Valik lihtsaid ja tõhusaid skeeme. Multivibraatorid transistoridel Multivibraatorid transistoridel diagrammi tööpõhimõte

LED vilkur ehk kuidas sümmeetrilist multivibraatorit oma kätega kokku panna. Sümmeetrilise multivibraatori vooluringi tuleb uurida ja elektroonikaklubides koguda. Multivibraatori ahel on üks kuulsamaid ja seda kasutatakse sageli erinevates elektroonilistes konstruktsioonides. Sümmeetriline multivibraator tekitab töö ajal võnkumisi, mis lähenevad ristkülikukujulisele kujule. Multivibraatori lihtsus on tingitud selle disainist - see on ainult kaks transistorit ja mitu lisaelementi. Nõustaja kutsub teid kokku panema oma esimese elektroonilise LED-vilguahela. Et rikke korral mitte pettuda, on allpool üksikasjalikud samm-sammult juhised multivibraatori LED-vilku koos foto- ja videoillustratsioonidega.

Kuidas oma kätega LED-vilkku kokku panna

Natuke teooriat. Multivibraator on sisuliselt kaheastmeline võimendi transistoridel VT1 ja VT2, millel on positiivne tagasisideahel läbi elektrolüütkondensaatori C2 transistoride VT2 ja VT1 võimendusastmete vahel. See tagasiside muudab ahela ostsillaatoriks. Sümmeetrilise multivibraatori nimi tuleneb elemendipaaride R1=R2, R3=R4, C1=C2 samadest väärtustest. Selliste elementide väärtuste korral genereerib multivibraator impulsse ja pause võrdse kestusega impulsside vahel. Impulsi kordussagedus määratakse suuremal määral paaride R1=R2 ja C1=C2 väärtustega. Impulsside ja pauside kestust saab juhtida LED-välkude abil. Kui elementide paaride võrdsust rikutakse, muutub multivibraator asümmeetriliseks. Asümmeetria tuleneb peamiselt pulsi kestuse ja pausi kestuse erinevusest.

Multivibraator on kokku pandud kahele transistorile, lisaks on multivibraatori töö näitamiseks vaja nelja takistit, kahte elektrolüütkondensaatorit ja kahte LED-i. Osade ja trükkplaadi ostmise ülesanne on lihtsalt lahendatav. Siin on link valmis osade komplekti ostmiseks http://ali.pub/2bk9qh . Komplekt sisaldab kõiki osi, kvaliteetset 28mm x 30mm trükkplaati, skeemi, ühendusskeemi ja spetsifikatsioonilehte. Trükkplaadi joonisel detailide asukohas vigu praktiliselt ei esine.

Multivibraatori osade komplekti koostis

Alustame vooluringi kokkupanemist, tööks vajate väikese võimsusega jootekolvi, jootevoogu, joodist, külglõikureid ja akusid. Ahel on lihtne, kuid see tuleb kokku panna õigesti ja vigadeta.

1. Vaadake pakendi sisu üle. Dešifreerige takisti väärtused värvikoodi järgi ja installige need tahvlile.
2. Jootke takistid ja hammustage välja elektroodide väljaulatuvad jäänused.
3. Elektrolüütkondensaatorid tuleb asetada tahvlile kindlal viisil. Ühendusskeem ja tahvlil olev joonis aitavad õige paigutuse tegemisel. Elektrolüütkondensaatorid on korpusel märgistatud negatiivse elektroodiga ja positiivne elektrood on veidi pikem. Negatiivse elektroodi asukoht plaadil on kondensaatori sümboli varjutatud osas.
4. Asetage kondensaatorid plaadile ja jootke need.
5. Transistoride paigutus plaadil toimub rangelt võtme järgi.
6. LED-idel on ka elektroodide polaarsus. Vaata fotot. Paigaldame ja jootme need. Olge ettevaatlik, et see osa jootmisel üle ei kuumeneks. LED2 pluss asub takistile R4 lähemal (vt videot).

   LED-id on paigaldatud multivibraatori plaadile

7. Jootke toitejuhtmed vastavalt polaarsusele ja rakendage patareidelt pinget. 3-voldise toitepinge korral süttisid LED-id koos. Pärast hetkelist pettumust rakendati kolmelt akult pinget ja LED-tuled hakkasid vaheldumisi vilkuma. Multivibraatori sagedus sõltub toitepingest. Kuna vooluahel tuli paigaldada 3-voldisesse mänguasja, tuli takistid R1 ja R2 asendada 120 kOhm takistitega ning saavutati selge vahelduv vilkumine. Vaata videot.

LED vilkur – sümmeetriline multivibraator

Sümmeetrilise multivibraatori ahela rakendusala on väga lai. Multivibraatori ahelate elemente leidub arvutitehnoloogias, raadiomõõtmis- ja meditsiiniseadmetes.

LED-vilkude kokkupanemiseks mõeldud osade komplekti saab osta järgmiselt lingilt http://ali.pub/2bk9qh . Kui soovid tõsiselt harjutada lihtsate konstruktsioonide jootmist, soovitab Meister osta 9-st komplektist koosneva komplekti, mis säästab oluliselt teie saatekulusid. Siin on link ostmiseks http://ali.pub/2bkb42 . Meister kogus kõik komplektid kokku ja need asusid tööle. Edu ja oskuste kasv jootmises.

