FET мултивибратор
Начинаещите радиолюбители, разбира се, знаят, че мултивибраторите (балансирани и небалансирани) работят върху биполярни транзистори. За съжаление такива мултивибратори имат недостатък - при работа с достатъчно мощен товар, например лампи с нажежаема жичка, са необходими големи базови токове за пълно отваряне на транзисторите.
Ако рамената на мултивибратора се превключват с честота от 3 ... 0,2 Hz, е необходимо да се инсталират оксидни кондензатори с голям капацитет във веригите за настройка на честотата и следователно големи размери. Не трябва да забравяме за относително високото напрежение на насищане на отворените транзистори.
Предложеният мултивибратор (виж фигурата) използва домашни n-канални транзистори с полеви ефекти с изолиран затвор и индуциран канал. Вътре в кутията, между клемите на портата и източника, има защитен ценеров диод, който значително намалява вероятността от повреда на транзистора, ако се борави неправилно.
Честотата на превключване на мултивибраторните транзистори е около 2 Hz, задава се от кондензатори и резистори. Мултивибраторно транзисторно натоварване - лампи с нажежаема жичка EL1, EL2.
Резисторите, свързани между дренажа и портата на транзисторите, осигуряват плавен старт на мултивибратора. За съжаление малко "затягат" изключването на транзисторите.
Вместо лампи с нажежаема жичка е допустимо да се включат светодиоди с ограничителни резистори от 360 ома или телефонна капсула, например TK-47, в транзисторната дренажна верига (за тази опция мултивибраторът трябва да работи в областта на звуковата честота). В случай на използване само на една капсула е необходимо да се включи резистор със съпротивление от 100 ... 200 Ohm като товар в дренажната верига на друг транзистор.
Резисторите R1, R2 с номинални стойности, посочени в диаграмата, могат да бъдат съставени от няколко по-малки съпротивления, свързани последователно. Ако тази опция не е налична, инсталирайте по-малки резистори и по-големи кондензатори.
Кондензаторите могат да бъдат неполярни керамични или филмови, например серия KM-5, KM-6, K73-17. Лампите с нажежаема жичка се използват от китайска "мигаща" гирлянда за коледно дърво за напрежение 6 V и ток 100 mA. Подходящи са и малки лампи за напрежение 6 V и ток 60 или 20 mA.
Вместо транзистори от определената серия, издържат D.C.до 180 mA е допустимо да се използват ключове от серията KR1064KT1, KR1014KT1, предназначени за по-висок ток. Ако използвате мултивибратор с по-мощен товар, да речем, автомобилни лампи с нажежаема жичка, ще ви трябват други транзистори, например KP744G, които позволяват ток на изтичане до 9 A. Но с тази опция трябва да инсталирате защитен ценер диоди за напрежение 8 ... 10 V между портата и източника ( катод към портата) - KS191Zh или подобен. При големи токове на натоварване транзисторите ще трябва да бъдат инсталирани на радиатори.
Мултивибраторът се регулира чрез избор на кондензатори, докато се получи желаната честота на превключване на транзисторите. За да работите с устройството аудио честотикондензаторите трябва да бъдат 300 ... 600 pF. Ако оставите кондензаторите с капацитет, посочен на диаграмата, ще трябва да изберете резистори с по-ниско съпротивление - до 47 kOhm.
Мултивибраторът работи при захранващо напрежение от 3 ... 10 V, разбира се, с подходящ товар. Ако се предполага, че се използва като възел в разработвания дизайн, между захранващите проводници на мултивибратора се монтира блокиращ кондензатор с капацитет от 0,1 ... 100 μF.
Мултивибраторът, чиято верига е показана на фигура 1, е каскадна връзка транзисторни усилвателикъдето изходът на първия етап е свързан към входа на втория чрез верига, съдържаща кондензатор, а изходът на втория етап е свързан към входа на първия чрез верига, съдържаща кондензатор. Мултивибраторните усилватели са транзисторни ключове, които могат да бъдат в две състояния. Веригата на мултивибратора на фигура 1 се различава от схемата на задействане, разгледана в статията "". Какво има във вериги обратна връзкареактивни елементи, така че веригата да генерира несинусоидални трептения. Можете да намерите съпротивлението на резисторите R1 и R4 от отношения 1 и 2:
Където I KBO \u003d 0,5 μA е максималният обратен ток на колектора на транзистора kt315a,
Ikmax=0.1A - максимален колекторен ток на транзистора kt315a, Up=3V - захранващо напрежение. Нека изберем R1=R4=100Ω. Кондензаторите C1 и C2 се избират в зависимост от желаната честота на мултивибратора.
