مولتی ویبراتور روی ترانزیستورها با چرخه کاری قابل تنظیم. مولتی ویبراتور: جزئیات به زبان ساده. اصل عملکرد مولتی ویبراتور

عملکرد مدار مولتی ویبراتور

مولتی ویبراتور متقارن روی ترانزیستورها

به طور شماتیک، مولتی ویبراتور شاملاز دو مرحله تقویت کننده با یک امیتر مشترک که ولتاژ خروجی هر کدام به ورودی دیگری تغذیه می شود. هنگامی که مدار به منبع برق Ek متصل می شود، هر دو ترانزیستور از نقاط جمع کننده عبور می کنند - نقاط عملیاتی آنها در منطقه فعال است، زیرا یک بایاس منفی از طریق مقاومت های RB1 و RB2 به پایه ها اعمال می شود. با این حال، این وضعیت مدار ناپایدار است. به دلیل وجود فیدبک مثبت در مدار، شرط?Ku>1 برآورده می شود و تقویت کننده دو مرحله ای خود تحریک می شود. فرآیند بازسازی آغاز می شود - افزایش سریع جریان یک ترانزیستور و کاهش جریان ترانزیستور دیگر. اجازه دهید جریان IK1 ترانزیستور VT1 در نتیجه هر تغییر تصادفی در ولتاژ پایه ها یا کلکتورها کمی افزایش یابد. این باعث افزایش افت ولتاژ در مقاومت RK1 می شود و کلکتور ترانزیستور VT1 افزایش پتانسیل مثبت دریافت می کند. از آنجایی که ولتاژ خازن SB1 نمی تواند فورا تغییر کند، این افزایش به پایه ترانزیستور VT2 اعمال می شود و آن را مسدود می کند. در همان زمان، جریان کلکتور IK2 کاهش می یابد، ولتاژ روی کلکتور ترانزیستور VT2 منفی تر می شود و با عبور از خازن SB2 به پایه ترانزیستور VT1، آن را حتی بیشتر باز می کند و جریان IK1 را افزایش می دهد. این فرآیند مانند یک بهمن پیش می رود و با این واقعیت به پایان می رسد که ترانزیستور VT1 وارد حالت اشباع و ترانزیستور VT2 وارد حالت قطع می شود. مدار وارد یکی از حالت های تعادل موقت پایدار خود می شود. در این حالت، حالت باز ترانزیستور VT1 توسط یک بایاس از منبع تغذیه Ek از طریق مقاومت RB1 ارائه می شود و حالت قفل ترانزیستور VT2 با یک ولتاژ مثبت روی خازن SB1 تضمین می شود (Ucm = UB2 > 0). ) که از طریق ترانزیستور باز VT1 به بازه پایه-امیتر ترانزیستور VT2 متصل می شود.

1. دو ترانزیستور از نوع KT315.
2. دو خازن الکترولیتی برای ولتاژ 16 ولت، 10-200 میکروفاراد (هر چه ظرفیت خازن کوچکتر باشد، بیشتر چشمک می زند).
3. 4 مقاومت با ارزش اسمی: 100-500 اهم 2 قطعه (اگر 100 اهم تنظیم کنید، مدار حتی از 2.5 ولت کار می کند)، 10 کیلو اهم 2 قطعه. تمام مقاومت ها 0.125 وات هستند.
4. دو LED غیر روشن (هر رنگی غیر از سفید).

برد مدار چاپی با فرمت Lay6. بیایید تولید را شروع کنیم. خودش تخته مدار چاپیبه نظر می رسد این است:

ما دو ترانزیستور را لحیم می کنیم، کلکتور و پایه را روی ترانزیستور اشتباه نگیریم - این یک اشتباه رایج است.

ما خازن ها را 10-200 میکروفاراد لحیم می کنیم. توجه داشته باشید که خازن های 10 ولتی برای این مدار بسیار نامطلوب هستند اگر 12 ولت را تامین می کنید. به یاد داشته باشید که خازن های الکترولیتی دارای قطبیت هستند!

مولتی ویبراتور تقریباً آماده است. لحیم کردن LED ها و سیم های ورودی باقی مانده است. یک عکس از دستگاه تمام شده چیزی شبیه به این است:

و برای اینکه همه چیز برای شما روشن شود، یک ویدیو از عملکرد یک مولتی ویبراتور ساده:

در عمل از مولتی ویبراتورها به عنوان مولد پالس، تقسیم کننده فرکانس، شکل دهنده پالس، سوئیچ مجاورتی و غیره استفاده می شود. اسباب بازی های الکترونیکی، دستگاه های اتوماسیون، کامپیوتر و تجهیزات اندازه گیری، رله های زمان و دستگاه های اصلی. با تو بود جوش-:D . (مطالب در صورت درخواست آماده شد دمیان" آ)

در مورد مقاله MULTIVIBRATOR بحث کنید

مدارهای رادیویی برای آماتورهای رادیویی مبتدی

در این مقاله، چندین دستگاه مبتنی بر یک مدار - یک مولتی ویبراتور نامتقارن بر اساس ترانزیستورهای رسانایی مختلف را ارائه می دهیم.

