Paprastų ir efektyvių schemų pasirinkimas. Multivibratoriai ant tranzistorių Multivibratoriai ant tranzistorių diagramos veikimo principas

LED blykstė arba kaip savo rankomis surinkti simetrišką multivibratorių. Simetrinio multivibratoriaus grandinė turi būti ištirta ir surinkta elektronikos klubuose. Multivibratoriaus grandinė yra viena garsiausių ir dažnai naudojama įvairiose elektroninėse konstrukcijose. Simetrinis multivibratorius veikimo metu sukuria stačiakampio formos virpesius. Multivibratoriaus paprastumą lemia jo konstrukcija – tai tik du tranzistoriai ir keli papildomi elementai. Vedlys kviečia surinkti savo pirmąją elektroninę LED blykstės grandinę. Kad gedimo atveju nenusiviltumėte, žemiau pateikiamos išsamios nuoseklios multivibratoriaus LED blykstės surinkimo instrukcijos su nuotraukų ir vaizdo įrašų iliustracijomis.

Kaip savo rankomis surinkti LED blykstę

Šiek tiek teorijos. Multivibratorius iš esmės yra tranzistorių VT1 ir VT2 dviejų pakopų stiprintuvas su teigiamu grįžtamojo ryšio grandine per elektrolitinį kondensatorių C2 tarp tranzistorių VT2 ir VT1 stiprinimo pakopų. Šis grįžtamasis ryšys paverčia grandinę osciliatoriumi. Simetrinio multivibratoriaus pavadinimas atsirado dėl tų pačių elementų porų R1=R2, R3=R4, C1=C2 verčių. Turėdamas tokias elementų vertes, multivibratorius generuos impulsus ir pauzes tarp vienodos trukmės impulsų. Pulso pasikartojimo dažnis labiau nustatomas pagal porų R1=R2 ir C1=C2 reikšmes. Impulsų ir pauzių trukmę galima valdyti LED blyksniais. Jei elementų porų lygybė pažeidžiama, multivibratorius tampa asimetriškas. Asimetrija pirmiausia atsiras dėl pulso trukmės ir pauzės trukmės skirtumo.

Multivibratorius sumontuotas ant dviejų tranzistorių, be to, norint parodyti multivibratoriaus veikimą, reikalingi keturi rezistoriai, du elektrolitiniai kondensatoriai ir du šviesos diodai. Dalių ir spausdintinės plokštės įsigijimo užduotis yra lengvai išsprendžiama. Čia yra nuoroda, skirta įsigyti paruoštą dalių rinkinį http://ali.pub/2bk9qh . Į komplektą įeina visos dalys, geros kokybės 28 mm x 30 mm spausdintinė plokštė, schema, laidų schema ir specifikacijų lapas. Dalių išdėstymo klaidų spausdintinės plokštės brėžinyje praktiškai nėra.

Multivibratoriaus dalių komplekto sudėtis

Pradėkime surinkti grandinę, darbui jums reikės mažos galios lituoklio, litavimo srauto, litavimo, šoninių pjaustytuvų ir baterijų. Grandinė paprasta, tačiau ji turi būti surinkta teisingai ir be klaidų.

1. Peržiūrėkite pakuotės turinį. Iššifruokite rezistorių reikšmes pagal spalvų kodą ir įdiekite jas ant plokštės.
2. Lituokite rezistorius ir nukąskite išsikišusius elektrodų likučius.
3. Elektrolitiniai kondensatoriai ant plokštės turi būti išdėstyti tam tikru būdu. Sujungimo schema ir brėžinys ant lentos padės teisingai išdėstyti. Elektrolitiniai kondensatoriai ant korpuso pažymėti neigiamu elektrodu, o teigiamas elektrodas yra šiek tiek ilgesnis. Neigiamo elektrodo vieta ant plokštės yra tamsesnėje kondensatoriaus simbolio dalyje.
4. Padėkite kondensatorius ant plokštės ir lituokite.
5. Tranzistorių išdėstymas plokštėje yra griežtai pagal raktą.
6. Šviesos diodai taip pat turi elektrodų poliškumą. Žiūrėti nuotrauką. Juos montuojame ir lituojame. Būkite atsargūs, kad neperkaistumėte šios dalies lituodami. LED2 pliusas yra arčiau rezistoriaus R4 (žr. vaizdo įrašą).

   Ant multivibratoriaus plokštės sumontuoti šviesos diodai

7. Lituokite maitinimo laidus pagal poliškumą ir įjunkite įtampą iš baterijų. Esant 3 voltų maitinimo įtampai, šviesos diodai įsijungė kartu. Po akimirkos nusivylimo buvo įjungta trijų baterijų įtampa, o šviesos diodai pradėjo mirksėti pakaitomis. Multivibratoriaus dažnis priklauso nuo maitinimo įtampos. Kadangi grandinė turėjo būti sumontuota žaisle, maitinamame 3 voltais, rezistoriai R1 ir R2 turėjo būti pakeisti 120 kOhm rezistoriais ir buvo pasiektas aiškus kintamasis mirksėjimas. Žiūrėti video įrašą.

LED blykstė – simetriškas multivibratorius

Simetriško multivibratoriaus grandinės pritaikymas yra labai platus. Multivibratorių grandinių elementai randami kompiuterinėse technologijose, radijo matavimo ir medicinos įrangoje.

Detalių rinkinį LED blyksnių surinkimui galite įsigyti žemiau esančioje nuorodoje http://ali.pub/2bk9qh . Jei norite rimtai praktikuoti nesudėtingų konstrukcijų litavimą, Meistras rekomenduoja įsigyti 9 komplektų komplektą, kuris labai sutaupys siuntimo išlaidas. Čia yra pirkimo nuoroda http://ali.pub/2bkb42 . Meistras surinko visus rinkinius ir jie pradėjo dirbti. Sėkmė ir litavimo įgūdžių augimas.