Multivibraator on ehk kõige populaarsem seade algajate raadioamatööride seas. Ja hiljuti pidin ühe inimese soovil ühe kokku panema. Kuigi see mind enam ei huvita, ei olnud ma siiski laisk ja koostasin toote algajatele mõeldud artikliks. On hea, kui ühes materjalis on kogu kokkupanekuks vajalik teave. väga lihtne ja kasulik asi, mis ei vaja silumist ja võimaldab visuaalselt uurida transistoride, takistite, kondensaatorite ja LED-ide tööpõhimõtteid. Ja kui seade ei tööta, proovige ennast regulaatori-silujana. Skeem ei ole uus, see on ehitatud tüüpprintsiibi järgi ja osi leiab igalt poolt. Need on väga levinud.

Skeem

Nüüd, mida vajame kokkupanekuks raadioelementidest:

• 2 takistit 1 kOhm
• 2 takistit 33 kOhm
• 2 kondensaatorit 4,7 uF 16 volti juures
• 2 KT315 transistorit mis tahes tähtedega
• 2 LED-i 3-5 volti jaoks
• 1 krooniline toiteallikas 9 volti

Kui te ei leidnud vajalikke osi, ärge muretsege. See ahel ei ole reitingute jaoks kriitiline. Piisab ligikaudsete väärtuste määramisest, see ei mõjuta tööd tervikuna. See mõjutab ainult LED-ide heledust ja vilkumise sagedust. Vilkumise aeg sõltub otseselt kondensaatorite mahtuvusest. Transistore saab paigaldada sarnastesse väikese võimsusega n-p-n struktuuridesse. Valmistame trükkplaadi. Tekstoliiditüki suurus on 40 x 40 mm, võib varuga võtta.

Prinditav failivorming. panema6 lae alla. Et paigaldamisel võimalikult vähe vigu teha, kandsin tekstoliidile asenditähistusi. See aitab vältida segadust kokkupanemisel ja lisab üldilmele ilu. Selline näeb välja söövitatud ja puuritud valmis trükkplaat:

Paigaldame osad vastavalt skeemile, see on väga oluline! Peaasi, et transistoride ja LED-ide pinouti mitte segi ajada. Samuti tuleks pöörata piisavalt tähelepanu jootmisele.

Alguses ei pruugi see olla nii elegantne kui tööstuslik, kuid see ei pea olema. Peaasi on tagada raadioelemendi hea kontakt trükitud juhiga. Selleks peame osad enne jootmist tinatama. Pärast komponentide paigaldamist ja jootmist kontrollime kõike uuesti ja pühime kampoli plaadilt alkoholiga maha. Valmistoode peaks välja nägema umbes selline:

Kui kõik tehti õigesti, hakkab toite sisselülitamisel multivibraator vilkuma. LED-ide värvi valite ise. Selguse huvides soovitan vaadata videot.

Multivibraatori video

Meie “vilkuvate tulede” voolutarve on vaid 7,3 mA. See võimaldab seda eksemplari toiteallikast " kroonid"üsna pikka aega. Üldiselt on kõik probleemideta ja informatiivne ning mis kõige tähtsam, ülimalt lihtne! Soovin teile edu ja edu teie ettevõtmistes! Koostanud Daniil Gorjatšov ( Alex 1).

Arutage artiklit SÜMMETRILINE MULTIVIBRAATOR LED-IDE jaoks

Elektroonilised generaatorid: multivibraator. Eesmärk, tööpõhimõte, rakendus.

Multivibraatorid

Multivibraator on peaaegu ristkülikukujuline lõõgastusostsillaator. Tegemist on kaheastmelise positiivse tagasisidega takistivõimendiga, milles iga astme väljund on ühendatud teise astme sisendiga. Nimetus "multivibraator" ise tuleneb kahest sõnast: "multi" - palju ja "vibraator" - võnkumiste allikas, kuna multivibraatori võnkumised sisaldavad suurt hulka harmoonilisi. Multivibraator võib töötada isevõnkuvas režiimis, sünkroniseerimisrežiimis ja ooterežiimis. Isevõnkuvas režiimis töötab multivibraator iseergastava ostsillaatorina, sünkroniseerimisrežiimis mõjub multivibraatorile väljastpoolt sünkroniseeriv pinge, mille sagedus määrab impulsi sageduse, ooterežiimis töötab multivibraator. välise ergastusega generaatorina.

Multivibraator isevõnkuvas režiimis

Joonisel 1 on kujutatud mahtuvuslike kollektor-baasühendustega transistoridel põhineva multivibraatori levinumat vooluringi ning joonisel 2 on toodud graafikud, mis selgitavad selle tööpõhimõtet. Multivibraator koosneb kahest võimendusastmest takistitel. Iga astme väljund on ühendatud teise astme sisendiga läbi pistikute C1 ja C2.

Riis. 1 - Mahtuvuslike kollektor-baasühendustega transistoridel põhinev multivibraator

Multivibraatorit, milles transistorid on identsed ja sümmeetriliste elementide parameetrid on samad, nimetatakse sümmeetriliseks. Selle võnkeperioodi mõlemad osad on võrdsed ja töötsükkel on 2. Kui keegi on unustanud, mis on töötsükkel, tuletan meelde: töötsükkel on kordusperioodi ja impulsi kestuse suhe Q = T ja /t ja . Töötsükli pöördväärtust nimetatakse töötsükliks. Seega, kui parameetrites on erinevusi, on multivibraator asümmeetriline.

Isevõnkuvas režiimis oleval multivibraatoril on kaks kvaasitasakaalu olekut, kui üks transistoridest on küllastusrežiimis, teine ​​väljalülitusrežiimis ja vastupidi. Need tingimused ei ole stabiilsed. Ahela üleminek ühest olekust teise toimub sügava PIC-i tõttu nagu laviin.

