Multivibrátor.

Az első áramkör a legegyszerűbb multivibrátor. Egyszerűsége ellenére alkalmazási köre igen széles. egyik sem elektronikai eszköz nem lehet nélküle.

Az első ábra annak sematikus diagramját mutatja.

A LED-eket terhelésként használják. Amikor a multivibrátor működik, a LED-ek kapcsolnak.

Az összeszereléshez minimális alkatrész szükséges:

1. Ellenállások 500 Ohm - 2 db

2. Ellenállások 10 kOhm - 2 db

3. Elektrolit kondenzátor 47 uF 16 volton - 2 db

4. KT972A tranzisztor - 2 db

5. LED - 2 db

A KT972A tranzisztorok kompozit tranzisztorok, vagyis két tranzisztor van a házukban, és nagy érzékenységű, és jelentős áramerősséget is kibír hűtőborda nélkül.

Amikor megvan az összes alkatrész, fegyverezze fel magát egy forrasztópákával, és kezdje el az összeszerelést. Kísérletek elvégzéséhez ne készítsen nyomtatott áramköri lapot, mindent felületre szereléssel szerelhet össze. Forrasztás a képeken látható módon.

Az összeszerelt készülék használatáról pedig a fantáziád beszél! Például a LED-ek helyett relét helyezhet el, és ez a relé erősebb terhelést kapcsolhat. Ha megváltoztatja az ellenállások vagy kondenzátorok értékét, a kapcsolási frekvencia megváltozik. A frekvencia megváltoztatásával nagyon sokat érhet el érdekes hatások, a dinamika nyikorgásától a sok másodperces szünetig ..

Photorelay.

És ez egy egyszerű fotorelé diagramja. Ez a készülék bárhol sikeresen használható, a DVD tálca automatikus megvilágítására, világítás felkapcsolására vagy sötét szekrénybe való behatolás jelzésére. A séma két változata áll rendelkezésre. Az egyik kiviteli alakban az áramkört fény, a másikat pedig annak hiánya aktiválja.

Ez így működik: Amikor a LED fénye eléri a fotodiódát, a tranzisztor kinyílik és a LED-2 világítani kezd. A hangoló ellenállás szabályozza a készülék érzékenységét. Fotodiódaként használhat egy régi golyós egér fotodiódáját. LED - bármilyen infravörös LED. Az infravörös fotodióda és a LED használata elkerüli a látható fény által okozott interferenciát. LED-2-ként bármilyen LED vagy több LED-ből álló lánc alkalmas. Használhat izzólámpát is. És ha a LED helyett elektromágneses relét helyezünk el, akkor nagy teljesítményű izzólámpákat vagy néhány mechanizmust lehet vezérelni.

Az ábrákon mindkét áramkör látható, a tranzisztor és a LED kivezetése (a lábak elhelyezkedése), valamint a kapcsolási rajz.

Fotodióda hiányában vehet egy régi MP39 vagy MP42 tranzisztort, és levághatja a házát a kollektorral szemben, így:

A fotodióda helyett be kell építeni az áramkörbe p-n csomópont tranzisztor. Melyik működik jobban - kísérletileg kell meghatározni.

Teljesítményerősítő TDA1558Q chipen.

Ennek az erősítőnek a kimeneti teljesítménye 2 x 22 watt, és elég egyszerű ahhoz, hogy kezdők is megismételjék. Ez a séma segíteni fog házi készítésű hangszórók, vagy házi készítéshez zenei központ, ami egy régi MP3 lejátszóból készíthető.

Összeszereléséhez mindössze öt részre van szüksége:

1. Chip - TDA1558Q

2. Kondenzátor 0,22uF

3. Kondenzátor 0,33 uF - 2 db

4. Elektrolit kondenzátor 6800 uF 16 volton

A mikroáramkör meglehetősen nagy kimeneti teljesítménnyel rendelkezik, és radiátorra van szükség a hűtéséhez. Használhat hűtőbordát a processzorból.

A teljes összeszerelés felületi szereléssel, használata nélkül is elvégezhető nyomtatott áramkör. Először a 4-es, 9-es és 15-ös érintkezőket kell kivenni a mikroáramkörből.Nem használják őket. A gombostűk száma balról jobbra halad, ha úgy tartja, hogy a tűk ön felé nézzenek, és a jelölések felfelé nézzenek. Ezután óvatosan egyenesítse ki a vezetékeket. Ezután hajlítsa fel az 5-ös, 13-as és 14-es érintkezőket, ezek a tűk mindegyike a power plus-hoz csatlakozik. A következő lépés a 3-as, 7-es és 11-es csap lehajlítása - ez a teljesítmény mínusz, vagy "föld". Ezen manipulációk után csavarja fel a chipet a hűtőbordára a segítségével hővezető paszta. A képek a telepítést különböző szögekből mutatják, de azért elmagyarázom. Az 1-es és 2-es érintkezők össze vannak forrasztva - ez a jobb csatorna bemenete, 0,33 uF-os kondenzátort kell hozzájuk forrasztani. Ugyanezt kell tenni a 16-os és 17-es érintkezőkkel is. A bemenet közös vezetéke a teljesítmény mínusz vagy a test.