فلاشر

استفاده كردن این طرحمی توانید دستگاهی را با یک لامپ چشمک زن جمع کنید (شکل 1 را ببینید) و از آن برای اهداف مختلف استفاده کنید. به عنوان مثال، روی دوچرخه برای روشن کردن چراغ راهنما یا در مدل فانوس، چراغ سیگنال، روی مدل ماشین یا کشتی به عنوان چراغ چشمک زن نصب کنید.

بار یک مولتی ویبراتور نامتقارن مونتاژ شده روی ترانزیستورهای T1، T2 یک لامپ L1 است. فرکانس تکرار پالس با مقدار ظرفیت خازن C1 و مقاومت های R1، R2 تعیین می شود. مقاومت R1 حداکثر فرکانس فلاش را محدود می کند و مقاومت R2 می تواند فرکانس آنها را به آرامی تغییر دهد. لازم است کار را از حداکثر فرکانس شروع کنید که مطابق نمودار با موقعیت بالایی موتور مقاومت R2 است.

لطفا توجه داشته باشید که دستگاه از یک باتری 3336 لیتری تغذیه می کند که 3.5 ولت تحت بار می دهد و لامپ L1 فقط برای ولتاژ 2.5 ولت استفاده می شود. آیا می سوزد؟ نه! مدت درخشش آن بسیار کوتاه است و نخ زمان زیادی برای گرم شدن ندارد. اگر ترانزیستورها دارای بهره بالایی هستند، به جای یک لامپ 2.5 ولت در 0.068 A، می توانید از یک لامپ 3.5 ولت در 0.16 A استفاده کنید. ترانزیستورهای نوع MP35-MP38 به عنوان ترانزیستور T1 و MP39-MP42 نوع T2 مناسب هستند.

مترونوم

اگر به جای یک لامپ، یک بلندگو را در همان مدار نصب کنید، یک دستگاه دیگر - مترونوم الکترونیکی - دریافت خواهید کرد. در آموزش موسیقی، برای شمارش زمان در طول استفاده می شود آزمایش های فیزیکیو چاپ عکس

اگر مدار را کمی تغییر دهید - ظرفیت خازن C1 را کاهش دهید و یک مقاومت R3 را معرفی کنید، مدت زمان پالس ژنراتور افزایش می یابد. صدا تشدید خواهد شد (شکل 2). این وسیله می تواند به عنوان زنگ خانه، بوق مدل یا ماشین پدالی کودکان عمل کند. (در مورد دوم باید ولتاژ را تا 9 ولت افزایش داد) و همچنین می توان از آن برای آموزش کد مورس استفاده کرد. فقط پس از آن، به جای دکمه Kn1، باید یک کلید تلگراف قرار دهید. تن صدا توسط خازن C1 و مقاومت R2 انتخاب می شود. هرچه R3 بزرگتر باشد، صدای ژنراتور بلندتر است. با این حال، اگر مقدار آن بیش از یک کیلوهم باشد، ممکن است نوسانات در ژنراتور رخ ندهد.

ژنراتور از همان ترانزیستورهای مدار قبلی استفاده می کند و از هدفون یا هد با مقاومت سیم پیچ 5 تا 65 اهم به عنوان بلندگو استفاده می شود.

نشانگر رطوبت

یک مولتی ویبراتور نامتقارن مبتنی بر ترانزیستورهای رسانایی مختلف یک ویژگی جالب دارد: در حین کار، هر دو ترانزیستور همزمان باز یا قفل هستند. جریان کشیده شده توسط ترانزیستورهای غیرفعال بسیار کم است. این به شما امکان می دهد شاخص های اقتصادی تغییرات در مقادیر غیر الکتریکی مانند شاخص های رطوبت را ایجاد کنید. یک نمودار شماتیک از چنین شاخصی در شکل 3 نشان داده شده است. همانطور که از نمودار مشاهده می شود، ژنراتور به طور مداوم به منبع تغذیه متصل است، اما کار نمی کند، زیرا هر دو ترانزیستور قفل هستند. مصرف جریان و مقاومت R4 را کاهش می دهد. یک سنسور رطوبت به سوکت های G1، G2 متصل می شود - دو سیم نازک قلع دار به طول 1.5 سانتی متر که به فاصله 3-5 میلی متر از یکدیگر به پارچه دوخته می شوند، مقاومت سنسور خشک بالا است. وقتی خیس می شود می افتد. ترانزیستورها باز می شوند، ژنراتور شروع به کار می کند برای کاهش حجم، لازم است ولتاژ تغذیه یا مقدار مقاومت R3 را کاهش دهید. هنگام مراقبت از نوزادان می توان از چنین شاخص رطوبت استفاده کرد.