Фигура 1 - Мултивибратор на транзистори KT315A
Можете да премахнете напрежението между точки 2 и 3 или между точки 2 и 1. Графиките по-долу показват как напрежението приблизително ще се промени между точки 2 и 3 и между точки 2 и 1.
T - период на трептене, t1 - времеконстанта на лявото рамо на мултивибратора, t2 - времеконстанта на дясното рамо на мултивибратора може да се изчисли по формулите:
Можете да зададете честотата и работния цикъл на импулсите, генерирани от мултивибратора, като промените съпротивлението на настройващите резистори R2 и R3. Можете също така да замените кондензаторите C1 и C2 с променливи (или тримери) и чрез промяна на капацитета им да зададете честотата и работния цикъл на импулсите, генерирани от мултивибратора, този метод е още по-предпочитан, така че ако има тример (или по-добра променлива ) кондензатори, по-добре е да ги използвате, но на място променливи резистори R2 и R3 задават константа. Снимката по-долу показва сглобения мултивибратор:
За да се уверите, че сглобеният мултивибратор работи, към него беше свързан пиезо високоговорител (между точки 2 и 3). След подаване на захранване към веригата, пиезо високоговорителят започна да се напуква. Промените в съпротивлението на резисторите за настройка доведоха или до увеличаване на честотата на звука, излъчван от пиезо високоговорителя, или до неговото намаляване, или до факта, че мултивибраторът спря да генерира.
Програмата за изчисляване на честота, период и времеви константи, работен цикъл на импулси, взети от мултивибратора:
Ако програмата не работи, копирайте я html кодв Notepad и запазете като html.
Ако се използва интернет браузър Explorer и той блокира програмата, трябва да разрешите блокираното съдържание.
js е деактивиран
Други мултивибратори:
В тази статия ще говорим за мултивибратора, как работи, как да свържете товара към мултивибратора и да изчислите транзистора симетричен мултивибратор.
мултивибраторе прост генератор правоъгълни импулси, който работи в режим на автогенератор. Нуждае се само от батерия или друг източник на енергия, за да работи. Помислете за най-простия симетричен транзисторен мултивибратор. Схемата му е показана на фигурата. Мултивибраторът може да бъде сложен в зависимост от необходимите функции, които трябва да изпълнява, но всички елементи, показани на фигурата, са задължителни, без тях мултивибраторът няма да работи.
Работата на симетричен мултивибратор се основава на процесите на зареждане и разреждане на кондензатори, които заедно с резистори образуват RC вериги.
Писах за това как работят RC веригите по-рано в моята статия Кондензатор, която можете да прочетете на моя уебсайт. В интернет, ако намерите материал за симетричен мултивибратор, той е представен накратко и неразбираемо. Това обстоятелство не позволява на начинаещите радиолюбители да разберат нищо, а само помага на опитни електронни инженери да запомнят нещо. По молба на един от посетителите на моя сайт реших да премахна тази празнина.
Как работи мултивибраторът?
В началния момент на захранване кондензаторите C1 и C2 са разредени, така че текущото им съпротивление е малко. Ниското съпротивление на кондензаторите води до факта, че има "бързо" отваряне на транзисторите, причинено от потока на тока:
- VT2 по пътя (показан в червено): "+ захранване> резистор R1> ниско съпротивление на разреден C1> база-емитер VT2> - захранване";
- VT1 по пътя (показан в синьо): "+ захранване> резистор R4> ниско съпротивление на разреден C2> преход база-емитер VT1> - захранване".
Това е "нестабилният" режим на работа на мултивибратора. Издържа много кратко, определя се само от скоростта на транзисторите. А два абсолютно еднакви транзистора не съществуват. Кой транзистор се отваря по-бързо, този ще остане отворен - "победителят". Да предположим, че в нашата диаграма се оказа VT2. След това, чрез ниското съпротивление на разредения кондензатор C2 и ниското съпротивление на прехода VT2 колектор-емитер, основата на транзистора VT1 ще бъде затворена към емитера VT1. В резултат на това транзисторът VT1 ще бъде принуден да се затвори - "да стане победен".
Тъй като транзисторът VT1 е затворен, има „бързо“ зареждане на кондензатора C1 по пътя: „+ източник на захранване> резистор R1> ниско съпротивление на разредения C1> преход база-емитер VT2> - източник на захранване“. Това зареждане се получава почти до напрежението на захранването.
