Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера
The principle of increasing the frequency of signal generation of a Roier multivibrator on the basis of the discharge of a capacitor to zero during the cut-off of a transistor is proposed.
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3905 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера / А.Е. Божко // Доп. НАН України. — 2008. — № 1. — С. 83-86. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859640244306968576 |
|---|---|
| author | Божко, А.Е. |
| author_facet | Божко, А.Е. |
| citation_txt | Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера / А.Е. Божко // Доп. НАН України. — 2008. — № 1. — С. 83-86. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | The principle of increasing the frequency of signal generation of a Roier multivibrator on the basis of the discharge of a capacitor to zero during the cut-off of a transistor is proposed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:20:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
1 • 2008
ЕНЕРГЕТИКА
УДК 534.232.001.11
© 2008
Член-корреспондент НАН Украины А.Е. Божко
Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала
в мультивибраторе Ройера
The principle of increasing the frequency of signal generation of a Roier multivibrator on the
basis of the discharge of a capacitor to zero during the cut-off of a transistor is proposed.
Мультивибратор Ройера представляет собой преобразователь постоянного напряжения в пе-
ременное [1, 2]. Среди методов регулирования частоты генерации данным устройством, на
наш взгляд, эффективным является метод коммутации базового тока транзисторов. В ра-
боте [2, с. 120–126] дано подробное обоснование метода регулирования частоты мультивиб-
ратора путем дополнительного заряда и перезаряда от автономного источника электричес-
кой емкости, стоящей в базовых цепях транзисторов. При этом емкость перезаряжается
от напряжения +Uc = Uб до −Uc = −Uб за время T/2, где Uб — напряжение на базо-
вой обмотке транзистора; T/2 — длительность импульса одной полярности (T = 1/f —
период колебаний; f — частота). График перезаряда конденсатора (емкости), соответству-
ющий сказанному, изображен на рис. 1, а, откуда видно, что переключение транзисторов
в мультивибраторе осуществляется через время T/2, т. е. тогда, когда емкость перезарядит-
ся с Uc = Uб до Uc = −Uб.
Принципиальная схема одного из таких мультивибраторов приведена на рис. 2. Здесь
C1 и C2 заряжаются и перезаряжаются от Uб1 и Uб2 соответственно через R и D1, R3 и
D2R4. Этой схеме соответствует рис. 1, а.
Из рис. 1, б видно, что напряжение на Uc на емкости, находящейся в цепи базы тран-
зистора мультивибратора, при каждом переключении заряжается от 0 до Uc = Uб, что
обусловливает уменьшение времени импульса с T1/2 до T2/2 и, в свою очередь, увеличение
частоты генерации сигнала с f1 = 1/T1 до f2 = 1/T2. Реализация такого принципа возмож-
на на основе схемы мультивибратора, приведенной на рис. 3. Здесь во время открывания
одного из транзисторов T1 или T2 соответственно заряжается C1 или C2. Конденсатор же
(C1 или C2), находящийся в базе закрытого T1 или T2, разряжается до нуля через T3
либо T4 от действия по их базе тока от напряжения U . В результате, когда наступает мо-
мент открывания T1 или T2, емкости C1 или C2 соответственно заряжаются до Uб1 или
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №1 83
Рис. 1
Рис. 2 Рис. 3
Uб2 от нуля и этим самым сокращается полупериод генерации импульсов мультивибрато-
ром. Сравним наше утверждение об увеличении частоты генерации схемы, изображенной
на рис. 3, со схемой на рис. 2.
