52. Мультивибратор на базе таймера.

С хема мультивибратора на базе таймера приведена на рис.176.

Здесь входы к2 и к6 объединены и подключены на интегрирующую цепочку RC. Напряжение на емкости С U_С меняется по экспоненциальному закону между уровнями U_п/3 и 2U_п/3. Период импульсов мультивибратора равен Т@1,4RC. Скважность равна 2.

53. Схема генератора пилообразного напряжения на транзисторах

Генераторы пилообразного напряжения (ГПН) предназначены для формирования линейноизменяющегося (пилообразного) напряжения. Пилообразное напряжение характеризуется длительностью прямого и обратного хода, периодом повторения, максимальным значением напряжения, коэффициентом нелинейности e. На практике работа ГПН основана на заряде и разряде емкости через токостабилизирующий элемент (рис.108).

Известно, что напряжение на конденсаторе . Для получения хорошей линейности необходимо, чтобы ток заряда емкости C был постоянным. Тогда:

В качестве токостабилизирующего элемента используются схемы на транзисторах, ОУ и резисторах. На рис.109 представлена схема ГПН с транзисторным стабилизатором тока. Здесь для стабилизации тока применен транзистор с VT1 со 100% отрицательной обратной связью по току. Очень хорошие параметры имеет ГПН, построенный на базе ОУ.

ГПН широко применяется в измерительной технике, преобразователях информации, телевизионной и радиолокационной технике, системах автоматического регулирования.

54. Одновибратор на базе транзистора.

Одновибратор (ждущий мультивибратор) имеет одно устойчивое состояние и предназначен для формирования прямоугольных импульсов определенной длительности.(рис 106)

В исходном состоянии транзистор VT1 закрыт, а VT2 открыт за счет положительного напряжения, поступающего на базу VT2 через резистор R_g. Запуск схемы производится импульсом положительной полярности, поступающим на базу транзистора VT1. При этом транзистор VT1 открывается, по нему протекает ток I_k1, напряжение U_k1¯, напряжения U_б2¯, U_k2­, U_б1­. Следовательно, из-за положительной обратной связи через конденсатор C_g транзистор VT1 открывается и переходит в режим насыщения, а транзистор VT2 закрывается. После этого начинается разряд емкости C_g через R_g и открытый транзистор VT1. Напряжение на базе VT2 U_б2 уменьшается по экспоненциальному закону и в момент времени t₁ (U_б2>0) произойдет обратный перепад напряжения. Длительность формируемого импульса T_U: , .

44. Схема дифференциального усилителя на транзисторах.

Дифференциальный усилитель представляет собой мостовые усилительные каскады параллельного типа. Они обладают высокой стабильностью параметров при воздействии различных дестабилизирующих факторов, большим коэффициентом усиления дифференциальных сигналов и высокой степенью подавления синфазных помех. Усилитель состоит из двух каскадов, построенных на транзисторах с общим эмиттером, у которых имеется общий эмиттерный резистор R_э (рис.63) и два входа: прямой и инверсный.

Элементы схемы образуют мост, в одну диагональ которого включен источник питания U_n, а в другую–сопротивление нагрузки R_н. Для балансировки моста (U_вых=0) необходимо, чтобы

или R_VT1R_K2= R_VT2R_K1,

где R_VT1 и R_VT2 - выходные сопротивления транзисторов VT1 и VT2.

Рис.63. Дифференциальный усилительный каскад(а) и его

эквивалентная схема(б)

Таким образом, можно утверждать, что если элементы схемы будут полностью идентичны, то выходное напряжение будет оставаться постоянным при воздействии внешних дестабилизирующих факторов.

Дифференциальный усилитель имеет два входа и два выхода, поэтому для выходного напряжения можно записать

,

где К₁ и К₂ соответственно коэффициенты усиления каскадов на транзисторах VT1 и VT2.

В общем случае, если U_вх1= - U_вх2 и U_вх =U_вх1 - U_вх2=2U_вх1;

где - коэффициент усиления дифференциального усилителя.

В отличие от полезного сигнала, который поступает на входы дифференциального усилителя в противофазе, на входы усилителя действуют сигналы, совпадающие по фазе. Такие сигналы называются синфазными. Появление данных сигналов обусловлено действием различных дестабилизирующих факторов, например, изменением температуры окружающей среды, изменением питающих напряжений, наводками внешних электромагнитных полей. Для идеального дифференциального усилителя синфазные сигналы полностью подавляются. В реальных усилителях из-за неидентичности каскадов подавление будет не полным и характеризуется коэффициентом подавления синфазных помех К_псф.

Величина К_псф в современных дифференциальных усилителях достигает 10⁴¸10⁶. Коэффициент К_псф в значительной степени характеризует дрейф нуля усилителя, т.е. изменение выходного напряжения при постоянном входном сигнале. Для снижения дрейфа нуля производят подбор пар транзисторов с одинаковыми параметрами и увеличение R_э. Для увеличения R_э в эмиттерную цепь ставится не пассивный резистор, а нелинейный двухполюсник, например, транзисторный источник тока на биполярном или полевом транзисторе. Эти схемы при небольшом статическом сопротивлении обладают большим дифференциальным сопротивлением.

Для увеличения коэффициента усиления в современных дифференциальных усилителях вместо резисторов R_к используют активную нагрузку, выполненную на транзисторах. Входное сопротивление дифференциального усилителя может быть существенно увеличено при использовании в каскадах полевых транзисторов.