4.2.5. Мультивибратор с корректирующими диодами

Основная схема мультивибратора (см. рис. 4.1) генерирует импульсы, форма которых отличается от прямоугольной: передний фронт отрицательного импульса получается пологим. Напомним, что причиной этого искажения является зарядка конденсатора С через резистор RK, из-за чего потенциал коллектора постепенно приближается к значению uК » -ЕК.

Заметное улучшение формы импульсов обеспечивает схема мультивибратора с корректирующими диодами (рис. 4.3, а). Ток заряда конденсатора С1 (С2) замыкается здесь не через коллекторный резистор RК1 (RК2), а через резистор R1 (R2), что обеспечивается диодом Д1 (Д2).

Вначале покажем, что диоды (обладающие односторонней проводимостью) не препятствуют развитию лавинообразных процессов.

При передаче скачков с коллектора одного транзистора на базу другого диоды Д1 (Д2) отперты, так как их катоды имеют более отрицательный потенциал, чем аноды. Действительно, пусть к моменту опрокидывания аноду диода Д1 через насыщенный транзистор Т1 сообщается нулевой потенциал «земли», а катоду (через резистор R1) – потенциал - ЕК. В ходе опрокидывания потенциал коллектора  не опускается до уровня - ЕК, поэтому Д1 отперт и через него беспрепятственно передаются скачки с коллектора Т1 на базу Т2. Диод Д2 к моменту опрокидывания приоткрыт, так как коллектор открывающегося транзистора Т2 имеет потенциал  несколько выше - ЕК. В процессе опрокидывания  становится менее отрицательным, так что Д2 не препятствует передаче скачков с коллектора Т2 на базу Т1. После скачкообразного опрокидывания (Т1 заперся, Т2 открылся) диод Д1 оказывается запертым, так как к его аноду прикладывается напряжение, близкое к - ЕК, а к катоду – более положительное напряжение UКАТ » – (ЕКi3 R1), где i3 – ток зарядки конденсатора С1 через резистор R1.

С уменьшением зарядного тока i3 напряжение i3R1 уменьшается и катод диода Д1 приобретает все более отрицательный потенциал. Однако лишь после того, как конденсатор С1 почти полностью зарядится (i3 » 0), диод Д1 приоткроется.

Запертый диод Д1 не пропускает ток зарядки конденсатора С1 к резистору RК1. Благодаря этому напряжение на коллекторе запертого транзистора после опрокидывания схемы устанавливается близким к - ЕК намного быстрее (рис. 4.3, б), чем в основной схеме. Аналогично влияние диода Д2 на форму импульсов, формируемых на кол

лекторе транзистора Т2. Кроме того, что дозарядка хронирующих конденсаторов осуществляется через другие резисторы, работа схем (см. рис. 4.1 и 4.3, а) ничем не отличается.

Чтобы общее сопротивление в цепи коллектора каждого транзистора в схеме рис. 4.3, а было таким же, как в схеме рис. 4.1, обычно выбирают

RК1 = RК2 = R1 = R2 = 2= 2

где  и  – сопротивления коллекторных резисторов в основной схеме (рис. 4.1).

При этом через открытый транзистор в схеме рис. 4.3, а проходит такой же ток, как и в схеме рис. 4.1.

Наряду с преимуществами, рассмотренный мультивибратор имеет недостатки. Один из них состоит в том, что данная схема не может обеспечить такую скважность импульсной последовательности, как схема рис. 4.1. Это объясняется тем, что для получения большой скважности емкости хронирующих конденсаторов должны существенно отличаться. При этом конденсатop большей емкости не успевает заряжаться через значительное сопротивление RК2 (R1) за то время, в течение которого конденсатор меньшей ем
кости разряжается через  ().

Другой недостаток заключается в меньшей нагрузочной способности: нагрузка, подключаемая к данной схеме, должна иметь большее сопротивление, чем у схемы рис. 4.1. Это объясняется большим выходным сопротивлением данного мультивибратора; во время формирования импульса коллекторный резистор RK отключен соответствующим диодом от резистора R1,2, так что

RВЫХ » RК = 2,

где  – сопротивление коллекторного резистора в схеме рис. 4.1.