نشانگر رطوبت با سیگنال صدا و نور

اگر مدار را کمی گسترش دهید، نشانگر رطوبت به طور همزمان با سیگنال صدا سیگنال نوری می دهد - لامپ L1 شروع به روشن شدن می کند. در این حالت، همانطور که از نمودار (شکل 4) مشاهده می شود، دو مولتی ویبراتور نامتقارن در ژنراتور بر روی ترانزیستورهایی با رسانایی متفاوت نصب شده است. یکی بر روی ترانزیستورهای T1، T2 مونتاژ می شود و توسط یک سنسور رطوبت متصل به سوکت های G1، G2 کنترل می شود. بار این مولتی ویبراتور لامپ L1 می باشد. ولتاژ از کلکتور T2 عملکرد دومین مولتی ویبراتور مونتاژ شده روی ترانزیستورهای T3، T4 را کنترل می کند. مانند یک ژنراتور کار می کند فرکانس صوتی، و بلندگو Gr1 در خروجی آن روشن می شود. اگر نیازی به سیگنال صوتی نباشد، می توان مولتی ویبراتور دوم را غیرفعال کرد.

ترانزیستورها، لامپ و بلندگو در این نشانگر رطوبت مانند دستگاه های قبلی است.

شبیه ساز آژیر

دستگاه های جالبی را می توان با استفاده از وابستگی فرکانس یک مولتی ویبراتور نامتقارن به ترانزیستورهایی با رسانایی متفاوت در جریان پایه ترانزیستور T1 ساخت. مثلاً ژنراتوری که صدای آژیر را تقلید می کند. چنین وسیله ای را می توان بر روی مدل آمبولانس، موتور آتش نشانی، قایق نجات نصب کرد.

نمودار شماتیک دستگاه در شکل 5 نشان داده شده است. در موقعیت اولیه دکمه Kn1 باز است. ترانزیستورها خاموش هستند. ژنراتور کار نمی کند. هنگامی که دکمه از طریق مقاومت R4 بسته می شود، خازن C2 شارژ می شود. ترانزیستورها باز می شوند و مولتی ویبراتور شروع به کار می کند. با شارژ شدن خازن C2، جریان پایه ترانزیستور T1 افزایش می یابد و فرکانس مولتی ویبراتور افزایش می یابد. وقتی دکمه باز می شود، همه چیز در داخل تکرار می شود به صورت برعکس. صدای آژیر زمانی شبیه سازی می شود که دکمه به صورت دوره ای بسته و باز می شود. میزان افزایش و کاهش صدا توسط مقاومت R4 و خازن C2 انتخاب می شود. صدای آژیر توسط مقاومت R3 و حجم صدا با انتخاب مقاومت R5 تنظیم می شود. ترانزیستورها و بلندگو مانند دستگاه های قبلی انتخاب شده اند.

تستر ترانزیستور

با توجه به اینکه در این مولتی ویبراتور از ترانزیستورهایی با رسانایی متفاوت استفاده شده است، می توانید با تعویض ترانزیستورها از آن به عنوان وسیله ای برای تست ترانزیستورها استفاده کنید. یک نمودار شماتیک از چنین دستگاهی در شکل 6 نشان داده شده است. مدار یک مولد صدا به عنوان پایه در نظر گرفته شده است، اما یک مولد پالس های نور می تواند با موفقیت یکسان استفاده شود.

در ابتدا با بستن دکمه Kn1 عملکرد دستگاه را بررسی کنید. بسته به نوع هدایت، ترانزیستور مورد آزمایش را به سوکت های G1 - G3 یا G4-G6 متصل کنید. در این حالت از سوئیچ P1 یا P2 استفاده کنید. اگر با فشار دادن دکمه صدایی در بلندگو شنیده شود، ترانزیستور کار می کند.

به عنوان سوئیچ های P1 و P2، می توانید سوئیچ های سوئیچ با دو کنتاکت را برای تعویض استفاده کنید. شکل سوئیچ ها را در موقعیت "کنترل" نشان می دهد. انرژی این دستگاه توسط یک باتری 3336 لیتری تامین می شود.

تولید کننده صدا برای تست تقویت کننده ها

بر اساس همان مولتی ویبراتور، می توانید یک ژنراتور نسبتاً ساده برای آزمایش گیرنده ها و تقویت کننده ها بسازید. نمودار شماتیک آن در شکل 7 نشان داده شده است. تفاوت آن با تولید کننده صدا این است که به جای بلندگو، یک تنظیم کننده سطح ولتاژ 7 مرحله ای در خروجی مولتی ویبراتور گنجانده شده است.