В същото време кондензаторът C2 се зарежда с ток с обратна полярност по пътя: „+ източник на захранване> резистор R3> ниско съпротивление на разредения C2> преход колектор-емитер VT2> - източник на захранване“. Продължителността на зареждането се определя от стойностите на R3 и C2. Те определят времето, в което VT1 е в затворено състояние.
Когато кондензаторът C2 се зареди до напрежение, приблизително равно на напрежение от 0,7-1,0 волта, неговото съпротивление ще се увеличи и транзисторът VT1 ще се отвори с напрежението, приложено по пътя: „+ захранване> резистор R3> преход база-емитер VT1> - източник на захранване". В този случай напрежението на заредения кондензатор C1, през отворения преход колектор-емитер VT1, ще бъде приложен към прехода емитер-база на транзистора VT2 с обратна полярност. В резултат на това VT2 ще се затвори и токът, преминал преди това през отворения колектор-емитер VT2, ще премине през веригата: „+ захранване> резистор R4> ниско съпротивление C2> база-емитер VT1> - източник на захранване“ . Тази верига бързо презарежда кондензатора C2. От този момент започва "стабилният" режим на автогенерация.
Работата на симетричен мултивибратор в режим на "устойчиво" генериране
Започва първият полуцикъл на работа (трептене) на мултивибратора.
С отворен транзистор VT1 и затворен VT2, както току-що написах, кондензаторът C2 бързо се презарежда (от напрежение 0,7 ... 1,0 волта на една полярност към захранващото напрежение на противоположната полярност) по веригата: „+ мощност захранване> резистор R4> ниско съпротивление C2> преход база-емитер VT1> - захранване. В допълнение, кондензаторът C1 се зарежда бавно (от напрежението на захранването на една полярност до напрежение от 0,7 ... 1,0 волта на обратната полярност) по веригата: „+ захранване> резистор R2> дясна плоча C1 > лява плоча C1> преход колектор-емитер на транзистора VT1> - захранване".
Когато в резултат на презареждане C1 напрежението в основата на VT2 достигне стойност от +0,6 волта спрямо емитера на VT2, транзисторът ще се отвори. Следователно, напрежението на заредения кондензатор C2, през отворения преход колектор-емитер VT2, ще бъде приложен към прехода емитер-база на транзистора VT1 с обратна полярност. VT1 ще се затвори.
Започва втория полупериод на работа (трептене) на мултивибратора.
Когато транзисторът VT2 е отворен и VT1 е затворен, кондензаторът C1 бързо се зарежда (от напрежение 0,7 ... 1,0 волта на една полярност към захранващото напрежение на противоположната полярност) по веригата: „+ захранване> резистор R1> ниско съпротивление C1> преход база-емитер VT2 > - захранване". Освен това има бавно презареждане на кондензатора C2 (от напрежението на захранването на една полярност, до напрежение от 0,7 ... 1,0 волта на обратната полярност) по веригата: „дясна плоча C2> колектор- емитерно съединение на транзистора VT2> - захранване> + захранване на източника> резистор R3> лява плоча C2. Когато напрежението в основата на VT1 достигне +0,6 волта спрямо емитера на VT1, транзисторът ще се отвори. Следователно, напрежението на заредения кондензатор C1, през отворения преход колектор-емитер VT1, ще бъде приложен към прехода емитер-база на транзистора VT2 с обратна полярност. VT2 ще се затвори. На това вторият полупериод на трептенията на мултивибратора завършва и първият полуцикъл започва отново.
Процесът се повтаря, докато мултивибраторът бъде изключен от източника на захранване.
Начини за свързване на товара към симетричен мултивибратор
Правоъгълни импулси се вземат от две точки на симетричен мултивибратор- колектори на транзистори. Когато има "висок" потенциал на един колектор, тогава има "нисък" потенциал на другия колектор (той липсва) и обратно - когато има "нисък" потенциал на един изход, тогава "висок" от другата. Това е ясно показано в графика по-долу.
Товарът на мултивибратора трябва да бъде свързан паралелно с един от колекторните резистори, но в никакъв случай паралелно с прехода на транзистора колектор-емитер. Не можете да шунтирате транзистора с товар. Ако това условие не е изпълнено, тогава поне продължителността на импулсите ще се промени и като максимум мултивибраторът няма да работи. Фигурата по-долу показва как да свържете товара правилно и как да не го правите.
За да не повлияе натоварването на самия мултивибратор, той трябва да има достатъчен входен импеданс. За това обикновено се използват етапи на буферни транзистори.
