Multivibrátor s bipolárnymi tranzistormi

Klasický multivibrátor s bipolárnymi tranzistormi je príkladom pre štandardnú diskrétnu simuláciu elektronického obvodu v časovej oblasti. Obvod je v gschem zapojený s reálnymi komponentami, t.j. zapojenia vývodov sú zhodné so zapojením ich púzdier podľa katalogových listov výrobcov. Súčasťou gsim je skript, ktorý sa riadi skutočnými menani pinov (B, BAZA, BASE, E, EMITOR, EMITTER, K, C, KOLEKTOR, COLLECTOR) a upraví zapojenie pinov do štandardu SPICE, t.j. napríklad u tranzistorov NPN/PNP 1-kolektor 2-báza, 3-emitor.

Simulácia

Pre periódu kmitov astabilného multivibrátora podľa obrázku platí približný vzťah

[math]T ={\ln(2) \cdot (R_1 C_2 + R_2 C_1)} \approx {0.693 \cdot (R_1 C_1 + R_2 C_2)} [/math]

a frekvenciu

[math]f = \frac{1}{T} \approx \frac{1}{0.693 \cdot (R_1 C_1 + R_2 C_2)} [/math]

Pri simulácia multivibrátora použijeme počiatočnú podmienku - napätie 1V na kondenzátore C1 k inicializácii obvodu.

640px

Nesimulovaný komponent A1-SPICE Directive definuje parametre simulácie podľa normy SPICE. Pri určení parametrov analýzy (.TRAN) musíme použitie počiatočných podmienok explicitne deklarovať doplnkovým parametrom UIC (Use Initial Conditions).

.TRAN 0.1uS 20us UIC

Komponent A2 určuje formu zobrazenia napätí vo zvolených uzloch zapojenia.

Výsledky

Zdrojový kód - Source code

Úlohy

• Odvodte vzťah pre peródu kmitov astabilného multivibrátora. Zdôvodnite pôvod ln(2) vo vzťahu pre periódu kmitov.
• Podľa katalógového listu výrobcu tranzistora BC546 je maximálne dovolené napätie na prechode báza-emitor V_EBO=6V. Nájdite pracovné podmienky multivibrátora, pri ktorých môže dôjsť k prekročeniu povolených parametrov tranzistora a navrhnite úpravu zapojenia, ktorá tomuto zabráni.
• Vlastnosti upraveného zapojenia z predchádzajúcej úlohy preverte simulátorom.