37663

Расчет транзисторного мультивибратора в автоколебательном режиме

Практическая работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Мультивибраторами называют электронные устройства, генерирующие электрические колебания, близкие по форме к прямоугольной. Спектр колебаний, генерируемых мультивибратором, содержит множество гармоник - тоже электрических колебаний, но кратных колебаниям основной частоты, что и отражено в его названии: мульти - много, вибро - колеблю.

Русский

2013-09-24

161 KB

53 чел.

Трехгорный технологический институт
филиал федерального государственного автономного  образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»

уровень образования – базовый СПО
Специальность 210306 «Радиоаппаратостроение»

Очная – заочная форма обучения

Отчет

по практической работе №02

по дисциплине «Импульсная техника»

Тема практической работы:

«Расчет транзисторного мультивибратора в автоколебательном режиме»

Выполнил:

студент группы РАС 5068      Е.Ж. Кожевников

Проверил:

преподаватель                        В.Н. Костюк

Трехгорный

2012 г.

Практическая работа №02

«Расчет транзисторного мультивибратора в автоколебательном режиме»

Цель работы: рассчитать транзисторный мультивибратор в автоколебательном режиме по следующим данным:

  •  амплитуда
  •  длительность среза импульса
  •  частота повторения импульсов
  •  максимальная температура
  •  время восстановления схемы

Определить:

Порядок выполнения работы:

Мультивибраторами называют электронные устройства, генерирующие электрические колебания, близкие по форме к прямоугольной. Спектр колебаний, генерируемых мультивибратором, содержит множество гармоник - тоже электрических колебаний, но кратных колебаниям основной частоты, что и отражено в его названии: "мульти - много", "вибро - колеблю".

Рассмотрим схему, показанную на (рис. 1,а). Это схема двухкаскадного транзисторного усилителя 3Ч с выходом на головные телефоны. Что произойдет, если выход такого усилителя соединить с его входом, как на схеме показано штриховой линией? Между ними возникает положительная обратная связь и усилитель самовозбудится станет генератором колебаний звуковой частоты, и в телефонах мы услышим звук низкого тона. С таким явлением в приемниках и усилителях ведут решительную борьбу, а вот для автоматически действующих приборов оно оказывается полезным.

Рис. 1 Двухкаскадный усилитель охваченный, положительной обратной связью, становится мультивибратором.

Теперь посмотрите на (рис. 1,б). На нем вы видите схему того же усилителя, охваченного положительной обратной связью, как на (рис. 1, а), только начертание ее несколько изменено. Именно так обычно чертят схемы автоколебательных, т. е. самовозбуждающихся мультивибраторов. Опыт - самый лучший, пожалуй, метод познания сущности действия того или иного электронного устройства. В этом вы убеждались не раз. Вот и сейчас, чтобы лучше разобраться в работе этого универсального прибора - автомата, предлагаю провести опыт с ним. Принципиальную схему автоколебательного мультивибратора со всеми данными его резисторов и конденсаторов вы видите на (рис. 2, а). Смонтируйте его на макетной плате. Транзисторы должны быть низкочастотными (МП39 - МП42), так как у высокочастотных транзисторов очень маленькое пробивное напряжение эмиттерного перехода. Электролитические конденсаторы С1 и С2 - типа К50 - 6, К50 - 3 или их импортные аналоги на номинальное напряжение 10 - 12 В. Сопротивления резисторов могут отличаться от указанных на схеме до 50%. Важно лишь, чтобы возможно одинаковыми были номиналы нагрузочных резисторов Rl, R4 и базовых резисторов R2, R3. Для питания используйте батарею "Крона" или БП. В коллекторную цепь любого из транзисторов включите миллиамперметр (РА) на ток 10 - 15 мА, а к участку эмиттер - коллектор того же транзистора подключите высокоомный вольтметр постоянного тока (PU) на - напряжение до 10 В. Проверив монтаж и особенно внимательно полярность включения электролитических конденсаторов, подключите к мультивибратору источник питания. Что показывают измерительные приборы? Миллиамперметр - резко увеличивающийся до 8 - 10 мА, а затем также резко уменьшающийся почти до нуля ток коллекторной цепи транзистора. Вольтметр же, наоборот, то уменьшающееся почти до нуля, то увеличивающееся до напряжения источника питания коллекторное напряжение. О чем говорят эти измерения? О том, что транзистор этого плеча мультивибратора работает в режиме переключения. Наибольший коллекторный ток и одновременно наименьшее напряжение на коллекторе соответствуют открытому состоянию, а наименьший ток и наибольшее коллекторное напряжение - закрытому состоянию транзистора. Точно так работает и транзистор второго плеча мультивибратора, но, как говорят, со сдвигом фазы на 180°: когда один из транзисторов открыт, второй закрыт. В этом нетрудно убедиться, включив в коллекторную цепь транзистора второго плеча мультивибратора такой же миллиамперметр; стрелки измерительных приборов будут попеременно отклоняться от нулевых отметок шкал. Теперь, воспользовавшись часами с секундной стрелкой, сосчитайте, сколько раз в минуту транзисторы переходят из открытого состояния в закрытое. Примерно раз 15 - 20.

Таково число электрических колебаний, генерируемых мультивибратором в минуту. Следовательно, период одного колебания равен 3 - 4 с. Продолжая следить за стрелкой миллиамперметра, попытайтесь изобразить эти колебания графически. По горизонтальной оси ординат откладывайте в некотором масштабе отрезки времени нахождения транзистора в открытом и закрытом состояниях, а по вертикальной - соответствующий этим состояниям коллекторный ток. У вас получится примерно такой же график, как тот, что изображен на (рис. 2, б).

