1. Теоретическая часть
Биотелеметрические сигналы (биоэлектрические сигналы электрокардиограмм, псевмограмм и др.) после прохождения по электрическому тракту или радиоканалу могут иметь разную амплитуду, что не позволяет судить об их абсолютной амплитуде. Поэтом для получения количественных сведений об уровне сигналов необходимо производить их калибровку.
Калибровка сигнала может быть осуществлена синхронно, асинхронно с сигналом и при необходимости в ждущем режиме.
В качестве калибратора биотелеметрических сигналов обычно применяют мультивибраторы. Мультивибратор может быть как симметричным, так и несимметричным. У симметричного мультивибратора коллекторные сопротивления в обоих плечах одинаковы, одинаковы базовые сопротивления и ёмкости.
Известно много вариантов мультивибратор на электронных лампах, транзисторах, тиристорах и интегральных схемах. Наиболее широко применяются мультивибраторы, построенные на транзисторах
Мультивибраторы на биполярных транзисторах наиболее часто выполняют по симметричной схеме с коллекторно-базовыми связями (рис. 1а). Как и для триггера, симметричность означает идентичность симметрично расположенных элементов, т. е. RK1=RK2, RБ1=RБ2, СБ1=СБ2, параметры транзисторов одинаковы. Как видно из рисунка, мультивибратор состоит из двух усилительных каскадов с ОЭ, выходное напряжение каждого из которых подается на вход другого. В схеме мультивибратора использованы транзисторы р-п-р-типа.
При подсоединении схемы к источнику питания Ек оба транзистора пропускают коллекторные точки, поскольку на базы через резисторы RБ1 и RБ2 подается отрицательное смещение. Однако такое состояние схемы неустойчивое. Из-за наличия в схеме положительной обратной связи выполняется условие βКу >1 и двухкаскадный усилитель самовозбуждается. Начинается процесс регенерации — быстрое увеличение тока одного транзистора и уменьшение тока другого транзистора.
Пусть в результате любого случайного изменения напряжений на базах или коллекторах несколько увеличится ток IK1 транзистора VT1. При этом увеличится падение напряжения на резисторе RK1 и коллектор транзистора VT1 получит приращение положительного потенциала. Поскольку напряжение на конденсаторе СБ1 не может мгновенно измениться, это приращение прикладывается к базе транзистора VT2, подзапирая его.
Рис. 1. Симметричный мультивибратор на биполярных транзисторах:
a – схема; б — временные диаграммы
Коллекторный ток IK2 при этом уменьшается, напряжение на коллекторе транзистора VT2 становится более отрицательным и, передаваясь через конденсатор СБ2 на базу транзистора VT1, еще больше открывает его, увеличивая ток IK1. Этот процесс протекает лавинообразно и заканчивается тем, что транзистор VT1 входит в режим насыщения, а транзистор VT2 — в режим отсечки. Схема переходит в одно из своих временно устойчивых состояний равновесия (квазиустойчивое состояние). При этом открытое состояние транзистора VT1 обеспечивается смещением от источника питания Ек через резистор RБ1, а запертое состояние транзистора VT2 — положительным напряжением на конденсаторе СБ1 (UCб1 = UБ2 > 0), который через открытый транзистор VT1 включен в промежуток база — эмиттер транзистора VT2.
2. Расчетная часть
Расчет мультивибратора (рис. ............
