Лабораторная работа №18 Мультивибратор Студент должен знать

3. Основные параметры мультивибратора

1. 
   Период , где
   

- время длительности импульса;
- время длительности паузы;
и можно рассчитать по формуле:


тогда
Для симметричного мультивибратора

2. 
   Частота
   
3. 
   Скважность – отношение периода к длительности импульса т.е.
   

Полученные импульсы с коллекторов транзисторов или подаются на нагрузку, в данном случае на вход осциллографа.

4. Способы получения импульсов различной формы

Для получения импульсов различной формы сигнал с мультивибратора подаётся на дифференцирующую или интегрирующую цепь.
1. Дифференцирующая цепь состоит из последовательно соединённых ёмкости и сопротивления (рис. 9а).

Напряжение снимается с сопротивления . Входное напряжение ; ; ;
При .
Продифференцируем полученное выражение: , откуда , тогда
( называется постоянной времени - цепочки), т.е. напряжение, снимаемое с сопротивления пропорционально первой производной от входного сигнала.
Форма импульсов на выходе цепи зависит от соотношения и длительности входного импульса . Для дифференцирующей цепи возможны следующие случаи:
а) при на выходе получаются два коротких остроконечных импульса, соответствующих зарядке конденсатора в начале и разрядке конденсатора в конце входного импульса (рис. 9б)
б) при импульс проходит через цепь только с небольшим изменением формы вследствие того, что бóльшая часть входного напряжения падает на сопротивлении (рис. 9в).
2. Интегрирующая цепь состоит из последовательно соединённых ёмкости и сопротивления (рис. 10а).

Напряжение снимается с ёмкости :
; ; ; ; ; ;
при ток в цепи .
Выходное напряжение , т.е. выходное напряжение пропорционально интегралу от входного сигнала. Форма сигнала на выходе цепи зависит от соотношения и :
а) при на выходе получаются импульсы, отличающиеся от прямоугольных и состоящие из переднего фронта – повышение напряжения по экспоненте (заряд конденсатора) и заднего фронта – понижения напряжения по экспоненте (разряд конденсатора) (рис. 10б).
б) при применяются интегрирующие цепи для придания прямоугольным импульсам экспоненциальной формы (рис. 10в). Такие импульсы широко применяются в медицине для исследования и лечения поражённых мышц.
Рассмотренные интегрирующие и дифференцирующие цепочки носят название пассивных - цепей, т.к. состоят только из пассивных элементов и . Для улучшения параметров импульсов, расширения их диапазона и усиления используются активные - цепи, включающие в себя, кроме и усилители на микросхемах. В медицинской аппаратуре используются, в основном, активные - цепи.

Порядок выполнения работы

1. 
   Ознакомиться с рабочей схемой мультивибратора, начертить её в тетради.
   
2. 
   Вычислить длительность импульса, паузы и скважность симметричного мультивибратора по формулам:
   

при .

3. 
   Включить мультивибратор в сеть и подключить к его выходу осциллограф. На экране осциллографа получить устойчивое изображение импульсов и зарисовать в тетради в масштабе 1:1. Измерить длительность периода импульса (по числу делений) и рассчитать скважность импульса по формуле:
   

,
где и - число делений на экране осциллографа, приходящихся на период и длительность импульса

Полученное значение сравнить с теоретическим расчётом.