Basit ve etkili şemalardan oluşan bir seçki. Transistörlerdeki multivibratörler Transistörlerdeki multivibratör diyagramı çalışma prensibi

LED flaşör veya simetrik bir multivibratörün kendi ellerinizle nasıl monte edileceği. Simetrik bir multivibratörün devresi elektronik kulüplerinde incelenmeli ve toplanmalıdır. Multivibratör devresi en ünlülerden biridir ve çeşitli elektronik tasarımlarda sıklıkla kullanılır. Simetrik bir multivibratör, çalışma sırasında dikdörtgene yaklaşan şekilde salınımlar üretir. Multivibratörün basitliği tasarımından kaynaklanmaktadır - yalnızca iki transistör ve birkaç ek elemandan oluşur. Sihirbaz sizi ilk elektronik LED flaşör devrenizi kurmaya davet ediyor. Arıza durumunda hayal kırıklığına uğramamak için, aşağıda bir multivibratör LED flaşörün fotoğraf ve video çizimleriyle montajına ilişkin ayrıntılı adım adım talimatlar verilmiştir.

Bir LED flaşörü kendi ellerinizle nasıl monte edebilirsiniz?

Küçük bir teori. Bir multivibratör, esasen, VT1 ve VT2 transistörleri üzerinde, VT2 ve VT1 transistörleri üzerindeki amplifikasyon aşamaları arasında bir elektrolitik kapasitör C2 aracılığıyla pozitif bir geri besleme devresine sahip iki aşamalı bir amplifikatördür. Bu geri besleme devreyi bir osilatöre dönüştürür. Simetrik multivibratör adı, R1=R2, R3=R4, C1=C2 eleman çiftlerinin aynı değerlerinden kaynaklanmaktadır. Elementlerin bu değerleri ile multivibratör, eşit süreli darbeler arasında darbeler ve duraklamalar üretecektir. Darbe tekrarlama hızı, büyük ölçüde R1=R2 ve C1=C2 çiftlerinin değerleri ile ayarlanır. Darbelerin ve duraklamaların süresi LED flaşlarla kontrol edilebilir. Eleman çiftlerinin eşitliği ihlal edilirse multivibratör asimetrik hale gelir. Asimetri öncelikle nabız süresi ile duraklama süresi arasındaki farktan kaynaklanacaktır.

Multivibratör iki transistör üzerine monte edilmiştir; ayrıca multivibratörün çalışmasını belirtmek için dört direnç, iki elektrolitik kapasitör ve iki LED gereklidir. Parça ve baskılı devre kartı satın alma görevi kolayca çözülür. Hazır parça setini satın almak için bir bağlantı burada http://ali.pub/2bk9qh . Kit tüm parçaları, kaliteli 28mm x 30mm baskılı devre kartını, şemayı, bağlantı şemasını ve teknik özellikler sayfasını içerir. Baskılı devre kartı çizimindeki parçaların konumunda neredeyse hiç hata yoktur.

Multivibratör parça kitinin bileşimi

Devreyi kurmaya başlayalım, iş için düşük güçlü bir havya, lehim akısı, lehim, yan kesiciler ve pillere ihtiyacınız olacak. Devre basittir ancak doğru ve hatasız bir şekilde monte edilmesi gerekir.

1. Paketin içeriğini inceleyin. Direnç değerlerini renk koduna göre deşifre edip karta monte edin.
2. Dirençleri lehimleyin ve elektrotların çıkıntılı kalıntılarını ısırın.
3. Elektrolitik kondansatörlerin kart üzerine belirli bir şekilde yerleştirilmesi gerekmektedir. Kart üzerindeki bağlantı şeması ve çizim, doğru yerleştirme konusunda size yardımcı olacaktır. Elektrolitik kapasitörler gövde üzerinde negatif bir elektrotla işaretlenmiştir ve pozitif elektrot biraz daha uzundur. Negatif elektrotun kart üzerindeki konumu kapasitör sembolünün gölgeli kısmındadır.
4. Kondansatörleri tahtaya yerleştirin ve lehimleyin.
5. Transistörlerin kart üzerindeki yerleşimi kesinlikle anahtara göredir.
6. LED'lerin ayrıca elektrot polaritesi vardır. Fotoğrafı gör. Bunları kurup lehimliyoruz. Lehimleme sırasında bu parçanın aşırı ısınmamasına dikkat edin. LED2'nin artısı R4 direncine daha yakın bulunur (videoya bakın).

   LED'ler multivibratör kartına monte edilmiştir

7. Güç iletkenlerini kutuplarına göre lehimleyin ve akülerden voltaj uygulayın. 3 Volt besleme voltajında ​​\u200b\u200bLED'ler birlikte yandı. Bir anlık hayal kırıklığının ardından üç aküden voltaj uygulandı ve LED'ler dönüşümlü olarak yanıp sönmeye başladı. Multivibratörün frekansı besleme voltajına bağlıdır. Devre 3 Volt ile çalışan bir oyuncağa kurulacağından, R1 ve R2 dirençlerinin 120 kOhm değerindeki dirençlerle değiştirilmesi gerekiyordu ve net bir şekilde dönüşümlü yanıp sönme sağlandı. Videoyu izle.

LED flaşör - simetrik multivibratör

Simetrik multivibratör devresinin uygulama alanı oldukça geniştir. Multivibratör devrelerinin elemanları bilgisayar teknolojisinde, radyo ölçümlerinde ve tıbbi ekipmanlarda bulunur.

LED flaşörlerin montajı için bir parça seti aşağıdaki bağlantıdan satın alınabilir http://ali.pub/2bk9qh . Basit yapıları lehimleme konusunda ciddi pratik yapmak istiyorsanız, Master 9 setlik bir set satın almanızı önerir; bu da nakliye maliyetlerinizden büyük ölçüde tasarruf etmenizi sağlar. İşte satın alma linki http://ali.pub/2bkb42 . Usta tüm setleri topladı ve çalışmaya başladılar. Lehimlemede başarı ve becerilerin büyümesi.

