Главная  Линейные элементы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [ 101 ] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

отсутствует, ток Ir через резистор R равен входному току элемента 3i tBxi = /вхь а его входное напряжение «bxi равно C/bxi = Р/вхГ, если выбрать сопротивление R из условия

Р<

(5.47)

то С/вх1 < f/nop, (fnop - пороговый уровень входного напряжения, при котором отпирается элемент И -НЕ) и элемент Эх закрыт;


to г

и и"


-1--

Рис. 5.11.

элемент Эг открыт, так как на оба его входа действуют высокие уровни напряжения (£ > f/nop) • Ввиду того, что /вх1 =

= /вхРвх/ {R + Рвх), где /вх- входной ТОК при «вх = О, Рвх - ВХОД-

ное сопротивление элемента, условие (5.47) можно переписать в виде Рэкв = РИРвх < f/nop Bx. Например, для элементов ТТЛ при напряжении питания С = 5 В имеем f/nop 1,5 В, / вх=« 0,5 мА,. Рвх ~ 10 кОм и для получения нормального исходного режима схемы следует, согласно (5.47), выбрать Р < 4 кОм.

Для запуска схемы подается короткий импульс «зап на вход Эг; амплитуда этого импульса f/msan, и его длительность изап (порядка 24 ср) достаточны для переключения элементов Э] и Эг (процесс переключения аналогичен процессу переключения RS - триггера, так как предполагается, что емкость конденсатора С достаточно



велика и в процессе переключения напрял<ение Uc не меняется). В результате переключения элемент Э\ отпирается (у\ = 0), на его выходе создается низкий уровень напряжения, а элемент Эг запирается (г/2 = 1), на его выходе создается высокий уровень напряжения.

После завершения процесса переключения, с момента f в схеме наступает рел<им квазиравновесия, при котором конденсатор С за-рял<ается через резистор R\ по мере его заряда уменьшается ток заряда ic и уменьшается обусловленное им напряжение на резисторе R. В момент t" входное напряжение Ubx\(J") = Uncv и происходит обратное переключение элементов Эь Эг и процесс восстановления исходного состояния схемы, связанный с разрядом конденсатора. Следует отметить, что при этом может создаваться на входе элемента Э; недопустимо большой отрицательный выброс напряжения; для предотврашения подобных выбросов, а такл<е для сокрашения времени восстановления резистор R шунтируется диодом.

Длительность формируемого импульса (без учета фронтов):

. ] «ВХ1 (°о) - «ВХ1 (П

«вк.(оо)-Ивх.(П •

где X = C{R + Rbuh) - постоянная времени цепи заряда конденсатора, Rebix - выходное сопротивление элемента И - НЕ (для элементов ТТЛ, ДТЛ при использовании слол<ного инвертора /?вых- порядка сотен ом), «bxi(°°) = lixR - уровень, к которому стремится входное напрял<ение элемента Э) при ->оо; ll-входной ток открытого элемента И - НЕ (т. е. обратный ток запертых входных диодов в ДТЛ, или эмиттерный ток многоэмиттерного транзистора, работаюшего в инверсном рел<име в ТТЛ); молено практически считать «Bxi(°°) ~ 0. Таким образом,

4 = т1п "у; . (5.48)

в результате переключения обоих элементов И - НЕ выходное напряжение элемента Эг возрастает от Е° до (в рел<име холостого хода), а входной ток элемента Э1 уменьшается от /вх1 до /вх ~ 0. Поэтому уровень входного напряжения Ывх1 (f) в момент f определяется величиной

Очевидно, необходимо, чтобы «вх() > /пор, и это накладывает ограничение снизу на величину сопротивления R. При выполнении 312



неравенств Rbux <С R, hxiR <. £ получаем для оценки длитель-ности импульса выражение: т In 77-. Так как обычно E по-

Lnop

рядка (2 3) С/пор, длительность импульса ta оказывается близкой к величине т.

В режиме восстановления конденсатор С разряжается практически постоянным коллекторным током 1к = pt6 выходного транзистора инвертора, работающего при этом в активном рел<име (так как в процессе разряда напряжение на конденсаторе С и, следовательно, на коллекторе указанного транзистора превышает величину UkhE°). Длительность восстановления определяется величиной tBoc C{E - E°)/ie.

Простейшая схема автоколебательного мультивибратора показана на рис. 5.12. В этой схеме при от.(Гутствии элементов Э, Э4 и заземлении резистора R2 с включение 14 источников питания может и не возникнуть рел<им автоколейаний; дело в том, что при относительно медленном нарастании напряжения питания заряд емкостей Си Сг будет происходить медленно, при небольших токах, и возможно, что при этом ни на одном из резисторов RuR2


Рис. 5.12.

напряжение не превысит С/пор, оба элемента Эь Эг останутся в закрытом состоянии (г/1 = 1, i/г = !)• Поэтому на практике применяются более совершенные варианты схем; так, в схеме рис. 5.12 при yi = I, у2= \ имеем г/з = О, г/4 = 1 и на вход Эг поступает, следовательно, высокий уровень напрял<ения, который приводит к отпиранию Эг и возникновению режима автоколебаний. Если на одном из входов Эз поступает сигнал О, то J/3=l. f/4=0, т. е. резистор R2 как бы заземлен и мультивибратор работает в нормальном режиме.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [ 101 ] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

0.0025