Multivibratorius yra bene populiariausias prietaisas tarp pradedančiųjų radijo mėgėjų. O visai neseniai teko vieno žmogaus prašymu vieną sudėti. Nors man tai jau neįdomu, vis tiek nepatingėjau ir sudariau gaminį į straipsnį pradedantiesiems. Gerai, kai vienoje medžiagoje yra visa surinkimo informacija. labai paprastas ir naudingas dalykas, nereikalaujantis derinimo ir leidžiantis vizualiai ištirti tranzistorių, rezistorių, kondensatorių ir šviesos diodų veikimo principus. Taip pat, jei įrenginys neveikia, išbandykite save kaip reguliatorių-derintuvą. Schema nėra nauja, ji pastatyta standartiniu principu, o dalių galima rasti bet kur. Jie yra labai dažni.

Schema

Dabar ko mums reikia iš radijo elementų surinkimui:

• 2 rezistoriai 1 kOhm
• 2 rezistoriai 33 kOhm
• 2 kondensatoriai 4,7 uF esant 16 voltų
• 2 KT315 tranzistoriai su bet kokiomis raidėmis
• 2 šviesos diodai 3-5 voltams
• 1 karūnos maitinimo šaltinis 9 voltai

Jei nerandate reikalingų dalių, nesijaudinkite. Ši grandinė nėra svarbi reitingams. Pakanka nustatyti apytiksles vertes, tai neturės įtakos visam darbui. Tai turi įtakos tik šviesos diodų ryškumui ir mirksėjimo dažniui. Mirksėjimo laikas tiesiogiai priklauso nuo kondensatorių talpos. Tranzistoriai gali būti montuojami panašiose mažos galios n-p-n konstrukcijose. Gaminame spausdintinę plokštę. Tekstolito gabalo dydis 40 x 40 mm, galite pasiimti su atsarga.

Spausdinamas failo formatas. kloti6 parsisiųsti. Kad montuojant būtų padaryta kuo mažiau klaidų, tekstolitui pritaikiau pozicinius žymėjimus. Tai padeda išvengti painiavos surinkimo metu ir suteikia grožiui bendrą vaizdą. Štai kaip atrodo paruošta spausdintinė plokštė, išgraviruota ir išgręžta:

Mes montuojame dalis pagal schemą, tai labai svarbu! Svarbiausia nepainioti tranzistorių ir šviesos diodų kontaktų. Litavimui taip pat reikia skirti pakankamai dėmesio.

Iš pradžių jis gali būti ne toks elegantiškas kaip pramoninis, bet to nebūtina. Svarbiausia užtikrinti gerą radijo elemento kontaktą su atspausdintu laidininku. Norėdami tai padaryti, prieš lituodami dalis turime skardinti. Sumontavus ir sulitavus komponentus dar kartą viską patikriname ir kanifoliją nuo plokštės nuvalome alkoholiu. Gatavas produktas turėtų atrodyti maždaug taip:

Jei viskas buvo padaryta teisingai, tada, kai įjungiama maitinimas, multivibratorius pradeda mirksėti. Šviesos diodų spalvą pasirenkate patys. Aiškumo dėlei siūlau pažiūrėti vaizdo įrašą.

Vaizdo įrašas su multivibratoriumi

Dabartinis mūsų „mirksinčių žibintų“ suvartojimas yra tik 7,3 mA. Tai leidžia šį egzempliorių maitinti iš " karūnos“ gana ilgą laiką. Apskritai viskas be rūpesčių ir informatyvu, o svarbiausia – nepaprastai paprasta! Linkiu jums sėkmės ir sėkmės jūsų darbuose! Parengė Daniil Goryachev ( Aleksas 1).

Aptarkite straipsnį SIMMETRINIS MULTIVIBRATORIUS šviesos diodams

Elektroniniai generatoriai: multivibratorius. Paskirtis, veikimo principas, taikymas.

Multivibratoriai

Multivibratorius yra beveik stačiakampio formos atsipalaidavimo osciliatorius. Tai dviejų pakopų rezistorių stiprintuvas su teigiamu grįžtamuoju ryšiu, kuriame kiekvienos pakopos išėjimas yra prijungtas prie kitos įvesties. Pats pavadinimas „multivibratorius“ kilęs iš dviejų žodžių: „multi“ - daug ir „vibratorius“ - virpesių šaltinis, nes multivibratoriaus virpesiuose yra daug harmonikų. Multivibratorius gali veikti savaiminio virpesio režimu, sinchronizacijos režimu ir budėjimo režimu. Savaiminio svyravimo režimu multivibratorius veikia kaip savaime sužadinamas generatorius, sinchronizacijos režimu multivibratorius iš išorės veikia sinchronizuojančia įtampa, kurios dažnis lemia impulsų dažnį, o budėjimo režimu veikia multivibratorius. kaip generatorius su išoriniu sužadinimu.

Multivibratorius savaiminio virpesių režimu

1 paveiksle pavaizduota labiausiai paplitusi multivibratoriaus grandinė, pagrįsta tranzistoriais su talpinėmis kolektoriaus-bazės jungtimis, o 2 paveiksle – grafikai, paaiškinantys jo veikimo principą. Multivibratorius susideda iš dviejų stiprinimo pakopų ant rezistorių. Kiekvienos pakopos išėjimas yra prijungtas prie kitos pakopos įvesties per jungtis C1 ir C2.

Ryžiai. 1 - Multivibratorius, pagrįstas tranzistoriais su talpinėmis kolektoriaus ir bazės jungtimis

Multivibratorius, kuriame tranzistoriai yra vienodi, o simetrinių elementų parametrai yra vienodi, vadinamas simetriniu. Abi jo svyravimų periodo dalys yra lygios, o darbo ciklas yra 2. Jei kas pamiršo, kas yra darbo ciklas, primenu: darbo ciklas yra pasikartojimo periodo ir impulso trukmės santykis Q = T ir /t ir . Darbo ciklo atvirkštinė vertė vadinama darbo ciklu. Taigi, jei yra parametrų skirtumų, tada multivibratorius bus asimetriškas.