A tranzisztoros multivibrátor négyszöghullámú generátor. A kép alatt az egyik oszcillogram látható szimmetrikus multivibrátor.

A szimmetrikus multivibrátor generál téglalap alakú impulzusok kettős munkaciklussal. A munkaciklusról bővebben a cikk frekvenciagenerátorában olvashat. A LED-ek felváltásához a szimmetrikus multivibrátor működési elvét fogjuk használni.

A séma a következőkből áll:

- két KT315B (bármilyen más betűvel is lehetséges)

- két kondenzátor 10 mikrofarad kapacitással

- négy, kettő 300 ohmos és kettő 27 kilo ohmos

- két kínai LED 3 volthoz

Így néz ki az eszköz a kenyérsütőtáblán:

És ez így működik:

A LED-ek villogásának időtartamának megváltoztatásához módosíthatja a C1 és C2 kondenzátorok vagy az R2 és R3 ellenállások értékét.

Vannak más típusú multivibrátorok is. Bővebben olvashatsz róluk. Leírja a szimmetrikus multivibrátor működési elvét is.

Ha lusta vagy összeszerelni egy ilyen készüléket, vehetsz készet ;-) Az Alikon még találtam is kész készüléket. Meg lehet nézni ez link.

Íme egy videó a multivibrátor működéséről:

Kedves barátaim és blogoldalam minden olvasója. A mai bejegyzés egy egyszerű, de érdekes készülékről fog szólni. Ma megvizsgáljuk, tanulmányozzuk és összeállítjuk a LED villogót, amely egy egyszerű téglalap alakú impulzusgenerátoron - egy multivibrátoron - alapul.

Amikor felmegyek a blogomra, mindig valami ilyesmit szeretnék csinálni, olyat, ami emlékezetessé teszi az oldalt. Így a figyelmedbe ajánlok egy új "titkos oldalt" a blogon.

Ennek az oldalnak most a neve: "Érdekes."

Talán azt kérdezi: "Hogyan találja meg?" És nagyon egyszerű!

Talán észrevetted, hogy a blogon megjelent egy hámló sarok "Siess ide" felirattal.

Ráadásul ehhez a felirathoz elég az egérkurzort mozgatni, mivel a sarok még jobban leválik, feltárva a feliratot - az "Ez érdekes" hivatkozást.

Egy titkos oldalra vezet, ahol egy kicsi, de kellemes meglepetés- egy általam készített ajándék. Sőt, a jövőben ezen az oldalon kerül sor hasznos anyagok, rádióamatőr szoftver és még valami - még nem találták fel. Tehát rendszeresen nézzen a sarkon mögé – hirtelen elrejtettem valamit.

Oké, egy kicsit zavartan, most folytassuk...

Általánosságban elmondható, hogy sok multivibrátor áramkör létezik, de a legnépszerűbb és megvitatott az instabil szimmetrikus multivibrátor áramkör. Általában így ábrázolják.

Például ezt a multivibrátoros villogót valahol egy éve forrasztottam improvizált alkatrészekből, és mint látható, villog. Villog a prototípus táblán végzett ügyetlen vezetékezés ellenére.

Ez a rendszer működőképes és szerény. Csak rá kell jönnie, hogyan működik?

A multivibrátor működési elve

Ha összeállítjuk ezt az áramkört egy kenyértáblára, és multiméterrel megmérjük az emitter és a kollektor közötti feszültséget, mit fogunk látni? Látni fogjuk, hogy a tranzisztoron lévő feszültség majdnem a tápfeszültség feszültségére emelkedik, majd nullára csökken. Ez arra utal, hogy ebben az áramkörben a tranzisztorok kulcs üzemmódban működnek. Megjegyzem, ha az egyik tranzisztor nyitva van, a második szükségszerűen zárva van.

A tranzisztorok kapcsolása a következő.

Ha egy tranzisztor nyitva van, mondjuk VT1, a C1 kondenzátor lemerül. C2 kondenzátor - éppen ellenkezőleg, csendesen töltődik az R4-en keresztüli alapárammal.

A C1 kondenzátor a kisütés során negatív feszültség alatt tartja a VT2 tranzisztor alapját - lezárja. A további kisütés a C1 kondenzátort nullára hozza, majd a másik irányba tölti.

Most a VT2 bázisán a feszültség a nyitással megnövekszik, így a C2 kondenzátor, miután feltöltődött, lemerül. A VT1 tranzisztor negatív feszültsége reteszelve van az alapon.

És ez a zűrzavar megállás nélkül folytatódik, amíg az áramellátást ki nem kapcsolják.

Multivibrátor a maga teljesítményében

Miután egyszer készítettem egy multivibrátor villogót egy kenyértáblán, szerettem volna egy kicsit nemesíteni - készítsek egy normál nyomtatott áramköri lapot a multivibrátorhoz, és ugyanakkor készítsek egy sálat a LED-es jelzéshez. Az Eagle CAD programban fejlesztettem őket, ami nem sokkal bonyolultabb, mint a Sprintlayout, de merev kötése van a sémához.