ای. تاراسوف
برنج یو. CHESNOKOBA
YUT برای دستان ماهر 1979 شماره 8

این درس به موضوع نسبتاً مهم و محبوبی در مورد مولتی ویبراتورها و کاربرد آنها اختصاص خواهد داشت. اگر بخواهم فقط فهرست کنم که کجا و چگونه از مولتی ویبراتورهای متقارن و نامتقارن خود نوسانی استفاده می شود، این به تعداد مناسبی از صفحات کتاب نیاز دارد. شاید چنین شاخه ای از مهندسی رادیو، الکترونیک، اتوماسیون، تکانه یا فناوری کامپیوتر وجود نداشته باشد که در آن از چنین ژنراتورهایی استفاده نشود. این درس خواهد داد اطلاعات نظریدر مورد این دستگاه ها و در انتها چند مثال می زنم استفاده عملیآنها در ارتباط با خلاقیت شما.

مولتی ویبراتور خود نوسانی

مولتی ویبراتورها ابزارهای الکترونیکی هستند که ارتعاشات الکتریکی تولید می کنند که شکلی نزدیک به یک مستطیل دارند. طیف نوسانات تولید شده توسط مولتی ویبراتور حاوی هارمونیک های زیادی است - همچنین نوسانات الکتریکی، اما مضربی از نوسانات فرکانس اساسی که در نام آن منعکس شده است: "چند چند"، "ارتعاش - نوسان".

مدار نشان داده شده در (شکل 1a) را در نظر بگیرید. آیا می توانید تشخیص دهید؟ بله، این مدار دو مرحله ای است تقویت کننده ترانزیستوری 3H با خروجی هدفون. اگر خروجی چنین تقویت کننده ای همانطور که در نمودار نشان داده شده است به ورودی آن متصل شود چه اتفاقی می افتد؟ یک بازخورد مثبت بین آنها ایجاد می شود و تقویت کننده خود را تحریک می کند و به مولد نوسانات فرکانس صوتی تبدیل می شود و در تلفن ها صدایی با صدای کم می شنویم. مبارزه قاطع با چنین پدیده ای در گیرنده ها و تقویت کننده ها انجام می شود، اما برای به نظر می رسد که به طور خودکار دستگاه هایی که کار می کنند مفید باشد.

اکنون به (شکل 1b) نگاه کنید. روی آن مداری از همان تقویت کننده را می بینید که پوشیده شده است بازخورد مثبت همانطور که در (شکل 1، a)، تنها طرح کلی آن تا حدودی تغییر کرده است. مدارهای مولتی ویبراتورهای خود نوسانی، یعنی مولتی ویبراتورهای خود برانگیخته، معمولاً به این صورت ترسیم می شوند. تجربه شاید بهترین روش برای درک ماهیت عملکرد یک دستگاه الکترونیکی باشد. این را بارها ثابت کرده اید. و اکنون، برای درک بهتر عملکرد این دستگاه جهانی - یک ماشین خودکار، پیشنهاد می کنم آزمایشی با آن انجام شود. مدارمولتی ویبراتور خود نوسان با تمام داده های مقاومت ها و خازن های آن که در (شکل 2، الف) می بینید. آن را روی تخته نان سوار کنید. ترانزیستورها باید فرکانس پایین (MP39 - MP42) باشند، زیرا ترانزیستورهای فرکانس بالا دارای ولتاژ شکست بسیار کمی در اتصال امیتر هستند. خازن های الکترولیتی C1 و C2 - نوع K50 - 6، K50 - 3 یا آنها آنالوگ های وارداتیبرای ولتاژ نامی 10 - 12 ولت. مقاومت مقاومت ها ممکن است تا 50٪ با مقاومت های نشان داده شده در نمودار متفاوت باشد. فقط مهم است که درجه بندی مقاومت های بار Rl، R4 و مقاومت های پایه R2، R3 احتمالاً یکسان باشد. برای برق، از باتری Krona یا PSU استفاده کنید. در مدار کلکتور هر یک از ترانزیستورها، یک میلی‌متر (RA) را برای جریان 10 - 15 میلی آمپر روشن کنید و یک ولت متر DC با مقاومت بالا (PU) را به ولتاژ حداکثر 10 ولت به امیتر - کلکتور متصل کنید. بخش از همان ترانزیستور پس از بررسی نصب و به خصوص با دقت قطبیت روشن کردن خازن های الکترولیتی، یک منبع تغذیه را به مولتی ویبراتور وصل کنید. مترها چه چیزی را نشان می دهند؟ میلی‌متر - به شدت به 8 - 10 میلی آمپر افزایش می‌یابد، و سپس به شدت کاهش می‌یابد تقریباً به صفر، جریان مدار کلکتور ترانزیستور. برعکس، ولت متر یا تقریباً به صفر کاهش می یابد، یا به ولتاژ منبع برق، ولتاژ کلکتور افزایش می یابد. این اندازه گیری ها چه می گویند؟ این واقعیت که ترانزیستور این بازوی مولتی ویبراتور در حالت سوئیچینگ کار می کند. بزرگترین جریان کلکتور و در عین حال کوچکترین ولتاژ روی کلکتور مربوط به حالت باز است و کوچکترین جریان و بزرگترین ولتاژ کلکتور مربوط به حالت بسته ترانزیستور است. ترانزیستور بازوی دوم مولتی ویبراتور دقیقاً به همین ترتیب کار می کند ، اما همانطور که می گویند با تغییر فاز 180 درجه : وقتی یکی از ترانزیستورها باز است، دیگری بسته است. تأیید این موضوع با گنجاندن همان میلی‌متر در مدار کلکتور ترانزیستور بازوی دوم مولتی ویبراتور آسان است. فلش های ابزار اندازه گیری به طور متناوب از علامت های صفر ترازو منحرف می شوند. حالا با استفاده از ساعت با عقربه دوم، شمارش کنید که ترانزیستورها چند بار در دقیقه از باز به بسته می روند. تقریباً 15 تا 20 بار. این تعداد نوسانات الکتریکی است که توسط مولتی ویبراتور در دقیقه ایجاد می شود. بنابراین، دوره یک نوسان 3 - 4 ثانیه است. در ادامه پیکان میلی‌متر، سعی کنید این نوسانات را به صورت گرافیکی به تصویر بکشید. در محور افقی اردینات، فواصل زمانی برای قرار گرفتن ترانزیستور در حالت باز و بسته و در امتداد محور عمودی، جریان کلکتور مربوط به این حالت ها را در یک مقیاس مشخص ترسیم کنید. تقریباً همان نمودار نشان داده شده در شکل را دریافت خواهید کرد. 2b.

