Multiwibrator-astabilny PDF

Preview

Summary

Opracowanie pytań na wejściówkę ...

Description

Badanie multiwibratora astabilnego Schemat multiwibratora astabilnego;

Zasada działania układu; Po włączeniu zasilania, ze względu na niesymetrię istniejącą w układach rzeczywistych (różne wzmocnienia tranzystorów, tolerancje wartości rezystorów) jeden z tranzystorów zaczyna przewodzić trochę szybciej od drugiego, przez co napięcie na jego kolektorze spada trochę szybciej niż na drugim. Skok napięcia przenosi się przez częściowo naładowany kondensator sprzęgający powodując zatkanie drugiego tranzystora. Powiedzmy, że w naszym układzie Q1 był szybszy. W układzie ustala się następujący stan: Q1 przewodzi, Q2 zatkany, C1 rozładowuje się przez R2 i przewodzący tranzystor Q1, C2 ładuje się przez R4 i przewodzące złącze baza-emiter tranzystora Q1. W tym stanie na skutek ładowania się C2, narasta napięcie na kolektorze Q2, ze stałą czasową R4*C2 (dlatego też zbocza narastające przebiegów na kolektorach tranzystorów nie są ostre). Na skutek rozładowywania się C1 przez R2 narasta napięcie na bazie Q2, gdy osiągnie ono wartość ok. 0,6–0,7 V (dla tranzystorów krzemowych), to tranzystor Q2 zacznie przewodzić → spada gwałtownie napięcie na jego kolektorze → skok napięcia przeniesiony przez naładowany kondensator C2 → wymusza duże ujemne (względem masy) napięcie zatykające tranzystor Q1 → zaczyna się ładować kondensator C1 przez rezystor R1 (stała czasowa R1*C1) i przewodzące złącze baza-emiter Q2 (podtrzymując tym stan jego włączenia). Po naładowaniu się C1 stan nasycenia tranzystora Q2 jest podtrzymywany przez prąd płynący do jego bazy przez rezystor R2. W tym miejscu nastąpiło zakończenie akcji przerzutu układu. Stan ten będzie trwał do momentu gdy napięcie na rozładowującym się kondensatorze C2 (lewa okładka) osiągnie wartość przewodzenia tranzystora Q1 (czyli w ok. wartości 0,6-0,7 V). Dla prawidłowej pracy układu konieczne jest zapewnienie w układzie, że stałe czasowe ładowania kondensatorów będą dużo mniejsze (4,6 razy i więcej) niż stałe czasu ich rozładowania, tj. R 2∗C 1> 4,6∗R 1∗C 1 R 3∗C 2> 4,6∗R 4∗C 2 ma to na celu zapewnienie, że dany kondensator będzie w pełni naładowany w momencie rozpoczęcia przerzutu.

Drugi warunek to takie dobranie rezystorów (pary R1, R3 i R4, R2) by tranzystory się nasycały, tj. był spełniony warunek: V +¿−U c esat

R1 V + ¿−U

be

R3

∗β1 ≫¿ ¿

oraz: V +¿−U

c esat

R4 V + ¿−U ∗β2 ≫¿ R2 ¿ be

Przebiegi czasowe prądów i napięć na poszczególnych elementach;

Wzory na czasy załączenia poszczególnych tranzystorów i częstotliwość pracy multiwibratora astabilnego. Czas trwania włączenia Q1 (stan niski na jego kolektorze), przy spełnionym warunku doboru stałych czasowych: t 1 ≈ 0,7∗R 2∗C 1 Czas trwania włączenia Q2 (stan niski na jego kolektorze):

t 2 ≈ 0,7∗R 3∗C 2 okres drgań multiwibratora:

T =t 1+ t 2 ≈ 0,7∗( R 2∗C 1+ R 3∗C 2) [ s ] częstotliwość:

1 1 f= ≈ [Hz ] T 0,7∗( R 2∗C 1+R 3∗C 2 )...