A multivibrátor nyomtatott áramköri lapja a bal oldalon található. Villamos rajz a jobb oldalon.

Nyomtatott áramkör. Elektromos séma.

PCB rajzok segítségével lézeres nyomtató fotópapírra nyomtattam. Majd a népi maratott sálakkal teljes összhangban. Ennek eredményeként az alkatrészek forrasztása után ilyen sálakat kaptunk.

Hogy őszinte legyek, a teljes telepítés és tápcsatlakozás után volt egy kis hiba. A LED-ekből begépelt pluszjel nem kacsintott. Egyszerűen és egyenletesen égett, mintha nem is lett volna multivibrátor.

Elég idegesnek kellett lennem. A négypontos visszajelző két LED-re cserélése javította a helyzetet, de amint mindent a helyére tettek, a villogó nem villogott.

Kiderült, hogy a két led kar egy jumperrel volt zárva, nyilván mikor bádogoztam a sálat, túlzásba vittem a forrasztással. Ennek eredményeként a LED "vállak" nem felváltva, hanem szinkronban égtek. Hát semmi, néhány forrasztópákás mozdulat korrigálta a helyzetet.

A történtek eredményét videón örökítettem meg:

Nem lett rossz szerintem. 🙂 Egyébként linkeket hagyok áramkörökre és kártyákra – használd egészségedre.

A multivibrátor táblája és áramköre.

A Plus indikátor tábla és diagramja.

Általánosságban elmondható, hogy a multivibrátorok használata sokrétű. Nem csak egyszerű LED-es villogókhoz alkalmasak. Az ellenállások és kondenzátorok értékeivel játszva jeleket továbbíthat a hangszóróba hangfrekvencia. Ahol szükséged lehet egy egyszerű impulzusgenerátorra, egy multivibrátor biztosan elfér.

Mint minden, amit el akartam mondani. Ha valamit kihagytam, írd meg kommentben - kiegészítem, ami kell, és ami nem szükséges - javítom. A hozzászólásokat mindig szívesen fogadjuk!

Az új cikkeket spontán módon és nem ütemezetten írom, ezért javaslom, hogy iratkozzon fel a frissítésekre e-mailben vagy e-mailben. Ezután az új cikkek közvetlenül az Önhöz fognak érkezni postafiók vagy egyenesen az RSS olvasóba.

Nekem ennyi. Mindenkinek sok sikert és jó tavaszi hangulatot kívánok!

Üdvözlettel: Vlagyimir Vasziljev.

Ezenkívül, kedves barátaim, feliratkozhat a webhely frissítéseire, és közvetlenül postafiókjába kaphat új anyagokat és ajándékokat. Ehhez csak töltse ki az alábbi űrlapot.

Ebben a cikkben a multivibrátorról, annak működéséről, a terhelés multivibrátorhoz való csatlakoztatásáról és a tranzisztoros szimmetrikus multivibrátor kiszámításáról fogunk beszélni.

multivibrátor- Ez egy egyszerű négyzethullám-generátor, amely oszcillátor üzemmódban működik. Csak akkumulátorra vagy más áramforrásra van szüksége a működéséhez. Tekintsük a legegyszerűbb szimmetrikus tranzisztoros multivibrátort. Sémája az ábrán látható. A multivibrátor az elvégzendő szükséges funkcióktól függően bonyolult lehet, de az ábrán látható összes elem kötelező, ezek nélkül a multivibrátor nem működik.

A szimmetrikus multivibrátor működése a kondenzátorok töltés-kisülési folyamatain alapul, amelyek az ellenállásokkal együtt RC láncokat alkotnak.

Az RC láncok működéséről korábban a Kondenzátor című cikkemben írtam, amelyet a honlapomon olvashat. Az interneten, ha találsz anyagot egy szimmetrikus multivibrátorról, akkor azt röviden és nem érthetően mutatják be. Ez a körülmény nem teszi lehetővé a kezdő rádióamatőrök számára, hogy bármit is megértsenek, hanem csak segít a tapasztalt elektronikai mérnököknek, hogy emlékezzenek valamire. Az oldalam egyik látogatójának kérésére úgy döntöttem, hogy megszüntetem ezt a hiányt.

Hogyan működik a multivibrátor?

A tápellátás kezdeti pillanatában a C1 és C2 kondenzátorok lemerülnek, így az áramellenállásuk kicsi. A kondenzátorok alacsony ellenállása ahhoz a tényhez vezet, hogy a tranzisztorok "gyors" nyitása következik be, amelyet az áram áramlása okoz:

- VT2 végig (pirossal): "+ tápegység> R1 ellenállás> kisütött C1 ellenállása> alap-emitter csomópont VT2> - tápegység";

- VT1 az út mentén (kék színnel): "+ tápegység> R4 ellenállás> kisütött C2 alacsony ellenállása> VT1 alap-emitter csomópont> - tápegység".