Multivibratorius, veikiantis savaiminio virpesio režimu, turi dvi pusiausvyros būsenas, kai vienas iš tranzistorių yra soties režime, kitas – išjungimo režime ir atvirkščiai. Šios sąlygos nėra stabilios. Grandinės perėjimas iš vienos būsenos į kitą vyksta kaip lavina dėl gilaus PIC.

Ryžiai. 2 - Grafikai, paaiškinantys simetrinio multivibratoriaus veikimą

Tarkime, įjungus maitinimą, tranzistorius VT1 yra atidarytas ir prisotintas srovės, einančios per rezistorių R3. Jo kolektoriaus įtampa yra minimali. Kondensatorius C1 išsikrovęs. Tranzistorius VT2 uždarytas, o kondensatorius C2 kraunasi. Įtampa prie laidininko C1 linkusi į nulį, o potencialas tranzistoriaus VT2 bazėje palaipsniui tampa teigiamas ir VT2 pradeda atsidaryti. Jo kolektoriaus įtampa sumažėja ir kondensatorius C2 pradeda išsikrauti, tranzistorius VT1 užsidaro. Tada procesas kartojamas iki begalybės.

Grandinės parametrai turi būti tokie: R1=R4, R2=R3, C1=C2. Pulso trukmė nustatoma pagal formulę:

Pulso periodas nustatomas:

Na, norėdami nustatyti dažnį, turite padalyti vieną iš šio šūdo (žr. aukščiau).

Išėjimo impulsai imami iš vieno iš tranzistorių kolektoriaus, o iš kurio nesvarbu. Kitaip tariant, grandinėje yra du išėjimai.

Patobulinti iš tranzistoriaus kolektoriaus pašalinamų multivibratoriaus išėjimo impulsų formą galima į kolektoriaus grandines įtraukiant izoliavimo (atjungimo) diodus, kaip parodyta 3 paveiksle. Per šiuos diodus lygiagrečiai prijungiami papildomi rezistoriai R d1 ir R d2. kolektoriaus apkrovos.

Ryžiai. 3 - Multivibratorius su patobulinta išėjimo impulso forma

Šioje grandinėje uždarius vieną iš tranzistorių ir sumažinus kolektoriaus potencialą, užsidaro ir prie jo kolektoriaus prijungtas diodas, atjungdamas kondensatorių nuo kolektoriaus grandinės. Kondensatoriaus įkrovimas vyksta per papildomą rezistorių Rd, o ne per rezistorių kolektoriaus grandinėje, o išjungimo tranzistoriaus kolektoriaus potencialas beveik staigiai tampa lygus Ec. Maksimali impulsų frontų trukmė kolektoriaus grandinėse daugiausia lemia tranzistorių dažninės savybės.

Ši schema leidžia gauti beveik stačiakampio formos impulsus, tačiau jos trūkumai yra mažesnis maksimalus darbo ciklas ir neįmanoma sklandžiai reguliuoti svyravimų periodą.

4 paveiksle parodyta didelio greičio multivibratoriaus grandinė, užtikrinanti aukštą savaiminių virpesių dažnį.

Ryžiai. 4 - Greitas multivibratorius

Šioje grandinėje rezistoriai R2, R4 yra sujungti lygiagrečiai su kondensatoriais C1 ir C2, o rezistoriai R1, R3, R4, R6 sudaro įtampos daliklius, kurie stabilizuoja atviro tranzistoriaus bazinį potencialą (kai daliklio srovė yra didesnė nei bazinė srovė). Įjungus multivibratorių, sočiojo tranzistoriaus bazinė srovė kinta staigiau nei anksčiau aptartose grandinėse, todėl sutrumpėja krūvių rezorbcijos bazėje laikas ir pagreitėja tranzistoriaus išėjimas iš prisotinimo.

Laukia multivibratorius

Multivibratorius, veikiantis savaiminio virpesio režimu ir neturintis stabilios pusiausvyros būsenos, gali būti paverstas multivibratoriumi, turinčiu vieną stabilią ir vieną nestabilią padėtį. Tokios grandinės vadinamos budėjimo multivibratoriais arba vieno kadro multivibratoriais, vieno impulso multivibratoriais, atsipalaidavimo relėmis arba kipp relėmis. Grandinė iš stabilios būsenos į nestabilią perkeliama veikiant išoriniam trigerio impulsui. Grandinė kurį laiką išlieka nestabilioje padėtyje, priklausomai nuo jos parametrų, o vėliau automatiškai, staigiai grįžta į pradinę stabilią būseną.

Norėdami gauti budėjimo režimą multivibratoriuje, kurio grandinė parodyta Fig. 1, reikia išmesti keletą dalių ir jas pakeisti, kaip parodyta pav. 5.

Ryžiai. 5 – laukiantis multivibratorius

Pradinėje pastovioje būsenoje tranzistorius VT1 yra uždarytas. Kai į grandinės įvestį patenka pakankamos amplitudės teigiamas trigerio impulsas, per tranzistorių pradeda tekėti kolektoriaus srovė. Tranzistoriaus VT1 kolektoriaus įtampos pokytis per kondensatorių C2 perduodamas į tranzistoriaus VT2 pagrindą. Dėl PIC (per rezistorių R4) sustiprėja laviną primenantis procesas, dėl kurio užsidaro tranzistorius VT2 ir atsidaro tranzistorius VT1. Šioje nestabilios pusiausvyros būsenoje grandinė išlieka tol, kol kondensatorius C2 iškraunamas per rezistorių R2 ir laidųjį tranzistorių VT1. Po kondensatoriaus iškrovimo atsidaro tranzistorius VT2, o VT1 užsidaro ir grandinė grįžta į pradinę būseną.

