6.3. Контрольные вопросы

1) Что такое операционный усилитель?

2) Какие параметры имеет идеальный операционный усилитель?

3) Как определить коэффициент усиления неинвертирующего усилителя?

4) Изобразите схему сумматора четырех входных сигналов.

Лабораторная работа 7

ИССЛЕДОВАНИЕ МУЛЬТИВИБРАТОРА

Ц е л ь р а б о т ы: изучить схемы и характеристики мультивибратора [1, с. 312 – 314; 4, с. 205 – 209].

7.1. Основные теоретические положения

Мультивибратор – релаксационный генератор, представляющий собой двухкаскадный усилитель, замкнутый петлей положительной обратной связи (рис. 26, а).

Транзисторы в мультивибраторе обычно работают в ключевом режиме. Временные диаграммы напряжений на базе и коллекторе транзистора VТ2 приведены на рис. 26, б. Амплитуды генерируемых импульсов U_m равны напряжению источника питания Е. Длительности импульсов t_и2 и пауз t_п2определяются временем разряда конденсаторов С₁ и С₂:

, (21)

, (22)

где – коэффициенты, учитывающие условия регенерации транзисторов, и для исследуемой схемы мультивибратора равны.

Тогда формулы (21), (22) примут вид:

tи2  0,5 Rб2С1; tп2  0,5 Rб1С2.

(23)

Период колебаний мультивибратора

Т = tи2 + tп2  0,5 (Rб2С1+Rб1С2);

(24)

скважность импульсов:

Q = Т / tи .

(25)

Для симметричного мультивибратора (R_б1 = R_б2= R_б ; С₁ = С₂ = С)

Т = 2 t_и, Q = 2.

а б

Рис. 26. Электрическая схема и временные диаграммы мультивибратора

Длительность переднего фронта импульса определяется временем заряда конденсатора С через резистор R_к:

tф2 = 2,2 Rк2С2.

(26)

7.2. Порядок выполнения работы

1) Используя описание макета, рассчитать U_m, t_и, t_п, t_ф, Т и Q по формулам 7.1 – 7.4 для исследуемых схем согласно табл. 17. При выполнении расчетов полагать Е = 15 В. Результаты расчетов занести в табл. 17.

2) Вывести подвижной контакт резистора R5 (рис. 27) в крайнее правое положение. Переключая тумблеры соответствующих элементов, выбрать значения резисторов R1 – R4 и конденсаторов C1, C2 по заданию преподавателя.

Зарисовать осциллограммы напряжений в контрольных точках на коллекторе и базе транзистора VT2 и измерить амплитуду U_m, а также длительности t_и, t_п, t_ф, Т импульсов. Результаты занести в табл. 17. Сделать вывод о влиянии величин R_к, R_б и С на параметры импульсов.

Рис. 27. Электрическая схема исследования мультивибратора

Т а б л и ц а 17

Результаты измерений и расчетов

Значения элементов			Um , В	tи, мс	tп , мс	tф , мс	Т, мс	Q
Симметричный мультивибратор	R1 =R2 = 1 кОм, R3 =R4 = 30 кОм, C1 =C2 = 10 нФ	Расчет
		Измер.
	R1 =R2 = 1 кОм, R3 =R4 = 60 кОм, C1 =C2 = 10 нФ	Расчет
		Измер.
Несимметричный мультивибратор	R1 =R2 = 2 кОм, R3 = 30 кОм, R4 = 60 кОм, C1 =C2 = 20 нФ	Расчет
		Измер.
	R1 =R2 = 2 кОм, R3 =R4 = 60 кОм, C1 = 10 нФ, C2 = 20 нФ	Расчет
		Измер.

3) Собрать симметричный мультивибратор. Изменяя значение сопротивления резистора R5 и наблюдая осциллограммы импульсов на коллекторе транзистора VТ2, выяснить, как влияет напряжение смещения на форму импульсов. Зарисовать осциллограммы для двух крайних положений резистора R5. Сделать вывод о влиянии напряжения смещения на параметры импульсов.