Сам_раб_КЕ_3сем_1мод
.doc,
або при , що часто виконується,
.
Аналогічно тривалість імпульсу на колекторі транзистора VТ1
,
або з обліком .
Період повторення імпульсів
У випадку симетричного мультивібратора, у якого Сб1 =Сб2 = Сб; Rб1 = Rб2 = Rб і, tи1 = tи2 = tи, період повторення Т = 2 tи 1,4 СбRб.
Амплітуда імпульсу на колекторі насиченого транзистора .
Тривалість імпульсів tи1 і tи2 можна регулювати шляхом зміни величини ємностей конденсаторів Сб1, Сб2 або опорі резисторів Rб1, Rб2, тобто шляхом зміни постійних часу часозадаючих кіл.
Скважністьобмежується часом повного заряду конденсатора з більшою ємністю через відповідний опір.
Тривалість фронту імпульсу в основному залежить від частотних властивостей транзистора. Тривалість зрізу імпульсу визначається часом заряду часозадаючого конденсатора tс 3СбRб. Тому що звичайно часозадаючий конденсатор має порівняно більшу величину ємності, то тривалість зрізу виявляється в багато разів більше, ніж тривалість фронту імпульсу.
Транзисторні мультивібратори можуть працювати у твердому й м'якому режимі самозбудження. М'який режим характеризується обов'язковим виникненням генерації при включенні джерела живлення. У твердому режимі для виникнення автоколивань необхідний зовнішній вплив на схему, наприкладі мпульс, що запускає.
Твердий режим самозбудження спостерігається в мультивібраторах, коли при включенні джерела живлення обидва транзистора виявляються в насиченому стані й не мають підсилювальні властивості. У цьому випадку умови самозбудження не виконуються й автоколивання відсутні. Щоб уникнути твердого самозбудження, що неприпустимо в генераторах, що задають, необхідно запобігати сильному насиченню транзисторів. З іншого боку, щоб одержати імпульс із плоскою вершиною й стабільною амплітудою, необхідний насичений режим роботи транзисторів. Для насичення транзисторів варто виконувати умови Rб1 Rк1; Rб2 Rк2.
Щоб задовольнити наведені вище суперечливі вимоги, нерівності не повинні бути сильними. У цьому випадку транзистори по черзі будуть працювати в режимі насичення, але поблизу границі з активною областю.
Завдання
Розрахунок параметрів елементів схеми симетричного мультивібратора на транзисторах з колекторно-базовими зв'язками (рис. 2.3). У якості вихідних даних беруть: тип транзистора і його характеристик; амплітуду вихідних імпульсів Uвих; коефіцієнт насичення транзистора - Sнас; частоту повторення імпульсів f; опір навантаження Rн. За цими даними розраховують інші елементи схеми, а також напругу живлення Ек.
Рисунок 2.3 – Схема мультивібратора
Вхідні дані наведені в таблиці 1. У варіантах 1-5, 11-15, 21-25 надані транзистори р-n-р - типу, а в інших – транзистори n-р-n - типу. При перемальовуванні схеми потрібно привести відповідно до варіанта потрібний тип транзисторів, а також показати напругу потрібної полярності в джерела живлення.
Порядок розрахунку:
-
Виписують вихідні дані відповідно до номера варіанта.
-
Перекреслюють схему мультивібратора, зображену на рис. 2.3, з урахуванням типу транзисторів і полярності напруги живлення.
-
Вибирають напругу живлення відповідно до формули
.
-
Визначення опору резисторів . При цьому виходять із наступних міркувань:
а) для зменшення шунтуючої дії опору навантаження на амплітуду імпульсів повинна витримуватися умова .
б) оскільки в стані насичення через транзистор протікає струм, практично рівний , повинна витримуватися умова , де - максимально припустимий струм колектора транзистора;
в) при малому опорі зростає споживана схемою потужність, тому за інших рівних умов бажано брати по можливості більше значення , але при дуже великих зростає температурна нестабільність періоду коливань . Тому значення повинне перебувати в межах 300 Ом 3 кОм. На підставі викладених міркувань записують систему нерівностей і вибирають оптимальне значення .
Дійсна амплітуда імпульсів на колекторах транзисторів дорівнює , де - залишкову напругу на транзисторі в стані насичення. Звичайно для транзисторів =(0,1 0,2) В. Розраховують дійсну амплітуду імпульсів, уважаючи = 0,2 В. Вона повинна трохи перевищувати задане значення , оскільки на навантаженні амплітуда імпульсів зменшується внаслідок шунтуючої дії навантаження. Однак у даній роботі зменшення амплітуди не оцінюють.
-
Розраховують опір резисторів у ланцюгах баз RБ. При цьому виходять із наступних міркувань. У стані насичення транзистора через ці резистори протікає струм бази, практично рівний (переконайтеся, чому це так). Щоб коефіцієнт насичення транзистора дорівнював , опір резистора RБ повинен відповідати наступній умові:
.