Multivibratör belki de yeni başlayan radyo amatörleri arasında en popüler cihazdır. Ve yakın zamanda bir kişinin isteği üzerine bir tane oluşturmak zorunda kaldım. Artık bununla ilgilenmesem de hala tembel değildim ve ürünü yeni başlayanlar için bir makale halinde derledim. Bir malzemenin montaj için tüm bilgileri içermesi iyidir. hata ayıklama gerektirmeyen ve transistörlerin, dirençlerin, kapasitörlerin ve LED'lerin çalışma prensiplerini görsel olarak incelemenize olanak tanıyan çok basit ve kullanışlı bir şey. Ayrıca cihaz çalışmıyorsa, kendinizi bir regülatör-hata ayıklayıcı olarak deneyin. Şema yeni değil, standart bir prensibe göre inşa edilmiş ve parçalar her yerde bulunabiliyor. Çok yaygındırlar.

Şema

Şimdi montaj için radyo elemanlarından neye ihtiyacımız var:

• 2 direnç 1 kOhm
• 2 direnç 33 kOhm
• 2 kapasitör 16 voltta 4,7 uF
• Herhangi bir harfe sahip 2 KT315 transistör
• 3-5 volt için 2 LED
• 1 taç güç kaynağı 9 volt

İhtiyacınız olan parçaları bulamadıysanız endişelenmeyin. Bu devre derecelendirmeler için kritik değildir. Yaklaşık değerleri ayarlamak yeterlidir, bu işi bir bütün olarak etkilemeyecektir. Yalnızca LED'lerin parlaklığını ve yanıp sönme sıklığını etkiler. Yanıp sönme süresi doğrudan kapasitörlerin kapasitansına bağlıdır. Transistörler benzer düşük güçlü n-p-n yapılarına kurulabilir. Baskılı devre kartı yapıyoruz. Bir textolite parçasının boyutu 40 x 40 mm'dir, rezerv ile alabilirsiniz.

Yazdırılabilir dosya formatı. Lay6 indirmek. Kurulum sırasında mümkün olduğunca az hata yapmak için textolite konum belirlemeleri uyguladım. Bu, montaj sırasında karışıklığın önlenmesine yardımcı olur ve genel görünüme güzellik katar. Bitmiş baskılı devre kartının kazınmış ve delinmiş hali şöyle görünüyor:

Parçaları şemaya uygun olarak monte ediyoruz, bu çok önemli! Önemli olan, transistörlerin ve LED'lerin pin düzenini karıştırmamaktır. Lehimlemeye de gereken özen gösterilmelidir.

İlk başta endüstriyel kadar zarif olmayabilir ama öyle olmasına da gerek yok. Önemli olan radyo elemanının baskılı iletken ile iyi temasını sağlamaktır. Bunu yapmak için lehimlemeden önce parçaları kalaylamamız gerekir. Bileşenler takılıp lehimlendikten sonra her şeyi tekrar kontrol ediyoruz ve tahtadaki reçineyi alkolle siliyoruz. Bitmiş ürün şöyle görünmelidir:

Her şey doğru yapıldıysa, güç uygulandığında multivibratör yanıp sönmeye başlar. LED'lerin rengini kendiniz seçersiniz. Netlik sağlamak için videoyu izlemenizi öneririm.

Multivibratör videosu

“Yanıp sönen ışıklarımızın” mevcut tüketimi yalnızca 7,3 mA'dır. Bu, bu örneğin " kronlar"Uzunca bir süre. Genel olarak her şey sorunsuz ve bilgilendirici ve en önemlisi son derece basit! Size çalışmalarınızda iyi şanslar ve başarılar diliyorum! Hazırlayan: Daniil Goryachev ( Alex1).

LED'LER İÇİN SİMETRİK MULTİVİBRATÖR makalesini tartışın

Elektronik jeneratörler: multivibratör. Amaç, çalışma prensibi, uygulama.

Multivibratörler

Multivibratör neredeyse dikdörtgen şekilli bir gevşeme osilatörüdür. Her bir aşamanın çıkışının diğerinin girişine bağlandığı, pozitif geri beslemeli iki aşamalı bir direnç amplifikatörüdür. "Multivibratör" adı iki kelimeden gelir: "multi" - çok ve "vibratör" - bir salınım kaynağı, çünkü bir multivibratörün salınımları çok sayıda harmonik içerir. Multivibratör kendi kendine salınım modunda, senkronizasyon modunda ve bekleme modunda çalışabilir. Kendi kendine salınan modda, multivibratör kendi kendini uyaran bir osilatör olarak çalışır; senkronizasyon modunda, multivibratöre, frekansı darbe frekansını belirleyen bir senkronizasyon voltajı tarafından harici olarak etki edilir; ve bekleme modunda, multivibratör çalışır. harici uyarımlı bir jeneratör olarak.

Kendiliğinden salınım modunda multivibratör

Şekil 1, kapasitif toplayıcı-taban bağlantıları olan transistörlere dayanan bir multivibratörün en yaygın devresini göstermektedir ve Şekil 2, çalışma prensibini açıklayan grafikleri göstermektedir. Multivibratör, dirençler üzerindeki iki amplifikasyon aşamasından oluşur. Her aşamanın çıkışı, C1 ve C2 konnektörleri aracılığıyla diğer aşamanın girişine bağlanır.

Pirinç. 1 - Kapasitif toplayıcı taban bağlantılı transistörlere dayalı multivibratör

Transistörlerin aynı olduğu ve simetrik elemanların parametrelerinin aynı olduğu bir multivibratöre simetrik denir. Salınım periyodunun her iki kısmı da eşittir ve görev döngüsü 2'dir. Görev döngüsünün ne olduğunu unutan varsa şunu hatırlatırım: görev döngüsü tekrar periyodunun darbe süresine oranıdır Q = T ve /t ve . Görev döngüsünün karşılıklılığına görev döngüsü denir. Yani parametrelerde farklılıklar varsa multivibratör asimetrik olacaktır.