Примерът показва свързване на динамична глава с ниско съпротивление към мултивибратор. Допълнителен резистор увеличава входното съпротивление на буферното стъпало и по този начин елиминира влиянието на буферното стъпало върху транзистора на мултивибратора. Стойността му трябва да бъде поне 10 пъти по-голяма от стойността на колекторния резистор. Свързването на два транзистора в схема "композитен транзистор" значително увеличава изходния ток. В този случай е правилно веригата база-емитер на буферния етап да се свърже паралелно с колекторния резистор на мултивибратора, а не паралелно с прехода колектор-емитер на мултивибраторния транзистор.
За свързване на динамична глава с висок импеданс към мултивибраторбуферен етап не е необходим. Главата е свързана вместо един от колекторните резистори. Единственото условие, което трябва да се спазва е токът, протичащ през динамичната глава, да не надвишава максималния колекторен ток на транзистора.
Ако искате да свържете обикновени светодиоди към мултивибратора- за да направите флашър, тогава за това не са необходими буферни каскади. Те могат да бъдат свързани последователно с колекторни резистори. Това се дължи на факта, че токът на светодиода е малък и спадът на напрежението върху него по време на работа е не повече от един волт. Следователно те не оказват никакво влияние върху работата на мултивибратора. Вярно е, че това не се отнася за супер ярки светодиоди, при които работният ток е по-висок и спадът на напрежението може да бъде от 3,5 до 10 волта. Но в този случай има изход - да се увеличи захранващото напрежение и да се използват транзистори с висока мощност, осигуряващи достатъчен колекторен ток.
Моля, имайте предвид, че оксидните (електролитни) кондензатори са свързани с плюсове към колекторите на транзисторите. Това се дължи на факта, че на базата на биполярни транзистори напрежението не се повишава над 0,7 волта спрямо емитера, а в нашия случай емитерите са минус мощност. Но на колекторите на транзисторите напрежението се променя почти от нула до напрежението на източника на захранване. Оксидните кондензатори не могат да изпълняват функцията си, когато са свързани с обратен поляритет. Естествено, ако използвате транзистори с различна структура (не N-P-N, a P-N-P структури), тогава в допълнение към промяната на полярността на източника на захранване е необходимо да включите светодиодите с катоди "нагоре по веригата", а кондензаторите - плюсове към базите на транзисторите.
Нека да го разберем сега какви параметри на елементите на мултивибратора определят изходните токове и честотата на генериране на мултивибратора?
Какви са стойностите на колекторния резистор? Виждал съм в някои некомпетентни интернет статии, че стойностите на колекторните резистори са незначителни, но влияят на честотата на мултивибратора. Всичко това са пълни глупости! При правилното изчисление на мултивибратора, отклонението на стойностите на тези резистори с повече от пет пъти от изчисленото няма да промени честотата на мултивибратора. Основното е, че съпротивлението им трябва да бъде по-малко от базовите резистори, тъй като колекторните резистори осигуряват бързо зареждане на кондензаторите. Но от друга страна, стойностите на колекторните резистори са основните за изчисляване на консумацията на енергия от източника на захранване, чиято стойност не трябва да надвишава мощността на транзисторите. Ако го разберете, тогава правилна връзкате дори не влияят пряко на изходната мощност на мултивибратора. Но продължителността между превключването (честотата на мултивибратора) се определя от "бавното" презареждане на кондензаторите. Времето за презареждане се определя от стойностите на RC веригите - основни резистори и кондензатори (R2C1 и R3C2).
Мултивибраторът, въпреки че се нарича симетричен, се отнася само до схемата на неговата конструкция и може да произвежда както симетрични, така и несиметрични изходни импулси. Продължителност на импулса ( високо ниво) на колектора VT1 се определя от стойностите на R3 и C2, а продължителността на импулса (високо ниво) на колектора VT2 се определя от стойностите на R2 и C1.
Продължителността на презареждането на кондензаторите се определя по проста формула, където Тауе продължителността на импулса в секунди, Ре съпротивлението на резистора в ома, ОТе капацитетът на кондензатора във фаради:
Така че, ако вече не сте забравили какво беше написано в тази статия няколко параграфа по-рано:
Ако са равни R2=R3и C1=C2, на изходите на мултивибратора ще има "меандър" - правоъгълни импулси с продължителност, равна на паузите между импулсите, които виждате на фигурата.
Общият период на трептене на мултивибратора е Tе равна на сумата от продължителността на импулса и паузата:
Честота на трептене Е(Hz), свързани с периода T(сек) чрез отношението:
Като правило, ако има изчисления на радио вериги в Интернет, те са оскъдни. Ето защо ще изчислим елементите на симетричен мултивибратор, използвайки пример .
