Multiwibratory to kolejna forma oscylatorów. Generator jest obwód elektryczny, który może obsługiwać sygnał AC na wyjściu. Może generować przebiegi prostokątne, liniowe lub impulsowe. Aby oscylować, generator musi spełniać dwa warunki Barkhausena:

T to wzmocnienie pętli, powinno być nieco większe niż jedność.

Przesunięcie fazy cyklu musi wynosić 0 stopni lub 360 stopni.

Aby spełnić oba warunki, oscylator musi mieć jakąś formę wzmacniacza, a część jego wyjścia musi być regenerowana na wejście. Jeśli wzmocnienie wzmacniacza jest mniejsze niż jeden, obwód nie będzie oscylował, a jeśli jest większe niż jeden, obwód zostanie przeciążony i wytworzy zniekształcony przebieg. Prosty generator może generować falę sinusoidalną, ale nie może generować fali prostokątnej. Falę prostokątną można wygenerować za pomocą multiwibratora.

Multiwibrator to forma generatora, który ma dwa stopnie, dzięki czemu możemy uzyskać wyjście z dowolnego ze stanów. Są to w zasadzie dwa obwody wzmacniacza połączone z regeneracyjnym sprzężeniem zwrotnym. W tym przypadku żaden z tranzystorów nie przewodzi w tym samym czasie. Tylko jeden tranzystor przewodzi na raz, podczas gdy drugi jest w stanie wyłączonym. Niektóre obwody mają pewne stany; stan z szybkim przejściem nazywamy procesami przełączania, gdzie szybka zmiana prąd i napięcie. Ten przełącznik nazywa się wyzwalaczem. Dzięki temu możemy prowadzić obwód wewnątrz lub na zewnątrz.

Schematy mają dwa stany.

Jednym z nich jest stan stabilny, w którym obwód pozostaje na zawsze bez żadnego rozruchu.
Drugi stan jest niestabilny: w tym stanie obwód pozostaje przez ograniczony czas bez żadnego wyzwalacz zewnętrzny i przełącza się do innego stanu. Dlatego stosowanie multiwibartorów odbywa się w dwóch stanach obwodów, takich jak timery i przerzutniki.

Niestabilny multiwibrator wykorzystujący tranzystor

Jest to swobodnie działający oscylator, który w sposób ciągły przełącza się między dwoma niestabilnymi stanami. W przypadku braku sygnału zewnętrznego, tranzystory przełączają się naprzemiennie ze stanu wyłączenia do stanu nasycenia z częstotliwością określoną przez stałe czasowe RC obwodów sprzęgających. Jeśli te stałe czasowe są równe (R i C są równe), zostanie wygenerowana fala prostokątna o częstotliwości 1/1,4 RC. Dlatego niestabilny multiwibrator nazywany jest generatorem impulsów lub generatorem fali prostokątnej. Im większa wartość obciążenia podstawowego R2 i R3 w stosunku do obciążenia kolektora R1 i R4, tym większe wzmocnienie prądowe i ostrzejsze zbocze sygnału.

Podstawową zasadą działania astabilnego multiwibratora jest niewielka zmiana właściwości elektrycznych lub charakterystyk tranzystora. Ta różnica powoduje, że jeden tranzystor włącza się szybciej niż drugi przy pierwszym włączeniu zasilania, powodując oscylacje.

Objaśnienie schematu

Stabilny multiwibrator składa się z dwóch sprzężonych wzmacniaczy RC.
Obwód ma dwa stany niestabilne
Gdy V1=NISKI i V2=WYSOKI to Q1 ON i Q2 OFF
Gdy V1=WYSOKI i V2=NISKI, Q1 jest WYŁĄCZONY. i Q2 WŁ.
W tym przypadku R1 = R4, R2 = R3, R1 musi być większe niż R2
C1=C2
Kiedy obwód jest włączany po raz pierwszy, żaden z tranzystorów nie jest włączony.
Napięcie bazowe obu tranzystorów zaczyna rosnąć. Każdy z tranzystorów włącza się jako pierwszy ze względu na różnicę w domieszce i właściwościach elektrycznych tranzystora.

Ryż. jeden: Schemat obwodu działanie niestabilnego multiwibratora tranzystorowego

Nie wiemy, który tranzystor przewodzi jako pierwszy, więc zakładamy, że Q1 przewodzi jako pierwszy, a Q2 jest wyłączony (C2 jest w pełni naładowany).

Q1 przewodzi, a Q2 jest wyłączone, stąd VC1 = 0V, ponieważ cały prąd jest uziemiony z powodu zwarcia Q1, a VC2 = Vcc, ponieważ całe napięcie na VC2 spada z powodu otwartego obwodu TR2 (równe napięciu zasilania).
z powodu Wysokie napięcie Kondensator VC2 C2 zaczyna ładować przez Q1 do R4, a C1 zaczyna ładować przez R2 do Q1. Czas potrzebny do naładowania C1 (T1 = R2C1) jest dłuższy niż czas wymagany do naładowania C2 (T2 = R4C2).
Ponieważ prawa płytka C1 jest podłączona do podstawy Q2 i jest ładowana, ta płytka ma wysoki potencjał, a gdy przekroczy 0,65 V, włącza się Q2.
Ponieważ C2 jest w pełni naładowany, jego lewa płyta jest na -Vcc lub -5V i jest podłączona do podstawy Q1. Dlatego wyłącza Q2
TR Teraz TR1 jest wyłączony i Q2 przewodzi, więc VC1 = 5 V i VC2 = 0 V. Lewa płytka C1 była poprzednio przy -0,65 V, która zaczyna rosnąć do 5 V i łączy się z kolektorem Q1. C1 najpierw rozładowuje się od 0 do 0,65 V, a następnie rozpoczyna ładowanie przez R1 do Q2. Podczas ładowania prawa płyta C1 ma niski potencjał, który wyłącza Q2.
Prawa płyta C2 jest podłączona do kolektora Q2 i jest wstępnie ustawiona na +5V. Więc C2 najpierw rozładowuje się z 5 V do 0 V, a następnie zaczyna ładować przez R3. Lewa płytka C2 jest na wysokim potencjale podczas ładowania, który włącza Q1 po osiągnięciu 0,65V.

Ryż. 2: Schemat ideowy działania multiwibratora astabilnego tranzystorowego

Teraz Q1 prowadzi, a Q2 jest wyłączony. Powyższa sekwencja się powtarza i otrzymujemy sygnał na obu kolektorach tranzystora, który jest ze sobą w fazie. Aby uzyskać idealną falę prostokątną z dowolnym kolektorem tranzystora, jako rezystancję kolektora tranzystora przyjmujemy rezystancję podstawową, to znaczy (R1 \u003d R4), (R2 \u003d R3), a także taką samą wartość kondensatora , co sprawia, że ​​nasz obwód jest symetryczny. Dlatego współczynnik wypełnienia dla niskiej i wysokiej wartości sygnału wyjściowego jest taki sam, jak generuje falę prostokątną
Stała Stała czasowa przebiegu zależy od rezystancji bazy i kolektora tranzystora. Możemy obliczyć jego okres ze wzoru: Stała czasowa = 0,693RC

Zasada działania multiwibratora w filmie z wyjaśnieniem

W tym samouczku wideo kanału telewizyjnego o lutowaniu pokażemy, jak elementy są ze sobą połączone obwód elektryczny i zapoznaj się z zachodzącymi w nim procesami. Pierwszy obwód, na podstawie którego zostanie rozważona zasada działania, to obwód multiwibratora tranzystorowego. Obwód może znajdować się w jednym z dwóch stanów i okresowo się zmienia.

Analiza 2 stanów multiwibratora.

Wszystko, co teraz widzimy, to dwie diody LED migające naprzemiennie. Dlaczego to się dzieje? Rozważ najpierw pierwszy stan.