Riis. 2 - graafikud, mis selgitavad sümmeetrilise multivibraatori tööd

Oletame, et kui toide on sisse lülitatud, on transistor VT1 avatud ja küllastunud takistit R3 läbiva vooluga. Selle kollektori pinge on minimaalne. Kondensaator C1 on tühjenenud. Transistor VT2 on suletud ja kondensaator C2 laeb. Pinge juhis C1 kipub nulli ja transistori VT2 baasi potentsiaal muutub järk-järgult positiivseks ja VT2 hakkab avanema. Pinge selle kollektoris väheneb ja kondensaator C2 hakkab tühjenema, transistor VT1 sulgub. Seejärel korratakse protsessi lõpmatuseni.

Skeemi parameetrid peaksid olema järgmised: R1=R4, R2=R3, C1=C2. Impulsi kestus määratakse järgmise valemiga:

Pulsi periood määratakse:

Noh, sageduse määramiseks peate jagama ühe selle jamaga (vt ülalt).

Väljundimpulsid võetakse ühe transistori kollektorist ja millisest pole vahet. Teisisõnu, ahelas on kaks väljundit.

Transistori kollektorist eemaldatud multivibraatori väljundimpulsside kuju saab parandada, lisades kollektoriahelatesse isolatsiooni (lahtiühendamise) dioodid, nagu on näidatud joonisel 3. Nende dioodide kaudu on paralleelselt ühendatud täiendavad takistid R d1 ja R d2. kollektori koormused.

Riis. 3 – täiustatud väljundimpulsi kujuga multivibraator

Selles vooluringis sulgub pärast ühe transistori sulgemist ja kollektori potentsiaali langetamist ka selle kollektoriga ühendatud diood, mis ühendab kondensaatori kollektoriahelast lahti. Kondensaatori laeng toimub täiendava takisti Rd kaudu, mitte kollektoriahelas oleva takisti kaudu ja väljalülitustransistori kollektori potentsiaal muutub peaaegu järsult võrdseks Ec-ga. Kollektorahelate impulsside maksimaalne kestus määratakse peamiselt transistoride sagedusomaduste järgi.

See skeem võimaldab saada peaaegu ristkülikukujulisi impulsse, kuid selle puuduseks on madalam maksimaalne töötsükkel ja võnkeperioodi sujuva reguleerimise võimatus.

Joonisel 4 on kujutatud suure kiirusega multivibraatori vooluring, mis tagab kõrge sagedusega isevõnkumisi.

Riis. 4 - Kiire multivibraator

Selles vooluringis on takistid R2, R4 ühendatud paralleelselt kondensaatoritega C1 ja C2 ning takistid R1, R3, R4, R6 moodustavad pingejagurid, mis stabiliseerivad avatud transistori baaspotentsiaali (kui jagaja vool on suurem kui baasvool). Multivibraatori sisselülitamisel muutub küllastunud transistori baasvool järsemalt kui eelnevalt käsitletud ahelates, mis vähendab baasis laengute resorptsiooni aega ja kiirendab transistori väljumist küllastumisest.

Ootab multivibraatorit

Isevõnkuvas režiimis töötava ja stabiilse tasakaaluseisundita multivibraatori saab muuta ühe stabiilse ja ühe ebastabiilse asendiga multivibraatoriks. Selliseid vooluahelaid nimetatakse ooterežiimi multivibraatoriteks või ühelöögi multivibraatoriteks, ühe impulsiga multivibraatoriteks, lõdvestusreleedeks või kipp-releedeks. Ahel viiakse stabiilsest olekust ebastabiilsesse olekusse välise päästikimpulsi toimel. Ahel jääb olenevalt parameetritest mõnda aega ebastabiilsesse asendisse ja naaseb seejärel automaatselt, järsult algsesse stabiilsesse olekusse.

Ooterežiimi saamiseks multivibraatoris, mille vooluahel on näidatud joonisel fig. 1, peate paar osa välja viskama ja need välja vahetama, nagu on näidatud joonisel fig. 5.

Riis. 5 - Ootab multivibraatorit

Algses püsiolekus on transistor VT1 suletud. Kui ahela sisendisse saabub piisava amplituudiga positiivne päästikuimpulss, hakkab läbi transistori voolama kollektori vool. Pinge muutus transistori VT1 kollektoris edastatakse läbi kondensaatori C2 transistori VT2 alusele. Tänu PIC-ile (läbi takisti R4) suureneb laviinilaadne protsess, mis viib transistori VT2 sulgemiseni ja transistori VT1 avamiseni. Ahel jääb sellesse ebastabiilse tasakaalu olekusse seni, kuni kondensaator C2 tühjeneb läbi takisti R2 ja juhtiva transistori VT1. Pärast kondensaatori tühjenemist avaneb transistor VT2 ja VT1 sulgub ning vooluahel naaseb algsesse olekusse.