Blokuojami generatoriai

Blokuojantis osciliatorius yra vienpakopis trumpalaikių impulsų relaksacinis generatorius su stipriu indukciniu teigiamu grįžtamuoju ryšiu, kurį sukuria impulsinis transformatorius. Blokuojančio generatoriaus generuojami impulsai turi didelį kilimo ir kritimo statumą ir yra beveik stačiakampio formos. Impulso trukmė gali svyruoti nuo kelių dešimčių ns iki kelių šimtų mikrosekundžių. Paprastai blokuojantis generatorius veikia didelio darbo ciklo režimu, ty impulsų trukmė yra daug mažesnė nei jų pasikartojimo periodas. Darbo ciklas gali būti nuo kelių šimtų iki dešimčių tūkstančių. Tranzistorius, ant kurio sumontuotas blokavimo generatorius, atsidaro tik impulsų generavimo laikui, o visą likusį laiką yra uždarytas. Todėl, esant dideliam darbo ciklui, laikas, per kurį tranzistorius yra atidarytas, yra daug trumpesnis nei laikas, per kurį jis yra uždarytas. Tranzistoriaus šiluminis režimas priklauso nuo vidutinės kolektoriuje išsklaidytos galios. Dėl didelio blokavimo osciliatoriaus darbo ciklo mažos ir vidutinės galios impulsų metu galima gauti labai didelę galią.

Esant dideliam darbo ciklui, blokuojantis generatorius veikia labai ekonomiškai, nes tranzistorius sunaudoja energiją iš maitinimo šaltinio tik per trumpą impulsų susidarymo laiką. Kaip ir multivibratorius, blokuojantis osciliatorius gali veikti savaiminio virpesio, budėjimo ir sinchronizavimo režimais.

Savaime svyruojantis režimas

Blokuojančius generatorius galima surinkti naudojant tranzistorius, sujungtus į grandinę su OE arba į grandinę su OB. Dažniau naudojama grandinė su OE, nes leidžia gauti geresnę generuojamų impulsų formą (trumpesnis kilimo laikas), nors grandinė su OB yra stabilesnė tranzistoriaus parametrų pokyčių atžvilgiu.

Blokuojančio generatoriaus grandinė parodyta fig. 1.

Ryžiai. 1 - blokuojantis generatorius

Blokavimo generatoriaus veikimą galima suskirstyti į du etapus. Pirmoje pakopoje, kuri užima didžiąją dalį virpesių periodo, tranzistorius uždaromas, o antrajame – atviras ir susidaro impulsas. Tranzistoriaus uždara būsena pirmajame etape palaikoma kondensatoriaus C1 įtampa, įkraunama bazine srove generuojant ankstesnį impulsą. Pirmajame etape kondensatorius lėtai iškraunamas per didelę rezistoriaus R1 varžą, sukuriant potencialą, artimą nuliui, tranzistoriaus VT1 bazėje ir jis lieka uždarytas.

Kai įtampa prie pagrindo pasiekia tranzistoriaus atsidarymo slenkstį, jis atsidaro ir srovė pradeda tekėti per transformatoriaus T kolektoriaus apviją I. Tokiu atveju II pagrindo apvijoje indukuojama įtampa, kurios poliškumas turi būti toks, kad bazėje susidarytų teigiamas potencialas. Jei I ir II apvijos prijungtos neteisingai, blokavimo generatorius negeneruos. Tai reiškia, kad vienos iš apvijų galus, nesvarbu, kuri iš jų, reikia sukeisti.

MULTIVIBRATORIAUS

Multivibratorius. Esu tikras, kad daugelis žmonių pradėjo savo radijo mėgėjų veiklą pagal šią schemą.Tai taip pat buvo mano pirmoji schema - faneros gabalas, skylės išmuštos vinimis, dalių laidai buvo susukti viela nesant lituoklio.Ir viskas pavyko puikiai!

Šviesos diodai naudojami kaip apkrova. Kai multivibratorius veikia, šviesos diodai persijungia.

Surinkimui reikia mažiausiai dalių. Štai sąrašas:

1. - Rezistoriai 500 omų - 2 vnt
2. - Rezistoriai 10 kOhm - 2 vnt
3. - Elektrolitinis kondensatorius 1 uF 16 voltų - 2 vnt
4. - Tranzistorius KT972A - 2 vnt (tiks ir KT815 arba KT817), galimas ir KT315, jei srovė ne didesnė nei 25mA.
5. - LED - bet kokie 2 vnt
6. - Maitinimas nuo 4,5 iki 15 voltų.

Paveikslėlyje pavaizduotas vienas šviesos diodas kiekviename kanale, tačiau kelis galima prijungti lygiagrečiai. Arba serijiniu būdu (5 dalių grandinė), bet tada maitinimo šaltinis yra ne mažesnis kaip 15 voltų.

KT972A tranzistoriai yra sudėtiniai tranzistoriai, tai yra, jų korpuse yra du tranzistoriai, jie yra labai jautrūs ir gali atlaikyti didelę srovę be šilumos kriauklės.

Norint atlikti eksperimentus, nereikia gaminti spausdintinės plokštės, viską galite surinkti naudodami paviršių montuojamą instaliaciją. Lituoti kaip parodyta nuotraukose.

Brėžiniai yra specialiai pagaminti iš skirtingų kampų ir galite išsamiai išnagrinėti visas montavimo detales.

Šiame straipsnyje kalbėsime apie multivibratorių, kaip jis veikia, kaip prijungti apkrovą prie multivibratoriaus ir tranzistoriaus simetrinio multivibratoriaus apskaičiavimą.

Multivibratorius yra paprastas stačiakampis impulsų generatorius, veikiantis savaiminio osciliatoriaus režimu. Norėdami jį valdyti, jums reikia tik maitinimo iš baterijos ar kito maitinimo šaltinio. Panagrinėkime paprasčiausią simetrišką multivibratorių, naudojantį tranzistorius. Jo schema parodyta paveikslėlyje. Multivibratorius gali būti sudėtingesnis priklausomai nuo atliekamų būtinų funkcijų, tačiau visi paveikslėlyje pateikti elementai yra privalomi, be jų multivibratorius neveiks.

Simetrinio multivibratoriaus veikimas pagrįstas kondensatorių įkrovimo-iškrovimo procesais, kurie kartu su rezistoriais sudaro RC grandines.