Вначале рассмотрим схему рис. 2. Пусть открывается T1. При t = 0 Uс1 = Uс10. При
подаче на цепь R → C1 → (б − э)T1 напряжения Uб1 уравнение этой цепи имеет вид
84 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №1
Uб1 = RC1
dUc
dt
+ Uc. (1)
В (1) напряжением на база-эмиттерном переходе T1 пренебрежем. При наличии Uс10
решение (1) следующее:
Uc1 = Uc1k + (Uc10 + Uc1k)ℓ
αt, α = −
1
R1C1
, (2)
где Uc1k — напряжение на C1 в конце импульса на обмотках трансформатора мультивибра-
тора. Напряжение Uc1k определяется моментом заряда C1, когда базовый ток T1 переводит
T1 из режима насыщения в режим усиления (активную зону). Ток ic1 через C1 во время
перезаряда равен ic1 = C1dUc1/dt или, с учетом (2),
ic1 =
Uc10 + Uc1k
R
ℓ−t/(RC1). (3)
Длительность T1/2 определяется из (3) путем подстановки в (3) вместо t величины
T1/2, т. е.
ic1k =
Uc10 + Uc1k
R
ℓ−T1/(2RC1), (4)
где ic1k — ток базы T1, при котором транзистор T1 закрывается. Из (4) получаем
T1 = 2RC1 ln
Uc10 + Uc1k
ic1kR
. (5)
Для схемы рис. 3 уравнение на C1 при открывании T1 будет иметь вид (1), но в этом
случае Uc10 = 0 и поэтому решение уравнения (1) в данном случае следующее:
Uc1 = Uc1k(1 − ℓ−t/(RC1)),
а ток
ic1 = C
dUc1
dt
= Uc1kℓ
−t/(RC1). (6)
При закрывании T1 t = T2/2 (см. рис. 1, б ). Тогда из (6) ic1k =
Uc1k
R
ℓ−T2/(2RC1) и
T2 = 2RC1 ln
Uc1k
ic1kR
. (7)
Сравнивая (4) и (7), видим, что
T1
T2
=
ln(Uc10 + Uc1k) − ln ic1kR
ln Uc1k − ln ic1kR
. (8)
Заметим, что в схеме рис. 2 Uc10 ≈ Uб1 > Uc1k. Тогда (8) примет вид
T1
T2
=
ln(Uc10 + Uc1k) − ln ic1kR
ln Uc1k − ln ic1kR
. (9)
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №1 85
Из (9) ясно видно, что T1 > T2, а это значит, что f1 < f2 (f1 = 1/T1, f2 = 1/T2),
т. е. частота генерации схемы, изображенной на рис. 3, выше, чем схемы рис. 2.
Реализация предложенного схемного решения расширяет частотный диапазон генериро-
вания сигналов мультивибратором Ройера. Экспериментальная проверка данного решения
в лаборатории Института проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного НАН Украины
подтвердила работоспособность нового вида мультивибратора Ройера.
1. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. – Москва: Госэнергоиздат,
1963. – 376 с.
2. Божко А. Е. Полупроводниковые устройства систем воспроизведения вибраций. – Киев: Наук. думка,
1977. – 144 с.
Поступило в редакцию 19.01.2007Институт проблем машиностроения
им. А.Н. Подгорного НАН Украины, Харьков
86 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №1
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-3905 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:20:46Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Божко, А.Е. 2009-07-14T08:03:20Z 2009-07-14T08:03:20Z 2008 Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера / А.Е. Божко // Доп. НАН України. — 2008. — № 1. — С. 83-86. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3905 534.232.001.11 The principle of increasing the frequency of signal generation of a Roier multivibrator on the basis of the discharge of a capacitor to zero during the cut-off of a transistor is proposed. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Енергетика Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера Article published earlier |
| spellingShingle | Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера Божко, А.Е. Енергетика |
| title | Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера |
| title_full | Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера |
| title_fullStr | Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера |
| title_full_unstemmed | Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера |
| title_short | Принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе Ройера |
| title_sort | принцип увеличения частоты генерируемого сигнала в мультивибраторе ройера |
| topic | Енергетика |
| topic_facet | Енергетика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3905 |
| work_keys_str_mv | AT božkoae principuveličeniâčastotygeneriruemogosignalavmulʹtivibratoreroiera |