Kendiliğinden salınım modundaki bir multivibratörün, transistörlerden biri doyum modundayken, diğeri kesme modundayken ve bunun tersi durumdayken iki yarı denge durumu vardır. Bu koşullar stabil değildir. Devrenin bir durumdan diğerine geçişi derin PIC nedeniyle çığ gibi gerçekleşir.

Pirinç. 2 - Simetrik bir multivibratörün çalışmasını açıklayan grafikler

Diyelim ki güç açıldığında transistör VT1 açık ve R3 direncinden geçen akıma doymuş durumda. Kollektöründeki voltaj minimumdur. Kondenser C1 boşaltıldı. Transistör VT2 kapalı ve kapasitör C2 şarj oluyor. C1 iletkenindeki voltaj sıfıra yönelir ve transistör VT2'nin tabanındaki potansiyel yavaş yavaş pozitif hale gelir ve VT2 açılmaya başlar. Kolektöründeki voltaj azalır ve C2 kapasitörü boşalmaya başlar, transistör VT1 kapanır. Daha sonra işlem sonsuza kadar tekrarlanır.

Devre parametreleri şu şekilde olmalıdır: R1=R4, R2=R3, C1=C2. Darbe süresi aşağıdaki formülle belirlenir:

Darbe periyodu belirlenir:

Frekansı belirlemek için birini bu saçmalığa bölmeniz gerekir (hemen yukarıya bakın).

Çıkış darbeleri transistörlerden birinin toplayıcısından alınır ve hangisinden olduğu önemli değildir. Başka bir deyişle devrede iki çıkış bulunmaktadır.

Transistör toplayıcısından çıkarılan multivibratör çıkış darbelerinin şeklinin iyileştirilmesi, Şekil 3'te gösterildiği gibi kolektör devrelerine izolasyon (bağlantı kesme) diyotları dahil edilerek elde edilebilir. Ek dirençler R d1 ve R d2, bu diyotlara paralel olarak bağlanır. toplayıcı yükler.

Pirinç. 3 - Geliştirilmiş çıkış darbe şekline sahip multivibratör

Bu devrede transistörlerden biri kapatılıp kolektör potansiyeli düşürüldükten sonra kolektörüne bağlı diyot da kapanarak kondansatörün kolektör devresinden ayrılması sağlanır. Kondansatörün şarjı, kolektör devresindeki bir direnç aracılığıyla değil, ek bir Rd direnci aracılığıyla gerçekleşir ve kapatma transistörünün kolektör potansiyeli neredeyse aniden Ec'ye eşit olur. Kolektör devrelerindeki darbe cephelerinin maksimum süresi esas olarak transistörlerin frekans özelliklerine göre belirlenir.

Bu şema neredeyse dikdörtgen şekilli darbeler elde etmeyi mümkün kılar, ancak dezavantajları daha düşük bir maksimum görev döngüsü ve salınım periyodunu düzgün bir şekilde ayarlamanın imkansızlığıdır.

Şekil 4, yüksek frekansta kendi kendine salınım sağlayan yüksek hızlı bir multivibratörün devresini göstermektedir.

Pirinç. 4 - Yüksek hızlı multivibratör

Bu devrede, R2, R4 dirençleri C1 ve C2 kapasitörlerine paralel olarak bağlanır ve R1, R3, R4, R6 dirençleri, açık transistörün baz potansiyelini stabilize eden voltaj bölücüler oluşturur (bölücü akımı temel akım). Multivibratör değiştirildiğinde, doymuş transistörün baz akımı daha önce tartışılan devrelere göre daha keskin bir şekilde değişir, bu da bazdaki yüklerin emilme süresini azaltır ve transistörün doygunluktan çıkışını hızlandırır.

Multivibratör bekleniyor

Kendi kendine salınım modunda çalışan ve kararlı bir denge durumuna sahip olmayan bir multivibratör, bir kararlı konumu ve bir kararsız konumu olan bir multivibratöre dönüştürülebilir. Bu tür devrelere yedek multivibratörler veya tek atımlı multivibratörler, tek atımlı multivibratörler, gevşeme röleleri veya kipp röleleri adı verilir. Devre, harici bir tetikleme darbesinin etkisiyle kararlı bir durumdan kararsız bir duruma aktarılır. Devre, parametrelerine bağlı olarak bir süre kararsız bir konumda kalır ve ardından otomatik olarak aniden orijinal kararlı durumuna geri döner.

Devresi Şekil 2'de gösterilen bir multivibratörde bekleme modunu elde etmek için. Şekil 1'de gösterildiği gibi birkaç parçayı atmanız ve değiştirmeniz gerekir. 5.

Pirinç. 5 - Bekleyen multivibratör

Başlangıçtaki kararlı durumda, transistör VT1 kapalıdır. Yeterli genliğe sahip pozitif bir tetikleme darbesi devrenin girişine ulaştığında, transistörden bir kolektör akımı akmaya başlar. Transistör VT1'in kolektöründeki voltaj değişikliği, kapasitör C2 aracılığıyla transistör VT2'nin tabanına iletilir. PIC sayesinde (direnç R4 aracılığıyla) çığ benzeri bir süreç artarak transistör VT2'nin kapanmasına ve transistör VT1'in açılmasına yol açar. Devre, kapasitör C2, direnç R2 ve iletken transistör VT1 aracılığıyla deşarj olana kadar bu kararsız denge durumunda kalır. Kondansatörün boşalmasından sonra transistör VT2 açılır ve VT1 kapanır ve devre orijinal durumuna döner.

