Автоколебательные мультивибраторы на таймерах

Таймеры позволяют формировать разнообразные по форме и параметрам периодические сигналы. Базовая схема мультивибратора и временные диаграммы, характеризующие его работу, показаны на рисунках 5.4 и 5.5 соответственно.

Времязадающий кон-денсатор С заряжается через сопротивления R и , а разряжается через ре­зистор . После включения питания конденсатор С заряжается от нулевого уровня до порогового напряжения2 /3.Время =1,1( +R)C характеризует продолжительность вы-ходного импульса мультивибратора на периодический режим работы. Первый импульс длиннее после­дующих, так как вначале конденсатор наряжается от нулевого уровня, а не от /3, как в последующих циклах. В момент напряжение на конденсаторе достигает порогового уровня, таймер переключается в состояние «0» на выходе, открывается внутренний транзистор и сопротивление от уровня 2 /3 до /3. В момент напряжение на конденсаторе сравнивается с нижним порогом срабатывания = /3, и таймер возвращается в состояние «1» на выходе. Транзистор закрывается, восстанавливается зарядная цепь через резисторы R и , и напряжение на конденсаторе нарастает по экспоненте до величины 2 /3 и т.д. Возникают незатухающие периодические колебания с периодом Т= + . Величины и рассчитываются по формулам:

=( + R) ( /3)] 0,693( + R)C;

=0,693 C.

Частота генерации колебаний

=1/T=1,443/C(2 +R).

Частота практически не зависит от напряжения питания таймера, так как уровни срабатывания и компараторов А1 и А2 изменяются про­порционально отклонениям питающего напряжения. Поэтому стабильность частоты генерации в основном определяется стабильностью параметров R и С времязадающей цепочки и составляет / =1%.

Частоту повторения импульсов можно рейдировать изменением пороговых напряжений , . Если к выводу 5 приложить изменяющийся во времени сигнал схема на рис.7 будет функционировать как частотно-импульсный модулятор. Частота выходных импульсов изменяется в зависимо­сти от величины модулирующего сигнала .

Скважность выходных импульсов Q= /T мультивибратора устанавливается выбором резисторов R и :

Q=( +R)/(2 +R).

Пределы регулирования скважности 0,5<Q<1. В схеме рис.6 трудно получить колебания со скважностью, точно равной 0,5,(меандр), которые часто используются в цифровой технике. Для генерирования меандра применяют специальные схемы. Одна из них показана на рис.8. В отличие от структуры на рис.6 времязадающая RC-цепь в схеме рис.8 управляется выходным напряже­нием с выхода 3. Заряд и разряд осуществляются через один и тот же резистор R. Это обеспечивает равенство = =l,1RC. Стабильность и точность уста­новки скважности Q=0,5 зависит от стабильности и точности пороговых уров­ней и и составляет 1%.