Генератор прямоугольных колебаний (мультивибратор)
Рис.1.73 .
|
Рассмотрим мультивибратор на операционном усилителе. Работа мультивибратора основана на использовании компаратора.
Функция компаратора заключается в сравнении
сигналов 
и 
(рис.1.73). При этом, если 
, то 
; если 
, то 
;
если 
, то происходит переброс с 
на .
Операционный усилитель усиливает разность входных сигналов 
и 
, поданных соответственно на прямой и инверсный входы, поэтому изменение выходного сигнала будет в точке, где 
, т. е. 
. Таким образом, операционный усилитель с идеализированной характеристикой можно использовать для сравнения сигналов 
и . Подавая на прямой вход опорное напряжение получаем схему сравнения напряжений 
и 
(рис.1.74).
|
Рис.1.74 .
Компаратор на операционном усилителе с положительной обратной связью(рис.1.75).
Вводим в операционный усилитель положительную обратную связь через резисторы 
и 
. Подаём на вход отрицательное напряжение 
, тогда ,
 Рис.1.75.
|
, 
. При увеличении UВХ переброс компаратора будет в точке UВХ= UОП1. После переброса, UВЫХ = - , 
. Теперь, если уменьшать UВХ, переброс компаратора будет в точке 
. Таким образом, при увеличении UВХкомпаратор перебрасывается в точке 
, а при уменьшении UВХ– в точке .
Переходный процесс подключения ёмкости под постоянное напряжение (заряд ёмкости) показан на рис.1.76.
|
Рис.1.76.
При подключении ёмкости под постоянное напряжение Uсизменяется по закону
, 
— постоянная времени.
Скорость изменения UСзависит от постоянной времени τ. Чем меньше τ, тем быстрее растёт напряжение на конденсаторе.
Схема и принцип действия мультивибратора (рис.1.77,а и рис.1.77,б). Работа мультивибратора основана на использовании компаратора на операционном усилителе с положительной обратной связью. К инверсному входу подключена ёмкость, напряжение на которой сравнивается с опорным напряжением компаратора.
 |
Рис.1.77 .
При равенстве напряжений компаратор перебрасывается в противоположное состояние и вновь происходит перезаряд ёмкости (рис.1.77,б).
Рассмотрим работу мультивибратора для трех моментов времени.
t = t1. . Пусть UВЫХ = - 
начинается заряд ёмкости.
t = t2. 
— переброс компаратора, + , 
— емкость перезаряжается.
t = t3. 
переброс компаратора.
Симметричный мультивибратор – это мультивибратор, у которого 
.
Частота следования импульсов мультивибратора
.
 |
У несимметричного мультивибратора (рис.1.78)
. Для создания такого мультивибратора необходимо сделать разные цепи перезаряда ёмкости, за счёт
Рис.1.78.
использования двух параллельных ветвей в цепи заряда с разными сопротивлениями и встречно включёнными диодами: 
ОСНОВЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ТЕХНИКИ