Blokeerivad generaatorid

Blokeeriv ostsillaator on impulsstrafo poolt tekitatud tugeva induktiivse positiivse tagasisidega lühiajaliste impulsside üheastmeline relaksatsioonigeneraator. Blokeeriva generaatori genereeritud impulsid on suure tõusu- ja langusjärsuga ning kujuga ristkülikukujulised. Impulsi kestus võib ulatuda mitmekümnest ns-st kuni mitmesaja mikrosekundini. Tavaliselt töötab blokeeriv generaator kõrge töötsükli režiimis, st impulsside kestus on palju lühem kui nende kordusperiood. Töötsükkel võib olla mitusada kuni kümneid tuhandeid. Transistor, millele blokeerimisgeneraator on kokku pandud, avaneb ainult impulsi genereerimise ajaks ja on ülejäänud aja suletud. Seetõttu on suure töötsükli korral aeg, mille jooksul transistor on avatud, palju väiksem kui aeg, mille jooksul see on suletud. Transistori soojusrežiim sõltub keskmisest kollektoris hajuvast võimsusest. Blokeeriva ostsillaatori kõrge töötsükli tõttu võib madala ja keskmise võimsusega impulsside ajal saada väga suurt võimsust.

Kõrge töötsükli korral töötab blokeeriv ostsillaator väga ökonoomselt, kuna transistor tarbib toiteallikast energiat vaid lühikese impulsi moodustumise ajal. Nii nagu multivibraator, võib ka blokeeriv ostsillaator töötada isevõnkuvas, ooterežiimis ja sünkroonimisrežiimis.

Isevõnkuv režiim

Blokeerivaid generaatoreid saab kokku panna transistorite abil, mis on ühendatud OE-ga või OB-ga ahelasse. OE-ga vooluringi kasutatakse sagedamini, kuna see võimaldab saada genereeritud impulsside paremat kuju (lühem tõusuaeg), kuigi OB-ga vooluahel on transistori parameetrite muutuste suhtes stabiilsem.

Blokeeriva ostsillaatori ahel on näidatud joonisel fig. 1.

Riis. 1 - blokeeriv generaator

Blokeerimisgeneraatori töö võib jagada kahte etappi. Esimeses etapis, mis võtab enda alla suurema osa võnkeperioodist, on transistor suletud ja teises on transistor avatud ja moodustub impulss. Esimese astme transistori suletud olekut hoiab kondensaatori C1 pinge, mis laetakse eelmise impulsi genereerimise ajal baasvooluga. Esimeses etapis tühjendatakse kondensaator aeglaselt läbi takisti R1 suure takistuse, tekitades transistori VT1 põhjas nullilähedase potentsiaali ja see jääb suletuks.

Kui aluse pinge jõuab transistori avanemisläveni, avaneb see ja vool hakkab voolama läbi trafo T kollektori mähise I. Sel juhul indutseeritakse baasmähises II pinge, mille polaarsus peab olema selline, et see tekitaks baasis positiivse potentsiaali. Kui mähised I ja II on valesti ühendatud, siis blokeerivat ostsillaatorit ei genereerita. See tähendab, et ühe mähise otsad, olenemata sellest, milline neist, tuleb vahetada.

MULTIVIBRAATOR

Multivibraator. Olen kindel, et paljud inimesed alustasid oma raadioamatöörtegevust selle skeemiga.See oli ka minu esimene skeem - vineeritükk, naeltega augud, detailide juhtmed jootekolbi puudumisel traadiga kokku keeratud.Ja kõik toimis suurepäraselt!

Koormana kasutatakse LED-e. Kui multivibraator töötab, lülituvad LED-id.

Kokkupanek nõuab minimaalselt osi. Siin on nimekiri:

1. - Takistid 500 Ohm - 2 tk
2. - Takistid 10 kOhm - 2 tk
3. - Elektrolüütkondensaator 1 uF 16 volti jaoks - 2 tükki
4. - Transistor KT972A - 2tk (töötab ka KT815 või KT817), võimalik ka KT315, kui vool ei ole üle 25mA.
5. - LED - mis tahes 2 tükki
6. - Toiteallikas 4,5 kuni 15 volti.

Joonisel on igas kanalis üks LED, kuid paralleelselt saab ühendada mitu. Või järjestikku (kett 5 tükki), kuid siis pole toiteallikas alla 15 volti.

KT972A transistorid on komposiittransistorid, st nende korpuses on kaks transistorit ja see on väga tundlik ja talub märkimisväärset voolu ilma jahutusradiaatorita.

Katsete läbiviimiseks ei pea te trükkplaati valmistama, kõike saab kokku panna pindpaigalduse abil. Joote nagu piltidel näha.

Joonised on spetsiaalselt tehtud erinevate nurkade alt ja saate üksikasjalikult uurida kõiki paigalduse üksikasju.

Selles artiklis räägime multivibraatorist, selle toimimisest, koormuse ühendamisest multivibraatoriga ja transistori sümmeetrilise multivibraatori arvutamisest.

Multivibraator on lihtne ristkülikukujuline impulssgeneraator, mis töötab iseostsillaatori režiimis. Selle kasutamiseks on vaja ainult akust või muust toiteallikast saadavat toidet. Vaatleme lihtsaimat sümmeetrilist multivibraatorit, mis kasutab transistore. Selle diagramm on näidatud joonisel. Multivibraator võib sõltuvalt teostatavatest vajalikest funktsioonidest olla keerulisem, kuid kõik joonisel toodud elemendid on kohustuslikud, ilma nendeta multivibraator ei tööta.

Sümmeetrilise multivibraatori töö põhineb kondensaatorite laadimis-tühjenemisprotsessidel, mis koos takistitega moodustavad RC-ahelaid.

RC-ahelate toimimisest kirjutasin varem oma artiklis Kondensaator, mida saate lugeda minu veebisaidilt. Internetist, kui leiate materjali sümmeetrilise multivibraatori kohta, esitatakse see lühidalt ja mitte arusaadavalt. See asjaolu ei võimalda algajatel raadioamatööridel midagi aru saada, vaid aitab ainult kogenud elektroonikainseneridel midagi meelde jätta. Ühe oma saidi külastaja palvel otsustasin selle lünga kõrvaldada.

