Лабораторные работы по основам промышленной электроники. Николаев Г.М - 25 стр.

UptoLike

Схема симметричного мультивибратора на ОУ приведена на
рис.10.4.а. Автоколебательный режим работы создают благодаря
подключению к инвентирующему входу ОУ время задающей цепи из
конденсатора С и резистора R. ПОС выполняет на резисторах R1.R2.
Период Т каждого цикла переключений зависит от соотношения
значений элементов R и С и отношений сопротивлений резисторов
R1и и R2
Мультивибратор работает следующим образом. В начальный
момент времени при подаче напряжений питания +Vп и –Vп на ре-
зисторе Rz появляется напряжение Vz (рис10 4.б. вследствии имею-
щегося на выходе положительного или отрицательного напряжения
сдвига - Vвых сдв.
Так как инвертирующий вход первоначально имеет нулевой по-
тенциал (конденсатор С разряжен), то напряжение Vz оказывается
приложенным между инвертирующим и неинвертирующим входами,
переводя ОУ в режим насыщения. Если Vz положительно, то на вы-
ходе получают значение V
+
вых мах и переход к V
+
вых мах проис-
ходит со скоростью нарастания dv /dt в ОУ.
Когда ОУ насыщен, конденсатор С заряжается по цепи V вых-
R-C. При значении Vc, превышающимVz (в момент времени на
рис10.4б) напряжение на выходе ОУ скачком изменяется к отрица-
тельному пределу V
-
вых мах. Конденсатор С под действием напря-
жения выхода V
-
вых мах перезаряжается до напряжения более отри-
цательного, чем-Vz.
Напряжение на инвертирующем входе также становится более
отрицательным, чем на неинвентирующем, а напряжение на выходе
(в момент времени t2) возвращается к состоянию Vвых мах.
Время, в течении которого амплитуда выходного сигнала оста-
ется постоянной, зависит от параметров элементов схемы. Длитель-
ность пребывания устройства в одном из устойчивых состояний оп-
ределяют по формулам:
- 49 -
выхmахвыхmах
выхmахвыхmах
n
выхmахвыхmах
выхmахвых
n
VV
VV
LnRCt
VV
VV
RCLnt
+
++
+
=
=
β
β
β
β
*
2
max
1
(10.5)
(10.6)
где tn1 и tn2 – время пребывания мультивибратора при положитель-
ном и отрицательном уровнях напряжений V
+
вых мах и V
-
вых мах-
коэффициент ПОС.
β= R1/ R1 + R2 -коэффициент ПОС.
Если напряжение питания +Vn и –Vn одинаковы, что имеет
место практически во всех ОУ, то времена Тн1 и Тн2 равны между
собой, а период Т генерируемых сигналов вычисляют из соотноше-
ния:
T= t
n1
+ t
n2
=2RC*Ln(1+2*R
1
/R
2
) (10.7)
а) б)
Рис. 10.4.
- 50 -
Uвых
Uвых
Uвых.мин
Uвых.м
ах
Uc
+U2
-U2
Uc
t
t4t3
t2
t1
T
R3
R2
R
+Uп
-Uп
ОУ
С
1
     Схема симметричного мультивибратора на ОУ приведена на                   V + вых max − βV − выхmах
рис.10.4.а. Автоколебательный режим работы создают благодаря       t n1 = RCLn +
подключению к инвентирующему входу ОУ время задающей цепи из                  V выхmах − βV + выхmах
конденсатора С и резистора R. ПОС выполняет на резисторах R1.R2.                                                                    (10.5)
                                                                                  V + выхmах − βV − выхmах
     Период Т каждого цикла переключений зависит от соотношения    tn2   = RC * Ln −
значений элементов R и С и отношений сопротивлений резисторов                     V выхmах − βV − выхmах
R1и и R2                                                                                                                            (10.6)
     Мультивибратор работает следующим образом. В начальный
момент времени при подаче напряжений питания +Vп и –Vп на ре-      где tn1 и tn2 – время пребывания мультивибратора при положитель-
зисторе Rz появляется напряжение Vz (рис10 4.б. вследствии имею-   ном и отрицательном уровнях напряжений V+вых мах и V-вых мах-
щегося на выходе положительного или отрицательного напряжения      коэффициент ПОС.
сдвига - Vвых сдв.                                                  β= R1/ R1 + R2       -коэффициент ПОС.
     Так как инвертирующий вход первоначально имеет нулевой по-         Если напряжение питания +Vn и –Vn одинаковы, что имеет
тенциал (конденсатор С разряжен), то напряжение Vz оказывается     место практически во всех ОУ, то времена Тн1 и Тн2 равны между
приложенным между инвертирующим и неинвертирующим входами,         собой, а период Т генерируемых сигналов вычисляют из соотноше-
переводя ОУ в режим насыщения. Если Vz положительно, то на вы-     ния:
ходе получают значение V+вых мах и переход к V+вых мах проис-            T= tn1 + tn2=2RC*Ln(1+2*R1/R2)                 (10.7)
ходит со скоростью нарастания dv /dt в ОУ.                                                                      Uc
                                                                                                                       Uвых

     Когда ОУ насыщен, конденсатор С заряжается по цепи V вых-                         R3

R-C. При значении Vc, превышающимVz (в момент времени на
рис10.4б) напряжение на выходе ОУ скачком изменяется к отрица-                                                Uвых.м
                                                                                                               ах
                                                                                                                                        Uвых


тельному пределу V-вых мах. Конденсатор С под действием напря-                              +Uп

жения выхода V-вых мах перезаряжается до напряжения более отри-                  ОУ
                                                                                                                +U2


цательного, чем-Vz.                                                                                                                Uc


     Напряжение на инвертирующем входе также становится более                                                                                                  t

отрицательным, чем на неинвентирующем, а напряжение на выходе                                                                 t1         t2          t3   t4

                                                                                             -Uп
(в момент времени t2) возвращается к состоянию Vвых мах.                   R2                                                                  -U2

     Время, в течении которого амплитуда выходного сигнала оста-   С
ется постоянной, зависит от параметров элементов схемы. Длитель-                       R1


ность пребывания устройства в одном из устойчивых состояний оп-                                               Uвых.мин

                                                                                                                              T

ределяют по формулам:

                                                                                 а)                                                 б)
                                                                                                   Рис. 10.4.
                                                                                                     - 50 -
                              - 49 -