В мультивибраторах, а также блокинг-генераторах (см. разд. 4.9) не используются резонансные LC-контуры. В мультивибраторе частота генерации определяется постоянными времени RС-цепей. Такие генераторы называют релаксационными; они широко используются в телевизорах, контрольно-измерительной аппаратуре и в других устройствах.
Рис. 4.7. Мультивибратор.
Мультивибратор обычно содержит два взаимно связанных транзисторных усилителя, у которых для возбуждения и поддержания колебаний выход второго усилителя подключен к входу первого, а выход первого — к входу второго. На рис. 4.7 показана типичная схема мультивибратора, построенного на транзисторах р — n — р-типа. Несмотря на симметрию схемы, токи транзисторов не будут одинаковыми. Предположим, что в момент включения источника питания ток транзистора Т1 несколько больше тока транзистора T2. Вследствие этого падение напряжения на резисторе R2 будет больше падения напряжения на резисторе R4. Так как напряжение источника коллекторного питания отрицательно, то вследствие изменения падений напряжений на резисторах R2 и R4 потенциал коллектора Т1 станет менее отрицательным, а коллектора Т2 — более отрицательным. Эти изменения через конденсаторы связи С1 и С2 передаются соответственно на базы транзисторов Т2 и Т1, что приведет к еще большему возрастанию тока коллектора Т1 и к уменьшению тока коллектора Т2. Эти изменения коллекторных токов происходят весьма быстро и приводят к насыщению транзистора Г] и запиранию транзистора Т2, после чего всякие изменения проводимости транзисторов прекращаются. В результате описанного процесса конденсаторы Ci и С2 оказываются заряженными до напряжений, близких к Ек (полярность напряжений указана на рис. 4.7). После прекращения изменений коллекторных токов конденсатор С1 сравнительно медленно разряжается из-за протекания через него небольшой части тока коллектора Т1, проходящего через резистор R3 на источник Ек. В результате этого положительный потенциал базы Т2 уменьшается, затем становится отрицательным и транзистор Т2 отпирается. Это приводит к уменьшению отрицательного потенциала коллектора Т2 и к образованию положительного перепада напряжения на базе Т1. Этот быстро протекающий процесс длится до тех пор, пока транзистор Т1 не войдет в режим отсечки, а Т2 — в режим насыщения. Таким образом, возникает состояние, противоположное исходному, которое затем в результате протекания процесса, подобного описанному, вновь переходит в исходное. Таким путем поддерживаются колебания в мультивибраторе; их форма существенно отличается от синусоидальной. Частота колебаний определяется постоянными времени R3C1 и R1C2.
Для того чтобы засинхронизировать частоту колебаний мультивибратора с частотой управляющего внешнего сигнала, этот сигнал подают на резистор R5. Для возможности синхронизации частота управляющего сигнала должна незначительно превышать частоту собственных колебаний мультивибратора. Мультивибратор может также генерировать синхронизированные колебания, частота которых в целое число раз ниже частоты синхронизирующего сигнала.
Выходной сигнал снимается с коллектора Т2 через конденсатор С3. Выходной сигнал можно также снимать с коллектора ti, если подавать напряжение синхронизации на резистор R6.