Исследование мультивибратора

Цель работы: познакомиться с работой мультивибратора.

Общие сведения.

Мультивибраторы предназначены для генерирования периодической последовательности импульсов напряжения прямоугольной формы.

Мультивибратор представляет собой двухкаскадный усилитель с положительной емкостной обратной связью: выход первого каскада через конденсатор С2 соединен с входом второго, а выход второго через конденсатор С4 с входом первого каскада (рис.1).

Рис. 1

Если R1=R4, R2=R3, C2=C4R, транзисторы VT1 и VT2 одинаковые, то мультивибратор называют симметричным.

При подключении источника питания Ес мультивибратор работает в режиме автоколебаний. В этом режиме нет состояния устойчивого равновесия. Медленное изменение токов и напряжений приводит к скачкообразному переходу мультивибратора из одного состояния (VT1 открыт, VT2 заперт) в другое (VT1 заперт, VT2 заперт).

Такой переход происходит благодаря сильной обратной связи между каскадами.

Управление процессом открывания и закрывания транзисторов осуществляется при помощи процессов заряда и разряда конденсаторов С2 и С4.

На рис.2, приведены временные диаграммы, поясняющие работу мультивибратора.

Рис. 2

Предположим, что VT1 открыт, тогда Uk1=0, С2 заряжен, а С4 разряжен (для t=0), VT2 закрыт, т.к. на его базу от правой обкладки С2 поступает отрицательный потенциал. Через открытый VT1 и R2 происходит разряд С2, С4 заряжается через VT1 и R4. Так как R1=R4«R2=R3, С4 зарядится быстрее, чем разрядится С2. Когда С2 разрядится, потенциал базы VT2 станет равным нулю, происходит опрокидывание мультивибратора: VT2 откроется, a VT1, благодаря положительной обратной связи, закроется. Теперь происходит разряд С4 (через R3 и VT2) и заряд С2 от источника Ес через R1.

Таким образом, устанавливаются автоколебания.

Выходным напряжением мультивибратора является коллекторное напряжение VT1 и VT2.