Jeneratörlerin engellenmesi

Bloklama osilatörü, bir darbe transformatörü tarafından oluşturulan güçlü endüktif pozitif geri beslemeye sahip, kısa süreli darbelerden oluşan tek aşamalı bir gevşeme jeneratörüdür. Bloklama jeneratörü tarafından üretilen darbeler büyük bir yükselme ve düşme dikliğine sahiptir ve dikdörtgene yakın bir şekle sahiptir. Darbe süresi birkaç on ns'den birkaç yüz mikrosaniyeye kadar değişebilir. Tipik olarak bloklama jeneratörü yüksek görev döngüsü modunda çalışır, yani darbelerin süresi tekrarlama sürelerinden çok daha azdır. Görev döngüsü birkaç yüzden onbinlere kadar olabilir. Bloklama jeneratörünün monte edildiği transistör yalnızca darbe üretimi süresince açılır ve geri kalan süre boyunca kapalıdır. Bu nedenle, büyük bir görev döngüsünde, transistörün açık olduğu süre, kapalı olduğu süreden çok daha azdır. Transistörün termal rejimi, toplayıcıda harcanan ortalama güce bağlıdır. Bloklama osilatöründeki yüksek görev döngüsünden dolayı düşük ve orta güçteki darbeler sırasında çok yüksek güç elde edilebilmektedir.

Yüksek görev döngüsü ile bloke edici osilatör çok ekonomik olarak çalışır, çünkü transistör güç kaynağından enerjiyi yalnızca kısa bir darbe oluşumu sırasında tüketir. Tıpkı bir multivibratör gibi, bloke edici bir osilatör de kendi kendine salınım, bekleme ve senkronizasyon modlarında çalışabilir.

Kendinden salınımlı mod

Bloklama jeneratörleri, OE'li bir devreye veya OB'li bir devreye bağlanan transistörler kullanılarak monte edilebilir. OE'li devre daha sık kullanılır, çünkü üretilen darbelerin daha iyi bir şeklinin (daha kısa yükselme süresi) elde edilmesine olanak tanır, ancak OB'li devre transistörün parametrelerindeki değişikliklere göre daha kararlıdır.

Bloke edici osilatör devresi Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.

Pirinç. 1 - Jeneratörün engellenmesi

Engelleme jeneratörünün çalışması iki aşamaya ayrılabilir. Salınım süresinin çoğunu kaplayan birinci aşamada transistör kapatılır, ikinci aşamada ise transistör açılır ve bir darbe oluşturulur. Transistörün ilk aşamadaki kapalı durumu, önceki darbenin üretilmesi sırasında baz akım tarafından yüklenen C1 kapasitörü üzerindeki voltaj tarafından korunur. İlk aşamada kondansatör, R1 direncinin yüksek direnci üzerinden yavaş yavaş boşaltılır ve transistör VT1'in tabanında sıfıra yakın bir potansiyel oluşturulur ve kapalı kalır.

Tabandaki voltaj transistörün açılma eşiğine ulaştığında açılır ve transformatör T'nin kollektör sargısı I boyunca akım akmaya başlar. Bu durumda, baz sargısı II'de, polaritesi bazda pozitif bir potansiyel yaratacak şekilde olması gereken bir voltaj indüklenir. I ve II sargıları yanlış bağlanırsa blokaj jeneratörü üretim yapmayacaktır. Bu, hangisi olursa olsun sargılardan birinin uçlarının değiştirilmesi gerektiği anlamına gelir.

MULTİVİBRATÖR

Multivibratör. Eminim pek çok kişi amatör radyo faaliyetlerine bu programla başlamıştır.Bu aynı zamanda benim ilk diyagramımdı - bir kontrplak parçası, çivilerle delinmiş delikler, havya yokluğunda parçaların uçları tel ile bükülmüş.Ve her şey harika çalıştı!

LED'ler yük olarak kullanılır. Multivibratör çalışırken LED'ler değişir.

Montaj minimum parça gerektirir. İşte liste:

1. - Dirençler 500 Ohm - 2 adet
2. - Dirençler 10 kOhm - 2 adet
3. - 16 volt için 1 uF elektrolitik kondansatör - 2 adet
4. - Transistör KT972A - 2 adet (KT815 veya KT817 de çalışacaktır), akım 25mA'dan fazla değilse KT315 de mümkündür.
5. - LED - herhangi 2 adet
6. - Güç kaynağı 4,5 ila 15 volt arasında.

Şekilde her kanalda bir LED gösterilmektedir ancak birkaçı paralel olarak bağlanabilir. Veya seri olarak (5 parçadan oluşan bir zincir), ancak bu durumda güç kaynağı 15 volttan az değildir.

KT972A transistörleri kompozit transistörlerdir, yani muhafazaları iki transistör içerir ve oldukça hassastır ve soğutucu olmadan önemli akıma dayanabilir.

Deney yapmak için baskılı devre kartı yapmanıza gerek yoktur; yüzeye monte kurulum kullanarak her şeyi bir araya getirebilirsiniz. Lehimleme resimlerde gösterildiği gibidir.

Çizimler farklı açılardan özel olarak yapılmış olup, montajın tüm detaylarını detaylı olarak inceleyebilirsiniz.

Bu yazımızda multivibratörün nasıl çalıştığından, multivibratöre nasıl yük bağlanacağından ve transistörlü simetrik multivibratörün hesaplanmasından bahsedeceğiz.

Multivibratör kendi kendine osilatör modunda çalışan basit bir dikdörtgen darbe üretecidir. Çalıştırmak için yalnızca pilden veya başka bir güç kaynağından gelen güce ihtiyacınız vardır. Transistörleri kullanan en basit simetrik multivibratörü ele alalım. Diyagramı şekilde gösterilmiştir. Multivibratör, gerçekleştirilen gerekli işlevlere bağlı olarak daha karmaşık olabilir, ancak şekilde gösterilen tüm unsurlar zorunludur, onlar olmadan multivibratör çalışmaz.

Simetrik bir multivibratörün çalışması, dirençlerle birlikte RC devrelerini oluşturan kapasitörlerin şarj-deşarj işlemlerine dayanmaktadır.

