Начальное питание[править вики-текст]
Однако, если схема 
временного хранения и с высокой базы, 
длиннее, чем требуется для полной зарядки 
конденсаторов, то схема будет оставаться 
в стабильном состоянии, как с базы на 
0,6 В, и коллекторы на 0 В, и оба конденсатора 
разряжаются до −0,6 В. Это может произойти 
при запуске без внешнего вмешательства, 
если R и С и очень мало.
Защитные компоненты[править вики-текст]
Хотя это и не имеет 
основополагающего значения для работы 
схемы, диоды, соединенные последовательно 
с базой или эмиттером транзисторов, необходимы, 
чтобы предотвратить переход база-эмиттер, 
их гонят в обратном направлении пробоя, 
когда напряжение питания превышает V 
EB напряжение пробоя, как правило, около 
5 −10 вольт для кремниевых транзисторов 
общего назначения.
 
 
Схема симметричного 
мультивибратора и диаграммы напряжений, 
поясняющие его работу, изображены на 
рис.1 и 2.
 
Рис.1. Схема 
симметричного Рис.2. Диаграммы напряжений
мультивибратора 
 
Для расчетов 
выбираем операционный усилитель типа 
К140УД6, который имеет следующие основные 
параметры:
 
| 
   = +15±1,5 В; |  | 
   ≥ 1 МОм; | 
| 
   = –15±1,5 В; |  | 
   = +11 В; | 
| 
   ≤ 2,5 мА; |  | 
  = –11 В; | 
| 
   ≤ 200 нА; |  | 
   ≥ 30000; | 
| 
   ≤ 25 нА; |  | 
   = 1 МГц; | 
| Uсм = ±10 В; |  | 
  = 2 В/мкс. | 
 
Условные обозначения параметров 
операционного усилителя:
 – напряжение источника питания 
положительной полярности;
 – напряжение источника питания 
отрицательной полярности;
 – максимальный допустимый 
ток операционного усилителя;
 – входной ток операционного 
усилителя;
 – разность входных токов;
 – напряжение смещения;
 – входное сопротивление;
 – максимальное выходное напряжение 
положительного уровня;
 – максимальное выходное напряжение 
отрицательного уровня;
 – коэффициент усиления напряжения;
 – частота единичного усиления;
– скорость изменения выходного напряжения.
Найдем 
коэффициент передачи делителя напряжения 
составленного из резисторов 
 и 
 по выражению:
 
, (1)
 
где 
 – дифференциальное допустимое напряжение, 
В.
Подставив 
в (1) численные значения параметров, получим
Коэффициент 
передачи делителя напряжения можно определить 
как
 
 (2)
 
Из (2) найдем 
отношение сопротивлений 
 и 
 
.
 
Подставляя 
значение k, получим
Частота 
выходного сигнала мультивибратора определяется 
по уравнению
 
, (3)
 
где 
 – постоянная времени цепи заряда конденсатора 
(рис.1), с.
Из (3) найдем t
 
.
 
Подставив 
численные значения параметров, получим
с.
 
Зная t, определим 
, приняв значение конденсатора из стандартного 
ряда Е24 – 0,47мкф. Тогда
 
.
 
Подставив 
данные, получим
Ом
Из стандартного 
ряда значений Е24 выбираем 
кОм.
Определим 
мощность и тип резистора 
, предварительно определив ток, протекающий 
через сопротивление 
 
 
С учетом 
численных значений параметров
А
В соответствии 
с (4)
 
Вт
 
Тогда тип 
резистора 
 – МЛТ – 0,05 – 6,8кОм±5%.
Из условия 
ограничения выходного тока 
 мультивибратора на допустимом уровне 
определим сумму сопротивлений 
 и 
симметричный мультивибратор усилитель 
резистор
 
. (4)
 
Откуда
 
.
 
Подставив 
значения параметров, получим
Ом.
Для уменьшения 
протекающих токов увеличим сумму сопротивлений 
 в 10 раз.
Значения 
сопротивлений 
 и 
 можно найти из системы уравнений
 
. (5)
 
Решив систему 
уравнений (5), получим, что 
Ом;
 Ом. С учетом ряда Е24 принимаем 
кОм и 
кОм.
Определим 
мощность резисторов 
 и 
, предварительно найдя ток протекающий 
через делитель напряжения 
 и 
:
 
А
 
Тогда в 
соответствии с (4) мощность резистора 
:
 
Вт.
 
Мощность 
 
Вт
 
С учетом 
найденных значений выбираем резисторы: 
 типа МЛТ – 0,01 – 36кОм±5%, 
 типа МЛТ – 0,01 – 43кОм±5%.
Проверим 
правильность найденных параметров. Для 
этого аналитически определим максимальный 
ток и выходную частоту генератора и при 
помощи программы Electronics Workbench построим 
модель симметричного мультивибратора.
В соответствии 
с выражением (3)
 
Гц.
 
Подставляя 
в выражение
 
 
численные 
значения, определяем, что отличие найденной 
частоты от заданной частоты мультивибратора 
составляет 0,122%. Это является приемлемым 
на практике.
Подставляя 
численные значения сопротивлений и коэффициента k 
в (15), вычисляем выходной ток операционного 
усилителя
 
мА.
 
Полученное 
значение выходного тока меньше 2,5мА, поэтому 
найденные параметры удовлетворяют условиям 
задания.
На рис.3 
представлена схема имитационной модели 
симметричного мультивибратора, а на рис.4 
диаграммы напряжений.
 
Рис.3. Модель 
симметричного мультивибратора в программной 
среде Electronics Workbench
 
 
Рис.4. Диаграммы 
выходного и емкостного напряжений мультивибратора
 
Частоту 
выходного сигнала определяем, как
 
Гц
 
Полученное 
при моделировании значение частоты f 
свидетельствует о правильности найденных 
параметров мультивибратора.
Размещено на Allbest.ru