Реферат на тему: Анализ симметричного мультивибратора на транзисторах
Скачать 121.27 Kb.
|
| ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова» Колледж педагогического образования, информатики и права ПЦК естественнонаучных дисциплин и математика РЕФЕРАТ на тему: Анализ симметричного мультивибратора на транзисторах Автор реферата: _______________ Чмырук В.А. (подпись) (инициалы, фамилия) Специальность: 230113 «компьютерные системы и комплексы» Курс: _________________________________________________________________ Группа: _______________________________________________________________ Зачет/незачет:__________________________________________________________ Руководитель: ______________ Замаруев М.В. (подпись, дата) (инициалы, фамилия) г. Абакан, 2013г. Содержание ВВЕДЕНИЕ 3
Заключение 13 Список литературы 14 3 Введение: Вся электроника если разобраться состоит из большого числа отдельных кирпичиков. Это транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, индуктивные элементы. А уже из этих кирпичиков можно сложить все, что угодно. От безобидной детской игрушки издающей, например, звук «мяу», до системы наведения баллистической ракеты с разделяющейся головной частью на восемь мегатонных зарядов. Одной из очень известных и часто применяющихся в электронике схем, является симметричный мультивибратор, который представляет собой электронное устройство вырабатывающее (генерирующее) колебания по форме, приближающиеся к прямоугольной. Мультивибратором называют электронные устройства, генерирующие электрические колебания, близкие по форме к прямоугольной, что и отражено в его названии: "мульти - много", "вибро - колебание". Схема мультивибратора на двух транзисторах сейчас почти не применяется, так как имеет плохие частотные свойства и не очень крутые фронты, что ограничивает частоту его генерации до единиц МГц. На более высоких частотах оба транзистора запираются и для восстановления работы устройство надо перезапускать, что во многих случаях неприемлемо. Цель: является создание симметричного мультивибратора на транзисторах, позволяющего выполнять генерирование прямоугольной формы с положительной обратной связью. Задачи:
4 1. Описание мультивибратора: Для получения колебаний, характеризующихся участками со скачкообразными изменениями напряжений и токов (так называемых “разрывных колебаний”), применяются релаксационные генераторы или релаксаторы. Релаксаторы, как и триггеры, относятся к классу спусковых устройств и основаны на применении усилителей с кольцом положительной обратной связи или приборов с отрицательным сопротивлением. В отличие от триггеров, имеющих два устойчивых состояния, генераторы релаксационного типа имеют максимум одно устойчивое состояние. Мультивибратор - генератор прямоугольных импульсов релаксационного типа с резистивно - емкостными положитель-ными обратными связями, использующий замкнутый в кольцо положительной обратной связи двухкакасдный усилитель. Мультивибратор может работать в одном из трех режимов: автоколебательном, характеризующимся отсутствием устойчивых состояний; существуют два чередующихся во времени состояния квазиравновесия; ждущем, при котором существует одно устойчивое состояние и одно состояние квазиравновесия. Переход от устойчивого состояния в состояние квазиравновесия происходит под воздействием внешних запускающих импульсов, а момент возвращения в устойчивое состояние определяется параметрами времязадающей цепи (временем релаксации). Таким образом, на один импульс внешнего воздействия ждущий мультивибратор вырабатывает один импульс заданной длительности; синхронизации. В этом режиме на мультивибратор воздействует внешнее синхронизирующее напряжение. При этом режиме существуют два чередующихся состояния квазиравновесия, но период колебаний равен или кратен периоду синхронизирующего воздействия. 5 Мультивибраторы применяются в качестве задающих генераторов, расширителей импульсов, делителей частоты. Если в триггерных устройствах начальное развитие регенеративного процесса, обеспечивающего формирование крутых перепадов, напряжения, вызывается внешними импульсами управления, то в мультивибраторах этот процесс развивается автоматически благодаря наличию времязадающих (хронирующих) элементов, которыми обычно являются RC-цепочки. Разумеется, что в том и другом случаях генераторное устройство представляет собой усилительное звено того или иного типа, охваченное положительной обратной связью. Таким образом, мультивибратор представляет собой релаксационный автогенератор напряжения прямоугольной формы. Термин «автогенератор» означает, что он генерирует незатухающие колебания без какого-либо запуска извне и не имеет устойчивых состояний равновесия. Релаксационный характер колебаний выходного напряжения указывает на то, что условия самовозбуждения выполняются в широком диапазоне частот. 