Kuidas multivibraator töötab?

Toiteallika alghetkel tühjenevad kondensaatorid C1 ja C2, seega on nende voolutakistus madal. Kondensaatorite madal takistus toob kaasa transistoride "kiire" avanemise, mis on põhjustatud voolu voolust:

— VT2 mööda teed (näidatud punasega): „+ toiteallikas > takisti R1 > tühjenenud C1 madal takistus > baas-emitteri ristmik VT2 > — toiteallikas“;

— VT1 mööda teed (näidatud sinisega): "+ toiteallikas > takisti R4 > tühjenenud C2 madal takistus > baas-emitteri ristmik VT1 > — toiteallikas."

See on multivibraatori ebastabiilne töörežiim. See kestab väga lühikest aega, mille määrab ainult transistoride kiirus. Ja pole kahte parameetrite poolest täiesti identset transistorit. Kumb transistor avaneb kiiremini, jääb avatuks – võitjaks. Oletame, et meie diagrammil osutub see VT2-ks. Seejärel lühistatakse tühjenenud kondensaatori C2 madala takistuse ja kollektor-emitteri ristmiku VT2 madala takistuse kaudu transistori VT1 alus emitteriga VT1. Selle tulemusena on transistor VT1 sunnitud sulgema - "saada lüüa".

Kuna transistor VT1 on suletud, toimub kondensaatori C1 "kiire" laadimine mööda teed: "+ toiteallikas > takisti R1 > tühjenenud C1 madal takistus > baas-emitteri ristmik VT2 > — toiteallikas." See laeng toimub peaaegu kuni toiteallika pingeni.

Samal ajal laetakse kondensaatorit C2 mööda teed vastupidise polaarsusega vooluga: "+ toiteallikas > takisti R3 > tühjenenud C2 madal takistus > kollektori-emitteri ristmik VT2 > — toiteallikas." Laadimise kestus määratakse reitingute R3 ja C2 järgi. Need määravad aja, mil VT1 on suletud olekus.

Kui kondensaator C2 laetakse pingele, mis on ligikaudu võrdne pingega 0,7–1,0 volti, suureneb selle takistus ja transistor VT1 avaneb pingega, mis on rakendatud mööda teed: “+ toiteallikas > takisti R3 > baas-emitteri ühendus VT1 > - toiteallikas." Sel juhul rakendatakse laetud kondensaatori C1 pinge avatud kollektori-emitteri ristmiku VT1 kaudu transistori VT2 emitter-baasühendusele vastupidise polaarsusega. Selle tulemusena VT2 sulgub ja eelnevalt avatud kollektori-emitteri ristmiku VT2 läbinud vool liigub läbi ahela: “+ toiteallikas > takisti R4 > madal takistus C2 > baas-emitteri ristmik VT1 > — toiteallikas. ” See ahel laadib kiiresti kondensaatori C2. Sellest hetkest algab "stabiilne" isegenereerimisrežiim.

Sümmeetrilise multivibraatori töötamine "stabiilses oleku" genereerimisrežiimis

Algab multivibraatori töö esimene pooltsükkel (võnkumine).

Kui transistor VT1 on avatud ja VT2 suletud, nagu ma just kirjutasin, laaditakse kondensaator C2 kiiresti mööda vooluahelat (0,7...1,0 volti ühe polaarsusega pingelt vastupidise polaarsusega toiteallika pingele). : "+ toiteallikas > takisti R4 > madal takistus C2 > baas-emitteri ristmik VT1 > - toiteallikas." Lisaks laaditakse kondensaator C1 aeglaselt uuesti (ühe polaarsusega toiteallika pingest vastupidise polaarsusega 0,7...1,0 volti pingeni) mööda vooluahelat: “+ toiteallikas > takisti R2 > parem plaat C1 > vasak plaat C1 > transistori VT1 kollektori-emitteri ühendus > - - toiteallikas.

Kui C1 laadimise tulemusena jõuab VT2 baasi pinge väärtuseni +0,6 volti VT2 emitteri suhtes, avaneb transistor. Seetõttu rakendatakse laetud kondensaatori C2 pinge avatud kollektori-emitteri ristmiku VT2 kaudu transistori VT1 emitter-baasühendusele vastupidise polaarsusega. VT1 suletakse.

Algab multivibraatori töö teine ​​pooltsükkel (võnkumine).

Kui transistor VT2 on avatud ja VT1 on suletud, laaditakse kondensaator C1 kiiresti (ühe polaarsusega pingelt 0,7...1,0 volti vastupidise polaarsusega toiteallika pingele): “+ toiteallikas > takisti R1 > madal takistus C1 > baasemitteri ristmik VT2 > - toiteallikas. Lisaks laetakse kondensaatorit C2 aeglaselt (ühe polaarsusega toiteallika pingest 0,7...1,0 volti vastupidise polaarsusega pingeni) mööda vooluahelat: “C2 parem plaat > kollektori-emitteri ristmik transistor VT2 > - toiteallikas > + toiteallikas > takisti R3 > vasak plaat C2". Kui pinge VT1 baasil jõuab +0,6 volti VT1 emitteri suhtes, avaneb transistor. Seetõttu rakendatakse laetud kondensaatori C1 pinge avatud kollektori-emitteri ristmiku VT1 kaudu transistori VT2 emitter-baasühendusele vastupidise polaarsusega. VT2 suletakse. Siinkohal lõpeb multivibraatori võnke teine ​​pooltsükkel ja algab uuesti esimene pooltsükkel.

