Cấu tạo
Để dễ dàng phõn biệt giữa mạch dao động đa hài khụng ổn và dao đụng đa hài đơn ổn, người học cần chỳ ý cỏch mắc cỏc linh kiện trờn mạch.
Q 1
Q 2
165
+ Mạch dao động đa hài đơn ổn cũng cú 2 trạng thỏi dẫn bóo hũa và trạng thỏi ngưng dẫn nhưng cú một trạng thỏi ổn định và một trạng thỏi khụng ổn định.
+ Ở trang thỏi bỡnh thường, khi điện ỏp cấp nguồn, mạch sẽ giữ trạng thỏi này nếu khụng cú sự tỏc động từ bờn ngoài. Khi ngừ vào nhận một xung kớch thớch thỡ ngừ ra sẽ nhận được một xung cú độ rộng tựy thuộc vào tham số của mạch và tham số này cú thể định trước, nờn mạch cũn được gọi là mạch định thời, sau thời gian xung ra mạch sẽ tự trở về trạng thỏi ban đầu.
Nguyờn lớ hoạt động của mạch (hỡnh 5.3) - Khi cấp nguồn cho mạch:
Vcc cấp dũng qua điện trở Rb2 làm cho điện ỏp tại cực B của Q2 tăng cao hơn 0,6V dẫn điện bóo hũa điện ỏp trờn cực C của Q2 0V. Đồng thời điện trở Rb nhận điện ỏp õm -VB đặt vào cực B tranzito Q1 cựng với điện ỏp Vcc lấy từ điện trở Rb1 làm cho cực B tranzito Q1 cú giỏ trị nhỏ hơn 0,3v tranzito Q1 ngưng dẫn, điện ỏp trờn cực C của Q1 tăng cao Vcc.tụ C1 được nạp điện từ nguồn qua điện trở Rc1 qua mối nối BE của Q2 . Mạch giữ nguyờn trạng thỏi này nếu khụng cú xung õm tỏc động từ bờn ngoài vào cực B Tranzito Q2 qua tụ C2.
Hỡnh 5.3: Mạch dao động đa hài đơn ổn
- Khi cú xung õm tỏc động vào cực B của Tranzito Q2 làm cho Q2 từ trạng thỏi dẫn bóo hoà chuyển sang trạng thỏi ngưng dẫn, điện ỏp tại cực C Q2 tăng cao, qua tụ liờn lạc C2 làm cho điện ỏp phõn cực BQ1 tăng cao làm cho Q1 từ trạng thỏi ngưng dẫn sang trạng thỏi, lỳc này tụ C1 xả điện qua Q1 làm cho điện ỏp phõn cực B của Q2 càng giảm, tranzito Q2 chuyển từ trạng thỏi dẫn sang trạng thỏi ngưng dẫn, lỳc này điện thế tại cực C của Q2 tăng cao qua tụ C2 làm cho điện ỏp tại cực B của Q1 tăng, tranzito Q1 dẫn bóo hoà. Mạch được chuyển trang thỏi Q1 dẫn bóo hoà.
-Vb Vcc C'2 Rb C2 C1 Q2 Q1 Rc2 Rb1 Rb2 Rc1
166
- Khi chấm dứt xung kớch vào cực B của Q2, tụ C1 nạp điện nhanh từ Rc1 qua tiếp giỏp BEQ2, làm cho điện ỏp tại cực BQ2 tăng cao Q2 nhanh chúng chuyển trạng thỏi từ ngưng dẫn sang trạng thỏi dẫn bóo hoà, cũn Q1 chuyển từ trạng thỏi dẫn sang trạng thỏi ngưng dẫn trở về trạng thỏi ban đầu.
Hỡnh 5.4: Dạng súng ở cỏc chõn ra của mạch
Điều kiện làm việc của mạch đơn ổn:
* Chế độ phõn cực: Đảm bảo sao cho tranzito dẫn phải dẫn bóo hũa và trong sơ đồ Hỡnh 5.3 Q2 phải dẫn bóo hũa nờn:
Ic2 = 2 Rc2
Vcc Rc
Vcesat
Vcc
với (VCE sat 0,2v) (5-5) IB2 = 2 Rb2
Vcc Rb
Vbesat
Vcc
với (Vbe sat 0,7v) (5-6) IB2 > sat Ic sat Ic 2 2
thường chọn IB2 = k sat
Ic
2 2
. (k là hệ số bóo hũa sõu và k = 2 4)
* Thời gian phõn cỏch: là khoảng thời gian nhỏ nhất cho phộp giữa 2 xung kớch mở. Mạch dao động đa hài đơn ổn cú thể làm việc được. Nếu cỏc xung kớch thớch liờn tiếp cú thời gian quỏ ngắn sẽ làm cho mạch dao động khụng làm việc được trong trường hợp này người ta núi mạch bị nghẽn.
