Мультивібратор в автоколивальному режимі складається із операційного підсилювача ОП, кола від’ємного зворотнього зв’язку (ВЗЗ) - елементи R і С, кола додатнього зворотнього зв’язку (ДЗЗ) – елементи R1, R2 (рис. 3.4).
Рисунок 3.4. Мультивібратор на операційному підсилювачі
- коефіцієнт передачі ДЗЗ;
-стала часу перезаряду конденсатора С.
Вихідна напруга змінюється стрибком від мінімальної Umin до максимальної Umax напруги
насичення, яка визначається в основному джерелом живлення. Нехай .
Момент переходу ОП із одного стану насичення в інший відбувається в момент, коли напруги на С і R1 приблизно рівні, тобто . Це важливий момент при аналізі подібних схем.
Для початку нехай конденсатор С заряджений до напруги . Відбувається перезаряд конденсатора через резистор з за експоненційним законом. Напруга на конденсаторі . В момент,коли , а , операційний підсилювач переходить в інше насичення і на виході з’являється напруга –Е. Конденсатор С знову перезаряджается, прямуючи до –Е і т.д.
Процес заряду конденсатора можна описати рівнянням для кола 1-го порядку:
,
з урахуванням початкових ненульових умов для напруги на конденсаторі:
. Для моменту часу це рівняння матиме вигляд:
;;
, враховуючи те, що , отримаємо
.Таким чином, .
Враховуючи те, що схема симетрична і , частота коливань мультивібратора: . Це основне співвідношення для таких мультивібраторів.
У даної схеми немає входу. Вона працює від живлення операційного підсилювача.