Краткие сведения из теории. Мультивибратор – это генератор практически прямоугольных импульсов
Мультивибратор – это генератор практически прямоугольных импульсов, возникающих за счет заряда и разряда конденсаторов, представляет собой двухкаскадный усилитель с положительной обратной связью (рис. 1). В мультивибраторе выходное напряжение одного каскада благодаря резистивно-емкостной связи подается на вход другого.
Рисунок 1 – Схема мультивибратора.
При помощи такого способа связи каскадов создается перекрестная положительная обратная связь, наличие которой является первым условием самовозбуждения генератора, т. е. осуществляется баланс фаз. Для того чтобы мультивибратор возбудился и начал работать в режиме незатухающих колебаний, необходимо также выполнение второго
условия – баланса амплитуд, когда k1·k2>1 (k1 и k2 ‑ коэффициенты усиления каскадов). В режиме незатухающих колебаний транзисторы VT1 и VT2 поочередно закрываются и открываются, выполняя роль электронных ключей. При этом работают они в противофазе – VT2 открыт, VT1 закрыт и т. д. Если Rк1 = Rк2, Rб1 = Rб2, C1 = C2, то имеем симметричный мультивибратор.
Процессы, происходящие в цепях симметричного мультивибратора при установившихся колебаниях, рассмотрим на рис. 2, на котором изображены два полупериода мультивибратора и графики напряжений, характеризующие состояние транзисторов. Пусть в некоторый момент времени t1 транзистор VT1 открылся, а до этого был открыт VT2 и конденсатор C2 заряжен до +Eк. Цепь заряда конденсатора C2: (+Eк) – (переход эмиттер-база VT2) – C2 – Rк1 – (-Eк). Поскольку падение напряжения на транзисторе в режиме насыщения незначительно (около 0,3 В), то при полностью открытом VT1 коллекторное напряжение Uк1, равное Uвых1, можно принять равным нулю (Uк1≈0). Так как VT1 открылся, на левой обкладке конденсатора C2 зафиксируется положительный потенциал, который вызовет разряд C2 по цепи: (+Eк) –VT2 – C2 – Rб1 – (-Eк). К резистору Rб2 будет приложена сумма двух напряжений – напряжение источника питания и напряжение на конденсаторе C2. В результате отмеченного на базе VT2 образуется скачок напряжения Uб2 от 0 до (+Eк). В течение времени t1 ‑ t2 разряда конденсатора C2 на базу VT2 подается положительный потенциал, вследствие чего VT2 закрыт, и ток в цепи его базы равен нулю. Одновременно с разрядом конденсатора C2 происходит заряд C1 по цепи: (+Eк) –VT1 – C1 – Rк2 – (-Eк). При закрытом VT2 на его выходе образуется импульс отрицательной полярности Uк2, равный Uвых2.
Рисунок 2 – Временные диаграммы напряжений мультивибратора
В результате разряда C2 потенциал базы транзистора в момент времени t2 станет равным нулю. Этого достаточно, чтобы начал открываться VT2. Тогда положительный потенциал на коллекторе VT2 вызывает разряд C1 и скачок напряжения Uб1 от нуля до (+Eк), в результате чего VT1 закрывается. Все процессы для второго полупериода аналогичны процессам первого.
Работа мультивибратора характеризуется следующими параметрами: амплитудой импульса Um, длительностью импульса τи, частотой следования импульсов f, скважностью Q,
периодом T. Указанные параметры равны: 
; 
; 
; 
; 
; 
.
Изменения периода T, длительности импульса τи, частоты следования f осуществляется за счет изменений величин емкостей конденсаторов и сопротивлений резисторов в цепях баз транзисторов VT1и VT2. Для симметричного мультивибратора τи1= τи2,
, 
.