Рис. 2 Схема симметричного мультивибратора (а) и генерируемые им импульсы тока (б, в, г).

1. Пользуясь выражением, определяем напряжение источника питания:  

В соответствии с данными возьмем

2. Выбираем транзистор, параметры которого должны удовлетворять условиям:

В соответствии с заданием транзистор должен иметь

Выбираем по справочнику транзистор ГТ125А, для которого  (до температуры ).

У выбранного транзистора принимаем средний коэффициент усиления

3. Используя выражения, записанные нами ранее, определяем сопротивление  

;  

Выбираем по ГОСТу

4. Находим сопротивление  Определяем его по среднему значению  и коэффициенту насыщения S = 2:

 

Выбираем по ГОСТу

При этом базовый ток отпертого транзистора что превышает  больше чем на порядок, благодаря чему схема термостабильна.

5. Определяем емкости конденсаторов С1 и С2:

Выбираем по ГОСТу

6. Определяем время восстановления схемы:

,

что не превосходит допустимого


Изм.

Лист

№ Документа

Подпись

Дата

Лист

210306.04.02.050.1359

Разработал

Кожевников

Проверил

 Костюк

Реценз.

Н.Контр.

Утвердил

Костюк

Отчет по практической работе №02

Лит.

Листов

6

ТТИ НИЯУ МИФИ СПО

РАС 5068

210306.04.02.050.1359

 6

Лист_

Дата

_

Подпись_

№ Документа_

Лист

Изм.

210306.04.02.050.1359

 4

Лист_

Дата

_

Подпись_

№ Документа_

Лист

Изм.

210306.04.02.050.1359

 3

Лист_

Дата

_

Подпись_

№ Документа_

Лист

Изм.

210306.04.02.050.1359

 5

Лист_

Дата

_

Подпись_

№ Документа_

Лист

Изм.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78896. Становление развитой научной теории 28 KB
  Становление развитой научной теории. Роль теории в научном познании огромна. В процессе построения научной теории задействованы сеть базовых понятий совокупность методов методологические нормы и принципы данные экспериментов обобщения фактов и заключения теоретиков и экспертов. Построение научной теории это процесс координируемый научными целями и задачами.
78897. Взаимодействие традиций и возникновение нового знания 27.5 KB
  Кун впервые рассмотрел традиции как основной конституирующий фактор развития науки. Он обосновал казалось бы противоречивый феномен: традиции являются условием возможности научного развития. традиции. Из истории науки известно что происходит смена традиции возникновение новых парадигм т.
78898. Научные революции как точки бифуркации в развитии знания 25.5 KB
  Главным условием появления идеи научных революций явилось признание историчности разума а следовательно историчности научного знания и соответствующего ему типа рациональности. представление о внеисторичности разума было поставлено под сомнение. Это в первую очередь означает историчность разума с помощью которого осуществляется процесс познания. Принцип историзма разума получил дальнейшее развитие в марксизме неогегельянстве неокантианстве философии жизни.
78899. Глобальные революции и типы научной рациональности 31 KB
  Глобальные революции и типы научной рациональности. В ходе этой революции сформировался особый тип рациональности получивший название научного. Научный тип рациональности радикально отличаясь от античного тем не менее воспроизвел правда в измененном виде два главных основания античной рациональности: вопервых принцип тождества мышления и бытия вовторых идеальный план работы мысли. Тип рациональности сложившийся в науке невозможно реконструировать не учитывая тех изменений которые произошли в философском понимании тождества...
78900. Главные характеристики современной постнеклассической науки 28.5 KB
  Главные характеристики современной постнеклассической науки. Внедрение времени во все науки все более широкое распространение идеи развития историзация диалектизация науки. В современной методологической литературе все более склоняются к выводу о том что если объектом классической науки были простые системы а объектом неклассической науки сложные системы то в настоящее время внимание ученых все больше привлекают исторически развивающиеся системы которые с течением времени формируют все новые уровни своей организации. Эта...
78901. Глобальный эволюционизм 29 KB
  Концепция глобального эволюционизма оформилась в 80е гг. Наряду со стремлением к объединению представлений о живой и неживой природе социальной жизни и технике одной из целей глобального эволюционизма явилось стремление интегрировать естественнонаучное обществоведческое гуманитарное а также техническое знание. В этом своем качестве концепция глобального эволюционизма претендует на создание нового типа целостного знания сочетающего в себе научнометодологические и философские основания. Обоснованию глобального эволюционизма...
78903. Постнеклассическая наука и изменение мировоззренческих установок техногенной цивилизации 33.5 KB
  В техногенных обществах основной ценностью являются инновация и новизна внутренними резервами развития становится дальнейший технологический прогресс. Культурная матрица техногенного развития проходит прединдустриальную индустриальную постиндустриальную стадии. Негативы современного технократического развития многообразны: это и угроза ядерной и экологической катастроф радиоактивное заражение биосферы генетические мутации генная инженерия и клонирование зомбирования нейролептонного характера сциентизированное мировоззрение....
78904. Роль науки в преодолении глобальных кризисов 30 KB
  Ученые во всеуслышание заявляют о глобальных проблемах современности к которым относят проблемы охватывающие систему мир человек в целом и которые отражают жизненно важные факторы человеческого существования. Глобальные проблемы имеют не локальный а всеохватывающий планетарный характер. К глобальным проблемам современности относят экологические демографические проблемы войны и мира проблемы кризиса культуры. В силу этого глобальные проблемы должны решаться комплексно координированно усилиями всего мирового сообщества.