Sprawozdanie z ćwiczenia nr 4

Układy impulsowe

• Multiwibrator astabilny (sprzężenie kolektor - baza).

Multiwibrator astabilny jest układem generującym przebiegi prostokątne, czasy trwania poszczególnych stanów nieustalonych zależą od wartości rezystora R_B i kondensatora C_B dołączanych do bazy odpowiedniego tranzystora. Przy równych wartości R_B i C_B dla obydwu tranzystorów , wówczas uzyskujemy wypełnienie 0,5.

1. Schemat ideowy układu.

Dane do pomiaru pierwszego:

R1=R2=12kΩ

Robc=220Ω

C1=C2=0,1μF

Uwe=12V

współczynnik wypełnienia = czas sygnału/czas trwania okresu

Pomiar pierwszy, przebieg A

Amplituda 11V

Czas trwania okresu 6,2 ms

Częstotliwość 161,29 Hz

Czas narastania 0,6 ms

Czas opadania 0 ms

Współczynnik wypełnienia 0,48

Czas sygnału 3 ms

Pomiar pierwszy, przebieg B

Amplituda 12,5V

Czas trwania okresu 6,2 ms

Częstotliwość 161,29 Hz

Czas narastania 0,7 ms

Czas opadania 0 ms

Współczynnik wypełnienia 0,5

Czas sygnału 3,1 ms

Czas opadania jest różny od 0 jednak nie możemy dokonać pomiaru tej wielkości, ponieważ używany sprzęt i jego dokładność nam na to nie pozwala.

Pomiar drugi

Dane do pomiaru drugiego:

R1=R2=12kΩ

Robc=220Ω

C1=C2=0,16 μF

Uwe=12V

Pomiar drugi, przebieg A

Amplituda 11V

Czas trwania okresu 10 ms

Częstotliwość 100 Hz

Czas narastania 0,8 ms

Czas opadania 0 ms

Współczynnik wypełnienia 0,52

Czas sygnału 5,2 ms

Pomiar drugi, przebieg B

Amplituda 15V

Czas trwania okresu 10,4 ms

Częstotliwość 96 Hz

Czas narastania 0,8 ms

Czas opadania 0 ms

Współczynnik wypełnienia 0,46

Czas sygnału 4,8 ms

Wartości amplitudy są złe, co może wynikać z błędów pomiarowych i z klasy stosowanych przyrządów. Amplituda nie może być wyższa od napięcia zasilającego (+12V). Czas opadania jest różny od 0 jednak nie możemy dokonać pomiaru tej wielkości, ponieważ używany sprzęt i jego dokładność nam na to nie pozwala.

• Przerzutnik Schmitta

Schemat układu.

Gdy napięcie wejściowe jest niższe od U₁, to tranzystor T₁ jest zatkany, wobec czego T₂ przewodzi, a więc U_E to spadek napięcia wywołany prądem płynącym przez T₂.

Gdy napięcie wejściowe osiągnie wartość U­₁, to T₁ zacznie przewodzić. Przez R_E popłynie teraz większy prąd, gdyż przez chwilę obydwa tranzystory będą przewodzić. U_E zwiększy swoją wartość, co spowoduje zatkanie T₂ (bo zmniejszy się napięcie między jego bazą a emiterem). Dodatkowo w wyniku wchodzenia T₁ w stan nasycenia zmniejszy się napięcie U_C1, co także przyczyni się do zatkania T₂. Po chwili tranzystor T₁ będzie w stanie pełnego nasycenia. Cały prąd płynący przez R_E będzie płynął od T₁. Tak więc spadek napięcia U_E będzie teraz równy:

Gdy napięcie wejściowe zmniejszy się do U₂, to T₁ się zatka, natomiast T₂ zacznie przewodzić. Warunkiem przerzutu jest, aby U₁<U₂. Będzie on spełniony, gdy R_C1>R_C2.

Ponieważ przez T₁ płynie mniejszy prąd niż przez T₂, to spadek napięcia U_E jest mniejszy gdy przerzutnik jest w stanie 1, co jest widoczne na przebiegach.

Różnice między U_C1 a U_C2 są wynikiem różnych sposobów sterowania obydwoma tranzystorami. Mianowicie, gdy T₁ przechodzi z zatkania w nasycenie, to jest to spowodowane narastaniem napięcia na jego bazie. Moment wejścia w pełne nasycenie zależy od szybkości z jaką sygnał wejściowy osiągnie odpowiednią wartość. Natomiast gdy T₂ przechodzi z zatkania w nasycenie, to jest to spowodowane zwiększeniem napięcia U_C1. Ponieważ jednocześnie wzrasta U_E, T₁ szybciej się zatyka, a więc napięcie U_C1 wzrasta itd. Takie sprzężenie zwrotne powoduje, że T₂ znacznie szybciej zmienia swój stan. Tak więc najlepszym wyjściem przerzutnika jest napięcie U_C2, gdyż U­_C1 zbyt wolno się zmienia (nie ma cyfrowego charakteru).

3

---