Pierwszy tranzystor VT1 jest zamknięty, a drugi tranzystor jest całkowicie otwarty i nie zapobiega przepływowi prądu kolektora. Tranzystor w tym momencie jest w trybie nasycenia, co zmniejsza spadek napięcia na nim. I tak prawa dioda świeci się z pełną mocą. Kondensator C1 został rozładowany w pierwszej chwili, a prąd przepływał swobodnie do podstawy tranzystora VT2, całkowicie go otwierając. Ale po chwili kondensator zaczyna szybko ładować prąd bazy drugiego tranzystora przez rezystor R1. Po całkowitym naładowaniu (i jak wiadomo, w pełni naładowany kondensator nie przepuszcza prądu), wówczas tranzystor VT2 zamyka się, a dioda LED gaśnie.

Napięcie na kondensatorze C1 jest równe iloczynowi prądu bazy i rezystancji rezystora R2. Cofnijmy się w czasie. Podczas gdy tranzystor VT2 był otwarty, a prawa dioda LED świeciła, kondensator C2, wcześniej naładowany w poprzednim stanie, zaczyna powoli rozładowywać się przez otwarty tranzystor VT2 i rezystor R3. Dopóki nie zostanie rozładowany, napięcie na podstawie VT1 będzie ujemne, co całkowicie blokuje tranzystor. Pierwsza dioda LED jest wyłączona. Okazuje się, że do czasu zgaśnięcia drugiej diody LED kondensator C2 ma czas na rozładowanie i jest gotowy do przepuszczania prądu do podstawy pierwszego tranzystora VT1. Zanim druga dioda przestanie się świecić, zapali się pierwsza dioda.

ALE w drugim stanie dzieje się to samo, ale wręcz przeciwnie, tranzystor VT1 jest otwarty, VT2 jest zamknięty. Przejście do innego stanu następuje, gdy kondensator C2 jest rozładowany, napięcie na nim spada. Po całkowitym rozładowaniu rozpoczyna ładowanie w przeciwnym kierunku. Gdy napięcie na złączu baza-emiter tranzystora VT1 osiągnie napięcie wystarczające do jego otwarcia, około 0,7 V, ten tranzystor zacznie się otwierać i zapali się pierwsza dioda LED.

Spójrzmy ponownie na diagram.

Kondensatory są ładowane przez rezystory R1 i R4, a rozładowywane przez R3 i R2. Rezystory R1 i R4 ograniczają prąd pierwszej i drugiej diody LED. Nie tylko jasność diod LED zależy od ich rezystancji. Określają również czas ładowania kondensatorów. Rezystancja R1 i R4 jest dobierana znacznie mniejsza niż R2 i R3, dzięki czemu kondensatory ładują się szybciej niż są rozładowywane. Multiwibrator służy do uzyskiwania prostokątnych impulsów, które są pobierane z kolektora tranzystora. W takim przypadku obciążenie jest podłączone równolegle do jednego z rezystorów kolektora R1 lub R4.

Wykres przedstawia prostokątne impulsy generowane przez ten obwód. Jeden z regionów nazywa się frontem pulsu. Przód ma nachylenie, a im dłuższy czas ładowania kondensatorów, tym większe będzie to nachylenie.

Jeśli w multiwibratorze stosowane są te same tranzystory, kondensatory o tej samej pojemności, a jeśli rezystory mają symetryczne rezystancje, wówczas taki multiwibrator nazywa się symetrycznym. Ma taki sam czas trwania impulsu i czas trwania przerwy. A jeśli występują różnice w parametrach, multiwibrator będzie asymetryczny. Gdy podłączymy multiwibrator do źródła zasilania, to w pierwszej chwili oba kondensatory są rozładowane, co oznacza, że ​​prąd popłynie do bazy obu kondensatorów i pojawi się tryb pracy niestacjonarnej, w której tylko jeden z tranzystorów powinien otwarty. Ponieważ te elementy obwodu mają pewne błędy w ocenach i parametrach, jeden z tranzystorów otworzy się jako pierwszy i uruchomi się multiwibrator.

Jeśli chcesz zasymulować ten obwód w programie Multisim, musisz ustawić wartości rezystorów R2 i R3 tak, aby ich rezystancje różniły się o co najmniej jedną dziesiątą oma. Zrób to samo z pojemnością kondensatorów, w przeciwnym razie multiwibrator może się nie uruchomić. W praktycznej realizacji tego obwodu zalecam dostarczanie napięcia od 3 do 10 woltów, a teraz poznasz parametry samych elementów. Pod warunkiem użycia tranzystora KT315. Rezystory R1 i R4 nie wpływają na częstotliwość impulsów. W naszym przypadku ograniczają prąd diody LED. Rezystancję rezystorów R1 i R4 można przyjąć od 300 omów do 1 kOhm. Rezystancja rezystorów R2 i R3 wynosi od 15 kOhm do 200 kOhm. Pojemność kondensatorów wynosi od 10 do 100 mikrofaradów. Wyobraź sobie tabelę z wartościami rezystancji i pojemności, która pokazuje przybliżoną oczekiwaną częstotliwość impulsów. Oznacza to, że aby uzyskać impuls o czasie trwania 7 sekund, czyli czas trwania świecenia jednej diody LED, równy 7 sekund, należy użyć rezystorów R2 i R3 o rezystancji 100 kOhm oraz kondensatora o pojemność 100 mikrofaradów.

Wniosek.

Elementami czasowymi tego obwodu są rezystory R2, R3 oraz kondensatory C1 i C2. Im niższe ich wartości, tym częściej tranzystory będą się przełączać i tym częściej diody LED będą migotać.

Multiwibrator można zaimplementować nie tylko na tranzystorach, ale także na mikroukładach. Zostaw swoje komentarze, nie zapomnij zasubskrybować kanału telewizyjnego Lutowanie na YouTube, aby nie przegapić nowych ciekawych filmów.

Bardziej interesujące o nadajniku radiowym.

Ta lekcja będzie poświęcona dość ważnemu i popularnemu tematowi o multiwibratorach i ich zastosowaniu. Gdybym spróbował po prostu wymienić, gdzie i jak używane są samooscylujące multiwibratory symetryczne i asymetryczne, wymagałoby to przyzwoitej liczby stron książki. Nie ma chyba takiej gałęzi radiotechniki, elektroniki, automatyki, technologii impulsowej czy komputerowej, w której nie byłyby stosowane takie generatory. Ta lekcja da informacje teoretyczne o tych urządzeniach, a na koniec podam kilka przykładów ich praktycznego zastosowania w odniesieniu do Twojej kreatywności.

Multiwibrator samooscylujący

Multiwibratory to urządzenia elektroniczne, które generują wibracje elektryczne o kształcie zbliżonym do prostokąta. Widmo drgań generowanych przez multiwibrator zawiera wiele harmonicznych – także elektrycznych, ale wielokrotności drgań o częstotliwości podstawowej, co znajduje odzwierciedlenie w jego nazwie: „multi-wiele”, „wibracje – oscylują”.

Rozważ obwód pokazany na (ryc. 1a). Czy rozpoznajesz? Tak, to jest obwód dwustopniowy wzmacniacz tranzystorowy 3H z wyjściem słuchawkowym. Co się stanie, jeśli wyjście takiego wzmacniacza zostanie połączone z jego wejściem, jak pokazano linią przerywaną na schemacie? Pojawia się między nimi dodatnie sprzężenie zwrotne, a wzmacniacz samowzbudza się i staje się generatorem oscylacji częstotliwość dźwięku, a w telefonach usłyszymy dźwięk niskotonowy.Z takim zjawiskiem w amplitunerach i wzmacniaczach walczą zdecydowanie, ale dla automatycznie działających urządzeń okazuje się to przydatne.