Daha önce web sitemde okuyabileceğiniz Kapasitör yazımda RC devrelerinin nasıl çalıştığını yazmıştım. İnternette simetrik bir multivibratör hakkında materyal bulursanız, kısa ve anlaşılır olmayan bir şekilde sunulur. Bu durum acemi radyo amatörlerinin hiçbir şeyi anlamasına izin vermez, yalnızca deneyimli elektronik mühendislerinin bir şeyi hatırlamasına yardımcı olur. Site ziyaretçilerimden birinin isteği üzerine bu açığı gidermeye karar verdim.

Multivibratör nasıl çalışır?

Güç kaynağının ilk anında C1 ve C2 kapasitörleri boşalır, dolayısıyla akım dirençleri düşüktür. Kapasitörlerin düşük direnci, akım akışı nedeniyle transistörlerin "hızlı" açılmasına yol açar:

— Yol boyunca VT2 (kırmızıyla gösterilmiştir): “+ güç kaynağı > direnç R1 > boşalmış C1'in düşük direnci > baz-yayıcı bağlantı noktası VT2 > — güç kaynağı”;

— Yol boyunca VT1 (mavi renkle gösterilmiştir): "+ güç kaynağı > direnç R4 > boşalmış C2'nin düşük direnci > taban-yayıcı bağlantı noktası VT1 > — güç kaynağı."

Bu, multivibratörün "kararsız" çalışma modudur. Yalnızca transistörlerin hızına göre belirlenen çok kısa bir süre sürer. Ve parametreler açısından tamamen aynı olan iki transistör yoktur. Hangi transistör daha hızlı açılırsa açık kalacaktır; “kazanan”. Diyagramımızda bunun VT2 olduğunu varsayalım. Daha sonra, boşalmış kapasitör C2'nin düşük direnci ve kollektör-yayıcı bağlantı noktası VT2'nin düşük direnci sayesinde, transistör VT1'in tabanı yayıcı VT1'e kısa devre yaptırılacaktır. Sonuç olarak, transistör VT1 kapanmaya zorlanacak - "yenilgiye uğrayacak."

Transistör VT1 kapalı olduğundan, yol boyunca C1 kapasitörünün "hızlı" şarjı meydana gelir: "+ güç kaynağı > direnç R1 > boşalmış C1'in düşük direnci > baz-yayıcı bağlantı VT2 > — güç kaynağı." Bu şarj neredeyse güç kaynağının voltajına kadar gerçekleşir.

Aynı zamanda, kapasitör C2, yol boyunca ters kutuplu bir akımla yüklenir: "+ güç kaynağı > direnç R3 > boşalmış C2'nin düşük direnci > toplayıcı-yayıcı bağlantı VT2 > — güç kaynağı." Şarj süresi R3 ve C2 değerlerine göre belirlenir. VT1'in kapalı durumda olduğu zamanı belirlerler.

Kondansatör C2, yaklaşık olarak 0,7-1,0 volt voltajına eşit bir voltaja şarj edildiğinde, direnci artacak ve transistör VT1, yol boyunca uygulanan voltajla açılacaktır: “+ güç kaynağı > direnç R3 > baz-yayıcı bağlantı VT1 > - güç kaynağı." Bu durumda, yüklü kapasitör C1'in açık kollektör-yayıcı bağlantısı VT1 aracılığıyla voltajı, transistör VT2'nin yayıcı-taban bağlantısına ters polariteyle uygulanacaktır. Sonuç olarak, VT2 kapanacak ve daha önce açık kollektör-yayıcı bağlantı noktası VT2'den geçen akım devre boyunca akacaktır: “+ güç kaynağı > direnç R4 > düşük direnç C2 > taban-yayıcı bağlantı noktası VT1 > — güç kaynağı. ” Bu devre C2 kapasitörünü hızla şarj edecektir. Bu andan itibaren “kararlı durum” kendi kendini oluşturma modu başlar.

Simetrik bir multivibratörün "kararlı durum" üretim modunda çalışması

Multivibratörün ilk yarım çalışma döngüsü (salınım) başlar.

Transistör VT1 açık ve VT2 kapalıyken, az önce yazdığım gibi, kapasitör C2 devre boyunca hızlı bir şekilde yeniden şarj edilir (bir polaritenin 0,7...1,0 volt voltajından karşıt polaritedeki güç kaynağının voltajına kadar) : “+ güç kaynağı > direnç R4 > düşük direnç C2 > taban verici bağlantısı VT1 > - güç kaynağı.” Ek olarak, C1 kondansatörü devre boyunca yavaşça yeniden şarj edilir (bir kutuplu güç kaynağı voltajından karşı kutuplu 0,7...1,0 voltluk bir voltaja kadar): “+ güç kaynağı > direnç R2 > sağ plaka C1 > sol plaka C1 > transistör VT1'in toplayıcı-yayıcı bağlantısı > - - güç kaynağı.”

C1'in yeniden şarj edilmesinin bir sonucu olarak, VT2 tabanındaki voltaj, VT2'nin vericisine göre +0,6 volt değerine ulaştığında, transistör açılacaktır. Bu nedenle, yüklü kapasitör C2'nin açık kolektör-yayıcı bağlantısı VT2 aracılığıyla voltajı, transistör VT1'in yayıcı-taban bağlantısına ters polariteyle uygulanacaktır. VT1 kapanacak.

Multivibratörün ikinci yarı çalışma döngüsü (salınım) başlar.

Transistör VT2 açık ve VT1 kapalıyken, C1 kondansatörü devre boyunca hızlı bir şekilde yeniden şarj edilir (bir polaritenin 0,7...1,0 volt voltajından karşıt polaritedeki güç kaynağının voltajına kadar): “+ güç kaynağı > direnç R1 > düşük direnç C1 > taban verici bağlantısı VT2 > - güç kaynağı.” Ek olarak, C2 kondansatörü devre boyunca yavaşça yeniden şarj edilir (bir polaritedeki güç kaynağının voltajından, karşı polaritenin 0,7...1,0 volt voltajına kadar): “C2'nin sağ plakası > kollektör-yayıcı bağlantısı transistör VT2 > - güç kaynağı > + kaynak gücü > direnç R3 > sol plaka C2". VT1'in tabanındaki voltaj, VT1'in vericisine göre +0,6 volta ulaştığında, transistör açılacaktır. Bu nedenle, yüklü kapasitör C1'in açık kolektör-yayıcı bağlantı noktası VT1 aracılığıyla voltajı, transistör VT2'nin yayıcı-taban bağlantı noktasına ters polariteyle uygulanacaktır. VT2 kapanacak. Bu noktada multivibratör salınımının ikinci yarı döngüsü sona erer ve ilk yarı döngü yeniden başlar.

