времени CgJk- На уровне 0,9Ек длительность отрицательного фронта равна:

Разделив эту величину на длительность импульса (18-4а), получим:

Отсюда следует, что отрицательный фронт будет короче импульса при условии

;>3,3g. , (18-10)

Для того чтобы обеспечить одинаковую степень насыщения обоих транзисторов, сопротивления Ri и R, выбирают одинаковыми. Тогда величины и Ti будут пропорциональны соответствующим емкостям, а отношение CJCi будет равно Q - 1. Значит, как следует из (18-10), максимальная скважность зависит от величины Ri/R., а последняя согласно (18-1) всегда меньше р. Таким образом, максимальная скважность равна:

Q kc + 1. (18-11)

Например, при р = 50 получается Смаке ~ 18. Практически с учетом конечной степени насыщения это значение будет по крайней мере в 2 раза меньше.

Из выражения (18-10) можно сделать еще один важный вывод. Учитывая, что минимальная скваяшость Q n = 2, а значит, минимальное отношение Cg/Ci = 1, получаем условие

Ri>3,3Rk. (18-12)

Как видим, в нормально работающем мультивибраторе еремя-аадающие сопротивления не могут быть сколь угодно ммлыми даже при соблюдении условий насыщения. Ограничение (18-12) было использовано выше при выводе соотношения (18-76).

Чем сильнее выполняется неравенство (18-10), тем меньшую долю полупериода занимает время /фз, т. е. тем меньше относительное искажение отрицательного фронта. Однако абсолютное значение Q при низкой рабочей частоте может быть весьма большим.

Одним из способов дополнительного укорочения отрицательного фронта является диодная фиксация коллекторных потенциалов на уровне ф, меньшем напряжения Ек- Такая схема показана на рис. 18-5, а, а соответствующие временные диаграммы - на рис. 18-5, б. Из последних легко выразить время tфi на уровне 0,9 £ф:

5 = С Т=. ( 8-13а)

где бф = Еф/Ев, - относительный уровень фиксации.

При условии Еф < 0,5 можно разложить логарифм в ряд с точностью до первого члена и получить приближенное выражение:

(18-136)

Ф2 ФгЧ-

Что касается длительности импульса Tt, то она выражается прежней формулой (18-2а) с той лишь разницей, что в фактор теплового тока © войдет напряжение Еф вместо £к-

c,rA

C1R1

\н(Е,-1,Л)

Л. а)

<(Е,-1.Л)><[-(Еф1М

Рис. 18-5. Мультивибратор с фиксацией коллекторных потенциалов. а - принципиальная схема; б - временные диаграммы.

Пренебрежем фактором © в формуле (18-2а), разделим (18-136) на (18-2а) и положим это отношение меньшим единицы. Тогда получим неравенство, аналогичное неравенству (18-10):

(18-14)

О.ЭвфСа .

In 2

Отсюда легко найти ограничения на максимальную скважность и на отношение RtJRk, аналогичные ограничениям (18-11) и (18-12), но действительные только при бф < 0,5;

Смаке 0,8 J-M: Rl>l.ЗeфR.

(18-15) (18-16)

Как видим, схема с фиксацией обладает несомненными преимуществами в отношении длительности отрицательного фронта и максимальной скважности. Однако эти преимущества проявляются наиболее полно при условии бф 1, а это приводит к резкому снижению экономичности схемы. В самом деле, при расчете нужно выбирать э. д. с. £ф равной заданному значению выходного напряжения. Тогда э. д. с. £к = £ф/еф будет значительн > больше Еф и соответственно возрастут потери мощности.

Схема, показанная на рис. 18-6, а, позволяет получить длительность отрицательного фронта, практически равную длительности положительного фронта. Однако максимальная скважность импульсов в таком мультивибраторе оказывается меньше, чем в простой схеме. Соответствующие временные диаграммы показаны на рис. 18-6, б.

Во время стадии регенерации ток через диод, присоединенный к коллектору запирающегося транзистора, уменьшается и делается

равным нулю. Поэтому в конце стадии регенерации соответствующий конденсатор оказывается отключенным от запертого транзистора и последующий заряд его не влияет на величину коллекторного потенциала. Следовательно, длительность отрицательного фронта будет определяться только процессом запирания транзистора и, как в обычном ключе, может составлять всего несколько x. Однако восстановление напряжения на конденсаторе происходит с постоянной времени CR, которую нельзя сделать сколь угодно малой. В самом деле, при открытом состоянии транзистора резисторы Rs и Rk соединены параллельно через открытый диод. Следовательно, если Rs Rk, то мощность, потребляемая cxeivioft, существенно возрастает.

1\ \Cz\ Az

-tSZ

C1R1

C1R1

Рис. 18-6. Мультивибратор с блокировкой коллекторных потенциалов. а - принципиальная схема; б - временнЁЮ диаграммы.

Что касается скважности, то ее максимальное значение можно получить из условия (18-10), подставив R вместо Rk (так как заряд конденсатора происходит через резистор R и = р (-КкИз)-Принятое значение Ri соответствует границе насыщения открыгого транзистора. Тогда максимальная скважность выразится следующим образом:

3 Rk+R,

+ 1.

В работе [169] для рассматриваемой схемы рекомендуется соотношение R Rk- При этом потребляемая мощность будет примерно вдвое больше, а максимальная скважность вдвое меньше, чем в простом мультивибраторе.

18-2. МУЛЬТИВИБРАТОР С РАЗРЯДНЫМ ТРИГГЕРОМ

Введение. Рассмотренные выше симметричные мультивибраторы имеют много общего с симметричными триггерами. Естественно, что на основе триггера с эмиттерной связью (см. гл. 17) можно построить другое семейство мультивибраторов - несимметричных. Для этого, например, в схеме на рис. 17-1 нужно исключить резистор Ri, присоединить резистор R2 к шинке Ек, а источник сигнала Е заме-