МУЛЬТИВИБРАТОР

Полезная модель относится к радиотехнической и автомобильной промышленностям, в частности, к импульсным устройствам и может быть использована в цифровых устройствах, а также в устройствах регулирования величины напряжения постоянного тока без потерь энергии в электрооборудовании автомобильной техники.
Для регулирования величины напряжения постоянного тока используются устройства широтно-импульсной модуляции (ШИМ) постоянного тока со сглаживающими фильтрами. Средняя величина напряжения после широтно-импульсной модуляции зависит от скважности импульсов модулирующего устройства.
Известны импульсные устройства для генерации импульсов с регулируемой скважностью, содержащие мультивибратор, генератор пилообразного напряжения, триггер, и другие импульсные устройства [Айзенцон А.Е., Гармаш Ю.В., Михневич Л.Е., Герасев О.В. Регулятор напряжения с импульсным стабилизатором // Автомобильная промышленность. 2005. - №8. - С. 21-22.].
Недостатком таких устройств является содержание большого числа элементов и узлов.
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является мультивибратор, содержащий два транзистора два коллекторных резистора, два переходных конденсатора, каждый из которых соединен с коллектором одного и с базой другого транзистора [Морозов А.Г. Электротехника, электроника и импульсная техника. - М.: Высшая школа, 1987. - 420 с; Тимахов О.Н., Любченко В.К. Селекторы импульсов. - М.: Высшая школа, 1966. - 270 с].
Недостатком известного устройства является то, что при изменении скважности регулированием величины одного сопротивления или емкости одновременно изменяется частота следования импульсов. Вследствие этого регулирование осуществляется с изменением длительности периода следования импульсов, что вызывает изменение величины пульсаций при сглаживании.
Технический результат направлен на расширение функциональных возможностей мультивибратора.
Технический результат достигается тем, что мультивибратор, содержащий два транзистора два коллекторных резистора, два переходных конденсатора, каждый из которых соединен с коллектором одного и с базой другого транзистора дополнительно снабжен потенциометром, соединенным с базами транзисторов, а подвижный контакт его соединен с источником питания.
На рисунке представлена принципиальная схема мультивибратора.
Б
К
Мультивибратор содержит два транзистора VT1, VT2, два коллекторных резистора R1, R2, два переходных конденсатора C1, C2, каждый из которых соединен с коллектором одного и с базой другого транзистора, а также потенциометр R, соединенный с базами транзисторов, а подвижный контакт его соединен с источником питания E. Предлагаемый мультивибратор работает следующим образом.
Б
Б
Б
Регулирование скважности в мультивибраторе производится изменением положения подвижного контакта резистора R. Период следования импульсов определяется T=R(C1+C2). При равенстве величин емкостей C1=C2 период равен T=2RC и не зависит от положения подвижного контакта резистора R. В то же время длительность импульсов на коллекторах транзисторов зависит от положения подвижного контакта потенциометра R.
Б
Б
и1
Б
и2
Б
и1
и2
Б
Б
Б
Б
Б
Б
Б
Б
Б
Б
и
Б
и
Пусть подвижный контакт делит потенциометр на сопротивления r1 и r2. Тогда длительность импульсов на коллекторе транзистора VT1 равна t=r1·C2, а на коллекторе транзистора VT2 равна t=r2·C1. При этом сумма длительностей равна величине t+t=T - периоду следования импульсов. При этом период следования импульсов равен T=r1·C2+r2·C1. Так как r1·+r2=R, то T=r1·C2+(R-r1)·C1=RC1+r1(C2-C1). Вследствие неполного перезаряда конденсатора длительности импульсов мультивибратора оказываются меньше постоянной времени RC - цепи. Поэтому длительности импульсов принимаются равными t=0,7 RC, то есть постоянная времени умножается на коэффициент 0,7. При равенстве емкостей C1=C2 период следования импульсов равен T=RC и не зависит от положения подвижного контакта потенциометра. Скважность импульсов Q=T/t изменяется при изменении положения подвижного контакта потенциометра обратно пропорционально изменению сопротивления.
Сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый мультивибратор обладает более широкими функциональными возможностями при более простой конструкции с меньшим количеством элементов. Он позволяет изменять величину длительности скважности импульса при измененной частоте импульсов.
Технико-экономическое обоснование на полезную модель «Мультивибратор»
Плавное изменение скважности импульсов в прототипе изменением сопротивления в цепи базы приводит к изменению частоты следования импульсов. Поэтому необходимо при изменении скважности дополнительно восстанавливать изменившуюся частоту импульсов регулировкой сопротивления в цепи базы второго транзистора мультивибратора.
Предлагаемое техническое решение позволяет устранить такую коррекцию частоты, что сокращает время регулировки скважности в 2-3 раза. В экономическом выражении сокращение времени регулировки отражается на эффект от прибора, в котором применяется мультивибратор, как составная часть.