Multivibratörün güç kaynağıyla bağlantısı kesilinceye kadar işlem tekrarlanır.

Bir yükü simetrik bir multivibratöre bağlama yöntemleri

Simetrik bir multivibratörün iki noktasından dikdörtgen darbeler kaldırılır– transistör toplayıcıları. Bir kollektörde "yüksek" potansiyel olduğunda, diğer kollektörde "düşük" potansiyel vardır (yoktur) ve bunun tersi de geçerlidir - bir çıkışta "düşük" potansiyel olduğunda, o zaman bir çıkış vardır. Öte yandan “yüksek” potansiyel. Bu durum aşağıdaki zaman grafiğinde açıkça görülmektedir.

Multivibratör yükü, kolektör dirençlerinden birine paralel olarak bağlanmalıdır, ancak hiçbir durumda kolektör-yayıcı transistör bağlantısına paralel bağlanmalıdır. Transistörü yük ile bypass edemezsiniz. Bu koşul karşılanmazsa, en azından darbelerin süresi değişecek ve maksimumda multivibratör çalışmayacaktır. Aşağıdaki şekil yükün nasıl doğru şekilde bağlanacağını ve nasıl yapılmayacağını göstermektedir.

Yükün multivibratörü etkilememesi için yeterli giriş direncine sahip olması gerekir. Bu amaçla genellikle tampon transistör aşamaları kullanılır.

Örnek gösteriyor düşük empedanslı dinamik kafanın multivibratöre bağlanması. Ek bir direnç, tampon aşamasının giriş direncini arttırır ve böylece tampon aşamasının multivibratör transistörü üzerindeki etkisini ortadan kaldırır. Değeri, kolektör direncinin değerinin 10 katından az olmamalıdır. İki transistörün bir "kompozit transistör" devresine bağlanması, çıkış akımını önemli ölçüde artırır. Bu durumda, tampon aşamasının baz-yayıcı devresini, multivibratörün kolektör direncine paralel olarak bağlamak ve multivibratör transistörünün kollektör-yayıcı bağlantısına paralel olarak bağlamak doğrudur.

Yüksek empedanslı dinamik kafayı multivibratöre bağlamak için bir tampon aşamasına ihtiyaç yoktur. Kolektör dirençlerinden biri yerine kafa bağlanır. Karşılanması gereken tek koşul, dinamik başlıktan akan akımın transistörün maksimum kolektör akımını aşmamasıdır.

Sıradan LED'leri multivibratöre bağlamak istiyorsanız– “yanıp sönen ışık” yapmak için, bunun için tampon kademelerine gerek yoktur. Kolektör dirençleri ile seri olarak bağlanabilirler. Bunun nedeni, LED akımının küçük olması ve çalışma sırasında üzerindeki voltaj düşüşünün bir volttan fazla olmamasıdır. Bu nedenle multivibratörün çalışmasına herhangi bir etkileri yoktur. Doğru, bu, çalışma akımının daha yüksek olduğu ve voltaj düşüşünün 3,5 ila 10 volt arasında olabileceği süper parlak LED'ler için geçerli değildir. Ancak bu durumda bir çıkış yolu var - besleme voltajını artırın ve yeterli kolektör akımı sağlayan yüksek güçlü transistörler kullanın.

Oksit (elektrolitik) kapasitörlerin pozitifleriyle transistörlerin toplayıcılarına bağlandığını lütfen unutmayın. Bunun nedeni, bipolar transistörler bazında voltajın yayıcıya göre 0,7 voltun üzerine çıkmamasıdır ve bizim durumumuzda yayıcılar güç kaynağının eksisidir. Ancak transistörlerin toplayıcılarında voltaj neredeyse sıfırdan güç kaynağının voltajına değişir. Oksit kapasitörler ters polarite ile bağlandığında işlevlerini yerine getiremezler. Doğal olarak, farklı bir yapıya sahip transistörler kullanırsanız (N-P-N değil, P-N-P yapısı), o zaman güç kaynağının polaritesini değiştirmenin yanı sıra, LED'leri "devrede yukarı" katotlarla ve kapasitörlerle açmanız gerekir. transistörlerin tabanlarına artılar ile.

Şimdi çözelim Multivibratör elemanlarının hangi parametreleri multivibratörün çıkış akımlarını ve üretim frekansını belirler?

Kollektör dirençlerinin değerleri neyi etkiler? Bazı vasat internet makalelerinde kolektör dirençlerinin değerlerinin multivibratörün frekansını önemli ölçüde etkilemediğini gördüm. Bunların hepsi tamamen saçmalık! Multivibratör doğru hesaplanırsa, bu dirençlerin değerlerinin hesaplanan değerden beş kattan fazla sapması, multivibratörün frekansını değiştirmeyecektir. Önemli olan, dirençlerinin baz dirençlerden daha az olmasıdır, çünkü kollektör dirençleri kapasitörlerin hızlı şarj edilmesini sağlar. Ancak öte yandan, kollektör dirençlerinin değerleri, değeri transistörlerin gücünü aşmaması gereken güç kaynağından güç tüketimini hesaplamak için temel değerlerdir. Baktığınızda doğru bağlanırsa multivibratörün çıkış gücüne doğrudan bir etkisi bile olmuyor. Ancak anahtarlamalar arasındaki süre (multivibratör frekansı), kapasitörlerin "yavaş" şarj edilmesiyle belirlenir. Yeniden şarj süresi, RC devrelerinin - taban dirençleri ve kapasitörlerin (R2C1 ve R3C2) değerlerine göre belirlenir.