Ez a multivibrátor "instabil" üzemmódja. Nagyon rövid ideig tart, csak a tranzisztorok sebessége határozza meg. És két teljesen egyforma tranzisztor nem létezik. Melyik tranzisztor nyit gyorsabban, az marad nyitva - a "győztes". Tegyük fel, hogy a diagramunkban kiderült, hogy VT2. Ezután a kisütt C2 kondenzátor alacsony ellenállásán és a VT2 kollektor-emitter csomópont alacsony ellenállásán keresztül a VT1 tranzisztor alapja zárva lesz a VT1 emitterhez. Ennek eredményeként a VT1 tranzisztor kénytelen lesz bezárni - "legyőzni".

Mivel a VT1 tranzisztor zárva van, a C1 kondenzátor „gyors” töltése történik az út mentén: „+ tápforrás> R1 ellenállás> a lemerült C1 ellenállása> alap-emitter csomópont VT2> - áramforrás”. Ez a töltés csaknem a tápfeszültségig jelentkezik.

Ugyanakkor a C2 kondenzátort fordított polaritású árammal töltik fel az út mentén: „+ tápforrás> R3 ellenállás> a kisütött C2 alacsony ellenállása> VT2 kollektor-emitter csomópont> - áramforrás”. A töltés időtartamát az R3 és C2 értéke határozza meg. Meghatározzák azt az időt, amikor a VT1 zárt állapotban van.

Ha a C2 kondenzátort körülbelül 0,7-1,0 V feszültséggel egyenlő feszültségre töltjük, az ellenállása megnő, és a VT1 tranzisztor kinyílik az útvonal mentén alkalmazott feszültséggel: „+ tápegység> R3 ellenállás> bázis-emitter átmenet VT1> - áramforrás". Ebben az esetben a feltöltött C1 kondenzátor feszültsége a VT1 nyitott kollektor-emitter átmeneten keresztül fordított polaritással kerül a VT2 tranzisztor emitter-bázis átmenetére. Ennek eredményeként a VT2 bezárul, és az áramkör, amely korábban a VT2 nyitott kollektor-emitter csomóponton áthaladt, az áramkörön fog futni: „+ tápegység> R4 ellenállás> alacsony ellenállás C2> bázis-emitter csomópont VT1> - áramforrás” . Ez az áramkör gyorsan feltölti a C2 kondenzátort. Ettől a pillanattól kezdve megkezdődik az automatikus generálás "egyenletes" módja.

Egy szimmetrikus multivibrátor működése „stacionárius” generálási módban

Megkezdődik a multivibrátor első félciklusa (oszcilláció).

Nyitott VT1 tranzisztor és zárt VT2 mellett, ahogy az imént írtam, a C2 kondenzátor gyorsan feltöltődik (egy polaritású 0,7...1,0 voltos feszültségről az ellenkező polaritású tápfeszültségre) az áramkör mentén: „+ teljesítmény táp> R4 ellenállás > alacsony ellenállás C2 > alap-emitter csomópont VT1 > - tápegység. Ezenkívül a C1 kondenzátor lassan újratöltődik (egy polaritású tápfeszültségről 0,7 ... 1,0 V feszültségre, ellenkező polaritású feszültségre) az áramkör mentén: „+ tápegység> R2 ellenállás> jobb oldali C1 lemez > bal oldali lemez C1> VT1 tranzisztor kollektor-emitter csatlakozása> - tápegység".

Amikor a C1 túltöltése következtében a VT2 bázisán a feszültség eléri a +0,6 V értéket a VT2 emitteréhez képest, a tranzisztor kinyílik. Ezért a feltöltött C2 kondenzátor feszültsége a VT2 nyitott kollektor-emitter átmeneten keresztül fordított polaritással kerül a VT1 tranzisztor emitter-bázis átmenetére. A VT1 bezár.

Megkezdődik a multivibrátor második félciklusa (oszcilláció).

Amikor a VT2 tranzisztor nyitva van és a VT1 zárva van, a C1 kondenzátor gyorsan feltöltődik (egy polaritású 0,7...1,0 V feszültségről az ellenkező polaritású tápfeszültségre) az áramkör mentén: „+ tápegység> ellenállás R1> kis ellenállású C1> bázis-kibocsátó csomópont VT2 > - tápegység". Ezenkívül a C2 kondenzátor lassú újratöltése történik (az egy polaritású tápfeszültségről 0,7 ... 1,0 V feszültségre, ellenkező polaritású feszültségre) az áramkör mentén: „jobboldali C2 lemez> kollektor- a VT2 tranzisztor emitter csomópontja> - tápegység> + tápfeszültség> R3 ellenállás > bal oldali C2 lemez. Amikor a VT1 bázisán a feszültség eléri a +0,6 voltot a VT1 emitteréhez képest, a tranzisztor kinyílik. Ezért a feltöltött C1 kondenzátor feszültsége a VT1 nyitott kollektor-emitter átmeneten keresztül fordított polaritással kerül a VT2 tranzisztor emitter-bázis átmenetére. A VT2 bezár. Ezzel véget ér a multivibrátor rezgés második félciklusa, és újra kezdődik az első félciklus.

A folyamat addig ismétlődik, amíg a multivibrátort le nem választják az áramforrásról.

