4.2.6. Ждущий мультивибратор

Для автоколебательного режима работы мультивибратора характерно отсутствие устойчивого состояния, вследствие чего схема непрерывно генерирует импульсы.

В ряде случаев необходимо получать одиночные импульсы в определенные моменты времени. Для решения такой задачи мультивибратору надо обеспечить одно устойчивое состояние. Обычно его получают запиранием усилительного элемента в одном из плеч мультивибратора, вследствие чего схема не может выйти из такого состояния самостоятельно. В этом случае для возникновения генерации необходим внешний запускающий импульс. Поскольку схема «ждет» такой импульс, рассматриваемый мультивибратор называют ждущим. Его называют также одновибратором (при каждом запуске вырабатывается только один импульс) и  заторможенным мультивибратором.

Роль запускающего импульса сводится к тому, чтобы приоткрыть запертый усилительный элемент, т. е. создать условия для возникновения лавинообразного процесса. Поэтому запускающий импульс должен иметь определенную полярность, а также соответствующие амплитуду и длительность.

После опрокидывания, во время формирования импульса схема находится в неустойчивом состоянии, из которого самостоятельно и тоже лавинообразно возвращается в устойчивое (исходное) состояние, а затем выводится из него следующим запускающим импульсом.

Ждущие мультивибраторы могут использоваться как элементы задержки. Действительно, если импульсы, сформированные ждущим мультивибратором, продифференцировать, а затем срезать импульсы, полярность которых соответствует полярности запускающих импульсов, то полученная последовательность окажется задержанной по отношению к последовательности запускающих. Время задержки t3 соответствует пре­быванию мультивибратора в неустойчивом состоянии. На рис. 4.4 изображены временные диаграммы напряжений: запускающего, на коллекторах транзисто­ров и выходного напряжения после ограничителя.

Существует несколько разновидностей схем ждущих мультивибраторов. Наиболее часто используется ждущий мультивибратор с коллекторно-базовыми связями. Схему такого мультивибратора (рис. 4.5, а) легко получить из схемы автоколебательного мультивибратора (см. рис. 4.1), если в нее ввести источник смещения +Еб.

Исходное состояние схемы однозначно: транзистор Т1 заперт источником смещения +Еб, а Т2 насыщен. При этом конденсатор С1 имеет возможность заряжаться по цепи: + ЕК – «земля» – эмиттерный переход транзистора Т2С1 - RК1 - ЕК.

Для генерации импульса необходимо вывести схему из устойчивого состояния. С этой целью на базу транзистора Т1 через разделительный конденсатор СР подают отрицательный запускающий импульс. При двух отпертых транзисторах развивается лавинообразный процесс, приводящий к опрокидыванию схемы: транзистор Т1 отпирается, а Т2 запирается.

Теперь конденсатор С1 через открытый транзистор Т1 оказывается подключенным к базе транзистора Т2 и удерживает его в запертом состоянии. По мере разрядки (перезарядки) конденсатора С1 через цепь: + ЕК - «земля» – отпертый транзистор Т1С1 - (-ЕК) потенциал базы транзистора Т2 уменьшается до нуля, и он отпирается. С этого момента

начинается новый лавинообразный процесс, в результате которого транзистор Т1 запирается, а транзистор Т2 открывается. По окончании зарядки конденсатора С1 через резистор RК1 схема возвращается в исходное устойчивое состояние.

Длительность сформированного импульса на коллекторе Т2 tИ »0,7 С1 .

В данной схеме транзистор Т1 удерживается в запертом состоянии не напряжением конденсатора С2, а напряжением источника + Еб. Поэтому связь коллектора Т2 с базой Т1 можно осуществить через резистор R. Чтобы при такой замене обеспечить эффективную передачу перепадов напряжения с кол