Исследование автоколебательного и ждущего мультивибратора

Исследование автоколебательного и ждущего мультивибратора

1.  Цель работы

Исследование характеристик и параметров типовых схем мультивибраторов.

2.  Краткие теоритические сведения.

Мультивибраторы относятся к классу узко импульсной техники, предназначенных для генерирования импульсов напряжения прямоугольной формы с требуемыми параметрами (амплитудой, длительностью, частотой следования и др.)

1.1  Автоколебательный мультивибратор в подавляющем большинстве случаев выполняет функцию задающего (ведущего) генератора в устройствах импульсного и цифрового действия. Автоколебательный мультивибратор может быть реализован симметричным и несимметричным.

Схема симметричного мультивибратора представлена на рисунке 1.

Частоты следования импульсов симметричного мультивибратора:

,

τ=RC;

Если принять для операционного усилителя , то вышеприведенные соотношения примут вид:

,

,

1.2 Схема несимметричного мультивибратора на операционном усилителе и кривая выходного напряжения приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 Схема несимметричного мультивибратора на ОУ и кривая его выходного напряжения при R''>R'

Несимметричному режиму работы отвечают неодинаковые постоянные времени – время задерживающих цепей мультивибратора по полупериодам: ; . Длительность импульсов и его частоту рассчитывают по формулам (1) и (3) для выбранных τ1 и τ2.

1.3 Ждущие мультивибраторы (одновибраторы) предназначены для формирования прямоугольных импульсов напряжения требуемой длительности при воздействии на входе короткого запускающего импульса.

æUвых

Схема ждущего мультивибратора на операционном усилителе и временные диаграммы приведены на рисунке 3.

При показанном на рис.3 направлении включения диода VD1 схема запускается входным импульсом напряжения положительной полярности.

Длительность импульса, формируемого ждущим мультивибратором:

, где τ=RC.

После момента времени tu в схеме наступает процесс восстановления состояния, который должен быть завершен к приходу очередного запускающего импульса, следующего с периодом Т.

(6)

Время восстановления определяется согласно выражению:

(7)

3.Программа работы

2.1  Исследование симметричного мультивибратора

2.1.1  Собрать схему для исследования симметричного мультивибратора рис.4

2.1.2  Зарисовать в масштабе осциллограмму выходного напряжения. По полученной осциллограмме и формулам (1) – (4) определить длительность импульсов, период и частоту генерируемого колебания.

2.2  Исследование не симметричного мультивибратора.

2.2.1  Собрать схему для исследования несимметричного мультивибратора рис.5.

Рисунок 5 Схема для исследования несимметричного мультивибратора

3.2.2. Зарисовать в масштабе осциллограмму выходного напряжения. По полученной осциллограмме и формулам (1), (3), п. п. 1.1.2 определить длительность импульса , период и частоту генерируемых колебаний.

3.3. Исследование ждущего мультивибратора (одновибратора).

3.3.1 Собрать схему для исследования ждущего мультивибратора рис.6

3.3.2. Зарисовать в масштабе:

·  Осциллограмму выходного напряжения для постоянных времени времязадающих цепей ждущего мультивибратора и

(установить перемычку XS11 – XS10)

·  Осциллограмму напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входах (XS 11, XS12)

·  Осциллограмму входного напряжения ждущего мультивибратора (XS 13).

3.3.3. По формулам (5), (7) определить длительность генерируемых импульсов для τ1 τ2.