Bir multivibratör, her ne kadar simetrik olarak adlandırılsa da, bu sadece yapısının devresini ifade eder ve süre içinde hem simetrik hem de asimetrik çıkış darbeleri üretebilir. VT1 kolektöründeki darbe süresi (yüksek seviye), R3 ve C2 değerlerine göre belirlenir ve VT2 toplayıcısındaki darbe süresi (yüksek seviye), R2 ve C1 değerlerine göre belirlenir.

Kapasitörlerin şarj süresi basit bir formülle belirlenir; Tau– saniye cinsinden darbe süresi, R– Ohm cinsinden direnç direnci, İLE– kapasitörün Farad cinsinden kapasitansı:

Bu nedenle, bu makalede birkaç paragraf önce yazılanları henüz unutmadıysanız:

Eğer eşitlik varsa R2=R3 Ve C1=C2 multivibratörün çıkışlarında, şekilde gördüğünüz darbeler arasındaki duraklamalara eşit bir süreye sahip bir "kıvrımlı" - dikdörtgen darbeler olacaktır.

Multivibratörün tam salınım periyodu T darbe ve duraklama sürelerinin toplamına eşittir:

Salınım frekansı F(Hz) döneme ilişkin T(sn) oran aracılığıyla:

Kural olarak, internette radyo devrelerinin herhangi bir hesaplaması varsa, bunlar yetersizdir. Bu yüzden Örneği kullanarak simetrik bir multivibratörün elemanlarını hesaplayalım .

Herhangi bir transistör aşaması gibi, hesaplama da uçtan - çıkıştan - yapılmalıdır. Çıkışta bir tampon aşamamız var, sonra toplayıcı dirençler var. Kolektör dirençleri R1 ve R4, transistörleri yükleme işlevini yerine getirir. Kolektör dirençlerinin üretim frekansı üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Seçilen transistörlerin parametrelerine göre hesaplanırlar. Böylece önce kollektör dirençlerini, ardından taban dirençlerini, ardından kapasitörleri ve ardından tampon kademesini hesaplıyoruz.

Transistör simetrik multivibratör hesaplama prosedürü ve örneği

İlk veri:

Besleme gerilimi Ui.p. = 12V.

Gerekli multivibratör frekansı F = 0,2 Hz (T = 5 saniye) ve darbe süresi eşittir 1 (bir saniye.

Yük olarak bir araba akkor ampulü kullanılır. 12 volt, 15 watt.

Tahmin ettiğiniz gibi her beş saniyede bir yanıp sönecek bir “yanıp sönen ışık” hesaplayacağız ve parlama süresi 1 saniye olacak.

Multivibratör için transistörlerin seçilmesi. Örneğin Sovyet zamanlarında en yaygın transistörlere sahibiz KT315G.

Onlar için: Pmaks=150 mW; Imaks=150 mA; h21>50.

Tampon aşaması için transistörler yük akımına göre seçilir.

Diyagramı iki kez tasvir etmemek için zaten diyagramdaki elemanların değerlerini imzaladım. Hesaplamaları Kararın ilerleyen kısımlarında verilmektedir.

Çözüm:

1. Her şeyden önce, bir transistörü anahtarlama modunda yüksek akımlarda çalıştırmanın, transistörün kendisi için amplifikasyon modunda çalışmaktan daha güvenli olduğunu anlamalısınız. Bu nedenle, alternatif bir sinyalin transistörün statik modunun "B" çalışma noktasından geçiş anlarında geçiş durumu için gücü hesaplamaya gerek yoktur - açık durumdan kapalı duruma ve geriye geçiş . Bipolar transistörler üzerine kurulu darbe devreleri için güç genellikle açık durumdaki transistörler için hesaplanır.

İlk olarak, referans kitabında belirtilen transistörün maksimum gücünden yüzde 20 daha az bir değer (faktör 0,8) olması gereken transistörlerin maksimum güç dağılımını belirliyoruz. Peki neden multivibratörü yüksek akımların katı çerçevesine sokmamız gerekiyor? Ve artan güçle bile, güç kaynağının enerji tüketimi büyük olacak, ancak çok az faydası olacak. Bu nedenle transistörlerin maksimum güç dağılımını belirledikten sonra onu 3 kat azaltacağız. Düşük akım modunda bipolar transistörlere dayalı bir multivibratörün çalışması "kararsız" bir olgu olduğundan, güç kaybının daha da azalması istenmez. Güç kaynağı yalnızca multivibratör için kullanılmıyorsa veya tamamen stabil değilse, multivibratörün frekansı da "değişecektir".

Maksimum güç kaybını belirliyoruz: Pdis.max = 0,8 * Pmax = 0,8 * 150 mW = 120 mW

Nominal harcanan gücü belirliyoruz: Pdis.nom. = 120 / 3 = 40mW

2. Açık durumdaki kolektör akımını belirleyin: Ik0 = Pdis.nom. / Ui.p. = 40mW / 12V = 3,3mA

Bunu maksimum kollektör akımı olarak alalım.

3. Kollektör yükünün direnç ve güç değerini bulalım: Rk.total = Ui.p./Ik0 = 12V/3.3mA = 3.6 kOhm

Mevcut nominal aralıktan 3,6 kOhm'a mümkün olduğunca yakın dirençler seçiyoruz. Nominal direnç serisi 3,6 kOhm'luk bir nominal değere sahiptir, bu nedenle önce multivibratörün R1 ve R4 kolektör dirençlerinin değerini hesaplıyoruz: Rк = R1 = R4 = 3,6 kOhm.

Kolektör dirençleri R1 ve R4'ün gücü, Pras.nom transistörlerinin nominal güç dağılımına eşittir. = 40mW. Belirtilen Pras.nom'u aşan güce sahip dirençler kullanıyoruz. - MLT-0.125 yazın.