Teraz spójrz na (ryc. 1b). Na nim widzisz obwód tego samego wzmacniacza, zakryty pozytywne opinie , jak na (ryc. 1, a), tylko jego zarys jest nieco zmieniony. W ten sposób zwykle rysuje się obwody samo-oscylacyjnych, czyli samowzbudnych multiwibratorów. Doświadczenie jest prawdopodobnie najlepszą metodą poznania istoty działania jednego lub drugiego urządzenie elektroniczne. Udowodniłeś to wiele razy. A teraz, aby lepiej zrozumieć działanie tego uniwersalnego urządzenia - automatu, proponuję przeprowadzić z nim eksperyment. Możesz zobaczyć schemat samooscylującego multiwibratora ze wszystkimi danymi jego rezystorów i kondensatorów (ryc. 2, a). Zamontuj go na płytce stykowej. Tranzystory muszą być niskiej częstotliwości (MP39 - MP42), ponieważ tranzystory wysokiej częstotliwości mają bardzo małe napięcie przebicia złącza emitera. Kondensatory elektrolityczne C1 i C2 - typ K50 - 6, K50 - 3 lub ich importowane analogi na Napięcie znamionowe 10 - 12 V. Rezystancja rezystorów może różnić się od wskazanej na schemacie do 50%. Ważne jest tylko, aby wartości znamionowe rezystorów obciążenia R1, R4 i rezystorów bazowych R2, R3 były możliwie takie same. Do zasilania użyj baterii Krona lub zasilacza. W obwodzie kolektora dowolnego tranzystora włącz miliamperomierz (RA) na prąd 10–15 mA i podłącz woltomierz prądu stałego o wysokiej rezystancji (PU) do napięcia do 10 V do emitera - kolektora sekcji tego samego tranzystora Po sprawdzeniu instalacji, a szczególnie uważnej biegunowości załączania kondensatorów elektrolitycznych, podłącz źródło zasilania do multiwibratora. Co pokazują liczniki? Miliamperomierz - gwałtownie wzrastający do 8 - 10 mA, a następnie gwałtownie spadający prawie do zera, prąd obwodu kolektora tranzystora. Przeciwnie, woltomierz albo zmniejsza się prawie do zera, albo wzrasta do napięcia źródła zasilania, napięcia kolektora. Co mówią te pomiary? Fakt, że tranzystor tego ramienia multiwibratora działa w trybie przełączania. Największy prąd kolektora i jednocześnie najmniejsze napięcie na kolektorze odpowiadają stanowi otwartemu, a najmniejszy prąd i największe napięcie kolektora odpowiadają zamkniętemu stanowi tranzystora. Tranzystor drugiego ramienia multiwibratora działa dokładnie w ten sam sposób, ale jak mówią, z przesunięciem fazowym 180° : gdy jeden z tranzystorów jest otwarty, drugi jest zamknięty. Łatwo to sprawdzić, włączając ten sam miliamperomierz do obwodu kolektora tranzystora drugiego ramienia multiwibratora; strzałki przyrządów pomiarowych będą na przemian odbiegały od zerowych znaków na skali. Teraz, używając zegara z sekundnikiem, policz, ile razy na minutę tranzystory przechodzą od otwartego do zamkniętego. Około 15 - 20 razy Jest to liczba oscylacji elektrycznych generowanych przez multiwibrator na minutę. Dlatego okres jednej oscylacji wynosi 3 - 4 s. Kontynuując podążanie za strzałką miliamperomierza, spróbuj przedstawić te fluktuacje graficznie. Na poziomej osi rzędnych wykreślić w określonej skali przedziały czasowe, w jakich tranzystor będzie w stanie otwartym i zamkniętym, a wzdłuż osi pionowej prąd kolektora odpowiadający tym stanom. Otrzymasz w przybliżeniu taki sam wykres, jak ten pokazany na ryc. 2b.