Nếu gọi: Ti: là thời gian lặp lại xung kớch Tx: là thời gian xung
167
Ta cú: Ti > Tx + Th (5-7) Cỏc thụng số kỹ thuật cơ bản của mạch
- Độ rộng xung là thời gian tạo xung ở ngừ ra mạch cú xung kớch thớch, phụ thuộc chủ yếu vào tụ hồi tiếp và điện trở phõn cực Rb2.
Ta cú cụng thức sau:
tx = 0,69 Rb2.C1 (5-8)
- Thời gian hồi phục là thời gian mạch chuyển từ trạng thỏi xung trở về trạng thỏi ban đầu, phụ thuộc chủ yếu vào thời gian nạp điện qua tụ.
Vỡ trong thực tế sau khi hết thời gian xung mạch khụng trở về trạng thỏi ban đầu ngay do tụ C1 nạp điện qua Rc1 tăng theo cụng thức
nạp=Rc1.C1 (5-9)
Tụ nạp đầy trong thời gian 5 , nhưng thường chỉ tớnh Th = 4.Rc1 Độ rộng xung t= tx + th (5-10)
- Biờn độ xung ra:
Ở trạng thỏi ổn định, Q1 ngưng dẫn, Q2 bóo hũa nờn ta cú: Vc1 Vcc Vc2 = Vce sat 0,2 v Vc2 = Vcc 1 2 2 Rb Rc Rb = Vx
Như vậy, biờn độ xung vuụng õm do Q1 tạo ra: V1 =Vcc - 0,2v Vcc
và biờn độ xung vuụng dương do Q2 tạo ra: V2 =Vx - 0,2v Vx
Một số mạch dao động đa hài đơn ổn khỏc
* Mạch dao động đa hài đơn ổn dựng một nguồn
Trong mạch khụng dựng nguồn -VB, điện trở RB nối vỏ mỏy nờn RB được chọn cú trị số nhỏ hơn. Tuy nhiờn, do khụng cú nguồn -VB nờn dũng phõn cực IB nhỏ, độ nhậy tranzito tăng, nờn khả năng chống nhiễu thấp. Điụt D cắt bỏ xung dương kớch thớch đặt vào.
168
Hỡnh 5.5: Mạch đa hài đơn ổn dựng một nguồn
* Mạch đơn ổn cú xung kớch vào cực C
Hỡnh 5.6: Một dạng khỏc mạch đa hài đơn ổn
Trong mạch, Q2 là tranzito ở trạng thỏi bỡnh thường khụng dẫn, xung õm đặt vào cực C của Q2 qua điụt D làm chuyển trạng thỏi làm việc của mạch bằng cỏch làm cho điện ỏp tại cực C của tranzito Q2 giảm thấp.
Dạng mạch này cú khả năng khỏng nhiễu tốt hơn, tuy nhiờn xung kớch thớch phải cú biờn độ đủ lớn để làm cho điụt D phõn cực thuận sõu và điụt D phải dựng loại điụt cú điện ỏp phõn cực thuận VAK nhỏ khoảng 0,2V 0,4V, cú như vậy mạch làm việc mới cú hiệu quả tốt.
Rb Vi D Vcc C2 Ry C1 Q2 Q1 Rc2 Rb1 Rb2 Rc1 Vi C2 Ri Rb RC2 Vcc C1 Q2 Q1 Rc2 Rb1 Rb2 Rc1
169 * Mạch đơn ổn dựng tụ gia tốc C2 Vi D Vcc Ci C1 Q2 Q1 Rb Ri Rc2 Rb1 Rb2 Rc1 Hỡnh 5.7: Mạch đơn ổn dựng tụ gia tốc
Để chuyển nhanh trạng thỏi Q2 từ ngưng dẫn sang bóo hũa, tụ C2 mắc song song với mạch để ở khoảng thời gian Q1 xuất hiện xung tụ C2 xem như nối tắt tớn hiệu truyền thẳng về cực B của Q2 tức thời làm cho Q2 chuyển trạng thỏi nhanh, nờn tụ C2 gọi là tụ gia tốc.