Автоколебательная схема мультивибратора строится на основе двух инвертирующих логических элементов, соединенных перекрестной цепью положительной обратной связи через дифференцирующие цепи (рисунок 3.15).
При высоком уровне напряжения на выходе элемента DD1.1 через его выходное сопротивление и резисторы R1 и R1’ происходит заряд конденсатора С1. Ток заряда создает экспоненциально спадающее напряжение на резисторах R1 + R1’, т.е. на входе DD1.2. Пока это напряжение выше порога отпирания DD1.2, на его выходе будет низкий логический уровень. В это же время конденсатор C2 разряжается через низкое выходное сопротивление DD1.2 и резистор R2, создавая на входе DD1.1 отрицательный экспоненциальный импульс (рисунок 3.16).
Рисунок 3.15 Рисунок 3.16
Регенеративное опрокидывание схемы происходит, когда напряжение на входе DD1.2 достигает порога срабатывания. После этого роли элементов схемы меняются местами. Длительность рассматриваемого полупериода определяется следующим образом:
t1 τ1 ln(U1/UП) = C1(R1+R1’) ln(U1/UП) , (3.16)
где U1 – максимальное напряжение на выходе логического элемента. Его величина зависит от технологии изготовления и серии микросхем, использованных для построения мультивибратора. Обычно для микросхем, изготовленных по технологии ТТЛШ U1составляет от 2,4 до 4,2 В, а величина порога срабатывания UП – 1,2…1,4 В.