بنابراین، می توان آن را در نظر گرفت مولتی ویبراتور نوسانات الکتریکی به شکل مستطیل ایجاد می کند. در یک سیگنال مولتی ویبراتور، صرف نظر از اینکه از کدام خروجی گرفته شده است، پالس های جریان و مکث های بین آنها قابل تشخیص است. فاصله زمانی از لحظه ظاهر شدن یک پالس جریان (یا ولتاژ) تا زمانی که پالس بعدی با همان قطب ظاهر شود معمولاً دوره تکرار پالس T نامیده می شود و زمان بین پالس هایی با مدت زمان مکث Tn - مولتی ویبراتورهایی که پالس هایی تولید می کنند که مدت زمان آنها Tn است. برابر مکث های بین آنها متقارن نامیده می شود.بنابراین، مولتی ویبراتور با تجربه ای که شما مونتاژ کرده اید - متقارن خازن های C1 و C2 را با سایر خازن های 10 تا 15 uF جایگزین کنید. مولتی ویبراتور متقارن باقی ماند، اما فرکانس نوسانات ایجاد شده توسط آن 3-4 برابر افزایش یافت - تا 60-80 در هر دقیقه، یا، همان چیزی، تا حدود فرکانس 1 هرتز. فلش های ابزار اندازه گیری به سختی زمان دارند تا تغییرات جریان و ولتاژ را در مدارهای ترانزیستور دنبال کنند. و اگر خازن های C1 و C2 با ظرفیت های کاغذ 0.01 - 0.05 میکروفاراد جایگزین شوند؟ اکنون فلش های ابزار اندازه گیری چگونه رفتار خواهند کرد؟ پس از انحراف از علامت های صفر ترازو، ثابت ایستاده اند. شاید نسل شکسته است؟ نه! فقط فرکانس نوسان مولتی ویبراتور به چند صد هرتز افزایش یافته است. اینها نوساناتی در محدوده فرکانس صدا هستند که دستگاه های DC دیگر نمی توانند آن ها را برطرف کنند. می توانید آنها را با استفاده از فرکانس متر یا هدفون های متصل از طریق خازن با ظرفیت 0.01 - 0.05 میکروفاراد به هر یک از خروجی های مولتی ویبراتور یا با قرار دادن مستقیم آنها در مدار کلکتور هر یک از ترانزیستورها به جای مقاومت بار تشخیص دهید. در گوشی ها صدایی با صدای کم خواهید شنید. اصل کار مولتی ویبراتور چیست؟ بیایید به نمودار در شکل برگردیم. 2، الف. در لحظه روشن شدن برق، ترانزیستورهای هر دو بازوی مولتی ویبراتور باز می شوند، زیرا ولتاژهای بایاس منفی از طریق مقاومت های مربوطه R2 و R3 به پایه های آنها اعمال می شود. در همان زمان، خازن های جفت شروع به شارژ می کنند: C1 - از طریق اتصال امیتر ترانزیستور V2 و مقاومت R1. C2 - از طریق اتصال امیتر ترانزیستور V1 و مقاومت R4. این مدارهای شارژ خازن که تقسیم کننده ولتاژ منبع تغذیه هستند، بر روی پایه ترانزیستورها (نسبت به امیترها) ولتاژهای منفی ایجاد می کنند که ارزش آنها افزایش می یابد و بیشتر و بیشتر ترانزیستورها را باز می کنند. روشن کردن یک ترانزیستور باعث کاهش ولتاژ منفی در کلکتور آن می شود که باعث می شود ولتاژ منفی در پایه ترانزیستور دیگر افت کند و آن را خاموش کند. چنین فرآیندی بلافاصله در هر دو ترانزیستور اتفاق می افتد، با این حال، تنها یکی از آنها بسته می شود، بر این اساس ولتاژ مثبت بالاتر، به عنوان مثال، به دلیل تفاوت در ضرایب انتقال جریان h21e درجه بندی مقاومت و خازن. ترانزیستور دوم باز می ماند. اما این حالات ترانزیستورها ناپایدار هستند، زیرا فرآیندهای الکتریکی در مدارهای آنها ادامه دارد. بیایید فرض کنیم که پس از مدتی پس از روشن کردن برق، ترانزیستور V2 بسته شد و ترانزیستور V1 باز شد. از این لحظه، خازن C1 از طریق ترانزیستور باز V1 شروع به تخلیه می کند که مقاومت بخش امیتر-کلکتور آن در این زمان کم است و مقاومت R2. با تخلیه خازن C1، ولتاژ مثبت در پایه ترانزیستور بسته V2 کاهش می یابد. به محض تخلیه کامل خازن و نزدیک شدن ولتاژ پایه ترانزیستور V2 به صفر، جریانی در مدار کلکتور این ترانزیستور در حال باز شدن ظاهر می شود که از طریق خازن C2 روی پایه ترانزیستور V1 عمل می کند و ولتاژ منفی روی آن را کاهش می دهد. در نتیجه، جریان عبوری از ترانزیستور V1 شروع به کاهش می کند و برعکس از طریق ترانزیستور V2 افزایش می یابد. این باعث می شود ترانزیستور V1 خاموش شود و ترانزیستور V2 روشن شود. اکنون خازن C2 شروع به تخلیه می کند اما