Można więc uznać, że multiwibrator generuje drgania elektryczne o prostokątnym kształcie. W sygnale multiwibratora, niezależnie od tego, z którego wyjścia jest pobierany, można rozróżnić impulsy prądowe i przerwy między nimi. Przedział czasu od momentu pojawienia się jednego impulsu prądu (lub napięcia) do pojawienia się kolejnego impulsu o tej samej polaryzacji jest zwykle nazywany okresem powtarzania impulsów T, a czas pomiędzy impulsami o czasie trwania przerwy Tn - Multiwibratory generujące impulsy o czasie trwania Tn wynosi równe przerwy między nimi nazywane są symetrycznymi . Dlatego doświadczony multiwibrator, który zmontowałeś - symetryczny. Wymień kondensatory C1 i C2 na inne kondensatory od 10 do 15 uF. Multiwibrator pozostał symetryczny, ale częstotliwość generowanych przez niego oscylacji wzrosła 3-4-krotnie - do 60-80 na 1 min, czyli do około 1 Hz. Strzałki przyrządów pomiarowych ledwo nadążają za zmianami prądów i napięć w obwodach tranzystorowych. A jeśli kondensatory C1 i C2 zostaną zastąpione pojemnościami papierowymi 0,01 - 0,05 mikrofaradów? Jak będą się teraz zachowywać strzałki przyrządów pomiarowych? Odchodząc od zerowych znaków na łuskach, stoją nieruchomo. Może pokolenie jest zepsute? Nie! Tyle, że częstotliwość drgań multiwibratora wzrosła do kilkuset herców. Są to wahania w zakresie częstotliwości dźwięku, których urządzenia prądu stałego nie mogą już naprawić. Można je wykryć za pomocą miernika częstotliwości lub słuchawek podłączonych przez kondensator o pojemności 0,01 - 0,05 mikrofaradów do dowolnego wyjścia multiwibratora lub poprzez włączenie ich bezpośrednio do obwodu kolektora dowolnego tranzystora zamiast rezystora obciążenia. W telefonach usłyszysz niski dźwięk. Jaka jest zasada działania multiwibratora? Wróćmy do diagramu na ryc. 2,a. W momencie włączenia zasilania tranzystory obu ramion multiwibratora otwierają się, ponieważ ujemne napięcia polaryzacji są przykładane do ich podstaw przez odpowiednie rezystory R2 i R3. W tym samym czasie kondensatory sprzęgające zaczynają się ładować: C1 - przez złącze nadajnika tranzystora V2 i rezystora R1; C2 - przez złącze emitera tranzystora V1 i rezystora R4. Te obwody ładowania kondensatorów, będące dzielnikami napięcia zasilacza, wytwarzają na podstawach tranzystorów (w stosunku do emiterów) ujemne napięcia, które zwiększają swoją wartość, dążąc do coraz większego otwarcia tranzystorów. Włączenie tranzystora powoduje spadek ujemnego napięcia na jego kolektorze, co powoduje spadek ujemnego napięcia na bazie drugiego tranzystora, wyłączając go. Taki proces zachodzi natychmiast w obu tranzystorach, jednak tylko jeden z nich zamyka się, na podstawie czego występuje wyższe napięcie dodatnie, np. ze względu na różnicę we współczynnikach przenoszenia prądu h21e wartości znamionowej rezystora i kondensatora. Drugi tranzystor pozostaje otwarty. Ale te stany tranzystorów są niestabilne, ponieważ procesy elektryczne w ich obwodach trwają. Załóżmy, że po pewnym czasie po włączeniu zasilania tranzystor V2 okazał się zamknięty, a tranzystor V1 otwarty. Od tego momentu kondensator C1 zaczyna rozładowywać się przez otwarty tranzystor V1, którego rezystancja sekcji emiter-kolektor jest w tym czasie niska, oraz rezystor R2. Gdy kondensator C1 rozładowuje się, dodatnie napięcie na podstawie zamkniętego tranzystora V2 maleje. Gdy tylko kondensator zostanie całkowicie rozładowany i napięcie na bazie tranzystora V2 zbliży się do zera, w obwodzie kolektora tego otwierającego się teraz tranzystora pojawia się prąd, który działa poprzez kondensator C2 na bazę tranzystora V1 i obniża na nim ujemne napięcie. W rezultacie prąd płynący przez tranzystor V1 zaczyna się zmniejszać, a przez tranzystor V2, wręcz przeciwnie, wzrasta. Powoduje to wyłączenie tranzystora V1 i włączenie tranzystora V2. Teraz kondensator C2 zacznie się rozładowywać, ale przez otwarty tranzystor V2 i rezystor R3, co ostatecznie prowadzi do otwarcia pierwszego i zamknięcia drugiego tranzystora itd. Tranzystory cały czas oddziałują, w wyniku czego multiwibrator generuje oscylacje elektryczne. Częstotliwość drgań multiwibratora zależy zarówno od pojemności kondensatorów sprzęgających, które już sprawdziłeś, jak i od rezystancji rezystorów bazowych, jak teraz widać. Spróbuj np. zamienić podstawowe rezystory R2 i R3 na rezystory wysokooporowe. Zmniejszy się częstotliwość drgań multiwibratora. I odwrotnie, jeśli ich rezystancje są mniejsze, częstotliwość drgań wzrośnie. Inne doświadczenie: odłącz górne (zgodnie ze schematem) zaciski rezystorów R2 i R3 od ujemnego przewodu źródła zasilania, połącz je ze sobą, a między nimi a ujemnym przewodem włącz zmienny rezystor o rezystancji 30 - 50 kOhm z reostatem. Obracając oś rezystora zmiennego, możesz zmienić częstotliwość drgań multiwibratorów w dość szerokim zakresie. Przybliżoną częstotliwość drgań multiwibratora symetrycznego można obliczyć za pomocą następującego uproszczonego wzoru: F = 700 / (RC), gdzie f to częstotliwość w hercach, R to rezystancja bazowych rezystorów w kiloomach, C to pojemność kondensatory sprzęgające w mikrofaradach. Korzystając z tego uproszczonego wzoru, oblicz, jakie częstotliwości wygenerował Twój multiwibrator. Wróćmy do początkowych danych rezystorów i kondensatorów eksperymentalnego multiwibratora (zgodnie ze schematem na ryc. 2, a). Wymień kondensator C2 na kondensator o pojemności 2 - 3 μF, włącz miliamperomierz w obwodzie kolektora tranzystora V2, podążając za jego strzałką, graficznie przedstaw wahania prądu generowane przez multiwibrator. Teraz prąd w obwodzie kolektora tranzystora V2 pojawi się w krótszych impulsach niż wcześniej (ryc. 2, c). Czas trwania impulsów Th będzie w przybliżeniu tyle razy krótszy niż przerwy między impulsami Th, o ile zmniejszyła się pojemność kondensatora C2 w porównaniu z jego poprzednią pojemnością. A teraz włącz ten sam (lub taki) miliamperomierz w obwód kolektora tranzystora V1. Co pokazuje urządzenie pomiarowe? Również impulsy prądowe, ale ich czas trwania jest znacznie dłuższy niż przerwy między nimi (ryc. 2, d). Co się stało? Zmniejszając pojemność kondensatora C2, naruszyłeś symetrię ramion multiwibratora - stało się asymetryczny . Dlatego generowane przez nią wibracje stały się asymetryczny : w obwodzie kolektora tranzystora V1 prąd pojawia się w stosunkowo długich impulsach, w obwodzie kolektora tranzystora V2 w krótkich impulsach. Z wyjścia 1 takiego multiwibratora można wziąć krótkie, a z wyjścia 2 - długie impulsy napięcia. Tymczasowo zamień kondensatory C1 i C2. Teraz krótkie impulsy napięcia będą na wyjściu 1, a długie impulsy napięcia na wyjściu 2. Policz (zegarem z sekundnikiem), ile impulsów elektrycznych na minutę generuje ta wersja multiwibratora. Około 80. Zwiększ pojemność kondensatora C1, podłączając równolegle z nim drugi kondensator elektrolityczny o pojemności 20 - 30 mikrofaradów. Zmniejszy się częstość powtarzania impulsów. A jeśli wręcz przeciwnie, zmniejszy się pojemność tego kondensatora? Częstotliwość powtarzania impulsów powinna wzrosnąć. Istnieje jednak inny sposób sterowania częstotliwością powtarzania impulsów - poprzez zmianę rezystancji rezystora R2: ze spadkiem rezystancji tego rezystora (ale nie mniej niż 3 - 5 kOhm, w przeciwnym razie tranzystor V2 będzie otwarty cały czas i proces samooscylacyjny zostaną zakłócone), częstotliwość powtarzania impulsów powinna wzrosnąć, a wraz ze wzrostem jej oporu, przeciwnie, maleć. Sprawdź to empirycznie – czy tak jest? Wybierz rezystor o takiej wartości, aby liczba impulsów w ciągu 1 minuty wynosiła dokładnie 60. Igła miliamperomierza będzie oscylować z częstotliwością 1 Hz. Multiwibrator w tym przypadku stanie się niejako elektronicznym mechanizmem zegarowym, który liczy sekundy.

Czekający multiwibrator

Taki multiwibrator generuje impulsy prądu (lub napięcia), gdy sygnały wyzwalające są podawane na jego wejście z innego źródła, na przykład z multiwibratora samooscylującego. Aby zamienić samooscylujący multiwibrator, za pomocą którego przeprowadzałeś już eksperymenty w tej lekcji (zgodnie ze schematem na ryc. 2, a), w oczekujący multiwibrator, musisz wykonać następujące czynności: usuń kondensator C2, a zamiast tego podłącz rezystor między kolektor tranzystora V2 a bazę tranzystora V1 (na ryc. 3 - R3) o rezystancji 10 - 15 kOhm; pomiędzy bazę tranzystora V1 a uziemionym przewodem połączyć szeregowo element 332 (G1 lub inne źródło napięcia stałego) i rezystor o rezystancji 4,7 - 5,1 kOhm (R5), ale tak, aby biegun dodatni element jest połączony z podstawą (przez R5); podłączyć kondensator (na rys. 3 - C2) o pojemności 1 - 5 tys. pF do obwodu bazowego tranzystora V1, którego drugie wyjście będzie pełnić funkcję styku dla wejściowego sygnału sterującego. Stan początkowy tranzystor V1 takiego multiwibratora jest zamknięty, tranzystor V2 jest otwarty. Sprawdź - czy to prawda? Napięcie na kolektorze zamkniętego tranzystora powinno być zbliżone do napięcia źródła zasilania, a na kolektorze otwartego tranzystora nie powinno przekraczać 0,2 - 0,3 V. Następnie włącz miliamperomierz na prąd 10 - 15 mA w obwodzie kolektora tranzystora V1 i obserwując jego strzałkę załączyć dosłownie na chwilę jeden lub dwa elementy 332 połączone szeregowo (na schemacie GB1) lub baterię 3336L między stykiem Uin a uziemionym przewodem. Tylko nie myl: ujemny biegun tego zewnętrznego sygnału elektrycznego musi być podłączony do styku Uin. W takim przypadku strzałka miliamperomierza powinna natychmiast odchylić się od wartości najwyższego prądu obwodu kolektora tranzystora, na chwilę zamrozić, a następnie powrócić do pierwotnej pozycji, aby poczekać na kolejny sygnał. Powtórz to doświadczenie kilka razy. Miliamperomierz z każdym sygnałem pokaże natychmiastowy wzrost do 8 - 10 mA, a po chwili prąd kolektora tranzystora V1 również natychmiast zmniejszy się prawie do zera. Są to pojedyncze impulsy prądowe generowane przez multiwibrator. A jeśli bateria GB1 jest dłuższa, to trzymaj podłączone do zacisku Uin. Zdarzy się to samo, co w poprzednich eksperymentach - na wyjściu multiwibratora pojawi się tylko jeden impuls.Wypróbuj!

