Ждущий мультивибратор

Схема ждущего мультивибратора приведена на рис. 4.1.23, а временные диаграммы, поясняющие его работу, на рис. 4.1.24.

В исходном состоянии на базу транзистора Т2 подается положительное напряжение от источника питания Е _к через резистор R _Б2. В этом случае напряжение на базе транзистора Т2 равно:

U _Б2 = Е _к – U _RБ2,

где U _RБ2 – падение напряжения на резисторе R _Б2.

Падение напряжения на резисторе R _Б2 равно произведению тока, протекающего через резистор, на величину сопротивления этого резистора:

U _RБ2 = I _Б2 · R _Б2 ;

Рис. 4.1.23. Ждущий мультивибратор

Рис. 4.1.24. Временные диаграммы ждущего мультивибратора

Поскольку ток, протекающий через резистор R _Б2 незначителен, то падение напряжения на этом резисторе мало, и к базе транзистора Т2 приложено почти полное напряжение источника питания Е _к, благодаря чему транзистор Т2 поддерживается в открытом состоянии.

Коллекторный ток транзистора Т2, протекая через резистор R _Э, создает на этом резисторе падение напряжения, которое прикладывается к эмиттеру транзистора Т1. В то же время к базе транзистора Т1 приложено напряжение, снимаемое с делителя, образованного резисторами R ₁ и R _­2. Параметры резисторов R ₁, R _­2 и R _Э подобраны таким образом, чтобы в исходном состоянии потенциал базы транзистора Т1 оказался ниже, чем потенциал его эмиттера. В этом случае транзистор Т ₁ закрыт, и напряжение на его коллекторе практически равно напряжению источника питания: U _к1 = Е _к. При этом конденсатор С ₂ заряжается от источника питания Е _к через резистор R _К1, промежуток база – эмиттер открытого транзистора Т2 и резистор R _Э. Время заряда конденсатора определяется, в основном, величиной емкости этого конденсатора и сопротивлением резистора R _К1. По истечении указанного времени конденсатор С ₂ оказывается заряженным до максимального значения U _Cmax, причем левая обкладка конденсатора имеет потенциал, равный напряжению источника питания Е _к, а правая – потенциал (Е _к – U _Cmax).

Запуск ждущего мультивибратора осуществляется подачей положительного импульса на базу закрытого транзистора Т ₁ через конденсатор С ₁. При этом в цепи коллектора транзистора Т ₁ появляется ток I _к1, протекание которого через резистор R _к1 увеличивает падение напряжения на этом резисторе, в связи с чем потенциал коллектора транзистора Т1 понижается на величину U _R1 = I _к1 · R _к1, и становится равным U _К1 = Е _к – U _R1. Это вызывает понижение потенциала левой обкладки конденсатора С ₂ до величины U _К1 = Е _к – U _R1. Поскольку в этот момент напряжение на конденсаторе С ₁ остается равным U _Cmax, то потенциал правой обкладки этого конденсатора уменьшается от значения (Е_к – U _Cmax) до значения (U _К1 – U _Cmax) = (Е _к – U _R1) – U _Cmax. Этот потенциал приложен к базе транзистора Т2, поэтому понижение указанного потенциала уменьшает коллекторный ток транзистора Т2. Поскольку коллекторный ток транзистора Т2 проходит через резистор R _Э, то уменьшение этого тока уменьшает падание напряжения на резисторе R _Э, что приводит к понижению потенциала эмиттера транзистора Т1, в связи с чем коллекторный ток транзистора Т1 еще больше увеличивается. Происходит лавинообразный процесс отпирания транзистора Т1 и запирания транзистора Т2.

В момент отпирания транзистора Т1 начинается перезаряд конденсатора С ₂ по цепи: источник питания + Е _к, резистор R _Б2, промежуток коллектор – эмиттер открытого транзистора Т1, резистор R _Э. Протекание тока перезаряда конденсатора С ₂ вызывает падание напряжения U _RБ2 на резисторе R _Б2. Величина этого падения напряжения равна произведению тока перезаряда конденсатора С ₂ на величину сопротивления резистора R _Б2. В начальный момент после запирания транзистора Т2 ток перезаряда конденсатора имеет максимальное значение, поэтому величина падения напряжения на резисторе R _Б2 оказывается достаточной для поддержания транзистора Т2 в закрытом состоянии. По мере уменьшения тока перезаряда, величина падения напряжения на резисторе R _Б2 постепенно уменьшается, потенциал базы транзистора Т2 увеличивается, и через некоторое время транзистор Т2 снова отпирается, а транзистор Т1 запирается. Таким образом, после перезаряда конденсатора происходит обратный лавинообразный процесс, возвращающий схему в исходное состояние. Время перезаряда конденсатора С ₂ определяется величиной емкости этого конденсатора и величиной сопротивления резистора R _Б2.

Дата добавления: 2014-01-06