Переконатися в справедливості наведеної формули можна, подивившись основні співвідношення в розділі курсу, де розглядається ключовий режим роботи транзистора. При цьому повинен бути гарантований вхід у стан насичення для всіх транзисторів, хоча їхні параметри мають розкид. У табл. 1 приводяться мінімальне й максимальне значення параметра транзистора h21е, які гарантуються заводом-виготовлювачем. Для того щоб завжди задовольняти наведені умови, при розрахунку опору RБ варто підставляти у формулу мінімальне значення h21э, наведене в таблиці.
-
Розраховують ємності конденсаторів СБ у часовстановлюючих ланцюжках на підставі спрощеної формули для симетричного мультивібратора:
-
Оцінюють ємність вихідного розділового конденсатора по формулі .
-
Визначають тривалість фронту вихідного імпульсу на рівні 90 % від амплітуди по формулі Переконуються, що . У противному випадку потрібно зменшити або збільшити .
-
Накреслити часові діаграми напруг (рис. 2.2) згідно до провідності транзисторів.
Таблиця 1.
Варіант |
Тип транзистора |
h21е |
Iкmax, мА |
Uвих, В |
Rн, кОм
|
Sнас |
f , кГц |
1 |
МП21Д |
60-200 |
50 |
8 |
10 |
1.3 |
5,2 |
2 |
МП20А |
50-150 |
50 |
6 |
12 |
1,4 |
8,5 |
3 |
П416 |
20-80 |
25 |
5 |
18 |
1,7 |
18 |
4 |
ГТ308А |
20-25 |
50 |
9 |
15 |
1,8 |
21 |
5 |
ГТ320В |
80-250 |
150 |
4 |
24 |
1,2 |
32 |
6 |
КТ503А |
40-120 |
150 |
8 |
10 |
1.4 |
16 |
7 |
КТ315Б |
50-350 |
100 |
6 |
12 |
1,6 |
10 |
8 |
МП37Б |
25-50 |
150 |
5 |
18 |
1,5 |
7,5 |
9 |
МП38А |
45-100 |
150 |
9 |
15 |
1,4 |
9,0 |
10 |
КТ315А |
20-90 |
100 |
4 |
24 |
1,3 |
28 |
11 |
ГТ321Г |
20-60 |
200 |
15 |
8 |
1.4 |
16 |
12 |
МП25 |
13-25 |
50 |
12 |
11 |
1,6 |
10 |
13 |
МП26А |
20-40 |
50 |
20 |
16 |
1,5 |
7,5 |
14 |
МП41 |
30-60 |
40 |
7.5 |
25 |
1,4 |
9,0 |
15 |
П416Б |
90-250 |
25 |
6 |
30 |
1,3 |
28 |
16 |
КТ503А |
40-120 |
150 |
8 |
18 |
1,7 |
5,1 |
17 |
КТ315Б |
50-350 |
100 |
9 |
26 |
1,9 |
18 |
18 |
МП37Б |
25-50 |
150 |
7 |
19 |
1,4 |
6 |
19 |
МП38А |
45-100 |
150 |
6 |
22 |
1,2 |
7 |
20 |
КТ315А |
20-90 |
100 |
12 |
38 |
1,3 |
15 |
21 |
МП21Д |
60-200 |
50 |
15 |
8 |
1.4 |
16 |
22 |
МП20А |
50-150 |
50 |
12 |
11 |
1,6 |
10 |
23 |
П416 |
20-80 |
25 |
20 |
16 |
1,5 |
7,5 |
24 |
ГТ308А |
20-25 |
50 |
7.5 |
25 |
1,4 |
9,0 |
25 |
ГТ320В |
80-250 |
150 |
6 |
30 |
1,3 |
28 |
26 |
МП38 |
25-55 |
150 |
10 |
18 |
1,4 |
4 |
27 |
КТ603Б |
60-180 |
300 |
1,5 |
7 |
2,0 |
8 |
28 |
КТ513Е |
50-350 |
100 |
8,5 |
16 |
1.6 |
14 |
29 |
МП35 |
13-125 |
150 |
5 |
30 |
1,1 |
5 |
30 |
МП36А |
15-45 |
150 |
7 |
24 |
1,2 |
6 |
№ варіанту |
Прізвище |
1 |
Аргірова Марія |
2 |
Вугнявий Олексій |
3 |
Дурадажи Олег |
4 |
Кіорогло Сергій |
5 |
Клівець Сергій |
6 |
Копач Ігор |
7 |
Корчмар Олександр |
8 |
Павлега Валерія |
9 |
Попков Максим |
10 |
Ткаченко Євген |
11 |
Гусарський Владислав |
12 |
Діхтяр Дмитро |
13 |
Ільєв Владислав |
14 |
Леонов Андрій |
15 |
Пацієнко Ігор |
16 |
Ромашов Дмитро |
17 |
Січкаренко Євген |
18 |
Сосновікова Даря |
19 |
Халін Ілля |
20 |
Цуркан Леонід |
21 |
Васильєв Дмитро |
22 |
Гнап Дмитро |
23 |
Головченко Олександр |
24 |
Грабчак Владислав |
25 |
Дьяконов Дмитро |
26 |
Іовчев Іван |
27 |
Мазур Андрій |
28 |
Негрецький Сергій |
29 |
Олексієнко Павло |
30 |
Ткачук Віталій |