Multivibratorlar

5.2-rasm. Tranzistorli multivibratorning simmetrik sxemasi

Sig‘im C₁ ni zaryadlashda I_zar kamayadi, R_k1 dagi sarf kamaya- di va U_ke1 = E_k bo‘ladi.

Vaqt t < 0 momenti (avvalgi siklda) tranzistor VT1 to‘yingan
VT₂ – esa qirqish rejimida. Sig‘im C₂ E_k = U_c2 gacha zaryadlan- gan. t = 0 vaqtdan boshlab, sig‘im zaryadlana boshlaydi. Razryad- lanish zanjiri R_b1, ± E_k, VT2_ek va C₂ kondensatorda.
Kuchlanish U_c2 VT2 tranzistor oshganligidan VT1 tranzistor- ni va emitterga beriladi.
Kondensator zaryadlanganidan so‘ng sxemani uloq holda qoldirganligida edi. U_c2 kuchlanish t₁ da o‘zgaradi. Kuchlanish,
U_be1 = U_c2= 0 tranzistor VT1 ochiladi. Tranzistor VT2 yopiladi
va tranzistorni birinchi holatdan ikkinchisiga o‘tishi boshlanadi. Ushbu jarayon natijasida tranzistor VT1 ochiladi, tranzistor VT2 yopiladi. Ikkinchi vaqtinchalik turg‘un holati boshlanadi.
Kondensator C₂ zaryadlana boshlaydi «+», BE VT1, C₂, R_k2 zanjir bo‘yicha va «–» C₂ kuchlanish U_keVT1 nolga erishadi. Ya’ni U_{ke nas} dan katta. t₂ dan so‘ng jarayon takrorlanadi.
Shunday qilib, davriy ravishda bir turg‘un holatdan ikkinchisi- ga o‘tib, multivibrator chiqish kuchlanishini shakllantiradi. Ixti- yoriy tranzistorning kollektordan olinadigan kuchlanish deyarli to‘g‘ri burchakli kuchlanishga ega bo‘ladi.
t
^Uyutuy


-E_k ^Ub1


t
-E_k
^Uke2 ^t
Uyutuy
-E_k ^Ub2
t
-E_k
5.3-rasm. Avtotebranuvchi multivibratordagi kuchlanishning vaqtiy diagrammalari

Multivibratorning tebranish davrini hisoblash

U_ke kuchlanishi ideal to‘g‘riburchakli va 0 dan E_k gacha o‘zgarsin. t₁ ni koordinata boshiga o‘tkazamiz. t₁ momentigacha VT1 tranzistori yopiq, VT2 esa ochiq edi, C₁ sig‘imi bo‘lsa ≈E_k kuchlanishigacha zaryadlangandi.
t₁ dan keyin (yangi tizim koordinatasida 0 dan keyin) VT1
tranzistori ochiladi, VT2 esa yopiladi.
Multivibratorning elektr modeli bo‘yicha t₁ dan keyin (koor- dinataning eski tizimi) VT1 tranzistori ochiq, VT2 esa yopiq (5.4-rasmga qarang).
Bu yerda: R_i– VT1 ning qayta siljigan emitter-bazali o‘tishining qarshiligi, I₀ – shu o‘tishning toki (5.4-rasm, b)
Kam quvvatli tranzistorlar uchun R_i o‘nbirlikdagi MOm, I₀ ≈ 0,1÷1mkA ni tashkil etadi.
be2


5.4-rasm. Multivibratorning elektr modeli va uning parametrlari

Modelni analiz qilib quyidagi shartlarni qabul qilish mumkin:

1. 
   R_{k to‘y} << R_k1;
   
2. 
   I₀<< I_d;
   
3. 
   R_i<< R_b.
   

Unda multivibratorning sodda modeli quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi (5.5-rasmga qarang).
U yangi koordinata tizimida t = 0 ga mos keladi.
Kondensator C dagi va ixtiyoriy tranzistor bazasidagi kuchlanish eksponensial qonuniyat bilan o‘zgarib, sxemani bir turg‘un holatidan boshqa turg‘un holatiga ulab-uzish momenti-
ni aniqlaydi. U_c(t) ni bilgan holda sxemaning vaqtincha – turg‘un holatini hisoblash mumkin. U_c(t) ni aniqlash uchun birinchi dara- jali differensial tenglamani majburiy va erkin tashkil etuvchilari yig‘indisi sifatida yechimi qaraladi.
^Uc ^{ U}c vin ^{ U}c svob ^{ et } ,
t → ∞ bo‘lganida kondensator С dagi kuchlanish:
^Uc ^{ U}c vin  E_{k ,}bundan quyidagini hosil qilamiz:
_ t
U_c  E_k  U_{c svob}  e ^ _;


5.5-rasm. Multivibratorning soddalashtirilgan elektr modeli


U_{c svob} kuchlanishni aniqlash uchun boshlang‘ich shartdan foydalanamiz. t = 0 bo‘lganida kondensatordagi kuchlanish, U_c = +E_k.
E_k= –E_k+ U_{c svob}, bundan U_{c svo}= 2•E_k.
Bundan kelib chiqadiki, kondensatordagi kuchlanish quyida- gicha bo‘ladi:

Bu yerda: τ= R_b·C_b.

kondensatorlarning qayta zaryadlanishi bilan aniqlanadi. Impuls- ning amplitudasi U_m to‘yingan tranzistor kollektorida:

U_m  E_k  I_KB0  R_k
 E_k ._.