I jeszcze jeden eksperyment: dotknij wyjścia podstawy tranzystora V1 jakimś metalowym przedmiotem wziętym do ręki. Być może w tym przypadku zadziała czekający multiwibrator - od ładunku elektrostatycznego twojego ciała. Powtórz te same eksperymenty, ale włączając miliamperomierz do obwodu kolektora tranzystora V2. Po przyłożeniu sygnału sterującego prąd kolektora tego tranzystora powinien gwałtownie spaść do prawie zera, a następnie równie gwałtownie wzrosnąć do wartości prądu otwartego tranzystora. Jest to również impuls prądowy, ale o ujemnej polaryzacji. Jaka jest zasada działania czekającego multiwibratora? W takim multiwibratorze połączenie kolektora tranzystora V2 z bazą tranzystora V1 nie jest pojemnościowe, jak w samooscylującym, ale rezystancyjne - poprzez rezystor R3. Ujemne napięcie polaryzacji jest przykładane do bazy tranzystora V2 przez rezystor R2. Tranzystor V1 jest bezpiecznie zamknięty przez dodatnie napięcie elementu G1 na swojej podstawie. Ten stan tranzystorów jest bardzo stabilny. Mogą pozostać w tym stanie tak długo, jak chcą. Ale na podstawie tranzystora V1 pojawił się impuls napięciowy o ujemnej polaryzacji. Od tego momentu tranzystory przechodzą w stan niestabilny. Pod działaniem sygnału wejściowego tranzystor V1 otwiera się, a zmieniające się napięcie na jego kolektorze przez kondensator C1 zamyka tranzystor V2. W tym stanie tranzystory pozostają do momentu rozładowania kondensatora C1 (poprzez rezystor R2 i otwarty tranzystor V1, którego rezystancja jest w tym czasie niska). Gdy tylko kondensator zostanie rozładowany, tranzystor V2 natychmiast się otwiera, a tranzystor V1 zamyka. Od tego momentu multiwibrator ponownie znajduje się w oryginalnym, stabilnym trybie gotowości. W ten sposób, multiwibrator w trybie gotowości ma jeden stan stabilny i jeden niestabilny; . W stanie niestabilnym generuje jeden kwadratowa fala prąd (napięcie), którego czas trwania zależy od pojemności kondensatora C1. Im większa pojemność tego kondensatora, tym dłuższy czas trwania impulsu. Na przykład przy pojemności kondensatora 50 μF multiwibrator generuje impuls prądowy o czasie trwania około 1,5 s, a przy kondensatorze o pojemności 150 μF - trzy razy więcej. Poprzez dodatkowe kondensatory - dodatnie impulsy napięciowe mogą być pobierane z wyjścia 1, a ujemne z wyjścia 2. Czy multiwibrator można wyprowadzić ze stanu czuwania tylko ujemnym impulsem napięciowym przyłożonym do bazy tranzystora V1? Nie, nie tylko. Można to również zrobić przez przyłożenie impulsu napięciowego o dodatniej polaryzacji, ale do bazy tranzystora V2. Pozostaje więc eksperymentalne sprawdzenie, jak pojemność kondensatora C1 wpływa na czas trwania impulsów i możliwość sterowania oczekującym multiwibratorem dodatnimi impulsami napięcia. Jak praktycznie można używać multiwibratora w trybie gotowości? Różnie. Na przykład, aby przekształcić napięcie sinusoidalne na prostokątne impulsy napięcia (lub prądu) o tej samej częstotliwości lub włączyć inne urządzenie na jakiś czas poprzez podanie krótkotrwałego sygnału elektrycznego na wejście oczekującego multiwibratora. Jak inaczej? Myśleć!

Multiwibrator w generatorach i wyłącznikach elektronicznych

Połączenie elektroniczne. Multiwibrator może służyć do wzywania domu, zastępując nim konwencjonalny elektryczny. Można go montować zgodnie ze schematem pokazanym na (rys. 4). Tranzystory V1 i V2 pracują w symetrycznym multiwibratorze, który generuje oscylacje o częstotliwości około 1000 Hz, a tranzystor V3 pracuje we wzmacniaczu mocy tych oscylacji. Wzmocnione drgania są przekształcane przez dynamiczną głowicę B1 w drgania dźwiękowe. Jeśli używasz zestawu głośnomówiącego do nawiązywania połączenia, włączając uzwojenie pierwotne jego transformator przejściowy do obwodu kolektora tranzystora V3, jego obudowa pomieści całą elektronikę dzwonka zamontowaną na płytce. Tam też będzie znajdować się bateria.

Dzwonek elektroniczny można zamontować na korytarzu podłączając go dwoma przewodami do przycisku S1. Po naciśnięciu przycisku - dźwięk pojawi się w głowicy dynamicznej. Ponieważ zasilanie jest dostarczane do urządzenia tylko podczas sygnałów dzwonka, dwie połączone szeregowo baterie 3336L lub „Krona” wystarczą na kilka miesięcy dzwonienia. Ustaw żądany ton dźwięku, zastępując kondensatory C1 i C2 kondensatorami o innych pojemnościach. Multiwibrator zmontowany według tego samego schematu może być używany do nauki i nauki słuchania alfabetu telegraficznego - alfabetu Morse'a. W takim przypadku wystarczy zastąpić przycisk kluczem telegraficznym.

Przełącznik elektroniczny. Urządzenie to, którego obwód pokazano na (rys. 5), może służyć do załączania dwóch girland choinkowych zasilanych z sieci prądu przemiennego. Sam przełącznik elektroniczny może być zasilany dwoma akumulatorami 3336L połączonymi szeregowo lub z prostownika, który dawałby stałe napięcie 9–12 V.

Obwód przełącznika jest bardzo podobny do obwodu dzwonka elektronicznego. Ale pojemności kondensatorów C1 i C2 przełącznika są wielokrotnie większe niż pojemności podobnych kondensatorów dzwonkowych. Multiwibrator przełącznikowy, w którym pracują tranzystory V1 i V2, generuje oscylacje o częstotliwości około 0,4 Hz, a obciążeniem jego wzmacniacza mocy (tranzystora V3) jest uzwojenie przekaźnika elektromagnetycznego K1. Przekaźnik posiada jedną parę płytek stykowych do przełączania. Na przykład odpowiedni jest przekaźnik RES - 10 (paszport RS4.524.302) lub inny przekaźnik elektromagnetyczny, który niezawodnie działa z napięciem 6 - 8 V ​​przy prądzie 20 - 50 mA. Po włączeniu zasilania tranzystory V1 i V2 multiwibratora otwierają się i zamykają naprzemiennie, generując sygnały fali prostokątnej. Gdy tranzystor V2 jest włączony, przez rezystor R4 podawane jest ujemne napięcie zasilania i ten tranzystor jest podawany na bazę tranzystora V3, nasycając go. W tym przypadku rezystancja sekcji emiter-kolektor tranzystora V3 spada do kilku omów i prawie całe napięcie źródła zasilania jest doprowadzane do uzwojenia przekaźnika K1 - przekaźnik jest aktywowany i łączy jedną z girland z siecią ze swoimi kontaktami. Gdy tranzystor V2 jest zamknięty, obwód zasilania bazy tranzystora V3 jest przerwany, a także jest zamknięty, przez cewkę przekaźnika nie płynie prąd. W tym czasie przekaźnik zwalnia kotwicę i jej styki, przełączając się, podłącza drugą girlandę choinkową do sieci. Jeśli chcesz zmienić czas przełączania girland, wymień kondensatory C1 i C2 na kondensatory o innych pojemnościach. Pozostaw dane rezystorów R2 i R3 takie same, w przeciwnym razie tryb pracy tranzystorów zostanie naruszony. prąd stały. Wzmacniacz mocy, podobny do wzmacniacza na tranzystorze V3, może być również włączony do obwodu emitera tranzystora V1 multiwibratora. W takim przypadku przekaźniki elektromagnetyczne (w tym wykonane samodzielnie) mogą nie mieć przełączanych grup styków, ale normalnie otwarte lub normalnie zamknięte. Styki przekaźnika jednego z ramion multiwibratora będą okresowo zamykać i otwierać obwód zasilania jednej girlandy, a styki przekaźnika drugiego ramienia multiwibratora będą okresowo zamykać obwód zasilania drugiej girlandy. Wyłącznik elektroniczny można zamontować na płycie wykonanej z getinaxu lub innego materiału izolacyjnego i wraz z baterią umieścić w puszce ze sklejki. Podczas pracy włącznik pobiera prąd nie większy niż 30 mA, więc energia dwóch baterii 3336L lub Krona wystarczy na wszystkie święta sylwestrowe. Podobny przełącznik można wykorzystać również do innych celów. Na przykład do iluminacji masek, atrakcji. Wyobraź sobie figurkę bohatera bajki „Kot w butach” wycięty ze sklejki i pomalowany. Za przezroczystymi oczami znajdują się żarówki od latarka, przełączany przełącznikiem elektronicznym, a na samej figurze - przycisk. Gdy tylko naciśniesz przycisk, kot natychmiast zacznie do ciebie mrugać. Czy nie można użyć wyłącznika do elektryzowania niektórych modeli, np. modelu latarni morskiej? W tym przypadku zamiast przekaźnika elektromagnetycznego w obwodzie kolektora tranzystora wzmacniacza mocy można umieścić niewielką żarówkę, zaprojektowaną dla małego prądu żarzenia, która będzie imitować błyski sygnalizacyjne. Jeśli taki przełącznik zostanie uzupełniony o przełącznik dwustabilny, za pomocą którego można naprzemiennie włączać dwie takie żarówki w obwodzie kolektora tranzystora wyjściowego, może on stać się kierunkowskazem dla twojego roweru.

