Разработка и тестирование мультивибратора
Автор: Scorpion • Ноябрь 25, 2021 • Курсовая работа • 1,120 Слов (5 Страниц) • 332 Просмотры
Введение
Мультивибратором называется устройство, генерирующее прямоугольные (или близкие к прямоугольным) импульсы с характеристиками, определяемыми параметрами самого устройства.
Различают два режима работы мультивибраторов: автоколебательный и ждущий. В первом случае мультивибратор генерирует непрерывную последовательность импульсов, во втором – каждому входному сигналу произвольной формы соответствует один или «пачка» «стандартных» импульсов.
Симметричный мультивибратор по «классической» схеме (см. рисунок 1.1) широко используется для учебных и демонстрационных целей в качестве простейшего по устройству генератора электрических колебаний.
1 Анализ технического задания, выбор схемы проектируемого генератора и описание принципа ее работы
Необходимо разработать мультивибратор, имеющий следующие технические характеристики:
-полярность импульсов | положительная |
-амплитуда импульсов Uвых, В | 8.0 |
-диапазон изменения частоты повторения импульсов F, Гц 1-5000 | |
-сопротивление нагрузки Rн, Ом | 60.0 |
Чтобы удовлетворить требования технического задания мной была выбрана схема симметричного мультивибратора с емкостными коллекторно-базовыми связями, которая изображена на рисунке 1.1.
[pic 1]
Рисунок 1.1 – Схема электрическая принципиальная мультивибратора.
[pic 2]
Рисунок 1.2 - Временные диаграммы.
Мне пришлось модифицировать данную схему, чтобы обеспечить регулировку частоты генерации прямоугольных импульсов в нужном диапазоне, а так же обеспечить возможность подключения нагрузки.
Для получения желаемых результатов я провел ряд расчетов (см. Расчет элементов схемы автогенератора), в результате которых я рассчитал 3 необходимых номинала конденсаторов и потенциометр.Благодаря смене позиции трехпозиционного двойного переключателя, включающего пары конденсаторов, и переменного резистора возможна регулировка частоты генерации прямоугольных импульсов(Рис. 1.3).
[pic 3]
Рисунок 1.3-Регулировка частоты генерации прямоугольных импульсов.
Согласно техническому заданию, к мультивибратору нужно подключить Rн = 60 Ом. Напрямую к выходу нельзя подключать такую нагрузку, потому что она вызовет дисбаланс симметричного мультивибратора, и он перестанет быть таковым. Для того чтобы нагрузка не влияла на сам мультивибратор, она должна иметь достаточное входное сопротивление. Для этого я разработал и применил буферный транзисторный каскад(Рис. 1.4 ).
[pic 4]
Рисунок 1.4 - Схема «составного транзистора».
Добавочный резисторR10 повышает входное сопротивление буферного каскада, и тем самым исключает влияние буферного каскада на транзистор мультивибратора. Его значение должно не менее, чем в 10 раз превышать значение коллекторного резистора. Подключение двух транзисторов по схеме «составного транзистора» значительно усиливает выходной ток. При этом, правильным является подключение базово-эмиттерной цепи буферного каскада параллельно коллекторному резистору мультивибратора, а не параллельно коллекторно-эмиттерному переходу транзистора мультивибратора.
В результате, я получил модифицированную, электрическую принципиальную схему мультивибратора изображена на рисунке 1.5.
[pic 5]
Рисунок 1.5 – Модифицированная электрическая принципиальная схема мультивибратора.
Мультивибратор подключен к блоку питания, схема электрическая принципиальная которого изображена на рисунке 1.6.
[pic 6]
Рисунок 1.6 – Схема электрическая принципиальная блока питания мультивибратора.
Расчет элементов схемы
Нужно рассчитать схему симметричного мультивибратора с положительной полярностью импульсов. Амплитуда выходных импульсов должна быть 8В. Также нужно провести изменение частоты генерации импульсов в диапазоне 1 – 5000Гц. К мультивибратору нужно подключить нагрузку Rн = 60 Ом.
...