенном с ОЭ, показана на рисунке 26, а. В коллекторную цепь транзистора включена первичная (коллекторная) обмотка W2 импульсного трансформатора Т. Вторичная (базовая) обмотка W1 через конденсатор С2 подключена к базе транзистора. Базовую обмотку включают так, чтобы обратная связь, охватывающая каскад, была положительной. Так как коэффициент трансформации трансформатора Т обычно близок к единице, коэффициент передачи цепи обратной связи β также близок к единице, т. е. глубина ПОС в блокинг-генераторе велика.
на нем достигнет примерно 0,4 – 0,6 В, появятся базовый и коллекторный токи транзистора, а на обмотке W возникнет ЭДС взаимоиндукции, способствующая открыванию транзистора VT. Процесс развивается лавинообразно, завершаясь в момент t2 насыщением транзистора и уменьшением напряжения UК почти до нуля. Напряжение на обмотке W2 при этом достигает почти напряжения питания ЕК. Так формируется фронт импульса. Этот процесс, обусловленный глубокой ПОС, называют прямым блокинг-процессором. Длительность фронта импульса составляет доли микросекунды и ограничивается частотными свойствами транзистора (см. рисунок 26, б, в, г).