Protsessi korratakse, kuni multivibraator on toiteallikast lahti ühendatud.

Meetodid koormuse ühendamiseks sümmeetrilise multivibraatoriga

Ristkülikukujulised impulsid eemaldatakse sümmeetrilise multivibraatori kahest punktist- transistorkollektorid. Kui ühel kollektoril on "kõrge" potentsiaal, siis teisel kollektoril on "madal" potentsiaal (see puudub) ja vastupidi - kui ühel väljundil on "madal" potentsiaal, siis on "kõrge" potentsiaal teiselt poolt. See on selgelt näidatud alloleval ajagraafikul.

Multivibraatori koormus tuleb ühendada paralleelselt ühe kollektortakistiga, kuid mitte mingil juhul paralleelselt kollektor-emitteri transistori ristmikuga. Te ei saa transistorist koormusega mööda minna. Kui see tingimus ei ole täidetud, muutub vähemalt impulsside kestus ja maksimaalselt multivibraator ei tööta. Alloleval joonisel on näidatud, kuidas koormust õigesti ühendada ja kuidas seda mitte teha.

Selleks, et koormus multivibraatorit ennast ei mõjutaks, peab sellel olema piisav sisendtakistus. Sel eesmärgil kasutatakse tavaliselt puhvertransistori astmeid.

Näide näitab madala takistusega dünaamilise pea ühendamine multivibraatoriga. Täiendav takisti suurendab puhverastme sisendtakistust ja välistab seeläbi puhverastme mõju multivibraatori transistorile. Selle väärtus ei tohiks olla väiksem kui 10 korda suurem kui kollektori takisti väärtus. Kahe transistori ühendamine "komposiittransistori" ahelasse suurendab oluliselt väljundvoolu. Sel juhul on õige ühendada puhverastme baas-emitter ahel paralleelselt multivibraatori kollektortakistiga, mitte paralleelselt multivibraatori transistori kollektor-emitteri ristmikuga.

Suure takistusega dünaamilise pea ühendamiseks multivibraatoriga puhveretappi pole vaja. Pea on ühendatud ühe kollektori takisti asemel. Ainus tingimus, mis peab olema täidetud, on see, et dünaamilist pead läbiv vool ei tohi ületada transistori maksimaalset kollektori voolu.

Kui soovite ühendada multivibraatoriga tavalisi LED-e– “vilkuva tule” tegemiseks pole selleks puhverkaskaade vaja. Neid saab ühendada järjestikku kollektortakistitega. Selle põhjuseks on asjaolu, et LED-i vool on väike ja selle pingelang töö ajal ei ületa ühte volti. Seetõttu ei mõjuta need multivibraatori tööd. Tõsi, see ei kehti ülierksate LED-ide kohta, mille töövool on suurem ja pingelangus võib olla 3,5–10 volti. Kuid sel juhul on väljapääs - suurendage toitepinget ja kasutage suure võimsusega transistore, tagades piisava kollektori voolu.

Pange tähele, et oksiidkondensaatorid (elektrolüütkondensaatorid) on oma positiivsete külgedega ühendatud transistoride kollektoritega. See on tingitud asjaolust, et bipolaarsete transistoride alustel ei tõuse pinge emitteri suhtes üle 0,7 volti ja meie puhul on emitterid toiteallika miinus. Kuid transistoride kollektorites muutub pinge peaaegu nullist toiteallika pingeni. Oksiidkondensaatorid ei suuda oma funktsiooni täita, kui need on ühendatud vastupidise polaarsusega. Loomulikult, kui kasutate erineva struktuuriga transistore (mitte N-P-N, vaid P-N-P struktuurid), peate lisaks toiteallika polaarsuse muutmisele pöörama katoodidega LED-id "ahelas üles" ja kondensaatorid. plussidega transistoride alustele.

Mõtleme selle nüüd välja Millised multivibraatori elementide parameetrid määravad multivibraatori väljundvoolud ja genereerimissageduse?

Mida mõjutavad kollektortakistite väärtused? Olen näinud mõnes keskpärases Interneti-artiklis, et kollektortakistite väärtused ei mõjuta oluliselt multivibraatori sagedust. See kõik on täielik jama! Kui multivibraator on õigesti arvutatud, ei muuda nende takistite väärtuste kõrvalekalle arvutatud väärtusest rohkem kui viis korda multivibraatori sagedust. Peaasi, et nende takistus on väiksem kui baastakistitel, sest kollektortakistid tagavad kondensaatorite kiire laadimise. Kuid teisest küljest on toiteallika energiatarbimise arvutamisel peamised kollektortakistite väärtused, mille väärtus ei tohiks ületada transistoride võimsust. Kui vaadata, siis õige ühendamise korral pole neil isegi otsest mõju multivibraatori väljundvõimsusele. Kuid lülituste vahelise kestuse (multivibraatori sagedus) määrab kondensaatorite "aeglane" laadimine. Laadimisaeg määratakse RC-ahelate - baastakistite ja kondensaatorite (R2C1 ja R3C2) nimiväärtuste järgi.

Kuigi multivibraatorit nimetatakse sümmeetriliseks, viitab see ainult selle konstruktsiooni skeemile ja see võib tekitada nii sümmeetrilisi kui ka asümmeetrilisi väljundimpulsse. VT1 kollektori impulsi kestus (kõrge tase) määratakse reitingute R3 ja C2 järgi ning VT2 kollektori impulsi kestus (kõrge tase) määratakse reitingute R2 ja C1 järgi.

