Мультивибратор на операционном усилителе

Схема мультивибраторы (генератора прямоугольных импульсов) приведена на рис.11.6. На рис 11.7 приведены временные диаграммы его работы.

Схема мультивибратора содержит две цепи обратной связи:

1. Цепь положительной обратной связи, образованна элементами R1 и R2. Она частотно независимая.

2. Цепь отрицательной обратной связи, образованна элементами R и C. Она частотно зависимая.

 

 


Рис.11.6 Рис.11.7

По отношению к напряжению на инвертирующем входе U–ВХ схема работает, как компаратор с положительной обратной связью, то есть переключается, когда напряжение напряжению на инвертирующем входе U–ВХ достигает величины напряжения на неинвертирующем входе U+вх, которое может принимать два значения UПВ, UПН:

-верхний порог срабатывания;

- нижний порог срабатывания.

1. Пусть , тогда U+вх = UПВ, а . Происходит заряд конденсатора С током iзар через сопротивление R. Напряжение на конденсаторе повышается, а когда оно достигает , восстанавливаются усилительные свойства ОУ (он выходит из насыщения и переходит в активный режим). После чего схема лавинообразно изменяет свое состояние на противоположное. В результате чего выходное напряжение принимает значение Е–п. Это временной интервал 0 ≤t≤ t1.

2. Рассмотрим временной интервал t1≤t≤t2 При t1=t напряжения на выводах ОУ равны . U+вх = UПН.

Происходит разряд конденсатора С током iраз через сопротивление R. Напряжение на конденсаторе убывает по экспоненте, стремясь к Е-п. При t=t2 оно достигает значения UПН , восстанавливаются усилительные свойства ОУ (он выходит из насыщения и переходит в активный режим). После чего схема лавинообразно изменяет свое состояние на противоположное. В результате чего выходное напряжение принимает значение Е+п.

В дальнейшем все повторяется.

Основными параметрами выходного сигнала являются:

1. Частота автоколебаний.

; .

2. Уровни выходного напряжения ; .

Если , то и мультивибратор называется симметричным.

Если или , то мультивибратор называется несимметричным.