лекторний струм цього транзистора складається з струму через резистор Rк1 і струму перезарядки конденсатора
С2:.
Струм розрядки в процесі перезарядки конденсатора змінюється; його максимальне значення відповідає початку процесу перезарядки:. Звідси максимальне значення колекторного струму
Базовий струм транзистора Т1 складається з струму через резистор Rб1 і струму зарядки конденсатора
С1:.
Струм зарядки конденсатора С1 змінюється з постійною часу в, ток перезарядки конденсатора С2 - з постійною часу ф. Так як завжди Rб »Rк, то» в. Струм встигає зменшитися до нуля, в той час як струм все ще близький до свого максимального значення 2Е/Rб. Будемо враховувати це при виведенні умови насичення транзистора Т1.
Розрахуємо тривалість вихідного імпульсу і період коливань у схемі автоколебательного мультивібратора. Тривалість вихідного імпульсу на колекторі Т2 визначається часом зміни напруги на його базі від + Е до 0. Тривалість вихідного імпульсу:
Після того як напруга на базі Т2 перейде нульовий рівень, транзистор відмикається, з'являється колекторний струм, що створює позитивне прирощення напруги на Rк2, яке через конденсатор С1 передається на базу Т1, виводить цей транзистор з насичення і викликає його перехід в активний режим. Колекторний струм транзистора зменшується, напруга на колекторі отримує негативне прирощення, яке з колектора Т1 через конденсатор С1 передається на базу Т2, викликаючи його подальше відмикання. Процес перемикання транзисторів розвивається лавиноподібно й закінчується насиченням транзистора Т2. За цей час напруга на обкладинках С1 практично не змінюється, залишаючись близьким до Е (мінус на правій, плюс - на лівій обкладки конденсатора). Через насичений транзистор Т2 права обкладка конденсатора виявляється пов'язаної з корпусом, а ліва обкладка раніше з'єднана з базою Т1 і позитивне напруга на ній замикає транзистор Т1. Мультивибратор переходить в друге квазістійкий стан рівноваги. У цьому стані транзистор Т1 замкнений, транзистор Т2 насичений, конденсатор С1 розряджається через Rб1 на джерело живлення - Е, конденсатор С2 заряджається від джерела живлення - Е через Rк1 і емітерний перехід насиченого транзистора Т2.
Після розрядки конденсатора С2 до нуля формування вихідного імпульсу на колекторі Т1 закінчується. Конденсатор С2 за цей час встигає зарядитися до повної напруги Е через резистор Rк1 і вхідний ланцюг насиченого транзистора Т2. Після лавинного перемикання транзисторів схема переходить в той стан, з якого було розпочато розгляд. Процеси в схемі повторюються. Це чергування станів відбувається з періодом Т.
Тривалість імпульсу на колекторі Т1 відповідає часу перебування транзистора в замкнутому стані і визначається часом розрядки конденсатора С1:
Амплітуда вихідних імпульсів відповідає різниці сталих рівнів напруги на колекторі транзистора в замкненому і насиченому станах:
У ході фізичних процесів на виході мультивібратора буде спостерігатися сигнал, представлений на малюнку 8.
Рис. 8 Сигнал на виході мультивібратора
Т.к. технічне завдання не передбачає певної амплітуди імпульсу на виході мультивібратора, то напругу живлення буде рівним. Відомо що . Отже, амплітуда імпульсів:
.
Транзистори VT1 ??і VT2 слід вибирати виходячи з наступних співвідношень:
,
.
Т.е. ,
Даним параметрам задовольняють транзистори КТ209А, їх параметри наведені в наступній таблиці:
Граничні значення параметрів при T П=25 ° СЗначенія параметрів при T П=25 ° СI К.Макса, мАI к.і.макс, мАU кеR, BU кбо.макс, BР К.Макса, мВтh 21Е U кб, BI е, мАI КБО, мкАf гр, МГц300500151520020 ... 601300,45
Опору резисторів R к1 і R к2 приймемо рівними і знайдемо, спираючись на співвідношення:
,
т.е. опір вибирають з таким розрахунком, щоб струм відкритого транзистора не перевищував максимально допустимого.
,
Щоб потужність на колекторі транзистора не перевищувала максимальної, Rк вибирається виходячи зі співвідношення:
,
.
Спираючись на дані співвідношення, мною обрані резистори С2-ЗЗН - 0.125 номіналом 250 Ом ().
Для зміни частоти імпульсу f потрібно міняти значення постійної часу розрядки конденсатора C1:
Для автоколебательного мультивібратора тривалість імпульсу визначається співвідношенням:
,
час паузи:
,
В якості конденсаторів C1 і С2 я вибрав конденсатори К10-17 з однаковим номіналом 1000 нФ (C1=C2=C).
Щоб змінювати частоту імпульсу від 100 Гц до 500 Гц при постійній тривалості, необхідно міняти транзистор. Виходячи...