6 2. Общая характеристика мультивибратора: При проектировании мультивибраторов в качестве элементной базы используют биполярные, полевые и однопереходные транзисторы, а также аналоговые и цифровые интегральные микросхемы. Последними чаще всего являются операционные усилители и логические элементы. Полупроводниковые приборы в мультивибраторах работают в ключевом режиме. При работе мультивибратора в режиме автоколебаний вырабатываются периодически повторяющиеся импульсы прямоугольной формы. Частота генерируемых импульсов определяется параметрами времязадающей цепи, свойствами схемы и режимом ее питания. На частоту автоколебаний оказывает также влияние подключаемая нагрузка. Обычно мультивибратор применяется в качестве генератора импульсов относительно большой длительности, которые затем используются для формирования импульсов необходимой длительности и амплитуды. Таким образом, мультивибраторы, работающие в автоколебательном режиме, применяются чаще всего в качестве задающих генераторов. Поэтому к ним предъявляются требования высокой стабильности частоты, которая, однако, может быть достигнута только применением специальных мер по стабилизации частоты периодической последовательности импульсов. Обычно относительная нестабильность частоты при воздействии различных дестабилизирующих факторов составляет несколько процентов. Мультивибраторы могут также работать в ждущем режиме и режиме синхронизации. В ждущем режиме мультивибратор имеет одно состояние устойчивого равновесия. При воздействии запускающего импульса мультивибратор вырабатывает один прямоугольный импульс, после чего возвращается в состояние устойчивого равновесия. Требования, предъявляемые к ждущим мультивибраторам, аналогичны требованиям к триггерам. 7 В режиме синхронизации на мультивибратор воздействует внешнее периодическое напряжение часто синусоидальной формы. При этом частота периодической последовательности прямоугольных импульсов, генерируемых мультивибратором, равна или в целое число раз меньше частоты синхронизирующего напряжения. При снятии синхронизирующего напряжения мультивибратор продолжает работать в автоколебательном режиме. В настоящей главе рассматриваются автоколебательные мультивибраторы. 8 3. Типы мультивибраторов: Существуют три типа схем мультивибратора в зависимости от режима работы:
Отнесение мультивибратора к классу автогенераторов оправдано лишь при автоколебательном режиме его работы. В ждущем режиме мультивибратор вырабатывает импульсы только тогда, когда на его вход поступают синхронизирующие сигналы. Режим синхронизации отличается от автоколебательного тем, что в этом режиме с помощью внешнего управляющего (синхронизирующего) колебания удаётся подстроить частоту колебаний мультивибратора под частоту синхронизирующего напряжения или сделать кратной ей (захват частоты) для автоколебательных мультивибраторов. 9 3.1. Мультивибратор Шмита: Катоды/эмиттеры 2 приборов соединены вместе и заземлены через общий резистор. Аноды/коллекторы подключены к питающей шине, каждый через свой резистор. Сетка/база первого прибора подключена к схеме АПЧ (меняя напряжение на ней, можно поменять частоту) Сетка/база второго прибора подключена через конденсатор к аноду первого, а также заземлена через резистор, часто переменный ("частота строк"). Эти резистор и конденсатор формируют RC-цепь. Эта крайне простая схема использовалась (с 1 лампой "двойной триод") как задающий генератор строчной развертки в нескольких поколениях советских телевизоров. Также в нее был добавлен колебательный контур в анодной цепи, для повышения стабильности работы. Симметричный мультивибратор: Симметричным мультивибратор называют при попарном равенстве сопротивлений резисторов R1 и R4, R2 и R3, ёмкостей конденсаторов C1 и C2, а также параметров транзисторов Q1 и Q2.Симметричный мультивибратор генерирует прямоугольные колебания со скважностью 2 типа «меандр», то есть сигнал, в течение периода которого длительность импульса и длительность паузы одинакова. Симметричный мультивибратор по «классической» схеме широко используется для учебных и демонстрационных целей в качестве простейшего по устройству генератора электрических колебаний. Работу этой схемы легко понять и она очевидна, а также не требует для своей реализации неудобных индуктивностей и трансформаторов. 10 3.3. Бистабильный мультивибратор: Бистабильный мультивибратор — разновидность ждущего мультивибратора, который имеет два стабильных состояния, характеризующихся разными уровнями напряжения на выходе. Как правило, переключаются эти состояния сигналами, поданными на разные входы, как показано на рисунке. В этом случае бистабильный мультивибратор представляет собой триггер RS-типа. В некоторых схемах для переключения используется один вход, на который подаются импульсы различной либо одной полярности. Бистабильный мультивибратор кроме выполнения функции триггера применяется также для построения генераторов, синхронизированных с внешним сигналом. Такой тип бистабильных мультивибраторов характеризуется минимальным временем пребывания в каждом из состояний или минимальным периодом колебаний. Изменение состояния мультивибратора возможно только по прошествии определенного времени с момента последнего переключения и происходит в момент поступления синхронизирующего сигнала. Мультивибратор на операционном усилителе: Конденсатор С и резисторы R1, R2 образуют интегрирующую RC-цепь: при заряде конденсатора открыт диод V1, ток проходит через R1, при разряде — открыт V2, ток идет через R2. Источником напряжения E является входная цепь ОУ. Компаратор выполнен на ОУ с положительной обратной связью через цепь R3R4. При переключении компаратора на его выходе происходит коммутация цепей заряда и разряда конденсатора C, то есть ОУ выполняет сразу несколько функций: источника напряжений разряда и заряда конденсатора, компаратора и ключа. 