WPROWADZENIE

Przerzutniki to grupa układów przełączających, których przebiegi wyjściowe przyjmują tylko dwie różne wartości, a przejście od jednej do drugiej odbywa się bardzo szybko, dzięki silnemu dodatniemu sprzężeniu zwrotnemu.

Przerzutniki dzielą się na:

-astabilne (multiwibratory)

-monostabilne (uniwibratory)

-bistabilne (przerzutniki)

Do przerzutników zalicza się także układ progowy, otrzymany przez wprowadzenie silnego dodatniego sprzężenia zwrotnego

w obwód komparatora , nazywamy układem Schmitta.

W mutiwibratorze każdy ze stanów trwa tylko przez określony czas, po czym następuje samoczynny przerzut do stanu przeciwnego - żaden ze stanów nie jest tu stabilny. Jest to więc samowzbudny generator impulsów prostokątnych. Uniwibrator ma jeden stan stabilny, w którym może pozostawać dowolnie długo. Przejście do stanu przeciwnego - niestabilnego wymaga każdorazowo doprowadzenia impulsu wyzwalającego. Stan ten trwa tylko określony czas, po czym układ samoczynnie wraca do stanu stabilnego. Jest to więc wyzwalacz generujący impulsy o określonej długości. Przerzutnik bistabilny ma oba stany stabilne,
a każdorazowa zmiana stanu następuje pod wpływem zewnętrznego pobudzenia. Układ Schmitta przełącza się z jednego stanu w drugi, gdy sygnał wejściowy przekracza pewne poziomy. Układ pozostaje w swym drugim stanie tak długo, jak poziom wejściowy pozostaje ponad poziomem progowym.

PROGRAM ĆWICZENIA

1. Połączyć układ Schmitta. Podać na wejście napięcie stałe. Narysować oscylogramy przebiegu napięcia. Wyznaczyć napięcie progowe U₊ i U_- dla różnych R_E.

2. Połączyć układ multiwibratora. Narysować oscylogramy przebiegu napięcia. Wyznaczyć częstotliwość impulsów wyjściowych dla różnych C₁, C₂, R_c1, R_c2.

PRZEBIEG ĆWICZENIA

1. Układ Schmitta

Wyznaczamy napięcia progowe na podstawie wzorów:

dla poszczególnych wartości R_E.

RE = 100Ω	U+ = 0,484V
	U- = 0,484V
RE = 300Ω
	U+ = 1,452V
	U- = 1,452V
RE = 1kΩ	U+ = 3,75V
	U- = 3,75V

2. Multiwibrator

Rys.2. Schemat multiwibratora.

Wyznaczamy częstotliwości impulsów multiwibratora na podstawie wzorów:

gdy R₁ = R₂ = R i C₁ = C₂ = C, to

Wartości poszczególnych R C na rys.2.2.

oraz z oscylogramu (rys.2.2.):

f₁ = 1/T,

gdzie: T - okres przebiegu

Wartości poszczególnych okresów pod oscylogramami.

Rc1 = 68 kΩ	C1 = 2,7 nF	τ1 = 0,13 ms	f = 3,85∙10^3 Hz	f1 = 62,5∙10^3 Hz
Rc2 = 68 kΩ	C2 = 2,7 nF	τ2 = 0,13 ms
Rc1 = 330 kΩ	C1 = 4,4 nF	τ1 = 0,63 ms	f = 0,79∙10^3 Hz	f1 = 12,5∙10^3 Hz
Rc2 = 330 kΩ	C2 = 4,4 nF	τ2 = 0,63 ms
Rc1 = 330 kΩ	C1 = 4,4 nF	τ1 = 0,13 ms	f = 1,31∙10^3 Hz	f1 = 20,8∙10^3 Hz
Rc2 = 68 kΩ	C2 = 2,7 nF	τ2 = 0,63 ms
Rc1 = 68 kΩ	C1 = 4,4 nF	τ1 = 0,13 ms	f = 2,94∙10^3 Hz	f1 = 41,6∙10^3 Hz
Rc2 = 68 kΩ	C2 = 2,7 nF	τ2 = 0,21 ms
Rc1 = 68 kΩ	C1 = 4,4 nF	τ1 = 0,21 ms	f = 2,38∙10^3 Hz	f1 = 31,2∙10^3 Hz
Rc2 = 68 kΩ	C2 = 4,4 nF	τ2 = 0,21 ms

WNIOSKI

W multiwibratorze odpowiedni dobór parametrów R_c1, R_c2, C₁, C₂ pozwala na cykliczne zmiany stanów pracy tranzystorów. Czasy trwania impulsów oraz przerw zależą między innymi od zadanych wielkości parametrów. Zmniejszeniu R_c2 i C₂ towarzyszy skracanie czasu t₁ wzrostowi R_c1, C₁ wzrost t₂. Natomiast gdy parametry R_c1 = R_c2, oraz C₁ = C₂ to czasy t₁ i t₂ są sobie równe. Różnice pomiędzy częstotliwością wyliczoną a odczytaną może wynikać z faktu, że przyjęte ze schematu wartości elementów różnią się od rzeczywistych.

W układzie Schmitta przeprowadzono obserwacje zmiany R_E na kształt przebiegu dla tej samej wartości napięcia. Zauważyliśmy, że przy wzroście rezystancji przebieg ulega zniekształceniu. Podczas zmiany amplitudy napięcia, również następowało zniekształcenie. Dla poszczególnych wartości R_E napięcia progowe U₊ i U_- są sobie równe. Wynika to
z równości rezystancji R_c1 i R_c2.

Rys.1. Schemat układu Schmitta.

R₁ = 22kΩ

R_c1 =3kΩ

R_c2 =3kΩ

R₂ = 15kΩ

E_z = 15V

---