Metronom- to rodzaj zegara, który pozwala liczyć równe okresy czasu z dokładnością do ułamków sekundy za pomocą sygnałów dźwiękowych. Takie urządzenia są wykorzystywane na przykład do rozwijania wyczucia taktu podczas nauczania alfabetyzacji muzycznej, podczas pierwszego treningu sygnalizacji alfabetu telegraficznego. Zobaczysz schemat jednego z tych urządzeń na (ryc. 6).

To także multiwibrator, ale asymetryczny. Taki multiwibrator wykorzystuje tranzystory o różnych strukturach: Vl - n - p - n (MP35 - MP38), V2 - p - n - p (MP39 - MP42). Umożliwiło to zmniejszenie Łączna części multiwibratora. Zasada jego działania pozostaje taka sama - wytwarzanie następuje z powodu pozytywnego informacja zwrotna między wyjściem a wejściem dwustopniowego wzmacniacza 3H; połączenie realizowane jest przez kondensator elektrolityczny C1. Obciążeniem multiwibratora jest małogabarytowa głowica dynamiczna B1 z cewką drgającą o rezystancji 4 - 10 omów, np. 0,1GD - 6, 1GD - 8 (lub kapsuła telefoniczna), która wytwarza dźwięki podobne do trzasków z krótkotrwałe impulsy prądowe. Częstotliwość powtarzania impulsów można regulować za pomocą zmiennego rezystora R1 od około 20 do 300 impulsów na minutę. Rezystor R2 ogranicza prąd bazy pierwszego tranzystora, gdy suwak rezystora R1 znajduje się w najniższej (zgodnie z układem) pozycji, odpowiadającej najwyższej częstotliwości generowanych oscylacji. Metronom może być zasilany pojedynczą baterią 3336L lub trzema ogniwami 332 połączonymi szeregowo. Pobierany przez nią prąd z akumulatora nie przekracza 10 mA. Rezystor zmienny R1 musi mieć skalę skalibrowaną do mechanicznego metronomu. Używając go, po prostu obracając pokrętło rezystora, można ustawić żądaną częstotliwość sygnałów audio metronomu.

Praktyczna praca

Jak praktyczna praca, Radzę zebrać obwody multiwibratora przedstawione na rysunkach lekcji, które pomogą zrozumieć zasadę multiwibratora. Ponadto proponuję zmontować bardzo ciekawy i przydatny w gospodarstwie domowym „Elektroniczny Symulator Słowika”, oparty na multiwibratorach, który można wykorzystać jako dzwonek do drzwi. Obwód jest bardzo prosty, niezawodny, działa natychmiast, jeśli nie ma błędów w instalacji i użyciu sprawnych elementów radiowych. Używam go jako dzwonka do drzwi od 18 lat, do dziś. Łatwo się domyślić, że go zebrałem - kiedy tak jak ty byłem początkującym radioamatorem.

to generator impulsów o niemal prostokątnym kształcie, stworzony w postaci elementu wzmacniającego z układem dodatniego sprzężenia zwrotnego. Istnieją dwa rodzaje multiwibratorów.

Pierwszy typ to samooscylujące multiwibratory, które nie mają stanu ustalonego. Istnieją dwa rodzaje: symetryczny - jego tranzystory są takie same, a parametry elementów symetrycznych też są takie same. W rezultacie dwie części okresu oscylacji są sobie równe, a cykl pracy jest równy dwóm. Jeśli parametry elementów nie są równe, to już nie będzie symetryczny multiwibrator.

Drugi typ to oczekujące multiwibratory, które mają stan stabilnej równowagi i są często określane jako pojedynczy wibrator. Stosowanie multiwibratora w różnych amatorskich urządzeniach radiowych jest dość powszechne.

Opis działania multiwibratora na tranzystorach

Przeanalizujemy zasadę działania na przykładzie poniższego schematu.

Łatwo zauważyć, że praktycznie kopiuje schemat obwodu symetrycznego przerzutnika. Jedyna różnica polega na tym, że połączenia między blokami przełączającymi, zarówno bezpośrednie, jak i odwrotne, są wykonywane zgodnie z prąd przemienny, nie na stałe. Zmienia to radykalnie cechy urządzenia, ponieważ w porównaniu z wyzwalaczem symetrycznym obwód multiwibratora nie ma stabilnych stanów równowagi, w których mógłby przebywać przez długi czas.

Zamiast tego istnieją dwa stany równowagi quasi-stabilnej, dzięki którym urządzenie przebywa w każdym z nich przez ściśle określony czas. Każdy taki okres czasu jest określony przez przejściowe procesy zachodzące w obwodzie. Działanie urządzenia polega na ciągłej zmianie tych stanów, czemu towarzyszy pojawienie się na wyjściu napięcia bardzo przypominającego prostokątny kształt.

W istocie symetryczny multiwibrator jest wzmacniaczem dwustopniowym, a obwód jest tak zbudowany, że wyjście pierwszego stopnia jest połączone z wejściem drugiego. W rezultacie, po doprowadzeniu zasilania do obwodu, z konieczności okazuje się, że jeden z nich jest otwarty, a drugi jest w stanie zamkniętym.

Załóżmy, że tranzystor VT1 jest otwarty i znajduje się w stanie nasycenia prądem płynącym przez rezystor R3. Tranzystor VT2, jak wspomniano powyżej, jest zamknięty. Teraz w obwodzie zachodzą procesy związane z ładowaniem kondensatorów C1 i C2. Początkowo kondensator C2 jest całkowicie rozładowany, a po nasyceniu VT1 jest stopniowo ładowany przez rezystor R4.

