Měření na KO

1. Zadání :

Pomocí osciloskopu sledujte činnost astabilního, monostabilního a Schmittova klopného obvodu. Zobrazené průběhy překreslete na milimetrový papír a vyhodnoťte.

U Schmittova klopného obvodu určete též původní charakteristiku a hysterezi.

1. Popis měřeného předmětu :

Všechny typy měřených obvodů (AKO, MKO, SKO) jsou podrobně popsány v teoretickém rozboru.

1. Teoretický rozbor :

ASTABILNÍ KLOPNÝ OBVOD (AKO)

Zapojení astabilního klopného obvodu:

Průběh vstupního napětí U1 a výstupního napětí U2:

Je to v podstatě dvoustupňový nízkofrekvenční zesilovač s RC vazbou, jehož výstup je propojen se vstupem. Uplatňuje se zde silná kladná zpětná vazba realizovaná kondenzátory C1 a C2, které jsou připojeny mezi báze tranzistorů T1 a T2.

Činnost:

Připojením napájecího napětí UCC bude jedním z tranzistorů procházet větší kolektorový proud IC (např. T1). Napětí na kolektoru T1 poklesne, tento pokles se přes C2 přenese na bázi tranzistoru T2. Ten se přivře, IC2 se zmenší, UC2 se zvětší a toto zvětšení se přes C1 přenese na bázi T1. Ten se ještě více otevírá (zde se uplatňuje KZV). Tento děj probíhá až do úplného otevření T1 a uzavření T2. To je čas t1 kdy plné napětí UCC je na kolektoru T2.

C2 je nabitý a přes otevřený T1 je připojen mezi bázi a emitor tranzistoru T2. Zároveň se C2 vybíjí přes otevřený T1, UCC a RB2. Časová konstanta VZ (vybíjecí časová konstanta T2). V2=RB2C2

Při vybíjení se -UB2 zmenšuje až k 0 a C2 se začíná nabíjet s obrácenou polaritou ze zdroje UCC. Když napětí na C2 dosáhne prahového napětí T2 tento se začne otevírat, UC2 klesá, pokles se přenáší přes C1 na T1, ten se uzavírá, UC1 roste, tento nárůst se přenáší přes C2 na bázi T2 a ten se ještě více otevírá. Proces probíhá lavinovitě až T1 úplně uzavřen a T2 zcela otevřen. To je čas t2, kdy je úplné napětí UCC na kolektoru T1. Současně s vybíjením C2 (t1-t2) se nabíjí C1 z UCC přes RC2 a otevřený T1 a jde do -. N2=RC2C1

Druhý stav T1 uzavřen a T2 otevřen:

Nabitý C1 se začne vybíjet přes otevřený T2 zdroj UCC a RB1.V1=RB2C2

Při vybíjení se –UB1 zmenšuje až k 0 a C1 se začíná nabíjet s obrácenou polaritou z UCC. T1 se začne otevírat (čas t3), začíná překlápění obvodu. Další děje již pokračují naprosto stejně viz. začátek.

Použití:

- pro výrobu obdélníkových kmitů s opakovaným kmitočtem do 100vek kHz až k jednotkám MHz.

MONOSTABILNÍ KLOPNÝ OBVOD (MKO)

Zapojení monostabilního klopného obvodu:

- z poloviny AKO a z poloviny BKO

Průběh vstupního napětí U1 a výstupního napětí U2:

MKO má jeden stabilní stav, ve kterém může setrvat libovolně dlouho a jeden volný (kvazistabilní) stav, ve kterém setrvává pouze přechodně. Tuto dobu označujeme jako dobu kmitu, nebo kyvu. Překlopením ze stabilního stavu se děje přivedením vnějšího impulsu (záporný impuls do báze otevřeného tranzistoru)