Multivibratorlar

Multivibratorning tebranixh davrini hixoblaxh

U_ke kuchlanish ideal to‘g‘ri burchakli va 0 dan E_k gacha o‘zgarsin. t₁ ni koordinata boshiga o‘tkazamiz. t₁ moment- gacha VT1 tranzistor yopiq, VT2 esa ochiq edi, G₁ sig‘im esa  E_k kuchlanishigacha zaryadlangandi.

t₁ dan keyin (yangi koordinata sistemasida 0 dan keyin)

VT1 tranzistor ochiladi, VT2 esa yopiladi.

Multivibratorning elektr modeli bo‘yicha t₁ dan keyin (eski koordinata tizimida) VT1 tranzistori ochiq, VT2 esa yopiq (3.4-rasmga qarang).

Bu yerda R_i VT2 ning qayta siljigan emitter-bazali o‘ti- shining qarshiligi, I₀ — shu o‘tishning toki (3.4-rasm, b). Kam quvvatli tranzistorlar uchun R_i o‘n birlikdagi M,

I₀  0,1  1 mkA ni tashkil etadi.

1. 
   b)
   

S.4-rasm. Multivibratorning elektr modeli va uning parametrlari.
Modelni tahlil qilib quyidagi shartlarni qabul qilish mumkin:

1) R_{k to‘y} << R_k1; 2) I₀ << I_d; 3) R_i >> R_b.

Bunda multivibratorning sodda modeli quyidagi ko‘rinish- da bo‘ladi (3.5-rasmga qarang). U yangi koordinata sistema- sida t = 0 ga mos keladi.

Kondensator G dagi va ixtiyoriy tranzistor bazasidagi kuchlanish eksponensial qonuniyat bilan o‘zgarib, sxemani bir turg‘un holatidan boshqa turg‘un holatiga ulab-uzish mo- mentini aniqlaydi. U_c(t) ni bilgan holda sxemaning vaqtincha turg‘un holatini hisoblash mumkin. U_c(t) ni aniqlash uchun

58

birinchi darajali differensial ^—

tenglamani majburiy va erkin tashkil etuvchilari yig‘indisi si- fatida yechimi qaraladi:

^Uc ^{ U}c majb ^Uc erk ^{ et  ,}

_{t  } bo‘lganida kondensator G

dagi kuchlanish:

+

^Uc ^{ U}c ichki

 E_{k ,} ^E₂

bundan quyidagini hosil qilamiz:

• 
  t
  

S.5-rasm. Multivibratorning soddalashtirilgan elektr modeli.

U _c  E_k U _{c erk}  e ^ .

U_{c erk} kuchlanishni aniqlash uchun boshlang‘ich shartdan foy- dalanamiz. t = 0 bo‘lganida kondensatordagi kuchlanish U_c = + E_k,

^{Ek  Ek Uc erk} , bundan ^{Uc erk  2  Ek} .

Bundan, kondensatordagi kuchlanish quyidagicha bo‘lishi kelib chiqadi:

bu yerda

• 
  t
  

U_c  E_k  2  E_k  e ^ ,

  R_b G_b ^.

t = t₂ bo‘lganida kondensator G dagi U_c kuchlanish —E_k

dan 0 gacha o‘zgaradi. Bunda t₂ vaqtda:

0  E_k  2E_k  e^{t2 }.

t₂ ni aniqlaymiz:

¹ _{ e}t₂  _;

2

t₂    ln 2 ^;

t₂  0, 7R_b2 ^,G₁  0, 7₁ ^.

huningdek, t₁ ni ham aniqlaymiz:

t₁  0, 7R_b1 ^,

G₂  0, 7₂ ^.

immetrik multivibratorning to‘liq tebranish davrini

quyidagicha aniqlaymiz:

T  2  t_i

 1, 4  R_b G ^.

59

Demak, generatsiyalanuvchi

f  ¹

T

chastota G₁

va G₂

vaqtni belgilovchi kondensatorlarning qayta zaryadlanishi bilan aniqlanadi. Impulsning amplitudasi U_m to‘yingan tranzistor kollektorida:

U _m  E_k  I_kb0  R_k  E_k ^.

Impulsning old kengligi:

t_f

 _h21e  G_k  R_k ,

bu yerda:

^h21e

— umumiy emitterli sxema uchun baza bo‘yicha

qo‘shish o‘rtacha vaqti, asosan, tranzistorning chastota xususiyatlariga bog‘liq;

G_k — tranzistorning kollektor sig‘imi.