Ponieważ kondensator C2 bocznikuje złącze kolektor-emiter tranzystora VT2 przez złącze emitera tranzystora VT1, szybkość jego ładowania określa szybkość zmiany napięcia na kolektorze VT2. Po naładowaniu C2 tranzystor VT2 zamyka się. Czas trwania tego procesu (czas narastania napięcia kolektora) można obliczyć ze wzoru:

t1a = 2,3*R1*C1

Również w działaniu obwodu zachodzi drugi proces, związany z rozładowaniem wcześniej naładowanego kondensatora C1. Jego rozładowanie następuje przez tranzystor VT1, rezystor R2 i zasilacz. Gdy kondensator rozładowuje się u podstawy VT1, pojawia się dodatni potencjał i zaczyna się otwierać. Ten proces kończy się po całkowitym rozładowaniu C1. Czas trwania tego procesu (impulsu) wynosi:

t2a = 0,7*R2*C1

Po czasie t2a tranzystor VT1 zostanie zamknięty, a tranzystor VT2 będzie nasycony. Następnie proces zostanie powtórzony zgodnie z podobnym schematem, a czas trwania interwałów następujących procesów można również obliczyć za pomocą wzorów:

t1b = 2,3*R4*C2 oraz t2b = 0,7*R3*C2

Aby określić częstotliwość drgań multiwibratora, prawdziwe jest następujące wyrażenie:

f = 1/(t2a+t2b)

Przenośny oscyloskop USB, 2 kanały, 40 MHz....

Multiwibrator to najprostszy generator impulsów działający w trybie samooscylacji, to znaczy po przyłożeniu napięcia do obwodu sam zaczyna generować impulsy.

Najprostszy schemat pokazano na poniższym rysunku:

multiwibrator obwód tranzystorowy

Ponadto pojemności kondensatorów C1, C2 są zawsze dobierane możliwie identycznie, a wartości rezystancji bazowych R2, R3 muszą być większe od rezystancji kolektora. Jest to ważny warunek dla prawidłowe działanie MV

Jak działa multiwibrator na tranzystorach, a więc: po włączeniu zasilania pojemności C1, C2 zaczynają się ładować.

Pierwszy kondensator w łańcuchu R1-C1 jest przejściem BE drugiego przypadku.

Druga pojemność będzie ładowana przez obwód R4 - C2 - przejście BE pierwszego tranzystora - obudowa.

Ponieważ tranzystory mają prąd bazowy, prawie się otwierają. Ale ponieważ nie ma dwóch identycznych tranzystorów, jeden z nich otworzy się nieco wcześniej niż jego kolega.

Załóżmy, że mamy wcześniej otwarty pierwszy tranzystor. Po otwarciu rozładuje pojemność C1. Ponadto będzie rozładowywany z odwrotną polaryzacją, zamykając drugi tranzystor. Ale pierwszy jest w stanie otwartym tylko przez chwilę, dopóki kondensator C2 nie zostanie naładowany do poziomu napięcia zasilania. Pod koniec procesu ładowania C2, Q1 zostaje zablokowany.

Ale do tego czasu C1 jest prawie puste. A to oznacza, że ​​popłynie przez nią prąd otwierający drugi tranzystor, który rozładuje pojemność C2 i pozostanie otwarty aż do ponownego naładowania pierwszego kondensatora. I tak z cyklu na cykl, aż wyłączymy zasilanie z obwodu.

Jak łatwo zauważyć, czas przełączania jest tutaj określany przez wartość pojemności kondensatorów. Nawiasem mówiąc, rezystancja bazowych oporów R1, R3 również wprowadza tutaj pewien czynnik.

Wróćmy do pierwotnego stanu, kiedy pierwszy tranzystor jest otwarty. W tym momencie pojemność C1 nie tylko będzie miała czas na rozładowanie, ale także zacznie ładować z odwrotną polaryzacją przez obwód kolektor-emiter R2-C1 otwartego Q1.

Ale rezystancja R2 jest dość duża i C1 nie ma czasu na naładowanie do poziomu źródła zasilania, ale gdy Q1 jest zablokowany, zostanie rozładowany przez obwód podstawowy Q2, co pomoże mu szybciej się otworzyć. Ta sama rezystancja wydłuża czas ładowania pierwszego kondensatora C1. Ale rezystancje kolektora R1, R4 są obciążeniem i nie mają specjalnego wpływu na częstotliwość generowania impulsów.

Jako praktyczne wprowadzenie proponuję zmontować, w tym samym artykule, rozważany jest również projekt na trzech tranzystorach.

obwód multiwibratora na tranzystorach w projekcie flashera noworocznego

Zajmijmy się działaniem asymetrycznego multiwibratora na dwóch tranzystorach na przykładzie prostego obwodu. domowe radio amatorskie wydając dźwięk odbijającej się metalowej kuli. Obwód działa w następujący sposób: w miarę rozładowywania pojemności C1 zmniejsza się objętość uderzeń. Całkowity czas trwania dźwięku zależy od wartości C1, a kondensator C2 ustawia czas trwania przerw. Tranzystory mogą być absolutnie dowolnym typem p-n-p.

Istnieją dwa rodzaje multiwibratorów domowej mikrokonstrukcji - samooscylujące (GG) i oczekujące (AG).

Samooscylacja generuje okresową sekwencję prostokątnych impulsów. Ich czas trwania i okres powtarzania określają parametry elementy zewnętrzne rezystancji i pojemności lub poziomu napięcia sterującego.

Na przykład domowe mikroukłady samooscylującego MV 530GG1, K531GG1, KM555GG2 jeszcze dokładna informacja znajdziesz na nich i wiele innych np. w Yakubovsky S.V. Cyfrowe i analogowe układy scalone lub układy scalone i ich zagraniczne odpowiedniki. Podręcznik w 12 tomach pod redakcją Nefedov

Dla oczekujących MW czas trwania generowanego impulsu jest również ustalany przez charakterystykę dołączonych elementów radiowych, a okres powtarzania impulsu jest ustalany przez okres powtarzania impulsów wyzwalających odbieranych na oddzielnym wejściu.

Przykłady: K155AG1 zawiera jeden multiwibrator w trybie gotowości, który generuje pojedyncze prostokątne impulsy o dobrej stabilności czasu trwania; 133AG3, K155AG3, 533AG3, KM555AG3, KR1533AG3 zawiera dwa rezerwowe SN, które tworzą pojedyncze prostokątne impulsy napięciowe o dobrej stabilności; 533AG4, KM555AG4 dwa oczekujące SN, które tworzą pojedyncze prostokątne impulsy napięciowe.

Bardzo często w amatorskiej praktyce radiowej wolą nie wyspecjalizowane mikroukłady, ale montują je dalej elementy logiczne.

Najprostszy obwód multiwibratora na elementach logicznych AND-NOT pokazano na poniższym rysunku. Ma dwa stany: w jednym stanie DD1.1 jest zablokowany, a DD1.2 jest otwarty, w drugim wszystko jest odwrotnie.

Na przykład, jeśli DD1.1 jest zamknięty, DD1.2 jest otwarty, wówczas pojemność C2 jest ładowana przez prąd wyjściowy DD1.1 przechodzący przez rezystancję R2. Napięcie na wejściu DD1.2 jest dodatnie. Utrzymuje otwarte DD1.2. Gdy pojemność C2 ładuje się, prąd ładowania maleje, a napięcie na R2 spada. W momencie osiągnięcia poziomu progowego DD1.2 zaczyna się blokować, a jego potencjał na wyjściu wzrasta. Wzrost tego napięcia jest przesyłany przez C1 do wyjścia DD1.1, to ostatnie otwiera się i rozwija się proces odwrotny, kończący się całkowitym zablokowaniem DD1.2 i odblokowaniem DD1.1 - przejściem urządzenia do drugiego niestabilny stan. Teraz C1 będzie ładowany przez R1 i impedancję wyjściową układu DD1.2, a C2 przez DD1.1. W ten sposób obserwujemy typowy proces samooscylacji.