11 4. Принцип работы мультивибратора:  На рисунке показана схема симметричного мультивибратора. Два транзистора, в коллекторных цепях которых включены лампочки H1 и H2. Во время работы мультивибратора эти лампочки поочередно мигают. Рассмотрим как работает мультивибратор: в момент включения питания оба транзистора оказываются открытыми за счет напряжения, поступающего на их базы через резисторы R1 и R2. При этом одновременно происходит зарядка конденсаторов C1 и С2 через эмиттерные переходы транзисторов и лампочки. Эти цепи, которые являются делителями напряжения питания, создают, в процессе зарядки конденсаторов, на базах транзисторов еще более сильное увеличение напряжения и стремятся открыть транзисторы еще больше. Но транзисторы не одинаковы (всегда есть технологический разброс, даже в пределах одной партии). Одни открываются при более низком напряжении на базе, другие при более высоком. Открытие одного из транзисторов вызывает снижение напряжения на его коллекторе и в свою очередь приводит к понижению напряжения на базе другого транзистора, закрывая его. Такая борьба продолжается до тех пор, пока один из транзисторов не победит другого. А победа одного из них будет всегда, уже потому, что они хотя бы немного, но отличаются друг от друга. К тому же и резисторы и конденсаторы, а также и лампочки, все они тоже имеют небольшой разброс параметров. 12 В результате один транзисторный каскад открывается, а другой закрывается. Предположим, что закрылся VT2. Тогда C1 начинает разряжаться через VT1 и резистор R2. По мере разряда C1 напряжение на базе закрытого транзщистора VT2 увеличивается. И как только оно становится близким к нулю этот транзистор начинает постепенно открываться. Воздействуя через конденсатор C2 на базу транзистора VT1, он приводит к понижению напряжения на базе VT1, и транзистор VT1 начинает постепенно закрываться. В результате ток через VT1 уменьшается, а ток, протекающий через VT2 увеличиваться. Это и приводит к тому, что VT2 увеличивается. Это приводит к тому, что VT1 в конце концов закрывается совсем, а VT2 открывается. Затем процесс происходит в обратном порядке. В результате получается так, что эти транзисторы открываются попеременно, если открывается VT1, то закрывается VT2, и наоборот. 13 Заключение: Рассмотрев типы мультивибраторов и их особенности делаем вывод что на практике, мультивибраторы применяют в качестве генераторов импульсов, делителей частоты, формирователей импульсов, бесконтактных переключателей и так далее, в электронных игрушках, устройствах автоматики, вычислительной и измерительной техники, в реле времени и задающих устройствах. 14 Список литературы:
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Реферат на тему: Шумы приемно-усилительных устройств на полевых транзисторах Вследствие этого коэффициент шума полевых транзисторов может иметь очень малую величину, менее | | Реферат по дисциплине «Информационная безопасность» Тема: «Стандарты... Российский государственный университет инновационных технологий и предпринимательства (ргуитп) |
 | Правительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное... На тему: Программа динамического симметричного шифрования с возможностью поиска по ключевым словам в зашифрованных данных | | Реферат на тему эссе на тему d. Дисциплина «Методика преподавания классического танца» Дисциплины: «Теория управления», «Исследование систем управления», «Теория организации», «Методология науки, системный подход и системный... |
| 2. реферат реферат: 1 доклад на определённую тему, включающий обзор... Доклад – публичное выступление с сообщением по какой-либо теме, ограниченное по времени с наличием определённого алгоритма выступления:... | | Разработка двухтонального звонка на основе мультивибратора Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Хакасский государственный университет им. Н. Ф.... |
| Реферат Анализ и применение временных рядов Целью моей работы является изучение статистических методов прогноза на практике и создание доступного для сверстников текста на изучаемую... | | Реферат на тему: "Сравнительный анализ точек зрения на проблему истины... В чем сущность сущности истины М. Хайдеггера или метафизическая простота абсолютных оснований. 16 |
| Реферат по философии. В итоге десять студентов написали рефераты... Ниже предлагаю Вашему вниманию электронные тексты этих рефератов и выдержки из переписки со студентом из Минска Дмитрием Бякиным | | Реферат на тему: «Изучение синтаксиса в основной школе (анализ умк)» Система работы по изучению синтаксиса в основной школе |
| Реферат на тему: «способы формирования муниципальной собственности:... Право муниципальной формы собственности, закреплённой в ст. 8 Конституции рф, возникает из оснований, предусмотренных целым рядом... | | Реферат Тема: криминалистический анализ уголовного дела Научный д ю. н., профессор Колдин В. Я Источники криминалистической информации и анализ информационных полей |
| Рисование симметричного узора Уточнять представления о том, что такое ритм и симметрия; учить рисовать симметричный узор | | Реферат работа на тему: «Методический анализ альбома для детей и... «Методический анализ альбома для детей и юношества «Подражание Шуману и Чайковскому» А. Смелкова» |
| Реферат на тему: Грибы. Кулинарные рецепты приготовления вторых блюд «Философия». Преподавание философии ведется по специальностям 030501. 65 «Юриспруденция», 030502. 65 «Судебная экспертиза», 080109.... | | Реферат на тему «Элетротравмы» Реферат подготовили ученицы Средней школы №20 г. Бреста Лукичёва Юлия и Светлана Черкас |
