МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" Інститут комп’ютерних наук і інформаційних технологій Кафедра автоматизованих систем управління ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВНИХ ГЕНЕРАТОРІВ ПРЯМОКУТНИХ ІМПУЛЬСІВ НА ДИСКРЕТНИХ ЕЛЕМЕНТАХ. Лабораторна робота № 7 з дисципліни " Елементи і вузли поліграфічної техніки" ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВНИХ ГЕНЕРАТОРІВ ПРЯМОКУТНИХ ІМПУЛЬСІВ НА ДИСКРЕТНИХ ЕЛЕМЕНТАХ. Мета роботи - вивчення принципів роботи і розрахунку автоколивних мультивібраторів, реалізація їх на дискретних елементах та набуття досвіду наладки і досліджень в реальних умовах. 1.МУЛЬТИВІБРАТОРИ НА БІПОЛЯРНИХ ТРАНЗИСТОРАХ. Автоколивні генератори прямокутних імпульсів (мультивібратори МВ ) - це пристрої, що здатні почергово знаходитися в двох тимчасово стійких (квазістійких) станах, в кожний з яких вони переходять автоматично за рахунок перехідних процесів, що протікають у схемі. МВ виконуються на дискретних елементах, логічних інтегральних схемах і операційних підсилювачах. Перші використовуються в нестандартній апаратурі, де необхідні підвищені значення напруг і струмів, другі - в цифровій апаратурі загального призначення в складі стандартних комплектів інтегральних мікросхем. МВ на операційних підсилювачах переважно мають застосування у вимірювальній апаратурі. Типова схема симетричного МВ на біполярних транзисторах з колективно-базовим зв'язком приведена на мал.1.
Рис.1. МВ на біполярних транзисторах (p-n-p). Оскільки використані транзистори (n-р-n) типу, то схема вимагає живлення Ек зі знаком "+", а загальна шина ┴ - зі знаком "-". Тривалість кожного квазістійкого стану визначається часом розряду конденсатора, що під'єднаний одним виводом через відкритий транзистор до спільної шини (┴), а другим - до входу (бази) закритого транзистора, - від напруги Ек до нульової напруги (точніше, до напруги, яка необхідна для відкриття транзистора: для германієвих транзисторів - UБ = +0.3 B, для кремнієвих - UБ = +0.7 В). Цей момент визначає лавиноподібний перехід МВ в новий квазістійкий стан, коли закритий і відкритий транзистори міняють свій стан на протилежний та вступає в дію друга часовизначальна ланка, що визначає тривалість другого квазістійкого стану. За цей час конденсатор першої часовизначальної ланки відновлює свій заряд. Порядок роботи схеми ілюструється часовими діаграмами (мал.2). Нехай в момент часу t0 на базі VT1 наявна від’ємна напруга. Це означає, що VT1 - закритий (UК1 = + Eк ), а VT2 - відкритий (UК2 ( UБ2 (0). При цьому конденсатор C2 заряджений до напруги Eк (ліва обкладка має потенціал +Eк , а права - 0). Даний квазістійкий стан буде тривати доти, поки напруга на базі VT1 не досягне напруги відкриття транзистора VT1 (йде розряд конденсатора C1 : від’ємний потенціал лівої обкладки через резистор RБ1 зменшується під дією додатної напруги живлення +Eк, а права обкладка під'єднана через відкритий транзистор VT2 до ┴ . В момент відкриття транзистора VT1 (момент часу t1 ) потенціал колектора даного транзистора UК1 через відкритий VT1 стає рівний нулю. Це значить, що і ліва обкладка конденсатора C1 отримує цей потенціал, а відповідно права обкладка конденсатора - потенціал (мінус) Eк, оскільки попередньо конденсатор C2 був заряджений і заряд конденсатора миттєво змінитися не може згідно з законом збереження енергії. Таким чином, на базі транзистора VT2 з'явиться напруга UБ2 = -Eк, під дією якої транзистор VT2 закривається. Новий квазістійкий стан буде визначатися часом τі2 , за який напруга UБ2 досягне напруги відкриття транзистора VT2 (йде розряд конденсатора C2: від’єний потенціал правої обкладки через резистор RБ2 зменшується під дією дадатної напруги живлення + Eк , ліва обкладка під'єднана через відкритий транзистор VT1 до ┴ : τ і2 = t2 - t1 = RБ2 • C2 • ln2. / 1 / Аналогічно, для першого квазістійкого стану: τ і1 = t3 - t2 = RБ1 • C1 • ln2. ...