از طریق ترانزیستور باز V2 و مقاومت R3 که در نهایت منجر به باز شدن ترانزیستور اول و بسته شدن ترانزیستور دوم و غیره می شود. ترانزیستورها همیشه در تعامل هستند، در نتیجه مولتی ویبراتور نوسانات الکتریکی ایجاد می کند. فرکانس نوسان مولتی ویبراتور هم به ظرفیت خازن های کوپلینگ که قبلاً بررسی کرده اید و هم به مقاومت مقاومت های پایه بستگی دارد، همانطور که در حال حاضر می بینید. برای مثال سعی کنید مقاومت های پایه R2 و R3 را با مقاومت های با مقاومت بالا جایگزین کنید. فرکانس نوسان مولتی ویبراتور کاهش می یابد. برعکس، اگر مقاومت آنها کمتر باشد، فرکانس نوسان افزایش می یابد. تجربه دیگر: پایانه های بالایی (طبق نمودار) مقاومت های R2 و R3 را از هادی منفی منبع تغذیه جدا کنید، آنها را به هم وصل کنید و بین آنها و هادی منفی، یک مقاومت متغیر با مقاومت 30 را روشن کنید. - 50 کیلو اهم با رئوستات. با چرخاندن محور مقاومت متغیر، می توانید فرکانس نوسان مولتی ویبراتورها را در محدوده نسبتاً وسیعی تغییر دهید. فرکانس تقریبی نوسان یک مولتی ویبراتور متقارن را می توان با استفاده از فرمول ساده شده زیر محاسبه کرد: F = 700 / (RC)، که در آن f فرکانس بر حسب هرتز، R مقاومت مقاومت های پایه بر حسب کیلو اهم، C ظرفیت خازن است. خازن های کوپلینگ در میکروفاراد با استفاده از این فرمول ساده شده، محاسبه کنید که مولتی ویبراتور شما چه فرکانس هایی تولید کرده است. بیایید به داده های اولیه مقاومت ها و خازن های مولتی ویبراتور تجربی برگردیم (طبق نمودار در شکل 2، a). خازن C2 را با یک خازن با ظرفیت 2 - 3 μF جایگزین کنید، یک میلی متر را در مدار کلکتور ترانزیستور V2 روشن کنید، به دنبال فلش آن، نوسانات جریان تولید شده توسط مولتی ویبراتور را به صورت گرافیکی به تصویر بکشید. اکنون جریان در مدار کلکتور ترانزیستور V2 با پالس های کوتاه تری نسبت به قبل ظاهر می شود (شکل 2، ج). مدت زمان پالس‌های Th تقریباً چند برابر کمتر از مکث بین پالس‌های Th خواهد بود، به‌اندازه‌ای که ظرفیت خازن C2 نسبت به ظرفیت قبلی آن کاهش یافته است. و اکنون همان میلی‌متر (یا چنین) را به مدار کلکتور ترانزیستور V1 تبدیل کنید. آنچه نشان می دهد دستگاه اندازه گیری? همچنین پالس های فعلی، اما مدت زمان آنها بسیار بیشتر از مکث های بین آنها است (شکل 2، د). چی شد؟ با کاهش ظرفیت خازن C2، تقارن بازوهای مولتی ویبراتور را نقض کردید - این شد نامتقارن . بنابراین، ارتعاشات ایجاد شده توسط آن تبدیل شد نامتقارن : در مدار کلکتور ترانزیستور V1 جریان در پالس های نسبتا طولانی و در مدار کلکتور ترانزیستور V2 در پالس های کوتاه ظاهر می شود. از خروجی 1 چنین مولتی ویبراتور می توانید پالس های کوتاه و از خروجی 2 - پالس های ولتاژ بلند بگیرید. خازن های C1 و C2 را به طور موقت تعویض کنید. اکنون پالس های ولتاژ کوتاه در خروجی 1 و پالس های ولتاژ بلند در خروجی 2 خواهند بود. شمارش کنید (با ساعت با عقربه دوم) این نسخه از مولتی ویبراتور در دقیقه چند تکانه الکتریکی تولید می کند. حدود 80. ظرفیت خازن C1 را با اتصال یک خازن الکترولیتی دوم با ظرفیت 20 - 30 میکروفاراد به موازات آن افزایش دهید. میزان تکرار نبض کاهش می یابد. و اگر برعکس، ظرفیت این خازن کاهش یابد؟ سرعت تکرار نبض باید افزایش یابد. با این حال، راه دیگری برای کنترل نرخ تکرار پالس وجود دارد - با تغییر مقاومت مقاومت R2: با کاهش مقاومت این مقاومت (اما نه کمتر از 3 - 5 کیلو اهم، در غیر این صورت ترانزیستور V2 همه باز می شود. زمان و فرآیند خود نوسانی مختل می شود)، فرکانس تکرار پالس باید افزایش یابد و با افزایش مقاومت آن، برعکس، کاهش یابد. آن را به صورت تجربی بررسی کنید - آیا اینطور است؟ مقاومتی با مقداری انتخاب کنید که تعداد پالس ها در 1 دقیقه دقیقاً 60 باشد. سوزن میلی متری در فرکانس 1 هرتز نوسان می کند. مولتی ویبراتور در این حالت به یک مکانیسم ساعت الکترونیکی تبدیل می شود که ثانیه ها را می شمارد.