Apie tai, kaip veikia RC grandinės, rašiau anksčiau savo straipsnyje Kondensatorius, kurį galite perskaityti mano svetainėje. Internete, jei randi medžiagos apie simetrinį multivibratorių, ji pateikiama trumpai ir nesuprantamai. Ši aplinkybė pradedantiesiems radijo mėgėjams neleidžia nieko suprasti, o tik padeda patyrusiems elektronikos inžinieriams ką nors prisiminti. Vieno iš savo svetainės lankytojų prašymu nusprendžiau panaikinti šią spragą.

Kaip veikia multivibratorius?

Pradiniu maitinimo momentu kondensatoriai C1 ir C2 išsikrauna, todėl jų srovės varža maža. Mažas kondensatorių pasipriešinimas lemia „greitą“ tranzistorių atidarymą, kurį sukelia srovės srautas:

— VT2 išilgai kelio (rodoma raudonai): „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R1 > maža iškrauto C1 varža > bazės ir emiterio jungtis VT2 > — maitinimo šaltinis“;

— VT1 išilgai kelio (parodyta mėlyna spalva): „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R4 > maža iškrauto C2 varža > bazės ir emiterio jungtis VT1 > — maitinimo šaltinis“.

Tai yra „nestabilus“ multivibratoriaus veikimo režimas. Tai trunka labai trumpai, lemia tik tranzistorių greitis. Ir nėra dviejų tranzistorių, kurių parametrai būtų visiškai identiški. Kuris tranzistorius atsidarys greičiau, liks atviras – „laimėtojas“. Tarkime, kad mūsų diagramoje tai yra VT2. Tada per mažą išsikrovusio kondensatoriaus C2 varžą ir mažą kolektoriaus-emiterio jungties VT2 varžą tranzistoriaus VT1 bazė bus trumpai sujungta su emitteriu VT1. Dėl to tranzistorius VT1 bus priverstas užsidaryti - „tapti nugalėtas“.

Kadangi tranzistorius VT1 uždarytas, „greitas“ kondensatoriaus C1 įkrovimas vyksta kelyje: „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R1 > maža iškrauto C1 varža > bazės ir emiterio sankryža VT2 > — maitinimo šaltinis“. Šis įkrovimas atsiranda beveik iki maitinimo šaltinio įtampos.

Tuo pačiu metu kondensatorius C2 pakraunamas atvirkštinio poliškumo srove: „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R3 > maža iškrauto C2 varža > kolektoriaus-emiterio jungtis VT2 > — maitinimo šaltinis“. Įkrovimo trukmė nustatoma pagal R3 ir C2 reitingus. Jie nustato laiką, kai VT1 yra uždaroje būsenoje.

Kai kondensatorius C2 įkraunamas iki įtampos, maždaug lygios 0,7–1,0 volto įtampai, jo varža padidės ir tranzistorius VT1 atsidarys, kai įtampa tiekiama kelyje: „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R3 > bazės-emiterio jungtis VT1 > - maitinimo šaltinis. Tokiu atveju įkrauto kondensatoriaus C1 įtampa per atvirą kolektoriaus-emiterio jungtį VT1 bus nukreipta į tranzistoriaus VT2 emiterio-bazės jungtį su atvirkštiniu poliškumu. Dėl to VT2 užsidarys, o srovė, kuri anksčiau ėjo per atvirą kolektoriaus-emiterio jungtį VT2, tekės per grandinę: „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R4 > maža varža C2 > bazės-emiterio jungtis VT1 > — maitinimo šaltinis. “ Ši grandinė greitai įkraus kondensatorių C2. Nuo šio momento prasideda „pastovios būsenos“ savaiminio generavimo režimas.

Simetriško multivibratoriaus veikimas „pastovios būsenos“ generavimo režimu

Prasideda pirmasis multivibratoriaus veikimo (svyravimo) pusciklas.

Kai tranzistorius VT1 atidarytas ir VT2 uždarytas, kaip ką tik rašiau, kondensatorius C2 greitai įkraunamas (nuo 0,7...1,0 voltų vieno poliškumo įtampos iki priešingo poliškumo maitinimo šaltinio įtampos) palei grandinę. : „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R4 > maža varža C2 > bazės ir emiterio jungtis VT1 > - maitinimo šaltinis“. Be to, kondensatorius C1 lėtai įkraunamas (nuo vieno poliškumo maitinimo šaltinio įtampos iki 0,7...1,0 volto priešingo poliškumo) grandinėje: „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R2 > dešinė plokštė C1 > kairė plokštė C1 > tranzistoriaus VT1 kolektoriaus ir emiterio jungtis > - - maitinimo šaltinis.

Kai dėl C1 įkrovimo VT2 bazės įtampa pasiekia +0,6 volto vertę, palyginti su VT2 emitteriu, tranzistorius atsidarys. Todėl įkrauto kondensatoriaus C2 įtampa per atvirą kolektoriaus-emiterio jungtį VT2 bus nukreipta į tranzistoriaus VT1 emiterio-bazės jungtį atvirkštiniu poliškumu. VT1 bus uždarytas.

Prasideda antrasis multivibratoriaus veikimo pusciklas (svyravimas).

Kai tranzistorius VT2 atidarytas ir VT1 uždarytas, kondensatorius C1 greitai įkraunamas (nuo 0,7...1,0 voltų vieno poliškumo įtampos iki priešingo poliškumo maitinimo šaltinio įtampos): „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R1 > maža varža C1 > bazinė emiterio jungtis VT2 > - maitinimo šaltinis. Be to, kondensatorius C2 lėtai įkraunamas (nuo vieno poliškumo maitinimo šaltinio įtampos iki 0,7...1,0 volto priešingo poliškumo) grandinėje: „dešinė C2 plokštė > kolektoriaus-emiterio jungtis tranzistorius VT2 > - maitinimo šaltinis > + šaltinio maitinimas > rezistorius R3 > kairioji plokštė C2". Kai įtampa VT1 bazėje pasieks +0,6 volto, palyginti su VT1 emitteriu, tranzistorius atsidarys. Todėl įkrauto kondensatoriaus C1 įtampa per atvirą kolektoriaus-emiterio jungtį VT1 bus nukreipta į tranzistoriaus VT2 emiterio-bazės jungtį su atvirkštiniu poliškumu. VT2 užsidarys. Šiuo metu baigiasi antrasis multivibratoriaus virpesių pusciklas ir vėl prasideda pirmasis pusciklas.