Orqa front kengligi G kondensatorning zaryadlanish vaqti- ga bog‘liq bo‘lib, quyidagicha aniqlanadi:

t_c  3 G  R_k ^.

Vaqtni belgilovchi kondensator kattaligidan t_c >> t_f . Front egriligini oshirish uchun kollektor impulsining kol-

lektordagi kuchlanish o‘sishi tezlanishini oshirish lozim. Uning uchun R_k qiymatni kamaytirish kerak. Lekin bunday mul- tivibratorning toki va sarflanuvchi quvvati ortadi.

R_b qarshilikni tanlash: R_b qarshilik VT tranzistorning puxta to‘yinishini ta'minlashi kerak:

3  _zar  t₁ ^; 3 G  R_k  t₁ ^;

3 G  R_k

 0, 7  R_b G ^;

4  R_k  R_b ^;

bundan

R  ^Rb

k ₄

ni hosil qilamiz.

3. Multivibrator chiqixh kuchlanixhi ko‘rinixhini yaxxhilaxh va chaxtotaxini xozlaxh, termoxtabillaxh

immetrik multivibrator chastotasi

f  ¹

1, 4  R_b G

bo‘l-

ganligi uchun uni kondensator doimiysi G (_raz) ni o‘zgartirib sozlash mumkin.

60

R_b qarxhilikni aniqlaxh. Tranzistorning to‘yinishidan hisob- lanib, qarshilik qiymatini o‘zgartirish mumkin. Uning uchun kondensator G ni o‘zgartirib, chastotani o‘zgartirish mumkin. Agar chastotani diskret o‘zgartirish lozim bo‘lsa, har bir chastota uchun ulab-uzish orqali kondensator ulanadi. Chastotani silliq o‘zgartirish uchun qo‘shimchalar E_sm kuch- lanish ulanib, R₁ o‘zgaruvchan qarshilik orqali boshqariladi. (3.6-rasmga qarang). Kondensator kuchlanishigina E qiymati bilan emas, E qiymati bilan aniqlanadi.

Ushbu multivibrator kondensatorining razryadlanishi av-

valgi qurilgan differensial tenglama bilan aniqlanadi.

Ushbu sxemada boshlang‘ich sharti t = 0, U_c=—E_k.

Klassik sxemada kondensatorning qayta zaryadlanishidagi o‘tkinchi e (l) — E_k kuchlanish bilan aniqlaydi, bu sxemada

(2) esa — E_sm kuchlanishni aniqlaydi (3.7-rasmga qarang).

—E_k

R_1
R ^Esm
^Rk1
VT
^Rb1

G₂

^Rb2

G₁

^Rk2

^{2 1} VT<sub>2

—</sub> ^{+ —} ₊ +E_k
S.6-rasm. Chastotasi tekis boshqariluvchi multivibratorning prisipial sxemasi.

+E_k

^t1 t


1
t

2

^—Esm ¹

—E_k

S.7-rasm. Kondensatorning qayta zaryadlanish o‘tkinchi jarayoni.

61

^{O‘tkinchi jarayondan kelib chiqadiki,} t₁^  t₁ <sup>, bundan

tebranish davri</sup> T₁^  T₁ ^va f₁^  f₁ ^{. Demak, E}_sm ^kuchlanish

qanchalik kichik bo‘lsa, tebranish davri T shunchalik katta

va chastota f multivibratorda shunchalik kichik. U_sm kuch- lanishning —E_k dan —0,5·E_k gacha bo‘lishi tavsiya etiladi, bunda chastota 1,5 marotaba o‘zgaradi.

Multivibrator chaxtotaxini termoxtobillaxh. Multivibra- torning f chastotasi nostabilligi sabab sxema elementlarining temperaturaga nostabilligidadir. Germaniyli tranzistor uchun temperatura nostabilligi I_k0 (˚C), kremniyli tranzistor uchun I_k0, shuningdek, chastota nostabilligi ham 1—2 marta kichik, shuning uchun chastota nostabilligi, asosan, elementlarining temperatura nostabilligi bilan G(t˚C), R(t˚C). aniqlanadi.

