4.2. Транзисторные мультивибраторы

Прямоугольные импульсы имеют широкий спектр частот. Этим определяется название мультивибратора, означающее генератор множества колебаний.

Наглядное представление о процессах в мультивибраторе можно получить из рассмотрения его схем на дискретных компонентах. Это тем более важно, что структуры микросхем мультивибраторов во многом повторяют схемы на дискретных компонентах.

4.2.1. Основная схема автоколебательного мультивибратора

Действие мультивибратора основано на следующих положениях. Прямоугольные импульсы формируются на коллекторе транзистора: плоская вершина – когда транзистор заперт и его коллектор имеет относительно высокий (по абсолютному значе­нию)

потенциал; пауза между импульсами – когда транзистор насыщен и потенциал его коллектора мал. Длительности указанных состояний транзистора определяются напряжениями на конденсаторах схемы, которые имеют возможность периодически заряжаться и разряжаться. Крутые фронты импульса обеспечиваются лавинообразным переходом транзистора из одного состояния в другое за счет положительной обратной связи и усилительных свойств транзисторов в схеме; их совместное действие приводит к тому, что каждое последующее приращение потенциала на электроде транзистора совпадает по знаку с предыдущим приращением и превышает его по значению.

Мультивибратор, собранный по основной схеме (рис. 4.1), представляет собой двухкаскадный резистивный усилитель, построенный на транзисторных ключах-инверторах.

Положительная обратная связь имеется в схеме за счет того, что выход одного ключа соединен с входом другого. Действительно, если относительно эмиттера потенциал базы транзистора Т₁ станет, к примеру, более отрицательным, то потенциал коллектора Т₁ (и базы Т₂) окажется более положительным, а потенциал коллектора Т₂ (и базы T₁) – более отрицательным. Так к первоначальному приращению потенциала добавляется приращение того же знака, поступающее в исходную точку по петле обратной связи. Заметим, что цепь положительной обратной связи замыкается и нормально функционирует, когда оба транзистора отперты и работают в усилительном режиме.