Импульсные схемы — нестабильный мультивибратор

Нестабильный мультивибратор не имеет стабильных состояний . Когда мультивибратор включен, он просто самостоятельно меняет свои состояния после определенного периода времени, который определяется постоянными времени R _C. Источник питания постоянного тока или V _cc подается в цепь для своей работы.

Конструкция нестабильного мультивибратора

Два транзистора с именами Q ₁ и Q ₂ соединены в обратной связи друг с другом. Коллектор транзистора Q ₁ соединен с базой транзистора Q ₂ через конденсатор С ₁ и наоборот. Эмиттеры обоих транзисторов подключены к земле. Нагрузочные резисторы коллектора R ₁ и R ₄ и резисторы смещения R ₂ и R ₃ имеют одинаковые значения. Конденсаторы C ₁ и C ₂ имеют одинаковые значения.

На следующем рисунке показана принципиальная схема нестабильного мультивибратора.

Работа нестабильного мультивибратора

При подаче V _cc ток коллектора транзисторов увеличивается. Поскольку ток коллектора зависит от тока базы,

$$I_c = \ beta I_B$$

Поскольку никакие транзисторные характеристики не похожи, один из двух транзисторов говорит, что Q ₁ имеет увеличение тока коллектора и, следовательно, проводит. Коллектор Q ₁ применяется к основанию от Q ₂ до C ₁ . Это соединение позволяет применять повышенное отрицательное напряжение на коллекторе Q ₁ к базе Q _2, и его ток на коллекторе уменьшается. Это непрерывное действие заставляет ток коллектора Q ₂ дополнительно уменьшаться. Этот ток при приложении к основанию Q ₁ делает его более отрицательным и при совокупных действиях Q ₁ попадает в насыщение, а Q ₂ отключается. Таким образом, выходное напряжение Q ₁ будет V _{CE (sat),} а Q ₂ будет равно V _CC .

Конденсатор C ₁ заряжается через R _1, и когда напряжение на C ₁ достигает 0,7 В, этого достаточно, чтобы повернуть транзистор Q ₂ до насыщения. Когда это напряжение подается на базу Q ₂ , оно попадает в насыщение, уменьшая ток коллектора. Это снижение напряжения в точке B применяется к базе транзисторов Q ₁ -C _2, что делает обратное смещение Q ₁ . Последовательность этих действий приводит к отключению транзистора Q ₁ и насыщению транзистора Q ₂ . Теперь точка А имеет потенциал V _CC . Конденсатор C ₂ заряжается через R ₂ . Напряжение на этом конденсаторе C _2, когда оно достигает 0,7 В, включает транзистор Q ₁ до насыщения.

Следовательно, выходное напряжение и форма выходного сигнала формируются путем попеременного переключения транзисторов Q ₁ и Q ₂ . Период времени этих состояний ВКЛ / ВЫКЛ зависит от значений используемых резисторов смещения и конденсаторов, т. Е. От используемых значений R _C. Поскольку оба транзистора работают попеременно, выходной сигнал представляет собой прямоугольную форму с пиковой амплитудой V _CC .

Волновые

Выходные сигналы на коллекторах Q ₁ и Q ₂ показаны на следующих рисунках.

Частота колебаний

Время включения транзистора Q ₁ или время выключения транзистора Q ₂ определяется как

t ₁ = 0,69R ₁ C ₁

Аналогично, время выключения транзистора Q ₁ или время включения транзистора Q ₂ определяется как

t ₂ = 0,69R ₂ C ₂

Следовательно, общий период времени прямоугольной волны

t = t ₁ + t ₂ = 0,69 (R ₁ C ₁ + R ₂ C ₂ )

Поскольку R ₁ = R ₂ = R и C ₁ = C ₂ = C, частота прямоугольной волны будет

$$f = \ frac {1} {t} = \ frac {1} {1.38 RC} = \ frac {0.7} {RC}$$

преимущества

Преимущества использования нестабильного мультивибратора следующие:

• Внешний запуск не требуется.
• Схема проста
• недорогой
• Может функционировать непрерывно

Недостатки

Недостатки использования нестабильного мультивибратора следующие:

• Поглощение энергии больше внутри цепи.
• Выходной сигнал имеет низкую энергию.
• Рабочий цикл, меньший или равный 50%, не может быть достигнут.

Приложения

Нестабильные мультивибраторы используются во многих приложениях, таких как любительское радиооборудование, генераторы азбуки Морзе, схемы таймеров, аналоговые схемы и телевизионные системы.