3. Генератори коливань спеціальної форми

3.2. Мультивібратори

Мультивібратор являє собою генератор несинусоїдальних коливань,
близьких за формою до прямокутних. Такі коливання можна розглядати як
суму великого числа простих гармонійних коливань. Звідси й назва
«мультивібратор», або буквально «генератор безлічі простих коливань».
Мультивібратори широко використовують в імпульсній техніці, в ЕОМ і
обладнаннях автоматики в якості пускових або перемикаючих пристроїв.
Розрізняють три режими роботи мультивібраторів: автоколивальний,
синхронізації, й що чекає.
Розглянемо симетричний мультивібратор, що працює в режимі
автоколивань (мал. 2).
При підключенні даної схеми до джерела живлення EK виникає режим
хиткої рівноваги, тому що, незважаючи на симетрію схеми, у будь-який момент може порушитися рівність колекторних струмів.


Якщо, наприклад, трохи збільшиться струм iK1, то це приведе до
зменшення потенціалу на колекторі Т1. А тому що напруга на конденсаторі C1
не може змінитися миттєво, те негативний стрибок напруги на колекторі Т1,
передається на ділянку база-емітер транзистора Т2. Це викличе зменшення
струму колектора iK 2 й, отже, підвищення потенціалу колектора Т2.
Підвищення потенціалу колектора Т2 через конденсатор C2 передається на базу
Т1, і струм iK1 ще більше збільшується і т.д. Даний процес наростає
лавиноподібно, тим більше, що кидки напруги на базах збільшуються за
рахунок підсилювальної дії транзисторів. У підсумку транзистор Т2 виявиться
замкненим, а потенціал його колектора практично рівним EK . Транзистор Т1
буде повністю відкритий і насичений, а потенціал на його колекторі - близьким
до нуля (див. мал. 3).
У вихідному стані (до перекидання схеми) конденсатори C1 й C2 були
заряджені з полярністю, показаної на схемі мал. 2, до напруги E i R K K K - .
Під час перекидання схеми напруга на конденсаторах не встигає
змінитися. Після перекидання схеми конденсатор C2 відносно швидко
заряджається до напруги EK по ланцюгу:+EK , RK 2 , C2 , перехід емітер-база
відкритого Т1, -EK . Конденсатор C1 після запирання Т2, перезаряджається по
ланцюгу: +EK , RБ 2 , C1, Т1, -EK . Фактично через резистор RБ 2 у перший
момент проходить струм під дією 2 EK і, отже, до ділянки база-емітер Т2, прикладена напруга -EK , що надійно замикає Т2. При повільнім
перезарядженні C1 струм зменшується, напруга на RБ 2 падає й, коли UC1 = 0,
напруга на ділянці база-емітер Т2 близька до нуля. Транзистор Т2
відкривається, потенціал його колектора починає падати, що приводить до
падіння потенціалу бази Т1 і збільшенню потенціалу його колектора, а отже, і потенціалу бази Т2. Таким чином, виникає новий лавиноподібний процес і
схема знову перекидається. При цьому Т2 відкритий і насичений, Т1
замкнений. Після перекидання конденсатор C1 швидко заряджається через RK1 до напруги EK , а C2 починає повільно перезаряджатися аналогічно
перезарядженню C1. Процесам, що відбуваються в схемі, відповідають графіки напруг, наведені на мал. 3.