Kondensaatorite laadimise kestus määratakse lihtsa valemiga, kus Tau- impulsi kestus sekundites, R- takisti takistus oomides, KOOS– Faradsi kondensaatori mahtuvus:

Seega, kui te pole selles artiklis paar lõiku varem kirjutatut juba unustanud:

Kui on võrdsus R2=R3 Ja C1=C2, multivibraatori väljunditel on "meander" - ristkülikukujulised impulsid, mille kestus on võrdne impulsside vaheliste pausidega, mida näete joonisel.

Multivibraatori võnke täisperiood on T võrdne impulsi ja pausi kestuste summaga:

Võnkesagedus F(Hz) seotud perioodiga T(s) läbi suhte:

Reeglina, kui Internetis on raadioahelate arvutusi, on need kasinad. Sellepärast Arvutame näite abil sümmeetrilise multivibraatori elemendid .

Nagu kõik transistori astmed, tuleb arvutus läbi viia lõpust - väljundist. Ja väljundis on meil puhveraste, siis on kollektortakistid. Kollektortakistid R1 ja R4 täidavad transistoride laadimise funktsiooni. Kollektortakistid ei mõjuta genereerimissagedust. Need arvutatakse valitud transistoride parameetrite põhjal. Seega arvutame esmalt kollektortakistid, seejärel baastakistid, seejärel kondensaatorid ja seejärel puhverastme.

Transistori sümmeetrilise multivibraatori arvutamise protseduur ja näide

Algandmed:

Toitepinge Ui.p. = 12 V.

Nõutav multivibraatori sagedus F = 0,2 Hz (T = 5 sekundit), ja impulsi kestus on võrdne 1 (üks sekund.

Koormana on kasutusel auto hõõglamp. 12 volti, 15 vatti.

Nagu arvasite, arvutame välja "vilkuva tule", mis vilgub iga viie sekundi järel ja helendav kestus on 1 sekund.

Transistoride valimine multivibraatori jaoks. Näiteks on meil nõukogude ajal levinuimad transistorid KT315G.

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

Puhverastme transistorid valitakse koormusvoolu alusel.

Et diagrammi mitte kaks korda kujutada, olen diagrammi elementide väärtused juba allkirjastanud. Nende arvutus on esitatud otsuses.

Lahendus:

1. Kõigepealt peate mõistma, et transistori kasutamine suurte vooludega lülitusrežiimis on transistori enda jaoks ohutum kui võimendusrežiimis töötamine. Seetõttu pole vaja arvutada üleminekuoleku võimsust vahelduvsignaali läbimise hetkedel läbi transistori staatilise režiimi tööpunkti "B" - üleminek avatud olekust suletud olekusse ja tagasi . Bipolaarsetele transistoridele ehitatud impulssahelate puhul arvutatakse võimsus tavaliselt avatud olekus olevatele transistoridele.

Esiteks määrame kindlaks transistoride maksimaalse võimsuse hajumise, mis peaks olema 20 protsenti väiksem (tegur 0,8) kui teatmikus näidatud transistori maksimaalne võimsus. Aga miks me peame multivibraatori suurte voolude jäika raamistikku juhtima? Ja isegi suurenenud võimsusega on toiteallika energiatarbimine suur, kuid sellest on vähe kasu. Seetõttu, olles määranud transistoride maksimaalse võimsuse hajumise, vähendame seda 3 korda. Võimsuse hajumise edasine vähendamine on ebasoovitav, kuna bipolaarsetel transistoridel põhineva multivibraatori töötamine madala vooluga režiimis on "ebastabiilne" nähtus. Kui toiteallikat ei kasutata mitte ainult multivibraatori jaoks või see pole täiesti stabiilne, siis "ujub" ka multivibraatori sagedus.

Määrame maksimaalse võimsuse hajumise: Pdis.max = 0,8 * Pmax = 0,8 * 150 mW = 120 mW

Määrame hajutatud nimivõimsuse: Pdis.nom. = 120/3 = 40mW

2. Määrake kollektori vool avatud olekus: Ik0 = Pdis.nom. / Ui.p. = 40mW / 12V = 3,3mA

Võtame selle kollektori maksimaalseks vooluks.

3. Leiame kollektori koormuse takistuse ja võimsuse väärtuse: Rk.total = Ui.p./Ik0 = 12V/3,3mA = 3,6 kOhm

Valime olemasolevast nimivahemikust takistid, mis on võimalikult lähedased 3,6 kOhmile. Takistite nimiseeria nimiväärtus on 3,6 kOhm, seega arvutame esmalt multivibraatori kollektortakistite R1 ja R4 väärtuse: Rк = R1 = R4 = 3,6 kOhm.

Kollektortakistite R1 ja R4 võimsus on võrdne transistoride nimivõimsuse hajumisega Pras.nom. = 40 mW. Kasutame takisteid, mille võimsus ületab määratud Pras.nom. - tüüp MLT-0.125.