مولتی ویبراتور در انتظار

چنین مولتی ویبراتوری هنگامی که سیگنال‌های راه‌اندازی از یک منبع دیگر، به عنوان مثال، از یک مولتی ویبراتور خود نوسان‌شونده، به ورودی آن اعمال می‌شود، پالس‌های جریان (یا ولتاژ) تولید می‌کند. برای تبدیل مولتی ویبراتور خود نوسانی که قبلاً در این درس آزمایشاتی را با آن انجام داده اید (طبق نمودار شکل 2، a) به یک مولتی ویبراتور منتظر، باید موارد زیر را انجام دهید: خازن C2 را بردارید و به جای آن، یک مقاومت بین کلکتور ترانزیستور V2 و پایه ترانزیستور V1 (در شکل 3 - R3) با مقاومت 10 - 15 کیلو اهم وصل کنید. بین پایه ترانزیستور V1 و هادی زمین، یک عنصر متصل به سری 332 (G1 یا منبع ولتاژ ثابت دیگر) و یک مقاومت با مقاومت 4.7 - 5.1 کیلو اهم (R5) وصل کنید، اما به طوری که قطب مثبت عنصر به پایه (از طریق R5) متصل می شود. یک خازن (در شکل 3 - C2) با ظرفیت 1 - 5 هزار pF را به مدار پایه ترانزیستور V1 وصل کنید که خروجی دوم آن به عنوان یک تماس برای سیگنال کنترل ورودی عمل می کند. حالت اولیه ترانزیستور V1 چنین مولتی ویبراتور بسته است، ترانزیستور V2 باز است. بررسی کنید - درست است؟ ولتاژ روی کلکتور یک ترانزیستور بسته باید نزدیک به ولتاژ منبع تغذیه باشد و در کلکتور ترانزیستور باز نباید از 0.2 - 0.3 ولت تجاوز کند. سپس یک میلی‌متر را برای جریان 10 - 15 میلی آمپر روشن کنید. در مدار جمع کننده ترانزیستور V1 و با مشاهده فلش آن، بین کنتاکت Uin و هادی زمین، به معنای واقعی کلمه برای یک لحظه، یک یا دو عنصر 332 را به صورت سری (در نمودار GB1) یا یک باتری 3336 لیتری متصل کنید. فقط اشتباه نگیرید: قطب منفی این سیگنال الکتریکی خارجی باید به کنتاکت Uin متصل شود. در این حالت، فلش میلی‌متر باید فوراً به مقدار بالاترین جریان مدار کلکتور ترانزیستور منحرف شود، مدتی منجمد شود و سپس به حالت اولیه خود برگردد تا منتظر سیگنال بعدی باشد. این تجربه را چندین بار تکرار کنید. میلی‌متر با هر سیگنال افزایش آنی به 8 تا 10 میلی آمپر نشان می‌دهد و پس از مدتی، جریان کلکتور ترانزیستور V1 نیز بلافاصله تقریباً به صفر کاهش می‌یابد. اینها پالس های جریان تکی هستند که توسط یک مولتی ویبراتور تولید می شوند. و اگر باتری GB1 طولانی تر است به گیره Uin متصل نگه دارید. همان چیزی که در آزمایش های قبلی اتفاق می افتد - فقط یک ضربه در خروجی مولتی ویبراتور ظاهر می شود. آن را امتحان کنید!