Impulsning old kengligi:

 _h

t _f

21 M
 C_k  R_k ,

bu yerda: τh_21e — umumiy emitterli sxema uchun baza bo‘yicha qo‘shish o‘rtacha vaqti asosan tranzistorning chastota xususiyat- lariga bog‘liq;
C_k — tranzistorning kollektor sig‘imi.
Orqa front kengligi kondensatorning C zaryadlanish vaqtiga bog‘liq bo‘lib quyidagicha aniqlanadi:
t_c  3  C  R_{k .}
Vaqtni belgilovchi kondensator kattaligidan t_c>> t_f.
Front egriligini oshirish uchun kollektor impulsini kollektor- dagi kuchlanish o‘sishi tezlanishini oshirish lozim. Uning uchun R_k qiymatni kamaytirish kerak. Lekin bunday multivibratorning
toki va sarflanuvchi quvvati ortadi.
R_b qarshilikni tanlash:
R_b qarshilik VT tranzistorning puxta to‘yinishini tayinlash kerak;

Multivibratorning chastotasini sozlash, termostabillash chiqish kuchlanishi shaklini yaxshilash

Simmetrik multivibrator chastotasi

f = , bo‘lganligi

uchun uni kondensator doimiysi C (τ_raz) ni o‘zgartirib sozlash mumkin.R_b qarshilikni aniqlash. Tranzistorning to‘yinishidan hiso- blanib R_b qarshilik qiymatini o‘zgartirish mumkin. Agar konden- sator C o‘zgartirilsa, chastota o‘zgarishi mumkin. Agar chasto- tani diskret o‘zgartirish lozim bo‘lsa har bir chastota uchun ulab,
uzish orqali kondensator ulanadi. Chastotani silliq o‘zgartirish uchun qo‘shimchalar E_sm kuchlanish ulanib R₁ o‘zgaruvchan qarshilik orqali boshqariladi (5.6-rasmga qarang). Kondensator
kuchlanishigina E_sm qiymati bilan emas E_k qiymati bilan aniqla- nadi.
Ushbu multivibratorning kondensatorning razryadlanishi av- valgi qurilgan differensial tenglama bilan aniqlanadi.
Ushbu sxemada boshlang‘ich sharti t = 0, U_c = –E_k ga.

5.6-rasm. Chastotasi tekis boshqariluvchi multivibratorning prinsipial sxemasi
Klassik sxemada kondensatorning qayta zaryadlanishidagi o‘tkinchi e (1) –E_k kuchlanish bilan aniqlanadi, ushbu sxemada esa (2) –E_sm kuchlanish aniqlanadi (5.7-rasmga qarang).
+E_k
-E_sm
-E_k
\5.7-rasm. Kondensatorning qayta zaryadlanish o‘tkinchi jarayoni

O‘tkinchi jarayondan kelib chiqadiki t'₁ > t₁, bundan tebranish davri T'₁> T₁ va f'₁>f₁. Demak, E_sm kuchlanish qanchalik kichik bo‘lsa, tebranish davri T shunchalik katta va chastota f multivibra- torda shunchalik kichik U_sm kuchlanishni – E_k dan – 0,5• E_k ga- cha bo‘lishi tavsiya etiladi, bunda chastota 1,5 marotaba o‘zgaradi.

Multivibrator chastotasini termostabillash

Multivibratorning chastotasi E_k kuchlanishga ega emas, mul- tivibratorning f chastotasi nostabilligiga sabab sxema elementlar- ning haroratga nostabilligidadir. Germaniyli tranzistor uchun
harorat nostabilligi I_k0(t°C) kremniyli tranzistor uchun I_k0 shu- ningdek, chastota nostabilligi ham 1–2 barobar kichik, shuning uchun chastota nostabilligi asosan elementlarning harorat nosto- billigi bilan C(t°C), R(t°C) aniqlanadi.
Kondensator razryadi C sxemasi Si – tranzistori uchun quyi- dagi (3.8-rasm) ko‘rinishda bo‘ladi. Agarda I_k0 hisobga olinmasa
germaniyli tranzistorlar uchun I_k0 ni inobatga olmasa bo‘lmaydi.
Va sxema 3.9-rasmdagidek bo‘ladi.
Bunda kondensatordan I_c= I_p+ I_k0(t).

I_k tok haroratga bog‘liqligidan (eksponensial qonun)

A A
I   _t^∘ _  U   _t^∘ _{ .}