A terhelés szimmetrikus multivibrátorhoz való csatlakoztatásának módjai

A téglalap alakú impulzusokat egy szimmetrikus multivibrátor két pontjából veszik- tranzisztorok gyűjtői. Ha az egyik kollektoron „magas” potenciál van, akkor a másik kollektoron „alacsony” potenciál van (hiányzik), és fordítva - ha az egyik kimeneten „alacsony” potenciál van, akkor „magas” a másikon. Ez jól látható az alábbi idővonalon.

A multivibrátor terhelést az egyik kollektor-ellenállással párhuzamosan kell kötni, de semmi esetre sem párhuzamosan a kollektor-emitter tranzisztor átmenettel. A tranzisztort nem lehet terheléssel söntölni. Ha ez a feltétel nem teljesül, akkor legalább az impulzusok időtartama megváltozik, és maximum a multivibrátor nem fog működni. Az alábbi ábra bemutatja, hogyan kell helyesen csatlakoztatni a terhelést, és hogyan nem.

Annak érdekében, hogy a terhelés ne befolyásolja magát a multivibrátort, elegendő bemeneti impedanciával kell rendelkeznie. Ehhez általában puffertranzisztor fokozatokat használnak.

A példa mutatja kis ellenállású dinamikus fej csatlakoztatása multivibrátorhoz. Egy további ellenállás növeli a pufferfokozat bemeneti ellenállását, és ezáltal kiküszöböli a pufferfokozat hatását a multivibrátor tranzisztorra. Értékének legalább 10-szeresnek kell lennie a kollektor ellenállás értékének. Két tranzisztor összekapcsolása "kompozit tranzisztoros" sémában nagymértékben növeli a kimeneti áramot. Ebben az esetben helyes a pufferfokozat alap-emitter áramkörét a multivibrátor kollektorellenállásával párhuzamosan csatlakoztatni, és nem párhuzamosan a multivibrátor tranzisztor kollektor-emitter átmenetével.

Nagy impedanciájú dinamikus fej multivibrátorhoz történő csatlakoztatásához puffer szakaszra nincs szükség. Az egyik kollektor-ellenállás helyett a fej van csatlakoztatva. Az egyetlen feltétel, aminek teljesülnie kell, hogy a dinamikus fejen átfolyó áram nem haladhatja meg a tranzisztor maximális kollektoráramát.

Ha hagyományos LED-eket szeretne csatlakoztatni a multivibrátorhoz- villogó készítéséhez, akkor ehhez nincs szükség puffer kaszkádokra. Kollektív ellenállásokkal sorba köthetők. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a LED árama kicsi, és a feszültségesés működés közben nem haladja meg az egy voltot. Ezért nincs hatással a multivibrátor működésére. Igaz, ez nem vonatkozik a szuperfényes LED-ekre, amelyekben az üzemi áram nagyobb, és a feszültségesés 3,5 és 10 volt között lehet. De ebben az esetben van kiút - a tápfeszültség növelése és nagy teljesítményű tranzisztorok használata, amelyek elegendő kollektoráramot biztosítanak.

Kérjük, vegye figyelembe, hogy az oxid (elektrolit) kondenzátorok pluszokkal vannak összekötve a tranzisztorok kollektoraival. Ennek oka az a tény, hogy a bipoláris tranzisztorok alapjain a feszültség nem emelkedik 0,7 volt fölé az emitterhez képest, és esetünkben az emitterek mínusz teljesítményt jelentenek. De a tranzisztorok kollektorain a feszültség szinte nulláról az áramforrás feszültségére változik. Az oxidkondenzátorok nem képesek ellátni funkciójukat, ha fordított polaritással vannak csatlakoztatva. Természetesen, ha más szerkezetű tranzisztorokat használ (nem N-P-N, a P-N-P szerkezetek), akkor az áramforrás polaritásának megváltoztatása mellett a katódokkal ellátott LED-eket "felfelé az áramkörben", a kondenzátorokat - pluszokat pedig a tranzisztorok alapjaira kell fordítani.

Most találjuk ki a multivibrátor elemeinek milyen paraméterei állítják be a multivibrátor kimeneti áramait és generálási frekvenciáját?

Melyek a kollektor ellenállás értékei? Néhány inkompetens internetes cikkben láttam, hogy a kollektor ellenállások értéke jelentéktelen, de befolyásolja a multivibrátor frekvenciáját. Mindez teljes nonszensz! A multivibrátor helyes kiszámításával ezen ellenállások értékének több mint ötszörös eltérése a számított értéktől nem változtatja meg a multivibrátor frekvenciáját. A lényeg, hogy ellenállásuk kisebb legyen, mint az alapellenállásoké, mert a kollektorellenállások biztosítják a kondenzátorok gyors feltöltését. Másrészt azonban a kollektor ellenállások értékei a fő értékek az áramforrásból származó energiafogyasztás kiszámításához, amelynek értéke nem haladhatja meg a tranzisztorok teljesítményét. Ha rájössz, akkor helyes csatlakozás még közvetlenül nem is befolyásolják a multivibrátor kimeneti teljesítményét. De a kapcsolások közötti időtartamot (multibrátor frekvencia) a kondenzátorok "lassú" újratöltése határozza meg. Az újratöltési időt az RC láncok - alapellenállások és kondenzátorok (R2C1 és R3C2) értékei határozzák meg.

