нить соответствующим постоянным смещением. Такой мультивибратор имеет много общего с одновибратором с эмиттерной связью, рассматриваемым в следующей главе. Возможны и другие варианты несимметричных мультивибраторов, которые связаны с исходным триггером не столь непосредственно [168, 169].

Рис. 18-7. Принципиальная схема мультивибратора с разрядным триггером.

Рис. 18-8. Временные диаграммы напряжений на конденсаторе и на выходе мультивибратора (см. рис. 18-7).

Ниже исследуется схема, построенная по принципу так называемого неонового релаксатора ([1641, гл. 20), в которой триггер с эмиттерной связью играет ])Оль разрядника для конденсатора, входящего в простейшую интегрирующую . ?С-цепочку (рис. 18-7). Эта схема может использоваться и в качестве генератора

пилообразного напряжения, если

выходом являются зажимы KOil-

денсатора С (см. § 21-3).

Рабочий цикл. В первый момент после подключения источника питания напряжение на конденсаторе Сд равно нулю и триггер находится в исходном состоянии (транзистор Ti заперт, Tj насыщен). Ковденсатор заряжается через резистор Ro (а также остаточным током базы запертого транзистора Tj) по экспоненциальному закону с постоянной времени CR (рис. 18-8). Такой процесс заряда нарушается

уЕс Ujn Ui Uji

Рис. 18-9. Рабочий цикл мультивибратора (см. рис. 18-7), построенный по входной характеристике триггера.

при Uq = t/j, когда отпирается

транзистор Ti. Для анализа последующих процессов удобно использовать входную характеристику триггера, изученную в § 17-2. Эта характеристика вместе с линией нагрузки воспроизвед,ена на рис. 18-9. На участке входное сопротивление триггера шунтирует конденсатор и ускоряет его заряд. Когда напряжение Uf. достигнет значения и, триггер опрокинется. При этом рабочая точка окажется на участке V входной характеристики и входной ток резко возрастет. Как видно из 1ис. 18-9, ток через конденсатор изменяет знак и он начинает разряжаться, азряд будет происходить по участкам V и IV, из которых первый имеет очень малое, а второй несколько большее сопротивление. Во всяком случае разряд будет происходить достаточно быстро до напряжения t/jjj, при котором триггер вер-

нется в исходное состояние, а конденсатор Ср снова начнет медленно заряжаться.

Описанный рабочий цикл возможен в том случае, когда линия R(, пересекает характеристику только в одной точке на отрицательном участке /. В противном случае либо процесс заряда закончится на участке без срабатывания триггера (рис. 18-10, а), либо после срабатывания процесс разряда закончится иа участке IV без отпускания (рис. 18-10, б). Таким образом, для режима автоколебаний необходимо соблюдение условия

hi

(18-17)

которое легко получить из рис. 18-9. Сделанные замечания не специфичны для данной схемы, а являются общими при анализе устройств с неоднозначными (S-образными) вольт-амперными характеристиками.

Рабочая частота и скважность. Исходя из приведенного описания и рисунков, можно рассчитать длительность каждого этапа процесса в самом общем случае. Однако мы проиллюстрируем возможности схемы в уп- Ij

)ощенном варианте, приняв

7, иII t/iy. В этом случае (выкладки см. в предыдущих изданиях книги)

Ep-Uij

(18-18)

ш-уЕр (18-19)

Рис. 18-10. Случаи неправильного выбора зарядного сопротивления Rq и зарядной э. д. с. о-

а - заряд конденсатора заканчивается на участке ; б - заряд конденсатора заканчивается на участке /V.

В выражении (18-19) всегда соблюдается неравенство V£o< {/щ; это легко показать на основании левой части неравенств (18-17).

Одним из преимуществ данного мультивибратора является возмож1юсть обеспечения большой скважности импульсов (т. е. большого отношения Tj/Ta); для этого необходимо сделать Rg > /jy. Чтобы не нарушать при этом правую часть неравенства (18-17), иногда приходится одновременно увеличивать напряжение Eq.