4. Liigume edasi põhitakistite R2 ja R3 arvutamise juurde. Nende reiting määratakse transistoride h21 võimenduse alusel. Samal ajal peab multivibraatori usaldusväärseks tööks takistuse väärtus olema vahemikus: 5 korda suurem kui kollektori takistite takistus ja väiksem kui toode Rк * h21. Meie puhul Rmin = 3,6 * 5 = 18 kOhm ja Rmax = 3,6 * 50 = 180 kOhm

Seega võivad takistuse Rb väärtused (R2 ja R3) olla vahemikus 18...180 kOhm. Esmalt valime keskmise väärtuse = 100 kOhm. Kuid see pole lõplik, kuna peame tagama multivibraatori vajaliku sageduse ja nagu ma varem kirjutasin, sõltub multivibraatori sagedus otseselt baastakistitest R2 ja R3, samuti kondensaatorite mahtuvusest.

5. Arvutage kondensaatorite C1 ja C2 mahtuvused ning vajadusel arvutage ümber R2 ja R3 väärtused.

Kondensaatori C1 mahtuvuse ja takisti R2 takistuse väärtused määravad kollektori VT2 väljundimpulsi kestuse. Selle impulsi ajal peaks meie lambipirn süttima. Ja sellises seisundis määrati impulsi kestuseks 1 sekund.

Määrame kondensaatori mahtuvuse: C1 = 1 sek / 100 kOhm = 10 µF

10 μF mahutavusega kondensaator kuulub nimivahemikku, seega meile sobib.

Kondensaatori C2 mahtuvuse ja takisti R3 takistuse väärtused määravad kollektori VT1 väljundimpulsi kestuse. Just selle impulsi ajal on VT2 kollektoril "paus" ja meie lambipirn ei tohiks süttida. Ja seisundis määrati täisperiood 5 sekundit impulsi kestusega 1 sekund. Seetõttu on pausi kestus 5 sekundit – 1 sekund = 4 sekundit.

Olles muutnud laadimise kestuse valemit, oleme Määrame kondensaatori mahtuvuse: C2 = 4 sek / 100 kOhm = 40 µF

40 μF mahutavusega kondensaator ei kuulu nimivahemikku, seega see meile ei sobi ja me võtame sellele võimalikult lähedase 47 μF võimsusega kondensaatori. Kuid nagu aru saate, muutub ka "pausi" aeg. Et seda ei juhtuks, me Arvutame ümber takisti R3 takistuse pausi kestuse ja kondensaatori C2 mahtuvuse põhjal: R3 = 4 s / 47 µF = 85 kOhm

Nimiseeria järgi on takisti takistuse lähim väärtus 82 kOhm.

Niisiis, saime multivibraatori elementide väärtused:

R1 = 3,6 kOhm, R2 = 100 kOhm, R3 = 82 kOhm, R4 = 3,6 kOhm, C1 = 10 µF, C2 = 47 µF.

6. Arvutage puhverastme takisti R5 väärtus.

Multivibraatorile avaldatava mõju kõrvaldamiseks valitakse täiendava piirava takisti R5 takistus vähemalt 2 korda suuremaks kui kollektortakisti R4 takistus (ja mõnel juhul rohkem). Selle takistus koos emitteri-aluse ristmike VT3 ja VT4 takistusega ei mõjuta sel juhul multivibraatori parameetreid.

R5 = R4 * 2 = 3,6 * 2 = 7,2 kOhm

Nimiseeria järgi on lähim takisti 7,5 kOhm.

Takisti väärtusega R5 = 7,5 kOhm on puhvri astme juhtvool võrdne:

Icontrol = (Ui.p. - Ube) / R5 = (12v - 1,2v) / 7,5 kOhm = 1,44 mA

Lisaks, nagu ma varem kirjutasin, ei mõjuta multivibraatori transistoride kollektori koormuse reiting selle sagedust, nii et kui teil sellist takistit pole, saate selle asendada mõne teise "sulgeva" reitinguga (5 ... 9 kOhm). ). Parem on, kui see on vähenemise suunas, nii et puhverfaasis ei langeks juhtvool. Kuid pidage meeles, et täiendav takisti on lisakoormus multivibraatori transistori VT2 jaoks, nii et seda takistit läbiv vool liidab kollektortakisti R4 voolu ja on koormus transistori VT2 jaoks: Kokku = Ik + Ikontroll. = 3,3 mA + 1,44 mA = 4,74 mA

Transistori VT2 kollektori kogukoormus on normi piires. Kui see ületab teatmikus määratud maksimaalse kollektorivoolu ja korrutatuna koefitsiendiga 0,8, suurendage takistust R4, kuni koormusvool on piisavalt vähenenud, või kasutage võimsamat transistorit.

7. Peame lambipirnile voolu andma In = Рн / Ui.p. = 15 W / 12 V = 1,25 A

Kuid puhverastme juhtvool on 1,44 mA. Multivibraatori voolu tuleb suurendada väärtuse võrra, mis on võrdne suhtega:

In / Icontrol = 1,25A / 0,00144A = 870 korda.

Kuidas seda teha? Väljundvoolu oluliseks võimendamiseks kasutage "komposiittransistori" ahela järgi ehitatud transistoride kaskaade. Esimene transistor on tavaliselt väikese võimsusega (kasutame KT361G), sellel on suurim võimendus ja teine ​​peab tagama piisava koormusvoolu (võtame kasvõi mitte vähem levinud KT814B). Seejärel korrutatakse nende ülekandekoefitsiendid h21. Niisiis, KT361G transistoril h21>50 ja KT814B transistoril h21=40. Ja nende transistoride üldine ülekandetegur, mis on ühendatud vastavalt "komposiittransistori" ahelale: h21 = 50 * 40 = 2000. See näitaja on suurem kui 870, nii et need transistorid on lambipirni juhtimiseks täiesti piisavad.

Noh, see on kõik!