Procesas kartojamas tol, kol multivibratorius atjungiamas nuo maitinimo šaltinio.

Krovinio prijungimo prie simetrinio multivibratoriaus metodai

Stačiakampiai impulsai pašalinami iš dviejų simetrinio multivibratoriaus taškų– tranzistoriniai kolektoriai. Kai viename kolektorius yra „didelis“ potencialas, tada kitame kolektorius yra „mažas“ potencialas (jo nėra), ir atvirkščiai - kai viename išėjime yra „mažas“ potencialas, tada yra „didelis“ potencialas. Tai aiškiai parodyta žemiau esančioje laiko diagramoje.

Multivibratoriaus apkrova turi būti jungiama lygiagrečiai su vienu iš kolektoriaus rezistorių, bet jokiu būdu ne lygiagrečiai su kolektoriaus-emiterio tranzistoriaus jungtimi. Negalite apeiti tranzistoriaus su apkrova. Jei ši sąlyga nebus įvykdyta, tada pasikeis mažiausiai impulsų trukmė, o maksimaliai multivibratorius neveiks. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta, kaip teisingai prijungti apkrovą ir kaip to nedaryti.

Kad apkrova nepaveiktų paties multivibratoriaus, jis turi turėti pakankamą įėjimo varžą. Šiuo tikslu dažniausiai naudojamos buferinės tranzistorių pakopos.

Pavyzdys rodo mažos varžos dinaminės galvutės prijungimas prie multivibratoriaus. Papildomas rezistorius padidina buferinės pakopos įėjimo varžą ir taip pašalina buferinės pakopos įtaką multivibratoriaus tranzistoriui. Jo vertė turi būti ne mažesnė kaip 10 kartų didesnė už kolektoriaus rezistoriaus vertę. Dviejų tranzistorių sujungimas „sudėtinėje tranzistoriaus“ grandinėje žymiai padidina išėjimo srovę. Šiuo atveju teisinga buferinės pakopos bazinio emiterio grandinę jungti lygiagrečiai su multivibratoriaus kolektoriaus rezistoriumi, o ne lygiagrečiai su multivibratoriaus tranzistoriaus kolektoriaus-emiterio jungtimi.

Didelės varžos dinaminei galvutei prijungti prie multivibratoriaus buferinės pakopos nereikia. Vietoj vieno iš kolektoriaus rezistorių prijungiama galvutė. Vienintelė sąlyga, kuri turi būti įvykdyta, yra ta, kad srovė, tekanti per dinaminę galvutę, neturi viršyti maksimalios tranzistoriaus kolektoriaus srovės.

Jei norite prie multivibratoriaus prijungti paprastus šviesos diodus– padaryti „mirksinčią šviesą“, tada buferinės kaskados tam nereikalingos. Jie gali būti nuosekliai sujungti su kolektoriaus rezistoriais. Taip yra dėl to, kad šviesos diodo srovė yra maža, o įtampos kritimas joje veikimo metu yra ne didesnis kaip vienas voltas. Todėl jie neturi jokios įtakos multivibratoriaus veikimui. Tiesa, tai negalioja itin ryškiems šviesos diodams, kurių darbinė srovė didesnė, o įtampos kritimas gali būti nuo 3,5 iki 10 voltų. Tačiau šiuo atveju yra išeitis - padidinkite maitinimo įtampą ir naudokite didelės galios tranzistorius, užtikrinančius pakankamą kolektoriaus srovę.

Atkreipkite dėmesį, kad oksidiniai (elektrolitiniai) kondensatoriai su teigiamais kontaktais yra prijungti prie tranzistorių kolektorių. Taip yra dėl to, kad ant bipolinių tranzistorių bazių įtampa nepakyla virš 0,7 volto, palyginti su emitteriu, o mūsų atveju emiteriai yra maitinimo šaltinio minusas. Tačiau tranzistorių kolektoriuose įtampa keičiasi beveik nuo nulio iki maitinimo šaltinio įtampos. Oksidiniai kondensatoriai negali atlikti savo funkcijos, kai yra prijungti naudojant atvirkštinį poliškumą. Natūralu, kad jei naudojate kitokios struktūros tranzistorius (ne N-P-N, o P-N-P struktūras), tada, be maitinimo šaltinio poliškumo keitimo, reikia pasukti šviesos diodus su katodais „grandinėje aukštyn“, o kondensatorius. su pliusais prie tranzistorių bazių.

Išsiaiškinkime tai dabar Kokie multivibratoriaus elementų parametrai lemia multivibratoriaus išėjimo sroves ir generavimo dažnį?

Ką įtakoja kolektoriaus rezistorių vertės? Kai kuriuose vidutiniuose interneto straipsniuose mačiau, kad kolektoriaus rezistorių vertės neturi didelės įtakos multivibratoriaus dažniui. Visa tai yra visiška nesąmonė! Jei multivibratorius yra teisingai apskaičiuotas, šių rezistorių verčių nuokrypis daugiau nei penkis kartus nuo apskaičiuotos vertės nepakeis multivibratoriaus dažnio. Svarbiausia, kad jų varža būtų mažesnė nei bazinių rezistorių, nes kolektoriaus rezistoriai užtikrina greitą kondensatorių įkrovimą. Tačiau, kita vertus, kolektorių rezistorių vertės yra pagrindinės skaičiuojant energijos suvartojimą iš maitinimo šaltinio, kurio vertė neturėtų viršyti tranzistorių galios. Jei pažiūrėtumėte, teisingai prijungus, jie net neturi tiesioginės įtakos multivibratoriaus išėjimo galiai. Tačiau trukmę tarp perjungimų (multivibratoriaus dažnį) lemia „lėtas“ kondensatorių įkrovimas. Įkrovimo laikas nustatomas pagal RC grandinių – bazinių rezistorių ir kondensatorių (R2C1 ir R3C2) – nominalus.