A multivibrátor, bár szimmetrikusnak hívják, csak a felépítésének áramkörére vonatkozik, szimmetrikus és nem szimmetrikus kimeneti impulzusokat is képes előállítani. A VT1 kollektor impulzusának időtartamát (magas szint) az R3 és C2 értékei, a VT2 kollektor impulzusának (magas szint) időtartamát pedig az R2 és C1 értékei határozzák meg. .

A kondenzátorok újratöltésének időtartamát egy egyszerű képlet határozza meg, ahol Tau az impulzus időtartama másodpercben, R az ellenállás ellenállása ohmban, TÓL TŐL a kondenzátor kapacitása Faradban:

Így, ha még nem felejtette el, amit ebben a cikkben írtak néhány bekezdéssel korábban:

Ha egyenlő R2=R3és C1=C2, a multivibrátor kimenetein „meander” - téglalap alakú impulzusok lesznek, amelyek időtartama megegyezik az impulzusok közötti szünetekkel, amelyet az ábrán láthat.

A multivibrátor teljes rezgési periódusa a T egyenlő az impulzus és a szünet időtartamának összegével:

Oszcillációs frekvencia F(Hz) a periódushoz kapcsolódóan T(mp) az arányon keresztül:

Általános szabály, hogy ha vannak számítások a rádióáramkörökről az interneten, akkor azok ritkák. Ezért egy szimmetrikus multivibrátor elemeit egy példa segítségével kiszámítjuk .

Mint minden tranzisztor-kaszkád, a számítást a végétől - a kimenettől - kell elvégezni. És a kimeneten van egy pufferfokozat, akkor vannak kollektor ellenállások. Az R1 és R4 kollektor-ellenállások a tranzisztorok betöltésének funkcióját látják el. A kollektor ellenállások nincsenek hatással a generálási frekvenciára. Kiszámításuk a kiválasztott tranzisztorok paraméterei alapján történik. Így először a kollektor-ellenállásokat, majd az alapellenállásokat, majd a kondenzátorokat, majd a pufferfokozatot számítjuk ki.

A tranzisztoros szimmetrikus multivibrátor számításának sorrendje és példája

Kiinduló adatok:

Tápfeszültség Ui.p. = 12 V.

Szükséges multivibrátor frekvencia F = 0,2 Hz (T = 5 másodperc), és az impulzus időtartama egyenlő 1 (egy másodperc.

Rakodásként egy izzós autó izzót használnak. 12 volt, 15 watt.

Ahogy sejtette, kiszámoljuk a villogót, amely 5 másodpercenként egyszer villan fel, és a világítás időtartama 1 másodperc lesz.

Tranzisztorok kiválasztása a multivibrátorhoz. Például nálunk vannak a legelterjedtebb tranzisztorok a szovjet időkben KT315G.

Nekik: Pmax=150 mW; Imax = 150 mA; h21>50.

A pufferfokozat tranzisztorait a terhelési áram alapján választják ki.

Annak érdekében, hogy ne ábrázoljam kétszer az áramkört, már aláírtam a diagramon szereplő elemek értékeit. Számításukat a határozat későbbi részében közöljük.

Megoldás:

1. Mindenekelőtt meg kell érteni, hogy a tranzisztor működése nagy áramerősséggel a kulcs módban a legbiztonságosabb magának a tranzisztornak, mint az erősítő üzemmódban. Ezért nincs szükség az átmeneti állapot teljesítményének kiszámítására a váltakozó jel áthaladásának pillanataiban, a tranzisztor statikus üzemmódjának "B" működési pontján keresztül - a nyitott állapotból a zárt állapotba való átmenet és fordítva. Mert impulzus áramkörök, bipoláris tranzisztorokra épített, általában a nyitott állapotban lévő tranzisztorok teljesítményét számítja ki.

Először is meghatározzuk a tranzisztorok maximális teljesítménydisszipációját, amelynek 20 százalékkal kisebbnek kell lennie (0,8-as tényező), mint a referenciakönyvben feltüntetett tranzisztor maximális teljesítménye. De miért kellene a multivibrátort nagy áramerősségek merev keretébe hajtani? Igen, és a megnövekedett teljesítmény miatt az energiaforrásból származó energiafogyasztás nagy lesz, de kevés haszon lesz. Ezért, miután meghatároztuk a tranzisztorok maximális teljesítménydisszipációját, 3-szor csökkentjük. A disszipált teljesítmény további csökkentése nem kívánatos, mert a multivibrátor működése bipoláris tranzisztorokon kisáramú üzemmódban „instabil” jelenség. Ha a tápegységet nem csak a multivibrátorhoz használják, vagy nem egészen stabil, akkor a multivibrátor frekvenciája is „lebeg”.