Както всяка транзисторна каскада, изчислението трябва да се извърши от края - изхода. И на изхода имаме буферен етап, след това има колекторни резистори. Колекторните резистори R1 и R4 изпълняват функцията на товарни транзистори. Колекторните резистори не оказват влияние върху честотата на генериране. Те се изчисляват въз основа на параметрите на избраните транзистори. Така първо изчисляваме колекторните резистори, след това базовите резистори, след това кондензаторите и след това буферното стъпало.
Редът и примерът за изчисляване на транзисторен симетричен мултивибратор
Първоначални данни:
Захранващо напрежение Ui.p. = 12 V.
Необходима честота на мултивибратора F = 0,2 Hz (T = 5 секунди), а продължителността на импулса е равна на 1 (една секунда.
Като товар се използва крушка за кола с нажежаема жичка. 12 волта, 15 вата.
Както се досещате, ще изчислим мигача, който ще мига веднъж на всеки пет секунди, а продължителността на светенето ще бъде 1 секунда.
Избор на транзистори за мултивибратор. Например, ние имаме най-често срещаните транзистори в съветско време KT315G.
За тях: Pmax=150 mW; Imax=150 mA; h21>50.
Транзисторите за буферния етап се избират въз основа на тока на натоварване.
За да не изобразявам веригата два пъти, вече съм подписал стойностите на елементите на диаграмата. Тяхното изчисление е дадено по-нататък в Решението.
Решение:
1. На първо място, трябва да се разбере, че работата на транзистора при високи токове в ключовия режим е най-безопасна за самия транзистор, отколкото работата в режим на усилване. Следователно не е необходимо да се изчислява мощността за преходно състояние в моментите на преминаване на променлив сигнал, през работната точка "B" на статичния режим на транзистора - преходът от отворено състояние към затворено състояние и обратно. За импулсни вериги, изградени върху биполярни транзистори, обикновено изчисляват мощността за транзистори, които са в отворено състояние.
Първо, определяме максималната мощност на разсейване на транзисторите, която трябва да бъде стойност, която е с 20 процента по-малка (коефициент 0,8) от максималната мощност на транзистора, посочена в справочника. Но защо трябва да забиваме мултивибратора в твърда рамка от високи токове? Да, и от увеличената мощност, консумацията на енергия от източника на захранване ще бъде голяма, но ще има малка полза. Следователно, след като определихме максималното разсейване на мощността на транзисторите, ще го намалим 3 пъти. По-нататъшното намаляване на разсейваната мощност е нежелателно, тъй като работата на мултивибратор на биполярни транзистори в режим на нисък ток е "нестабилно" явление. Ако захранването се използва не само за мултивибратора или не е съвсем стабилно, честотата на мултивибратора също ще „плува“.
Определете максималната разсейвана мощност: Pras.max = 0,8 * Pmax = 0,8 * 150mW = 120mW
Определяме номиналната разсейвана мощност: Pras.nom. = 120 / 3 = 40mW
2. Определете тока на колектора в отворено състояние: Ik0 = Pras.nom. / Ui.p. = 40 mW / 12 V = 3,3 mA
Нека го приемем като максимален колекторен ток.
3. Намерете стойността на съпротивлението и мощността на колекторния товар: Rk.total = Ui.p./ Ik0 = 12V / 3.3mA = 3.6 kOhm
Ние избираме резистори възможно най-близо до 3,6 kOhm в съществуващия номинален диапазон. В номиналната серия от резистори има номинална стойност от 3,6 kOhm, следователно първо разглеждаме стойността на колекторните резистори R1 и R4 на мултивибратора: Rk \u003d R1 \u003d R4 \u003d 3,6 kOhm.
Мощността на колекторните резистори R1 и R4 е равна на номиналната разсейвана мощност на транзисторите Pras.nom. = 40 mW. Използваме резистори с мощност, надвишаваща посочения Pras.nom. - Тип MLT-0.125.
4. Нека да преминем към изчисляването на основните резистори R2 и R3. Тяхната стойност се намира въз основа на усилването на транзисторите h21. В същото време, за надеждна работа на мултивибратора, стойността на съпротивлението трябва да бъде в рамките на: 5 пъти съпротивлението на колекторните резистори и по-малко от продукта Rk * h21.В нашия случай Rmin \u003d 3,6 * 5 \u003d 18 kOhm и Rmax = 3,6 * 50 \u003d 180 kOhm
По този начин стойностите на съпротивлението Rb (R2 и R3) могат да бъдат в диапазона от 18...180 kOhm. Предварително избираме средната стойност = 100 kOhm. Но не е окончателно, тъй като трябва да осигурим необходимата честота на мултивибратора и както писах по-рано, честотата на мултивибратора директно зависи от базовите резистори R2 и R3, както и от капацитета на кондензаторите.