Multivibratorius, nors ir vadinamas simetrišku, reiškia tik jo konstrukcijos grandinę ir gali generuoti tiek simetriškus, tiek asimetrinius išėjimo impulsus. VT1 kolektoriaus impulso trukmė (aukštas lygis) nustatomas pagal R3 ir C2 reitingus, o VT2 kolektoriaus impulso trukmė (aukštas lygis) – pagal R2 ir C1 reitingus.

Kondensatorių įkrovimo trukmė nustatoma pagal paprastą formulę, kur Tau- impulso trukmė sekundėmis, R- rezistoriaus varža omais, SU– Faradų kondensatoriaus talpa:

Taigi, jei dar nepamiršote, kas buvo parašyta šiame straipsnyje keliomis pastraipomis anksčiau:

Jei yra lygybė R2=R3 Ir C1=C2, multivibratoriaus išėjimuose bus „vingiuotas“ - stačiakampiai impulsai, kurių trukmė lygi pauzėms tarp impulsų, kurias matote paveikslėlyje.

Visas multivibratoriaus virpesių laikotarpis yra T lygi impulso ir pauzės trukmės sumai:

Virpesių dažnis F(Hz), susijęs su periodu T(s) per santykį:

Paprastai, jei internete yra kokių nors radijo grandinių skaičiavimų, jie yra menki. Štai kodėl Pagal pavyzdį apskaičiuokime simetrinio multivibratoriaus elementus .

Kaip ir bet kurios tranzistoriaus pakopos, skaičiavimas turi būti atliekamas nuo galo - išvesties. O išėjime turime buferinę pakopą, tada yra kolektoriaus rezistoriai. Kolektorių rezistoriai R1 ir R4 atlieka tranzistorių apkrovimo funkciją. Kolektoriaus rezistoriai neturi įtakos generavimo dažniui. Jie apskaičiuojami pagal pasirinktų tranzistorių parametrus. Taigi pirmiausia apskaičiuojame kolektoriaus rezistorius, tada bazinius rezistorius, tada kondensatorius ir tada buferinę pakopą.

Tranzistoriaus simetrinio multivibratoriaus skaičiavimo tvarka ir pavyzdys

Pradiniai duomenys:

Maitinimo įtampa Ui.p. = 12 V.

Reikalingas multivibratoriaus dažnis F = 0,2 Hz (T = 5 sekundės), o impulso trukmė lygi 1 (viena sekundė.

Kaip apkrova naudojama automobilio kaitrinė lemputė. 12 voltų, 15 vatų.

Kaip atspėjote, apskaičiuosime „mirksinčią lemputę“, kuri mirksės kartą per penkias sekundes, o švytėjimo trukmė bus 1 sekundė.

Tranzistorių pasirinkimas multivibratoriui. Pavyzdžiui, pas mus sovietmečiu dažniausiai naudojami tranzistoriai KT315G.

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

Buferinės pakopos tranzistoriai parenkami pagal apkrovos srovę.

Kad diagrama nebūtų pavaizduota du kartus, aš jau pasirašiau diagramos elementų reikšmes. Jų apskaičiavimas pateiktas toliau Sprendime.

Sprendimas:

1. Visų pirma, jūs turite suprasti, kad tranzistoriaus veikimas esant didelėms srovėms perjungimo režimu yra saugesnis pačiam tranzistoriui nei veikti stiprinimo režimu. Todėl nereikia skaičiuoti perėjimo būsenos galios kintamo signalo praėjimo per statinio tranzistoriaus režimo veikimo tašką „B“ momentais - perėjimu iš atviros būsenos į uždarą būseną ir atgal. . Impulsinėms grandinėms, pastatytoms ant bipolinių tranzistorių, galia paprastai apskaičiuojama atviros būsenos tranzistoriams.

Pirmiausia nustatome didžiausią tranzistorių galios išsklaidymą, kuris turėtų būti 20 procentų mažesnis (koeficientas 0,8) nei didžiausia tranzistoriaus galia, nurodyta informaciniame knygoje. Bet kodėl mums reikia multivibratorių įstumti į tvirtą didelių srovių sistemą? Ir net padidinus galią energijos suvartojimas iš maitinimo šaltinio bus didelis, tačiau naudos bus mažai. Todėl, nustatę didžiausią tranzistorių galios sklaidą, sumažinsime jį 3 kartus. Tolesnis galios išsklaidymo mažinimas yra nepageidautinas, nes multivibratoriaus, pagrįsto dvipoliais tranzistoriais, veikimas mažos srovės režimu yra "nestabilus" reiškinys. Jei maitinimo šaltinis naudojamas ne tik multivibratoriui arba jis nėra visiškai stabilus, multivibratoriaus dažnis taip pat „plauks“.

Nustatome didžiausią galios sklaidą: Pdis.max = 0,8 * Pmax = 0,8 * 150 mW = 120 mW

Nustatome vardinę išsklaidytą galią: Pdis.nom. = 120 / 3 = 40 mW

2. Nustatykite kolektoriaus srovę atviroje būsenoje: Ik0 = Pdis.nom. / Ui.p. = 40mW / 12V = 3,3mA

Paimkime tai kaip didžiausią kolektoriaus srovę.

3. Raskime kolektoriaus apkrovos varžos ir galios reikšmę: Rk.total = Ui.p./Ik0 = 12V/3,3mA = 3,6 kOhm

Mes pasirenkame rezistorius iš esamo vardinio diapazono, kuris yra kuo artimesnis 3,6 kOhm. Vardinės rezistorių serijos nominali vertė yra 3,6 kOhm, todėl pirmiausia apskaičiuojame multivibratoriaus kolektoriaus rezistorių R1 ir R4 vertę: Rк = R1 = R4 = 3,6 kOhm.

Kolektoriaus rezistorių R1 ir R4 galia lygi tranzistorių vardinei galios sklaidai Pras.nom. = 40 mW. Naudojame rezistorius, kurių galia viršija nurodytą Pras.nom. - tipas MLT-0.125.

