Мультивибраторы

Мультивибраторами называют релаксацион­ные генераторы, вырабатывающие периодическую последовательность импульсов напряжения прямоугольной формы. Продол­жительность выходных импульсов мультивибраторов может изме­няться в диапазоне от микросе­кунд до десятков секунд, причем паузы имеют примерно ту же продолжительность, что и импуль­сы. У симметричных мульти-вибраторов продолжительности им­пульса и паузы одинаковы, у несимметричных — различны.

Основными параметрами выходного напряжения мультивибратора являются: - амплитуда импульса; - период; - длительность паузы; - скважность. Принципиальная схема мультивибратора, выполненного на операционном усилителе, представлена на рисунке 6.22.

Рисунок 6.22. Схема мультивибратора на операционном усилителе

Рисунок 6.23. Диаграммы работы мультивибратора

Диаграм­мы, характеризующие его работу, представлены на рисунке 6.23. В этой схеме используется свойство ОУ изменять полярность (знак) выходного напряжения при изменении потенциалов на входах. Операционный усилитель охвачен положительной обратной связью по неинвертирующему входу посредством резисторов и отрицательной ОС по инвертирующему входу - с помощью резистора . К инвертирующему входу подключен также конденсатор . Цепь из резистора и конденсатора называется времязадающей. Покажем, что эта схема обладает автоколебательными свойствами. Допустим, что в момент подключения источника питания напряжение на выходе ОУ примет максимальное значение, равное напряжению источника питания. Тогда напряжение на неинвертирующем входе составит часть выходного напряжения, а именно:

. (6.23)

Напряжение на инвертирующем входе равно напряжению на кон-денсаторе и нарастает по экспотенциальному закону. В момент времени напряжение на конденсаторе достигает значения напряжения на неинвертирующем входе и несколько превышает его. Тогда в силу свойств ОУ изменяется полярность выходного напряжения от уровня до уровня , а, следовательно, меняется и напряжение на неинвертирующем входе и становится отрицательным (см. формулу 6.23.) С момента времени начинается процесс перезарядки конденсатора через резистор и выход операционного усилителя. Полярность напряжения на конденсаторе на рисунке 6.23 указана в скобках. Когда напряжение на конденсаторе снизится ниже напряжения на неинвертирующем входе (момент времени ), снова изменится полярность выходного напряжения, но уже от уровня до уровня . Далее процесс повторяется. Рассмотренная схема называется симметричной. В симметричной схеме продолжительность положительного импульса равна продол-жительности отрицательного и определяется параметрами время-задающей цепи:

ВЫВОДЫ:

· для преобразования переменного тока в постоянный служат электронные выпрямители, относящиеся к источникам вторич-ного питания в отличие от аккумкумуляторов и генераторов;

· выпрямители классифицируются по числу фаз источника (од-нофазные и трехфазные выпрямители);

· по структуре вентильного комплекта (однополупериодные и мостовые);

· в состав электронного выпрямителя входят: трансформатор,

преобразующий напряжение сети до необходимого значения;

диоды, осуществляющие выпрямление тока; сглаживающий

фильтр, уменьшающий пульсации выпрямленного напряжения; стабилизатор, поддерживающий неизменным напряжение на нагрузке;

· элетронный усилитель – это устройство для усиления тока, напряжения и мощности сигнала. Наиболее важным является усиление мощности, так как усиление напряжения без усиле-ния мощности можно получить с помощью трансформатора;

· применяются для усиления и преобразования электрических сигналов в радиотехнике, вычислительной и информационно –

измерительной технике, в устройствах автоматики и управле-ния;

· усилители выполняются на дискретных элементах и в виде интегральных схем;

· выходные каскады усилителей обеспечивают максимальную мощность в нагрузку. Они работают в режиме большого сиг-нала с большими нелинейными искажениями. Для уменьше-ния нелинейных искажений и увеличения КПД выходные кас-кады выполняются в двутактном виде, когда транзисторы схемы работают поочередно;

· основными характеристиками усилителя является АЧХ и амплитудная характеристика. По частотной характеристике можно определить ширину полосы пропускания, то есть поло-

су частот усилителя, в пределах которой коэффициент усиле-ния уменьшится не более чем раз. Полоса частот усили-теля определяет качество его работы. По амплитудной характеристике можно судить о диапазоне усиливаемых напря-

жений на входе усилителя, которые он охватывает.

· операционный усилитель имеет большой коэффициент усиления и предназначен для выполнения различных операций над аналоговыми величинами. Наибольшее практическое применение имеет инвертирующий ОУ с ООС по напряжению. На базе таких ОУ создаются схемы для выполнения различных математических операций над входными сигналами. Такие схемы составляют основу аналоговых вычислительных машин;

· электронный генератор- устройство, преобразующее энергию источника питания в энергию переменного тока определенной амплитуды и частоты;

· генераторы применяются в технике и в быту. Это устройства для связи и радиовещания и микроволновые печи для приготовления пищи;

· по способу возбуждения генераторы делятся на автогенера-торы и генераторы с посторонним возбуждением;

· по форме генерируемых колебаний автогенераторы делятся на

· генераторы гармонических колебаний и релаксационные генераторы;

· автогенераторы с постоянным возбуждением, по существу, яв-ляются избирательными (резонансными усилителями);

· по принципу действия автогенераторы делятся на три вида:

автогенераторы с положительной обратной связью (наиболее часто применяются); генераторы на туннельных диодах; генераторы на транзисторных ключах (генераторы прямоу-гольных импульсов);

Дата добавления: 2015-05-06