Kondensator razryadi G sxemasi i-tranzistor uchun

quyidagi (3.8-rasm) ko‘rinishda bo‘ladi. Agarda I_k0 hisobga olinmasa, germaniyli, tranzistorlar uchun I_k0 ni inobatga olinmasa bo‘lmaydi va sxema 3.9-rasmdagidek bo‘ladi.

Bunda kondensatordan I_c = I_p + I_k0(t).

I_k tok temperaturaga bog‘liqligidan (eksponensial qonun)

c c
I   _t^◦ _  U   _t^◦ _{ .}

U_c(t˚) bo‘lganidan multivibrator tebranish davri va chas-

totasi temperaturaga bog‘liq:

^Tteb

  _t^◦ _

^fteb

^{ } ^t◦  ^{. Demak,}

chastota nostabilligining asosiy sababi germaniyli tranzistorda
—


^R R
I_p

^b k
—G ^Ik0

+

^Ik0

+E_k

3.8- rasm. Kremniyli tranzistorlar uchun kondensatorni razryadlash sxemasi.

3.9- rasm. Germaniyli tranzistorlar kondensatorini razryadlash sxemasi.

62

B—K yopiq tranzistorda. Ushbu kamchilikning oldini olish uchun baza kollektorni kondensator razryadlanishi vaqtida uzib, R_b qarshilikdan uning uchun sxemaga uzuvchi diod kiritiladi. Uning I_k0 toki tranzistornikiga nisbatan ikki barobar kichik bo‘lishi lozim, shu maqsadda maxsus yuksak chastota (YCH) diodlari (impulsli) qo‘llaniladi va uning prinsipial sxemasi quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi (3.10-rasm).
—E_k

^{Rk1 Rb1 R}b2 ^Rk2

G_{1 G2}

— +

^VT₁ VD₂ ^VD₂ ^VT2

_Uchiq1 ^Uchiq2

^R₁ R₂

+E_k S.lO-rasm. Chegaralovchi diodli termostabillovchi avtotebranuvchi

multivibratorning prinsipial sxemasi.
VD1 va VD2 diodlar VT1 va VT2 tranzistorlarni razryad zanjiridan uzish uchun, R₁ va R₂ qarshiliklar esa tranzistor bazasida nol potensial hosil qilish uchun xizmat qiladi (R₁=

= R₂  (3  5)R_kirVT ). Mazkur sxema modeli 3.11-rasmda kelti-

rilgan.




S.ll-rasm. Chegaralovchi diodli avtotebranuvchi multivibrator prinsipial sxemasining modeli.

63

I_k0VD << I_k0VT, shuning uchun yuksak chastota diodi qo‘l-

f

lanilgan bu sxemada chastota nostabilligi _f

o‘ndan bir

f

protsent chamasida bo‘ladi. Ge tranzistorlar uchun 10% _f ,

chegaralovchi diodlarsiz i-tranzistorlar uchun esa 1—3% ni tashkil etadi.

Chiqish impulsi oldi frontini yaxshilash uchun G₁ va G₂ dagi zaryadni qo‘shish qo‘shimcha qarshiliklar R₁ va R₂ orqali va VD1 va VD2 yordamida amalga oshiriladi (3.12-rasm).

G kondensatorni zaryadlash

E_k

^{ R}1 ^{ G}1 ^{ BE}to‘y VT ^.

Zanjirlar orqali bunda R_k qarshilikdan tok oqmaydi.

G₁ konensator razryad zanjiriga VD₁ diod ta'sir qilmaydi, chunki u o‘tkazuvchi yo‘nalishiga ulangan va kondensator

razryadini

U _G1  VD1  VT1  E_k

 E_k

^{ R}b2

zanjir

orqali ta'minlaydi.

Multivibratorning universal sxemasi quyidagi elementlarga ega bo‘lishi lozim:

termostabillash;

impuls old frontini yaxshilash; chastotani tekis boshqarish.

Bunday multivibratorlar integral sxema seriyalari 119FФ2 va 218FФ2 bajariladi 119-seriya yarim o‘tkazgichli (monolit) I li, 218-seriya gibridli. Integral sxemadagi multivibratorlar qo‘shimcha kondensatorlar va qarshiliklarni chastotani bosh- qarish uchun ulashga chiqish nuqtalari mavjud.

S.l2-rasm. Tranzistorli multivibratorning chiqish kuchlanishi shakli yaxshilangan sxemasi.

64