4. Pereikime prie pagrindinių rezistorių R2 ir R3 skaičiavimo. Jų įvertinimas nustatomas pagal tranzistorių h21 stiprinimą. Tuo pačiu metu, kad multivibratorius veiktų patikimai, varžos vertė turi būti diapazone: 5 kartus didesnė už kolektoriaus rezistorių varžą ir mažesnė už gaminį Rк * h21. Mūsų atveju Rmin = 3,6 * 5 = 18 kOhm, o Rmax = 3,6 * 50 = 180 kOhm

Taigi pasipriešinimo Rb vertės (R2 ir R3) gali būti 18...180 kOhm diapazone. Pirmiausia pasirenkame vidutinę vertę = 100 kOhm. Bet tai nėra galutinis, nes turime pateikti reikiamą multivibratoriaus dažnį, o kaip jau rašiau anksčiau, multivibratoriaus dažnis tiesiogiai priklauso nuo bazinių rezistorių R2 ir R3, taip pat nuo kondensatorių talpos.

5. Apskaičiuokite kondensatorių C1 ir C2 talpas ir, jei reikia, perskaičiuokite R2 ir R3 reikšmes.

Kondensatoriaus C1 talpos ir rezistoriaus R2 varžos reikšmės lemia kolektoriaus VT2 išėjimo impulso trukmę. Būtent šio impulso metu mūsų lemputė turėtų užsidegti. Ir tokiomis sąlygomis pulso trukmė buvo nustatyta 1 sekundei.

Nustatykime kondensatoriaus talpą: C1 = 1 sek / 100 kOhm = 10 µF

Į vardinį diapazoną įeina 10 μF talpos kondensatorius, todėl mums tinka.

Kondensatoriaus C2 talpos ir rezistoriaus R3 varžos reikšmės lemia kolektoriaus VT1 išėjimo impulso trukmę. Būtent šio impulso metu VT2 kolektoriaus „pauzė“ ir mūsų lemputė neturėtų užsidegti. O tokioje būsenoje buvo nurodytas visas 5 sekundžių periodas su 1 sekundės impulso trukme. Todėl pauzės trukmė yra 5 sekundės – 1 sekundė = 4 sekundės.

Pakeitę įkrovimo trukmės formulę, mes Nustatykime kondensatoriaus talpą: C2 = 4 sek / 100 kOhm = 40 µF

40 μF talpos kondensatorius neįeina į vardinį diapazoną, todėl mums netinka, o mes paimsime kuo artimesnį 47 μF talpos kondensatorių. Tačiau, kaip suprantate, „pauzės“ laikas taip pat pasikeis. Kad taip nenutiktų, mes Perskaičiuokime rezistoriaus R3 varžą pagal pauzės trukmę ir kondensatoriaus C2 talpą: R3 = 4 sek. / 47 µF = 85 kOhm

Pagal nominalią seriją artimiausia rezistoriaus varžos vertė yra 82 kOhm.

Taigi, mes gavome multivibratoriaus elementų vertes:

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

6. Apskaičiuokite buferinės pakopos rezistoriaus R5 reikšmę.

Siekiant pašalinti įtaką multivibratoriui, papildomo ribojančio rezistoriaus R5 varža parenkama bent 2 kartus didesnė už kolektoriaus rezistoriaus R4 varžą (o kai kuriais atvejais ir daugiau). Jo atsparumas kartu su emiterio-bazės jungčių VT3 ir VT4 varža šiuo atveju neturės įtakos multivibratoriaus parametrams.

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

Pagal nominalią seriją artimiausias rezistorius yra 7,5 kOhm.

Kai rezistoriaus vertė R5 = 7,5 kOhm, buferio pakopos valdymo srovė bus lygi:

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

Be to, kaip jau rašiau anksčiau, multivibratorių tranzistorių kolektoriaus apkrovos įvertinimas neturi įtakos jo dažniui, todėl jei tokio rezistoriaus neturite, tuomet galite jį pakeisti kitu „artimu“ (5 ... 9 kOhm). ). Geriau, jei tai yra mažėjimo kryptimi, kad buferinėje pakopoje nesumažėtų valdymo srovė. Tačiau atminkite, kad papildomas rezistorius yra papildoma apkrova multivibratoriaus tranzistoriui VT2, todėl per šį rezistorių tekanti srovė sudaro kolektoriaus rezistoriaus R4 srovę ir yra apkrova tranzistoriui VT2: Iš viso = Ik + Icontrol. = 3,3 mA + 1,44 mA = 4,74 mA

Bendra tranzistoriaus VT2 kolektoriaus apkrova yra normaliose ribose. Jei ji viršija didžiausią kolektoriaus srovę, nurodytą žinyne ir padaugintą iš koeficiento 0,8, padidinkite varžą R4, kol apkrovos srovė pakankamai sumažės, arba naudokite galingesnį tranzistorių.

7. Mes turime tiekti srovę elektros lemputei In = Рн / Ui.p. = 15 W / 12 V = 1,25 A

Tačiau buferinės pakopos valdymo srovė yra 1,44 mA. Multivibratoriaus srovė turi būti padidinta dydžiu, lygiu santykiu:

Į / Icontrol = 1,25A / 0,00144A = 870 kartų.

Kaip tai padaryti? Dideliam išėjimo srovės sustiprinimui naudokite tranzistorių kaskadas, sukurtas pagal "sudėtinio tranzistoriaus" grandinę. Pirmasis tranzistorius dažniausiai yra mažos galios (naudosime KT361G), turi didžiausią stiprinimą, o antrasis turi užtikrinti pakankamą apkrovos srovę (imkime ne mažiau įprastą KT814B). Tada jų perdavimo koeficientai h21 dauginami. Taigi, tranzistoriui KT361G h21>50, o tranzistoriui KT814B h21=40. Ir bendras šių tranzistorių, sujungtų pagal „sudėtinio tranzistoriaus“ grandinę, perdavimo koeficientas: h21 = 50 * 40 = 2000. Šis skaičius yra didesnis nei 870, todėl šių tranzistorių visiškai pakanka valdyti lemputę.

Na, tai viskas!