Вторым преимуществом данного мультивибратора являются хорошая форма выходных импульсов и слабое влияние нагрузки на работу схемы - свойства, обусловленные применением триггера с эмиттерной связью.

К числу недостатков можно отнести необходимость дополнительного источника питания Ef,.

Сокращение длительности импульса (интервала Tg) требует уменьшения сопротивления Rj, т. е. (поскольку /?iv ~ Ra) сопротивления R. Сопротивление Rs согласно (17-186) пропорционально сопротивлению Rk2, определяющему все параметры схемы. Значит, уменьшение интервала Tj по существу означает применение иизкоомных сопротивлений с соответствующим понижением экономичности схемы.

Температурная стабильность интервалов Ti и Tj-определяется стабильностью сопротивления [т. е. согласно (17-12) -.стабильностью коэффициента р], а также стабильностью порогов срабатывания и отпускания {/ц и Цц (см. § 17-3). Для германиевых транзисторов на длительность паузы 7,- оказывает влияние еще и ток /ко в базе запертого транзистора. Этот ток, которым мы пренебрегли при выводе (18-18), должен быть учтен добавлением слагаемого /коо

личине Eg, стоящей под логарифмом. Для того чтобы влияние тока /ко ие бьшо большим, нужно соблюдать условие Eq/Rq /ко-

Дополнительные сведения о влиянии /ко ДРУГИх факторов иа длительность паузы можно почерпнуть из § 20-2, посвященного аналогичным проблемам в бло-кииг-геиераторах.

Глава девятнадцатая ОДНОВИБРАТОРЫ

19-1. ОДНОВИБРАТОР С ЭМИТТЕРНОЙ СВЯЗЬЮ

Одиовибратор - спусковая схема с самостоятельным возвращением в исходное состояние - сочетает в себе многие свойства триггеров и мультивибраторов . Наиболее распространен на практике одиовибратор с эмиттерной связью, который мы рассмотрим более подробно.

Схема на рис. 19-1 является производной от триггера с эмиттерной связью. При изучении ее лш, как и в случае мультивибратора, будем считать изменения токов при переходе транзисторов из одного состояния в другое мгновенными. Иначе говоря, пренебрежем этапами рассасывания и регенерации в переходном процессе.

Рабочий цикл. В исходном состоянии транзистор заперт, а транзистор насыщен. Запирание транзистора обеспечивается делителем R, R, который задает на базу первого транзистора потенциал L/q меньший (по модулю), чем потенциал эмиттеров; последний равен потенциалу Ut второго, насыщенного транзистора.

Подадим на вход отрицательный спусковой сигнал с амплитудой, превышающей запирающее напряжение lt/гг - Ul Под действием этого сигнала одиовибратор опрокидывается во временно устойчивое состояние, когда транзистор Га заперт, а открыт и насыщен. Для простоты положим, что спусковой импульс очень короткий, и не будем учитывать влияния его на дальнейшее поведение схемы.. Тогда переходные процессы будут такими, как показано на рис. 19-2.

Основным фактором, определяющим время выдержки, является перезаряд конденсатора С. В исходном состоянии конденсатор заряжен до напряжения - -/ко/?к1 - Uтг- После опрокидывания он разряжается и напряжение на нем стремится к величине - (Д + IvssR - Vti). Эту величину легко получить, мысленно

Помимо термина одиовибратор , для схем такого типа применяются термины запертый , ждущий , заторможенный мультивибратор, однотактный релаксатор и некоторые другие. Термин одиовибратор представляется наиболее правильным, так как он устанавливает определенную связь с термином мультивибратор , исключает подчиненную роль по отиошеншо к мультивибратору (это необходимо потому, что обе схемы равноправны), отражает однотактный режим работ и является одним из самых кратких. .