4.2.3. Основные параметры колебаний

Будем считать, что импульс формируется при запирании транзистора (когда потенциал его коллектора становится более отрицательным), а пауза – при его отпирании. В первом приближении напряжение на насыщенном транзисторе UКН » 0, а на запертом UКзап » - ЕК. Следовательно, амплитуда генерируемых импульсов: Um = UКНUКзап » ЕК.

Как было показано, конденсатор, присоединенный к коллектору насыщенного сейчас транзистора, например, Т1, разряжается, имея тенденцию перезарядиться. Поэтому положительное напряжение на нем (uС) и на базе запертого транзистора Т2 экспоненциально уменьшается, стремясь к значению - ЕК (см. рис. 4.2):

где t2 » С2 – постоянная времени разрядки конденсатора С1.

При t = 0,  = ЕК. С этого момента начинается формирование отрицательного импульса на коллекторе транзистора Т2. Пока в процессе разрядки С1 потенциал базы остается положительным, этот транзистор заперт и напряжение на его коллекторе » - ЕК = const. В момент времени t = t2 (см. рис. 4.2) потенциал базы Т2 опускается до нуля и схема опрокидывается: Т2 отпирается, а Т1 запирается. При этом потенциал коллектора Т2 стремительно возрастает почти до нуля – формирование отрицательного импульса на коллекторе этого транзистора заканчивается.

Таким образом, длительность tИ2 генерируемого импульса определяется продолжительностью разрядки конденсатора (в данном

случае С1), обеспечивающего запертое состояние транзистора Т2. Ее значение можно определить, имея в виду, что спустя время t = tИ2 (с начала разрядки конденсатора С1) потенциал базы транзистора Т2 () станет равен нулю. С учетом этого выражение (4.1) принимает вид:

Отсюда после несложных преобразований получаем

Проведя аналогичные рассуждения по отношению к закрывшемуся транзистору Т1, находим

,

где t1 = С2 – постоянная времени разрядки конденсатора

Конденсаторы С1 и С2, определяющие длительности импульсов, называют времязадающими (хронирующими).

Очевидно, что   период колебаний

Для симметричного мультивибратора

поэтому tИ1 = tИ2 = 0,7СRб = 0,7t..

Отсюда период колебаний, коэффициент заполнения и скважность соответственно равны:

У несимметричного мультивибратора длительности импульса и паузы неодинаковы за счет различной продолжительности запертых состояний транзисторов Т1 и Т2.

Если с транзистора Т2 надо получить импульс короче паузы, то Т2 должен быть заперт меньшее время, чем Т1, т.е. конденсатор С1 должен разряжаться быстрее, чем конденсатор С2 (С1 < С2).

Если требуется уменьшить, к примеру, tИ2, оставляя период Т неизменным, то в соответствии с выражением (4.2) сумму t1 + t2 следует сохранить постоянной, а уменьшение t2 должно быть скомпенсировано соответствующим увеличением t1.

Длительность переднего фронта импульса определяется временем зарядки хронирующего конденсатора через коллекторный резистор того же плеча:

tФ » RК.

Это время называют  временем восстановления схемы. Чтобы форма импульса была бл
изка к прямоугольной, время зарядки этого конденсатора должно составлять небольшую часть длительности импульса tИ. Отметим, что при коротком импульсе конденсатор не будет успевать заряжаться за время tИ: электрическое состояние схемы не сможет восстановиться и нормальная работа нарушится. Этим ограничивается возможность получения импульсов с большой скважностью.