Ждущий мультивибратор

Для автоколебательного режима мультивибратора характерно отсутствие устойчивого состояния, вследствие чего схема непрерыв­но генерирует импульсы.

В ряде случаев необходимо получать одиночные импульсы в оп­ределенные моменты времени. Для решения такой задачи мульти­вибратору надо обеспечить только одно устойчивое состояние. Обычно его получают запиранием усилительного элемента в одном из плеч мультивибратора, вследствие чего схема не может выйти из такого состояния самостоятельно. Схему ждущего мультивибратора можно получить из схемы автоколебательного мультивибратора, если ввести в нее источник смещения +Еб. Чтобы запереть один из тран­зисторов, например VT1 (рис. 225), надо выбрать запирающее на­пряжение Еб> Ik0mахRб1, где Ik0mах - обратный ток коллектора при максимальной рабочей температуре. В этом случае для возникнове­ния генерации необходим внешний запускающий импульс. По­скольку схема «ждет» такой импульс, рассматриваемый мультивиб­ратор называют ждущим или одновибратором (при каждом запуске вырабатывается только один прямоугольный импульс).

Рис.225. Схема ждущего мультивибратора. Рис.226.

Роль запускающего импульса сводится к тому, чтобы приоткрыть запертый усилительный элемент, т. е. создать условия для возникновения лавинообразного процесса. Для этого запускающий импульс должен иметь определенную полярность, а также соответ­ствующие амплитуду и длительность.

Исходное состояние схемы (см. рис.225) однозначно: транзи­стор VТ1 заперт источником смещения –Eб, a VT2 — насыщен. При этом конденсатор С1 имеет возможность заряжаться по цепи: +Ек — земля—эмиттерный переход транзистора VT2— С1—Rк1—(-Ek).

Чтобы вывести схему из устойчивого состояния, на базу транзистора VТ1 через разделительный конденсатор Ср подается отрица­тельный запускающий импульс. При двух отпертых транзисторах развивается лавинообразный процесс, приводящий к опрокидыва­нию схемы: транзистор VТ1 отпирается, a VT2 запирается. Далее процессы в схеме протекают аналогично описанным для автоколе­бательного мультивибратора с той лишь разницей, что после сле­дующей «лавины» (VT1 запирается, a VT2 отпирается) транзистор VT1 за счет смещения + Eб остается надежно запертым, т. е. само­стоятельно отпереться не может. Таким образом после одинарного кратковременного запуска схема генерирует только один прямоугольный импульс. Длитель­ность такого импульса, сформированного на коллекторе VT2,

Во время формирования импульса схема одновибратора находится в неустойчивом состоянии (аналогично автоколебательному мультивибратору), из которого лавинообразно возвращается в устойчивое (исходное) состояние. С поступлением каждого следующего запускающего импульса схема генерирует только один прямоугольный импульс.

Ждущие мультивибраторы можно использовать как элементы задержки. Если импульсы, сформированные ждущим мультивибратором, укоротить (путем дифференцирования), а затем срезать импульсы, полярность которых соответствует полярности запускающих импульсов, то полученная последовательность окажется задержанной по отношению к последовательности запускающих. Время задержки соответствует пребыванию мультивибратора в неустойчивом состоянии, т. е.
длительности формируемого мультивибратором импульса. На рис. 226 изображены временные диаграммы напряжений: запускающего, на коллекторах транзисторов и выходного напряжения после ограничения.