Kolejny z proste obwody, który można montować na elementach logicznych, jest prostokątnym generatorem impulsów. Ponadto taki generator będzie działał w trybie autogeneracji, podobnym do tranzystora. Poniższy rysunek przedstawia generator zbudowany na jednym logicznym cyfrowym mikrozespole natywnym K155LA3

obwód multiwibratora na K155LA3

Praktyczny przykład takiej implementacji można znaleźć na stronie elektronika w projekcie dzwonka.

Rozważono praktyczny przykład realizacji działania oczekującego MW na wyzwalacz w konstrukcji optycznego wyłącznika światła na promienie IR.

W tym artykule przedstawiamy kilka urządzeń opartych na jednym obwodzie - asymetryczny multiwibrator oparty na tranzystorach o różnej przewodności.

Używając tego obwodu jako urządzenia bezkontaktowego" możesz złożyć urządzenie z migającym światłem żarówka(patrz rys. 1) i zastosować go do różnych celów. Na przykład zainstaluj na rowerze, aby zasilić kierunkowskaz lub w modelu lampy ostrzegawczej, światła sygnalizacyjnego, na modelu samochodu lub statku jako migające światło.

Obciążeniem asymetrycznego multiwibratora zamontowanego na tranzystorach T1, T2 jest żarówka L1. Częstotliwość powtarzania impulsów jest określona przez wartość pojemności kondensatora C1 i rezystorów R1, R2. Rezystor R1 ogranicza maksymalną częstotliwość błysków, a rezystor R2 może płynnie zmieniać ich częstotliwość. Musisz zacząć pracę z maksymalna częstotliwość, co odpowiada górnej pozycji suwaka rezystora R2 zgodnie ze schematem.

Należy pamiętać, że urządzenie zasilane jest baterią 3336L, która daje 3,5 V pod obciążeniem, a żarówka L1 jest używana na napięcie tylko 2,5 V. Czy się przepali? Nie! Czas jego świecenia jest bardzo krótki, a nić nie ma czasu na przegrzanie. Jeśli tranzystory mają duże wzmocnienie, to zamiast żarówki 2,5 V x 0,068 A można zastosować żarówkę 3,5 V x 0,16 A. Tranzystory typu MP35-MP38 nadają się jako tranzystor T1, a MP39-MP42 typu T2.

Jeśli zainstalujesz głośnik w tym samym obwodzie zamiast żarówki, otrzymasz kolejne urządzenie - elektroniczny metronom. Jest używany w nauczaniu muzyki, do pomiaru czasu podczas fizycznych eksperymentów i do drukowania zdjęć.

Jeśli trochę zmienisz obwód - zmniejsz pojemność kondensatora C1 i wprowadź rezystor R3, wtedy czas trwania impulsu generatora wzrośnie. Dźwięk się nasili (rys. 2).

To urządzenie może pełnić funkcję dzwonka domowego, sygnał dźwiękowy model lub samochód na pedały dla dzieci. (W tym drugim przypadku napięcie należy zwiększyć do 9 V.) Można go również wykorzystać do nauki alfabetu Morse'a. Dopiero wtedy zamiast przycisku Kn1 trzeba włożyć klucz telegraficzny. Ton dźwięku jest wybierany przez kondensator C1 i rezystor R2. Im więcej R3, tym głośniejszy dźwięk generator. Jeśli jednak jego wartość jest większa niż jeden kiloom, wówczas oscylacje w generatorze mogą nie wystąpić.

Generator wykorzystuje te same tranzystory, co w poprzednim obwodzie, a jako głośnik służą słuchawki lub głowica o rezystancji cewki od 5 do 65 omów.

Multiwibrator z jednym zakończeniem na tranzystorach o różnej przewodności ma interesującą właściwość: podczas pracy oba tranzystory są jednocześnie otwarte lub zablokowane. Prąd pobierany przez wyłączone tranzystory jest bardzo mały. Pozwala to na tworzenie ekonomicznych wskaźników zmian wielkości nieelektrycznych, takich jak wskaźniki wilgotności. Schematyczny diagram takiego wskaźnika pokazano na rysunku 3.

Jak widać na schemacie, generator jest stale podłączony do źródła zasilania, ale nie działa, ponieważ oba tranzystory są zablokowane. Zmniejsza pobór prądu i rezystor R4. Czujnik wilgotności jest podłączony do gniazd G1, G2 - dwa cienkie ocynowane druty o długości 1,5 cm, przyszyte do tkaniny w odległości 3-5 mm od siebie, rezystancja suchego czujnika jest duża. Gdy jest mokry, odpada. Tranzystory otwierają się, generator zaczyna działać Aby zmniejszyć głośność, konieczne jest zmniejszenie napięcia zasilania lub wartości rezystora R3. Taki wskaźnik wilgotności można wykorzystać w pielęgnacji noworodków.

Jeśli trochę rozszerzysz obwód, wskaźnik wilgotności jednocześnie z sygnałem dźwiękowym da sygnał świetlny - żarówka L1 zacznie się świecić. W tym przypadku, jak widać na schemacie (ryc. 4), w generatorze zainstalowane są dwa asymetryczne multiwibratory na tranzystorach o różnej przewodności. Jeden jest montowany na tranzystorach T1, T2 i sterowany przez czujnik wilgotności podłączony do gniazd G1, G2. Obciążeniem tego multiwibratora jest lampa L1. Napięcie z kolektora T2 steruje pracą drugiego multiwibratora, zmontowanego na tranzystorach T3, T4. Działa jako generator częstotliwości audio, a na jego wyjściu włączony jest głośnik Gr1. Jeśli nie jest potrzebny sygnał dźwiękowy, drugi multiwibrator można wyłączyć.

Tranzystory, lampa i głośnik w tym wskaźniku wilgotności są takie same jak w poprzednich urządzeniach.

Interesujące urządzenia można zbudować wykorzystując zależność częstotliwości asymetrycznego multiwibratora na tranzystorach o różnej przewodności od prądu bazy tranzystora T1. Na przykład generator imitujący dźwięk syreny. Takie urządzenie można zainstalować na modelu karetki, wozie strażackim, łodzi ratowniczej.

Schemat ideowy urządzenia przedstawiono na rysunku 5.

W pozycji wyjściowej przycisk Kn1 jest otwarty. Tranzystory są wyłączone. Generator nie działa. Gdy przycisk jest zamknięty przez rezystor R4, kondensator C2 jest ładowany. Tranzystory otwierają się i multiwibrator zaczyna działać. Gdy kondensator C2 ładuje się, prąd bazowy tranzystora T1 wzrasta, a częstotliwość multiwibratora wzrasta. Po otwarciu przycisku wszystko powtarza się w odwrotnej kolejności. Dźwięk syreny jest symulowany, gdy przycisk jest okresowo zamykany i otwierany. Szybkość narastania i opadania dźwięku jest wybierana przez rezystor R4 i kondensator C2. Ton syreny jest ustawiany przez rezystor R3, a głośność dźwięku jest ustawiana przez wybór rezystora R5. Tranzystory i głośniki dobierane są tak samo jak w poprzednich urządzeniach.

Biorąc pod uwagę, że w tym multiwibratorze zastosowano tranzystory o różnej przewodności, można go używać jako urządzenia do testowania tranzystorów poprzez ich wymianę. Schemat ideowy takiego urządzenia pokazano na rysunku 6. Obwód jest traktowany jako podstawa generator dźwięku, ale z równym powodzeniem można użyć generatora impulsów świetlnych.

Początkowo, zamykając przycisk Kn1, sprawdź działanie urządzenia. W zależności od rodzaju przewodnictwa podłączamy badany tranzystor do gniazd G1 - G3 lub G4-G6. W takim przypadku użyj przełącznika P1 lub P2. Jeśli po naciśnięciu przycisku w głośniku słychać dźwięk, tranzystor działa.

Jako przełączniki P1 i P2 można wziąć przełączniki dwustabilne z dwoma stykami do przełączania. Rysunek przedstawia przełączniki w pozycji „Sterowanie”. Urządzenie zasilane jest baterią 3336L.