5. Изчислете капацитета на кондензаторите C1 и C2 и, ако е необходимо, преизчислете стойностите на R2 и R3.
Стойностите на капацитета на кондензатора C1 и съпротивлението на резистора R2 определят продължителността на изходния импулс на колектора VT2. Именно по време на действието на този импулс трябва да светне нашата електрическа крушка. И в условието продължителността на импулса беше зададена на 1 секунда.
определете капацитета на кондензатора: C1 \u003d 1 sec / 100kOhm \u003d 10 uF
В номиналния диапазон се предлага кондензатор с капацитет 10 микрофарада, така че ни подхожда.
Стойностите на капацитета на кондензатора C2 и съпротивлението на резистора R3 определят продължителността на изходния импулс на колектора VT1. Именно по време на действието на този импулс действа "пауза" на колектора VT2 и нашата лампа не трябва да свети. И в условието беше зададен пълен период от 5 секунди с продължителност на импулса 1 секунда. Следователно продължителността на паузата е 5 секунди - 1 секунда = 4 секунди.
Чрез трансформиране на формулата за продължителност на презареждането, ние определете капацитета на кондензатора: C2 \u003d 4sec / 100kOhm \u003d 40 uF
Кондензаторът от 40 uF не е в номиналната серия, така че не ни подхожда и ще вземем кондензатор от 47 uF възможно най-близо до него. Но както разбирате, времето за „пауза“ също ще се промени. За да предотвратим това да се случи, ние преизчислете съпротивлението на резистора R3въз основа на продължителността на паузата и капацитета на кондензатора C2: R3 = 4sec / 47uF = 85kΩ
Според номиналната серия най-близката стойност на съпротивлението на резистора е 82 kOhm.
И така, получихме стойностите на елементите на мултивибратора:
R1 = 3,6 kΩ, R2 = 100 kΩ, R3 = 82 kΩ, R4 = 3,6 kΩ, C1 = 10 uF, C2 = 47 uF.
6. Изчислете стойността на резистора R5 на буферното стъпало.
Съпротивлението на допълнителния ограничителен резистор R5 за елиминиране на влиянието върху мултивибратора се избира най-малко 2 пъти съпротивлението на колекторния резистор R4 (а в някои случаи и повече). Неговото съпротивление, заедно със съпротивлението на преходите емитер-база VT3 и VT4, в този случай няма да повлияе на параметрите на мултивибратора.
R5 = R4 * 2 = 3,6 * 2 = 7,2 kΩ
Според номиналната серия най-близкият резистор е 7,5 kOhm.
При стойност на резистора R5 = 7,5 kOhm, контролният ток на буферния етап ще бъде равен на:
аз бивш \u003d (Ui.p. - Ube) / R5 \u003d (12v - 1.2v) / 7,5 kOhm \u003d 1,44 mA
Освен това, както писах по-рано, стойността на колекторното натоварване на мултивибраторните транзистори не влияе на неговата честота, така че ако нямате такъв резистор, можете да го замените с друга "близка" стойност (5 ... 9 kOhm). По-добре това да е в посока на намаляване, за да няма спад на управляващия ток на буферното стъпало. Но имайте предвид, че допълнителният резистор е допълнително натоварване на транзистора VT2 на мултивибратора, така че токът, протичащ през този резистор, се добавя към тока на колекторния резистор R4 и е товар за транзистора VT2: Itotal \u003d Ik + Iupr. = 3,3mA + 1,44mA = 4,74mA
Общото натоварване на колектора на транзистора VT2 е в нормални граници. Ако надвишава максималния ток на колектора, посочен в справочника и умножен по коефициент 0,8, увеличете съпротивлението R4, докато токът на натоварване бъде достатъчно намален, или използвайте по-мощен транзистор.
7. Трябва да осигурим ток към електрическата крушка In \u003d Rn / Ui.p. = 15W / 12V = 1,25 A
Но контролният ток на буферния етап е 1,44 mA. Токът на мултивибратора трябва да се увеличи със стойност, равна на съотношението:
В/I изх. = 1,25A / 0,00144A = 870 пъти.
Как да го направя? За значително увеличение на изходния токизползвайте транзисторни каскади, изградени по схемата "композитен транзистор". Първият транзистор обикновено е с ниска мощност (ще използваме KT361G), той има най-голямо усилване, а вторият трябва да осигури достатъчен ток на натоварване (да вземем не по-малко разпространения KT814B). Тогава техните печалби h21 се умножават. И така, за транзистора KT361G h21> 50, а за транзистора KT814B h21=40. И общият коефициент на предаване на тези транзистори, свързани по схемата "композитен транзистор": h21 = 50 * 40 = 2000. Тази цифра е повече от 870, така че тези транзистори са достатъчни, за да управляват електрическа крушка.