Határozza meg a maximális teljesítménydisszipációt: Pras.max = 0,8 * Pmax = 0,8 * 150 mW = 120 mW

Meghatározzuk a névleges teljesítmény disszipációt: Pras.nom. = 120/3 = 40mW

2. Határozza meg a kollektor áramát nyitott állapotban: Ik0 = Pras.nom. / Ui.p. = 40mW / 12V = 3,3mA

Vegyük ezt a maximális kollektoráramnak.

3. Határozza meg a kollektor terhelés ellenállásának és teljesítményének értékét: Rk.total = Ui.p. / Ik0 = 12V / 3,3mA = 3,6 kOhm

A 3,6 kOhm-hoz lehető legközelebb eső ellenállásokat választjuk ki a meglévő névleges tartományban. Az ellenállások névleges sorozatában 3,6 kOhm névleges érték van, ezért először a multivibrátor R1 és R4 kollektorellenállásának értékét vesszük figyelembe: Rk \u003d R1 \u003d R4 \u003d 3,6 kOhm.

Az R1 és R4 kollektorellenállások teljesítménye megegyezik a Pras.nom tranzisztorok névleges teljesítménydisszipációjával. = 40 mW. A megadott Pras.nom-ot meghaladó teljesítményű ellenállásokat használunk. - MLT-0.125 típusú.

4. Folytassa az R2 és R3 alapellenállások kiszámításával. Értéküket a h21 tranzisztorok erősítése alapján határozzuk meg. Ugyanakkor a multivibrátor megbízható működéséhez az ellenállás értékének belül kell lennie: a kollektor ellenállások ellenállásának 5-szöröse, és kisebb, mint az Rk * h21 szorzat. Rmin = 3,6 * 5 \u003d 18 kOhm és Rmax = 3,6 * 50 = 180 kOhm

Így az Rb ellenállásértékek (R2 és R3) 18...180 kOhm tartományban lehetnek. Előre kiválasztjuk az átlagos értéket = 100 kOhm. De ez nem végleges, mivel a multivibrátor szükséges frekvenciáját kell biztosítanunk, és mint korábban írtam, a multivibrátor frekvenciája közvetlenül függ az R2 és R3 alapellenállásoktól, valamint a kondenzátorok kapacitásától.

5. Számítsa ki a C1 és C2 kondenzátorok kapacitását, és ha szükséges, számítsa újra az R2 és R3 értékét.

A C1 kondenzátor kapacitásának és az R2 ellenállás ellenállásának értékei meghatározzák a VT2 kollektor kimeneti impulzusának időtartamát. Ennek az impulzusnak a hatására kell az izzónknak kigyulladnia. És ebben az állapotban az impulzus időtartama 1 másodpercre volt beállítva.

határozza meg a kondenzátor kapacitását: C1 \u003d 1 mp / 100 kOhm \u003d 10 uF

Névleges tartományban kapható 10 mikrofarad kapacitású kondenzátor, így nekünk megfelel.

A C2 kondenzátor kapacitásának és az R3 ellenállás ellenállásának értékei meghatározzák a VT1 kollektor kimeneti impulzusának időtartamát. Ennek az impulzusnak a hatására "szünet" működik a VT2 kollektoron, és a lámpánk nem világíthat. És ebben az állapotban egy teljes 5 másodperces periódus volt beállítva 1 másodperces impulzusidővel. Ezért a szünet időtartama 5 másodperc – 1 másodperc = 4 másodperc.

Az újratöltési időtartam képletének átalakításával mi határozza meg a kondenzátor kapacitását: C2 \u003d 4sec / 100kOhm \u003d 40 uF

A 40 uF-os kondenzátor nem a névleges sorozatba tartozik, ezért nem felel meg nekünk, és egy 47 uF-os kondenzátort veszünk a lehető legközelebb hozzá. De mint érti, a „szünet” ideje is megváltozik. Hogy ez ne forduljon elő, mi számolja újra az R3 ellenállás ellenállását a szünet időtartama és a C2 kondenzátor kapacitása alapján: R3 = 4 mp / 47uF = 85 kΩ

A névleges sorozat szerint az ellenállás legközelebbi ellenállása 82 kOhm.

Tehát megkaptuk a multivibrátor elemeinek értékeit:

R1 = 3,6 kΩ, R2 = 100 kΩ, R3 = 82 kΩ, R4 = 3,6 kΩ, C1 = 10 uF, C2 = 47 uF.

6. Számítsa ki a pufferfokozat R5 ellenállásának értékét!.

A multivibrátorra gyakorolt ​​hatás kiküszöbölésére szolgáló kiegészítő R5 korlátozó ellenállás ellenállását az R4 kollektor-ellenállás ellenállásának legalább kétszeresére kell kiválasztani (és bizonyos esetekben több). Ellenállása, valamint a VT3 és VT4 emitter-bázis csomópontok ellenállása ebben az esetben nem befolyásolja a multivibrátor paramétereit.

R5 = R4 * 2 = 3,6 * 2 = 7,2 kΩ

A névleges sorozat szerint a legközelebbi ellenállás 7,5 kOhm.

