Circuite basculante astabile (CBA)

Circuite basculante astabile (CBA)

1. Consideratii teoretice

1.1. Functionarea circuitului

Schema tipica a unui CBA cu cuplaj colector- baza este prezentata in figura 1.

Presupunand ca la un moment dat circuitul se afla intr-o stare de echilibru cu cei doi curenti de colector egali (i_c1=i_c2), o mica variatie, de exemplu crestere, a lui i_c1 conduce la un proces cumulativ, deschis in urmatoarea diagrama:

i_c1 T u_c1 T u_b2 T i_b2 T i_c2 T u_c2 T u_b1 T i_b1 T i_c1

in urma caruia T₁ se satureaza si T₂ se blocheaza (prima stare instabila).

Daca variatia lui i_c1 ar fi fost negativa, procesul cumulativ s-ar fi desfasurat in sens invers, dupa urmatoarea diagrama:

i_c1 T u_c1 T u_b2 T i_b2 T i_c2 T u_c2 T u_b1 T i_b1 T i_c1

Document online: Evolutia pietei imobiliare in ultimii ani Document online: Descriere folii de polietilena

conducand circuitul in a doua stare cvasistabila ( T₂ saturat, T₁ blocat).

In regim permanent, in prima stare instabila, C₂ se incarca cu polaritatea din figura 1 pana la valoarea E_c-R_c2I_c0 E_c de la E_c spre masa prin R_c2, jonctiunea baza-emitor T₁, iar C₁, incarcat in starea anterioara cu polaritatea din figura 1 la valoarea E_c-R_c1I_c0, se descarca prin R₁, jonctiunea colector-emitor a tranzitorului T₁ saturat, tinzand sa se incarce cu polaritetea inversa la valoarea –(E_c-R_c1I_c0) -E_c, pana cand va determina iesirea din blocare a lui T₂ (vezi figura 4).

Intrarea in conductie a lui T₂ declanseaza procesul cumulativ de basculare a circuitului in a doua stare instabila, in care fenomenele au loc similar. (S-au neglijat tensiunile V_BEs , V_Ces pentru T₁ si T₂).

1.2. Determinarea duratelor starilor instabile

Notand U_cond1(t), U_cond2(t) tensiunile la bornele condensatoarelor C₁, respectiv C₂ (dupa polaritatile din figura 1), conform punctului anterior avem:

       (1)

(2)

Deci,

Punand conditia U_cond1(T₁) 0, (T₁ fiind momentul in care tranzistorul T₂ intra in conductie) rezulta :

      (3)

Similar se obtine:

(4)

Daca presupunem R_c1<< R₁ si R_c2<< R₂ si R₁I_cb0 , R₂I_cb0 << E_c obtinem:

    (5)

(6)

Relatiile date pentru temporizarile T₁ si T₂ sunt valabile in ipoteza in care durata incarcarii condensatorului din colectorul tranzistorului blocat este mai mica decat durata descarcarii celui din colectorul tranzistorului saturat, ceea ce impune ca:

          (7)

(8)

Una din multiplele posibilitati de modificare a frecventei de oscilatie a CBA este prezenta in figura 2, in care rezistentele de descarcare R₁ si R₂ nu mai sunt conectate direct la E_c , ci la un potential variabil E (care, in cazurile practice, este obtinut pe un potentiometru conectat la E_c ).

O metoda de imbunatatirea frontului anterior a tensiunii de colector (uzual folosita ca tensiune de iesire), prezentata in figura 3, propune separarea cailor de incarcare a condensatoarelor C₁ si C₂ de colectoarele tranzistorilor T₁ si T₂ cu ajutorul unor diode de decuplare D₁ ,D₂ si a rezistentelor de incarcare R₃ si R₄ .

In momentul in care, de exemplu, T₁ intra in blocare, tensiunea sa de colector creste brusc, blocand dioda D₂ , incarcarea lui C₁ efectuandu-se prin rezistenta R₄ . Astfel, frontul anterior al tensiunii U_c1 nu mai depinde decat de timpul de comutatie a lui T₁.

2. Desfasurarea lucrarii

2.1.Se realizeaza montajul din figura 1, unde : R=1kW , R=R₁=R₂=10kW , C₁=C₂=1hF , E_c=10V si tranzistorii sunt EFT373.

2.1.1. Se oscilografiaza formele de unda in punctele B₁ , B₂ ,C₁ si C₂ si se deseneaza pe caiete corelate in timp.

2.1.2. Se masoara duratele temporizarilor T₁ ,T₂ si se compara cu

valorile calculate cu relatiile (3),(4).

2..1.3. Se modifica C₁=10hF. Se observa modificarile si se

noteaza pe caiete.

2.2. Se realizeaza montajulul din fig. 2,unde 6V<E<14V si C₁= C₂ .

2.2.1. Se calculeaza perioada T = f

2.2.2. Se variaza E si se traseaza curba T = T₁ + T₂ = f(E). Se reprezinta pe caiet T_calculat = f(E) si T_masurat= f(E) .

2.3. Se realizeaza montajul din figura 3 unde R₃ = R₄ = R =1,8k si diodele sunt EFD107.

2.3.1. Se vizualizeaza formele de unda din C₁ si C₂ si se noteaza pe

caiete, subliniindu-se diferentele ce apar fata de punctul 3.3.1.

Intrebari: Se realizeaza montajul de la puntul 3.2. si se scade E sub valoarea de 6V. Se vizualizeaza forma de unda din colector.Explicati aceasta forma de unda.