Е, това е всичко!
Симетрични и еднокрайни мултивибратори за различни целимогат да бъдат изградени не само на биполярни транзистори, но и на полеви. Един пример за това може да се намери в. Като се има предвид, че транзисторите с полеви ефекти имат редица предимства пред биполярните, основното от които е изключително ниският ток в управляващата верига при работа на ниска честота или в статичен режим, може да се приеме, че конвенционален двутранзистор мултивибратор, но само на полеви транзистори, ще бъде в печеливша позиция пред подобни възли, събрани на техните биполярни двойници.
Можете да видите схемата на първия мулвибратор на фиг. 1. Работата му е в много отношения подобна на работата на мултивибратор на pnp биполярни транзистори - светодиодите също ще мигат. Разликата е, че за затваряне на всеки от транзисторите VT1.1, VT1.2 е необходимо да се приложи положително напрежение порта-източник, което трябва да надвишава напрежението на прекъсване на тези транзистори (около 4 V). Това се случва всеки път, когато рамената на мултивибратора се превключват, поради наличието на кондензатори за настройка на времето C1, C2. Ето защо няма нужда от двуполюсно захранване.
Честотата на превключване на транзисторите в този генератор е веднъж на всеки 6 s. При инсталиране на висококачествени електролитни кондензатори (с нисък ток на утечка), с капацитет от 100 ... 4700 μF, е възможно да се постигне превключване на транзистора с период от няколко десетки минути, което е недостижимо за прости устройствана биполярни транзистори.
Съпротивленията на резисторите R2 и R3 могат да се различават няколко хиляди пъти, например R2 може да се приеме като 30 MΩ, а R3 като 10 kΩ. Тогава мултивибраторът ще стане асиметричен. Капацитетите на кондензаторите се променят по същия начин. При правилно подбрани тези елементи е възможно да се получат много кратки импулси на изхода на един от транзисторите, последвани от голям работен цикъл (100 ... 10000). Ако в устройство, направено по схемата на фиг. 1, вместо конвенционалните светодиоди, включете мигащи транзистори като товар от транзистори, например L-36BSRD, тогава всеки от тях, мигащ няколко пъти, ще почива, докато неговият съсед мига.Ако трябва да работите с мултивибратора на аудио честоти , тогава съпротивлението на резисторите R2 и R3 намалява с 10 ... 20 пъти и се вземат кондензатори с капацитет от няколкостотин пикофарада.
Вместо конвенционалните резистори R2, R3 можете да инсталирате фоторезистори (FSK, SF2-x, SFZ-x, FR117 и др.). В този случай честотата на превключване на транзисторите ще се промени няколко хиляди пъти в зависимост от нивото на осветеност. Трябва само да се отбележи, че ако съпротивлението на резисторите R2, R3 е по-малко от 3 kΩ, генерирането може да се провали.
Мултивибратор, направен по схемата, показана на фиг. 1, изисква използването на транзистори с полеви ефекти с голям начален ток на изтичане (10 ... 30 mA). При липса на такива възли от серията KR504 е възможно да се сглоби подобен мултивибратор съгласно схемата, показана на фиг. 2. Тук транзисторите с полеви ефекти работят с по-нисък ток на изтичане и за да се получи достатъчна яркост на светодиодите, усилвателите на тока са инсталирани на биполярни транзистори VT1, VT4. Честотата на превключване на този мултивибратор е около 1 Hz. Ако инсталирате мощни композитни транзистори от серията KT829 на мястото на транзистори VT1, VT4, тогава лампите с нажежаема жичка могат да се използват като товар. В този случай R2, R6 не са инсталирани, тъй като транзисторите от типа KT829 съдържат собствени вградени резистори.
Ако този мултивибратор "отказва" да работи, тогава резисторите R3, R7 трябва да бъдат по-точно избрани. Във възел, сглобен съгласно схемата, показана на фиг. 1 е възможно да се използват микровъзли от съвпадащи двойки транзистори с полеви ефекти от серията KR504, (K504, 504) с начален ток на изтичане над 10 mA. KR504NT4V, KR504NTZV са най-подходящи, но можете да опитате и с индекси A, B. Когато променяте полярността на захранващото напрежение и свързвате светодиоди, вместо транзисторен модул можете да използвате два отделни полеви n-канални транзистора от Серия KP302, KP307. Ако те имат голямо напрежение на прекъсване, тогава захранващото напрежение може да се увеличи до 15 V.
