Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
рис. 12.8 можно заменить 6-вольтовыми лампами накаливания с током 0,04 А.
Тогда лампа в коллекторе открытого транзистора будет гореть, наглядно
демонстрируя состояние схемы. Состояние схемы можно изменить, заземляя
базу открытого транзистора или заземляя коллектор запертого транзистора.
Хотя значения сопротивлений R} и Д, совсем не критичны, они должны быть
достаточно малыми, чтобы транзисторы попадали в режим насыщения. Для
надежного насыщения необходимо выполнение условия
Триггер (бистабильный мультивибратор) 353
где hFE - коэффициент усиления тока транзистора. В нашем случае Лз/Д,
=4700/150*30, так что режим работы с двумя устойчивыми состояниями будет
при hFE > 30. В общем случае, чем больше ток базы насыщенного
транзистора, тем меньше напряжение KC?-(sat), а такое состояние
желательно, поскольку при этом уменьшается мощность, рассеиваемая
транзистором, и гарантируется пребывание запертого транзистора в этом
состоянии.
12.5 Самовозбуждающийся мультивибратор
Схема на рис. 12.9 имеет много общего со схемой триггера на рис. 12.8, но
в ней вместо резисторов связи применены развязывающие конденсаторы между
транзисторами. Эффект от этой замены будет хорошо виден, если схема
построена с использованием ламп (6 В, 0,04 А) в качестве 150-омных
коллекторных нагрузок. Транзисторы попеременно включаются и выключаются с
частотой, определяемой постоянными времени Си C2R4.
Для того, чтобы внимательнее разобраться в работе мультивибратора,
предположим, что транзистор Тх только что выключился и напряжение на его
коллекторе поднимается до +6 В, а транзистор Т2 тем временем включился.
Что определяет продолжительность этого квазиустойчивого состояния?
Рассмотрим разность потенциалов на обкладках конденсатора С2: обкладка А
подключена к коллектору транзистора Т2, на котором только что было
напряжение +6 В, тогда как обкладка В подключена к базе транзистора Т
напряжение на которой только что было равно +0,6 В, поскольку этот
транзистор был открыт. Следовательно, разность потенциалов на обкладках
конденсатора С2 составляет 5,4 В: это соответствует значительному
Рис. 12.9. Схема самовозбуждающегося мультивибратора. Вместо резисторов
Л, и R2 можно включить лампы (6 В, 0,04 А).
23 Зак. 4729.
354 Схемы с положительной обратной связью и генераторы
заряду, от которого конденсатор не желает освобождаться. Итак, в тот
момент, когда транзистор Т2 отпирается, потенциал обкладки А опускается
до потенциала земли вместе с напряжением на коллекторе транзистора Т2 и
на короткое время напряжение между обкладками А и В остается равным 5,4
В. Поэтому потенциал обкладки В опускается до -5,4 В, запирая транзистор
Тх отрицательным напряжением на базе. После этого конденсатор С2 начинает
перезаряжаться через резистор /?4, подключенный к +6 В. Таким образом,
теперь напряжение на базе транзистора Г, стремится к +6 В с постоянной
времени Л4СГ Но в данном случае это напряжение никогда не достигается;
как только напряжение на базе достигает +0,6 В, транзистор Тх откроется и
весь процесс начнется снова: конденсатор С создает на базе транзистора Т2
напряжение -5,4 В и начнет перезаряжаться через резистор Ri. На рис.
12.10 показана зависимость напряжения на базе транзистора Г, от времени.
Как можно видеть, экспоненциальный заряд конденсатора С2 через резистор
R4 прерывается; в действительности в этом месте имеется небольшой
положительный выброс, возникающий на базе транзистора при выключении
транзистора Т2.
Пренебрежем тем фактом, что перезаряд конденсатора начинается не точно с
напряжения -Vcc , тогда заряд описывается хорошо известной экспонентой:
(12.7)
(а) +6
(во
-6
(Ь)
ь
Vet +6 (вольты)
г
о
Рис. 12.10. Форма сигналов самовозбуждаюшегося мультивибратора: (а)
напряжение на базе транзистора Tv (b) напряжение на коллекторе
транзистора Т2.
Самоеозбуждающийся мультивибратор 355
(v- напряжение на базе запертого транзистора- Прим. перев.).
Обратим внимание на коэффициент 2, который показывает, что кривая
стремится к +VCC начинаясь с ~vcc . В результате преобразования получим:
' ' ' 2Vcc-v
exp
-t
C^R.
2 4
2 Vcc
Чтобы найти интервал времени, в течение которого транзистор Тх заперт, мы
должны путем логарифмирования извлечь t из экспоненты:
Лт, Л
1 =1п
2 Усе ~v
2 Vcc J
c2R4
За время, о котором идет речь, изменение напряжения v приближенно
равняется Vcc, поэтому
- "ГГ
C2R4 12
t" С2Л41п2 я 0,7С2Л4. (12.8)
Аналогичное соотношение получается, конечно, и для другого полупериода:
г'"0,7С,Я3.
Заметим, что отношение длительности импульсов к интервалу между ними в
выходном сигнале можно изменять, выбирая различные постоянные времени ЛС-
цепей в базах транзисторов. Хотя здесь необходима осторожность: при
выборе постоянных времени надо брать достаточно малые базовые
сопротивления, чтобы транзисторы попадали в насыщение.
Сигнал на выходе самовозбуждающегося мультивибратора показан на рис.
12.10(b); хотя он имеет почти прямоугольную форму, все же нарастание
