Генератори за релаксация
Релаксационните генератори са генератори, чиито усилващи елементи работят в релеен режим на превключване. Генераторите за релаксация включват генератори на триъгълни и зъбни трептения, както и изчакващи и самоосцилиращи вибратори.
Основният елемент на релаксационните осцилатори е тригерът на Шмит, който иначе се нарича регенеративен компаратор. Това устройство е направено под формата на операционен усилвател с резистивна положителна обратна връзка.
В релаксационните осцилатори трептенията се възбуждат и поддържат в пасивни вериги. Веригите нямат някои колебателни свойства. За всеки период на колебание в генератора част от енергията на колебание се губи, но след това се възстановява отново. Продължителността на периода на генерираните трептения се определя от процеса на установяване на равновесието на веригите, т.е. релаксация. Формата на трептенията се определя от свойствата на активния елемент и осцилаторните вериги. Тя може да варира от резки прекъснати вибрации до хармонични вибрации. Възможността за промяна на формата на трептенията прави възможно използването на генератор на релаксация при получаване на електрически трептения с определена форма. Това могат да бъдат правоъгълни импулси, напрежение на трион и т.н. В допълнение, генераторите се използват за генериране на хармонични трептения на ултраниски и аудио честоти.
Релаксационният генератор на електрически трептения от прекъснат тип е мултивибратор. Името му идва от латинската дума vibro, което означава „разклащам“. Терминът "мултивибратор" е предложен от холандския физик Ван дер Пол. За разлика от моновибратора, който е генератор на синусоидални трептения, името на мултивибратора показва многобройните хармоници на спектъра на генерираните трептения.
Мултивибраторите биват симетрични и асиметрични.
При симетричните мултивибратори продължителността на работните цикли е еднаква, при асиметричните мултивибратори продължителността е различна. По правило най-разпространените мултивибратори са тези на базата на транзистори, вакуумни тръби, интегрални схеми, тиристори. В транзисторните устройства усилвателите се възбуждат на свой ред, такива мултивибратори се наричат двуфазни. В два периода от време първо се възбужда единият усилвател, след това другият. Динамичното състояние на възбудения усилвател определя завъртането на фазата. Усилвателят се възбужда при определено достатъчно напрежение на входа, което отпушва затворения транзистор. Когато мултивибраторните усилватели използват транзистори от различни типове, и двата се възбуждат едновременно и едновременно в определен момент от времето преминават в невъзбудено състояние. Преходът на усилвателите от възбудено състояние и обратно се определя от съотношението на определена сила на тока в базовата и колекторната верига. Принципът на работа на мултивибратор е подобен на механизма на работа на блокиращ генератор.
Мултивибраторът изпълнява различни функции, действа като генератор или формирател на импулси, безконтактен превключвател, делител на честота и др. Подобни устройства се използват в изчислителната техника, измервателната техника, автоматизацията, релетата за време и др.
Релаксационните осцилатори, сред които и мултивибраторът, работят в режим на готовност и автоматичен режим. Когато се даде стартов импулс, който е управляващ сигнал, мултивибраторът се събужда и генерира импулс за работа. След генериране на импулса, мултивибраторът отново преминава в състояние на покой. Този режим се използва най-често загенериране на импулси, които имат строго определена форма. Наред с двуфазните генератори има и многофазни мултивибратори. Съставът на такива устройства включва резистивни усилватели, които са обхванати от връзки. Единият от тях е общ, другият е междуетапна обратна връзка. В многофазен мултивибратор последователност от изместени импулси в пространството и времето се получава от изходите на усилвателите. Благодарение на тази характеристика мултивибраторът се използва в многоканални системи за предаване, преобразуване и избор на информация.