За възела, чиято схема е показана на фиг. 2, KR504NT1, KR504NT2 са подходящи микросхеми с произволен буквен индекс, а при избора на резистори R3, R7 - KR504NTZ, KR504NT4. В допълнение, много полеви транзистори от серията KP103, KP101 също ще работят без настройка.По-добре е да използвате неполярни кондензатори, например малки K73-17 за 63 V. "Редовните" светодиоди могат да бъдат всякакви от серията AL307, KIPD21, KIPD35, KIPD40, както и 1-1513, L-934 и др. Мигащи - L-816BRSC-B, L-769BGR, L-56DGD, Т1ВК5410 и др.
Тъй като полевите транзистори на модулите KR504NT (1 ... 4) позволяват максимално напрежение източник-изтичане не повече от 10 V, захранващото напрежение на мултивибраторите не трябва да надвишава 10 ... 12 V.
Литература
Публикация: www.cxem.net
Работата на мултивибраторната верига
Симетричен мултивибратор на транзистори
Схематично мултивибраторът се състоиот две усилвателни стъпала с общ емитер, изходно напрежениевсяка от които се подава на входа на другата. Когато веригата е свързана към източник на захранване Ek, и двата транзистора преминават колекторни точки - техните работни точки са в активната област, тъй като към базите се прилага отрицателно отклонение чрез резистори RB1 и RB2. Това състояние на веригата обаче е нестабилно. Поради наличието на положителна обратна връзка във веригата условието?Ku>1 е изпълнено и двустъпалният усилвател се самовъзбужда. Процесът на регенерация започва бързо нарастванеток на един транзистор и намаляване на тока на другия транзистор. Нека токът IK1 на транзистора VT1 леко се увеличи в резултат на всяка случайна промяна в напреженията на базите или колекторите. Това ще увеличи спада на напрежението на резистора RK1 и колекторът на транзистора VT1 ще получи увеличение на положителния потенциал. Тъй като напрежението на кондензатора SB1 не може да се промени незабавно, това увеличение се прилага към основата на транзистора VT2, блокирайки го. В същото време колекторният ток IK2 намалява, напрежението на колектора на транзистора VT2 става по-отрицателно и, преминавайки през кондензатора SB2 към основата на транзистора VT1, го отваря още повече, увеличавайки тока IK1. Този процес протича като лавина и завършва с факта, че транзисторът VT1 влиза в режим на насищане, а транзисторът VT2 влиза в режим на прекъсване. Веригата навлиза в едно от своите временно стабилни равновесни състояния. В този случай отвореното състояние на транзистора VT1 се осигурява от отклонение от източника на захранване Ek през резистора RB1, а заключеното състояние на транзистора VT2 се осигурява от положително напрежение в кондензатора SB1 (Ucm = UB2> 0 ), който е свързан през отворения транзистор VT1 към междината база-емитер на транзистора VT2.
За изграждането на мултивибраторот радиокомпонентите, от които се нуждаем:1. Два транзистора от типа KT315.
2. Два електролитни кондензатора за 16V, 10-200 микрофарада (колкото по-малък е капацитетът, толкова повече мигат).
3. 4 резистора с номинална стойност: 100-500 ома 2 броя (ако зададете 100 ома, тогава веригата ще работи дори от 2.5v), 10 kOhm 2 броя. Всички резистори са 0,125 вата.
4. Два неярки светодиода (всеки цвят, различен от бял).
Печатна платка във формат Lay6. Да започнем производството. себе си печатна електронна платкаизглежда така:
Запояваме два транзистора, не бъркайте колектора и основата на транзистора - това е често срещана грешка.
Запояваме кондензатори 10-200 микрофарада. Обърнете внимание, че 10-волтовите кондензатори са силно нежелателни за тази верига, ако доставяте 12 волта. Не забравяйте, че електролитните кондензатори имат полярност!
Мултивибраторът е почти готов. Остава да запоявате светодиодите и входните проводници. Снимка на готовото устройство изглежда така:
И за да ви стане ясно всичко, видео за работата на обикновен мултивибратор:
На практика мултивибраторите се използват като импулсни генератори, честотни делители, формировачи на импулси, безконтактни превключватели и т.н., в електронни играчки, устройства за автоматизация, изчислителна и измервателна техника, в релета за време и устройства за настройка. беше с теб Сварете- :D . (материалът е изготвен по заявка Демян" а)
Обсъдете статията МУЛТИВИБРАТОР