Мультивібратори на операційному підсилювачі

Мультивібратор в автоколивальному режимі складається із операційного підсилювача ОП, кола від’ємного зворотнього зв’язку (ВЗЗ) - елементи R і С, кола додатнього зворотнього зв’язку (ДЗЗ) – елементи R₁, R₂ (рис. 3.4).

Рисунок 3.4. Мультивібратор на операційному підсилювачі

- коефіцієнт передачі ДЗЗ;

-стала часу перезаряду конденсатора С.

Вихідна напруга змінюється стрибком від мінімальної U_min до максимальної U_max напруги

насичення, яка визначається в основному джерелом живлення. Нехай .

Момент переходу ОП із одного стану насичення в інший відбувається в момент, коли напруги на С і R₁ приблизно рівні, тобто . Це важливий момент при аналізі подібних схем.

Для початку нехай конденсатор С заряджений до напруги . Відбувається перезаряд конденсатора через резистор з за експоненційним законом. Напруга на конденсаторі . В момент,коли , а , операційний підсилювач переходить в інше насичення і на виході з’являється напруга –Е. Конденсатор С знову перезаряджается, прямуючи до –Е і т.д.

Процес заряду конденсатора можна описати рівнянням для кола 1-го порядку:

,

з урахуванням початкових ненульових умов для напруги на конденсаторі:

. Для моменту часу це рівняння матиме вигляд:

; ;

, враховуючи те, що , отримаємо

.Таким чином, .

Враховуючи те, що схема симетрична і , частота коливань мультивібратора: . Це основне співвідношення для таких мультивібраторів.

У даної схеми немає входу. Вона працює від живлення операційного підсилювача.