4. R2 ve R3 temel dirençlerini hesaplamaya geçelim. Derecelendirmeleri h21 transistörlerinin kazancına göre belirlenir. Aynı zamanda, multivibratörün güvenilir çalışması için direnç değeri şu aralıkta olmalıdır: kolektör dirençlerinin direncinden 5 kat daha büyük ve Rк * h21 ürününden daha az. Rmin = 3,6 * 5 = 18 kOhm ve Rmax = 3,6 * 50 = 180 kOhm

Böylece Rb direncinin değerleri (R2 ve R3) 18...180 kOhm aralığında olabilir. İlk önce ortalama değeri = 100 kOhm seçiyoruz. Ancak bu nihai değil, çünkü multivibratörün gerekli frekansını sağlamamız gerekiyor ve daha önce yazdığım gibi, multivibratörün frekansı doğrudan R2 ve R3 baz dirençlerine ve ayrıca kapasitörlerin kapasitansına bağlıdır.

5. C1 ve C2 kapasitörlerinin kapasitanslarını hesaplayın ve gerekirse R2 ve R3 değerlerini yeniden hesaplayın.

C1 kapasitörünün kapasitansının değerleri ve R2 direncinin direnci, kolektör VT2 üzerindeki çıkış darbesinin süresini belirler. Bu dürtü sırasında ampulümüzün yanması gerekir. Ve bu durumda darbe süresi 1 saniyeye ayarlandı.

Kondansatörün kapasitansını belirleyelim: C1 = 1 sn / 100 kOhm = 10 µF

Nominal aralığa 10 μF kapasiteli bir kapasitör dahil olduğundan bize uygundur.

C2 kapasitörünün kapasitansının değerleri ve R3 direncinin direnci, kolektör VT1 üzerindeki çıkış darbesinin süresini belirler. Bu darbe sırasında VT2 toplayıcıda bir "duraklama" olur ve ampulümüz yanmamalıdır. Ve bu durumda, 1 saniyelik darbe süresi ile 5 saniyelik tam bir süre belirtildi. Dolayısıyla duraklamanın süresi 5 saniye – 1 saniye = 4 saniyedir.

Şarj süresi formülünü dönüştürerek, Kondansatörün kapasitansını belirleyelim: C2 = 4 sn / 100 kOhm = 40 µF

Nominal aralığa 40 μF kapasiteli bir kapasitör dahil edilmediğinden bize uymuyor ve ona mümkün olduğunca yakın 47 μF kapasiteli kapasitör alacağız. Ancak anladığınız gibi “duraklama” süresi de değişecek. Bunun olmasını önlemek için biz Direnç R3'ün direncini yeniden hesaplayalım duraklama süresine ve C2 kapasitörünün kapasitansına bağlı olarak: R3 = 4sn / 47 µF = 85 kOhm

Nominal seriye göre direnç direncinin en yakın değeri 82 kOhm'dur.

Böylece multivibratör elemanlarının değerlerini elde ettik:

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

6. Tampon aşamasının R5 direncinin değerini hesaplayın.

Multivibratör üzerindeki etkiyi ortadan kaldırmak için, ek sınırlama direnci R5'in direnci, kolektör direnci R4'ün direncinden en az 2 kat daha büyük (ve bazı durumlarda daha fazla) olacak şekilde seçilir. Direnci, VT3 ve VT4 yayıcı-taban bağlantılarının direnciyle birlikte bu durumda multivibratörün parametrelerini etkilemeyecektir.

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

Nominal seriye göre en yakın direnç 7,5 kOhm'dur.

R5 = 7,5 kOhm direnç değeriyle tampon kademe kontrol akımı şuna eşit olacaktır:

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

Ayrıca daha önce yazdığım gibi multivibratör transistörlerinin kolektör yük değeri frekansını etkilemez, yani böyle bir direnciniz yoksa onu başka bir "kapalı" değerle (5 ... 9 kOhm) değiştirebilirsiniz. ). Tampon aşamasında kontrol akımında herhangi bir düşüş olmaması için bunun azalma yönünde olması daha iyidir. Ancak ek direncin, multivibratörün transistörü VT2 için ek bir yük olduğunu unutmayın; dolayısıyla bu dirençten akan akım, kolektör direnci R4'ün akımına eklenir ve transistör VT2 için bir yüktür: İtoplam = Ik + Ikontrol. = 3,3mA + 1,44mA = 4,74mA

Transistör VT2'nin toplayıcısındaki toplam yük normal sınırlar içindedir. Referans kitabında belirtilen maksimum kolektör akımını aşarsa ve 0,8 katla çarpılırsa, yük akımı yeterince azalıncaya kadar R4 direncini artırın veya daha güçlü bir transistör kullanın.

7. Ampule akım vermemiz gerekiyor = Рн / Ui.p. = 15W / 12V = 1,25A

Ancak tampon kademesinin kontrol akımı 1,44 mA'dır. Multivibratör akımı şu orana eşit bir değer kadar arttırılmalıdır:

Giriş / Ikontrol = 1,25A / 0,00144A = 870 kere.

Nasıl yapılır? Önemli çıkış akımı amplifikasyonu için“kompozit transistör” devresine göre oluşturulmuş transistör basamaklarını kullanın. İlk transistör genellikle düşük güçlüdür (KT361G kullanacağız), en yüksek kazanca sahiptir ve ikincisi yeterli yük akımı sağlamalıdır (daha az yaygın olmayan KT814B'yi alalım). Daha sonra iletim katsayıları h21 çarpılır. Yani, KT361G transistörü için h21>50 ve KT814B transistörü için h21=40. Ve “kompozit transistör” devresine göre bağlanan bu transistörlerin genel iletim katsayısı: h21 = 50 * 40 = 2000. Bu rakam 870'den büyük, dolayısıyla bu transistörler bir ampulü kontrol etmek için oldukça yeterli.

İşte bu kadar!