Ждущий мультивибратор (ЖМВ) – это генератор одиночных прямоугольных видеоимпульсов (отсюда его второе название – одновибратор). В интервале между импульсами (во время пауз) ЖМВ находится в устойчивом «дежурном» режиме, вывести из которого его можно только с помощью короткого импульса запуска. После формирования одиночного прямоугольного импульса ЖМВ возвращается в устойчивое состояние самопроизвольно, без внешнего воздействия. Таким образом, схема ЖМВ является моностабильной (т. е. имеет одно устойчивое состояние, а другое – неустойчивое). Схемы мультивибраторов сильно различаются топологически в зависимости от того, какие активные элементы входят в них.
|
| Рис. 9.1 |
Схема ждущего мультивибратора на ОУ приведена на рис. 9.1, а диаграммы напряжений, поясняющие ее работу, – на рис. 9.2.
Мультивибратор состоит из регенеративного компаратора (в составе ОУ и резистивного делителя R 2– R 3), зарядной цепи, состоящей из сопротивления R 1, конденсатора C 1 и диода VD 1, а также из цепи запуска (дифференцирующей цепи C 2– R 4 и диода VD 2в качестве ограничителя снизу). Так как выход всего ЖМВ совпадает с выходом компаратора, то очевидно, что выходной сигнал может принимать значения ± Е (равные напряжениям источников питания ОУ).
Во время пауз между импульсами выходное напряжение равно – Е, при отрицательном выходном напряжении диод VD 1 исключает возможность заряда конденсатора C 1. Так как U вых = – Е, то из-за наличия делителя R 2– R 3 потенциал неинвертирующего входа ОУ равен
= + ЕR 3(R 2 + R 3) = –g Е,
а потенциал инвертирующего входа 
= 0, так как диод VD 1 открыт и шунтирует конденсатор C 1.
|
| Рис. 9.2 |
После подачи на неинвертирующий вход ОУ положительного запускающего импульса с амплитудой, по модулю превосходящей –g Е, компаратор в составе ЖМВ срабатывает, на выходе ЖМВ устанавливается напряжение U вых = + Е. Начинается формирование прямоугольного импульса. Диод VD 1 закрывается и начинается заряд конденсатора С 1 через сопротивление R 1 в направлении + Е (с постоянной времени С 1 R 1). На неинвертирующем входе фиксируется потенциал = = + ЕR 3(R 2 + R 3) = +g Е. Когда напряжение на конденсаторе С 1 достигает значения +g Е, компаратор снова срабатывает (на сей раз без подачи сигнала запуска), формирование импульса завершается, на выходе восстанавливается напряжение U вых = – Е, а заряд, накопленный на конденсаторе C 1, быстро стекает через диод VD 1, который вновь открывается в прямом направлении. После этого схема окончательно возвращается в исходное состояние.
Схема рис. 9.2 формирует положительные импульсы амплитудой 2 Е (для формирования отрицательных импульсов необходимо развернуть оба диода, имеющиеся в схеме). Длительность импульса, формируемого ЖМВ на ОУ, определяется всеми основными элементами схемы: τ = С 1 R 1ln(l + R 2/ R 3), время восстановления τв = 3 С 1 rVD отк. Период импульсов на выходе ЖМВ равен периоду импульсов запуска, но не может быть меньше, чем (τ + τв).