Ha az ellenállás értéke R5 = 7,5 kOhm, a pufferfokozat vezérlőárama egyenlő lesz:

én ex. \u003d (Ui.p. - Ube) / R5 \u003d (12v - 1,2V) / 7,5 kOhm \u003d 1,44 mA

Ráadásul, mint korábban írtam, a multivibrátor tranzisztorok kollektorterhelésének értéke nem befolyásolja a frekvenciáját, így ha nincs ilyen ellenállása, akkor helyettesítheti egy másik "zárt" értékkel (5 ... 9 kOhm). Jobb, ha ez a csökkenés irányába irányul, hogy a pufferfokozatban ne csökkenjen a vezérlőáram. De ne feledje, hogy a kiegészítő ellenállás további terhelést jelent a multivibrátor VT2 tranzisztorára, így az ezen az ellenálláson átfolyó áram összeadja az R4 kollektor-ellenállás áramát, és terhelést jelent a VT2 tranzisztor számára: Teljes \u003d Ik + Iupr. = 3,3 mA + 1,44 mA = 4,74 mA

A VT2 tranzisztor kollektorának teljes terhelése a normál határokon belül van. Ha ez meghaladja a referenciakönyvben megadott maximális kollektoráramot, és megszorozzuk 0,8-as tényezővel, növelje az R4 ellenállást, amíg a terhelési áram kellően le nem csökken, vagy használjon erősebb tranzisztort.

7. Áramot kell biztosítanunk az izzónak In \u003d Rn / Ui.p. = 15 W / 12 V = 1,25 A

De a pufferfokozat vezérlőárama 1,44 mA. A multivibrátor áramát az aránnyal egyenlő értékkel kell növelni:

In / I ex. = 1,25A / 0,00144A = 870-szer.

Hogyan kell csinálni? A kimeneti áram jelentős növeléséhez használja a "kompozit tranzisztor" séma szerint épített tranzisztor-kaszkádokat. Az első tranzisztor általában kis teljesítményű (a KT361G-t fogjuk használni), ennek van a legnagyobb nyeresége, a másodiknak pedig elegendő terhelési áramot kell biztosítania (vegyük a nem kevésbé elterjedt KT814B-t). Ekkor h21 nyereségüket megszorozzuk. Tehát a KT361G tranzisztornál h21> 50, a KT814B tranzisztornál pedig h21=40. És ezeknek a tranzisztoroknak a teljes átviteli együtthatója, a "kompozit tranzisztor" séma szerint csatlakoztatva: h21 = 50 * 40 = 2000. Ez a szám több mint 870, tehát ezek a tranzisztorok elegendőek egy villanykörte meghajtásához.

Nos, ez minden!

Ez a cikk egy olyan eszközt ír le, amelyet egyszerűen úgy terveztek, hogy egy kezdő rádióamatőr (villanyszerelő, elektronikai mérnök stb.) jobban megértse kapcsolási rajzokés tapasztalatot szerezzen az összeszerelés során ez az eszköz. Bár lehetséges ez a legegyszerűbb multivibrátor, amelyet az alábbiakban ismertetünk, akkor is megtalálhatja gyakorlati használat. Fontolja meg a sémát:

1. ábra - A legegyszerűbb multivibrátor egy relén

Amikor az áramkört áram alá helyezik, a kondenzátor töltődni kezd az R1 ellenálláson keresztül, miközben a K1.1 érintkezők nyitva vannak, amikor a kondenzátor egy bizonyos feszültségre fel van töltve, a relé működésbe lép, és az érintkezők záródnak az érintkezőkkel. zárt állapotban a kondenzátor kisütni kezd ezeken az érintkezőkön és az R2 ellenálláson keresztül, amikor a kondenzátort egy bizonyos feszültségre kisütjük, az érintkezők kinyílnak, és a folyamat ciklikusan folytatódik. Ez a multivibrátor azért működik, mert a relé működési árama nagyobb, mint a tartóáram. Az ellenállások ellenállása NEM változtatható széles tartományban, és ez ennek az áramkörnek a hátránya. A tápegység ellenállása befolyásolja a frekvenciát, ezért ez a multivibrátor nem fog minden áramforrásról működni. A kondenzátor kapacitása növelhető, miközben az érintkezők zárásának gyakorisága csökken. Ha a relének van egy második érintkezőcsoportja, és a kondenzátor kapacitásának hatalmas értékeit használja, akkor ezt az áramkört használhatja az eszközök időszakos automatikus be- és kikapcsolására. Az összeszerelés folyamata az alábbi képeken látható:

R2 ellenállás csatlakoztatása

Kondenzátor csatlakozás

R1 ellenállás csatlakoztatása

A reléérintkezők csatlakoztatása a tekercseléssel

Csatlakozó vezetékek az áramellátáshoz

A relék megvásárolhatók egy rádióalkatrész-üzletben, vagy beszerezhetők régi tönkrement berendezésekből, például reléket forraszthat a hűtőszekrény áramköri lapjairól:

Ha a relének rossz érintkezői vannak, akkor azokat egy kicsit meg lehet tisztítani.