و یک آزمایش دیگر: خروجی پایه ترانزیستور V1 را با مقداری جسم فلزی که در دست گرفته اید لمس کنید. شاید، در این مورد، مولتی ویبراتور منتظر کار کند - از بار الکترواستاتیک بدن شما. همین آزمایش ها را تکرار کنید، اما با قرار دادن یک میلی متر در مدار جمع کننده ترانزیستور V2. هنگامی که یک سیگنال کنترل اعمال می شود، جریان کلکتور این ترانزیستور باید به شدت کاهش یابد و تقریباً به صفر برسد و سپس به همان شدت به مقدار جریان یک ترانزیستور باز افزایش یابد. این نیز یک پالس جریان است، اما دارای قطبیت منفی. اصل عملکرد مولتی ویبراتور منتظر چیست؟ در چنین مولتی ویبراتور، اتصال بین کلکتور ترانزیستور V2 و پایه ترانزیستور V1 مانند یک خود نوسانی خازنی نیست، بلکه مقاومتی است - از طریق مقاومت R3.یک ولتاژ بایاس منفی از طریق مقاومت R2 به پایه ترانزیستور V2 اعمال می شود. ترانزیستور V1 با ولتاژ مثبت عنصر G1 در پایه خود به طور ایمن بسته می شود. این حالت ترانزیستورها بسیار پایدار است. آنها می توانند تا زمانی که دوست دارند در این حالت بمانند. اما بر اساس ترانزیستور V1، یک پالس ولتاژ قطبی منفی ظاهر شد. از این نقطه به بعد، ترانزیستورها به حالت ناپایدار می روند. تحت عمل سیگنال ورودی، ترانزیستور V1 باز می شود و تغییر ولتاژ روی کلکتور آن از طریق خازن C1، ترانزیستور V2 را می بندد. در این حالت، ترانزیستورها تا زمانی هستند که خازن C1 تخلیه شود (از طریق مقاومت R2 و ترانزیستور باز V1 که مقاومت آنها در این زمان کم است). به محض تخلیه خازن، ترانزیستور V2 بلافاصله باز می شود و ترانزیستور V1 بسته می شود. از این نقطه به بعد، مولتی ویبراتور دوباره خود را در حالت آماده به کار اصلی و پایدار می یابد. به این ترتیب، مولتی ویبراتور آماده به کار یک حالت پایدار و یک حالت ناپایدار دارد . در طول یک حالت ناپایدار، یک حالت ایجاد می کند موج مربع جریان (ولتاژ) که مدت زمان آن به ظرفیت خازن C1 بستگی دارد. هرچه ظرفیت این خازن بزرگتر باشد، مدت زمان پالس بیشتر می شود. بنابراین، به عنوان مثال، با ظرفیت خازن 50 μF، مولتی ویبراتور یک پالس جریان با مدت زمان حدود 1.5 ثانیه و با خازن با ظرفیت 150 μF - سه برابر بیشتر تولید می کند. از طریق خازن های اضافی - پالس های ولتاژ مثبت را می توان از خروجی 1 و پالس های منفی را از خروجی 2 دریافت کرد. آیا می توان مولتی ویبراتور را تنها با یک پالس ولتاژ منفی اعمال شده به پایه ترانزیستور V1 از حالت آماده به کار خارج کرد؟ نه، نه تنها. این را می توان با اعمال یک پالس ولتاژ قطبی مثبت، اما به پایه ترانزیستور V2، انجام داد. بنابراین، باقی مانده است که به طور تجربی بررسی کنید که چگونه ظرفیت خازن C1 بر مدت زمان پالس ها و توانایی کنترل مولتی ویبراتور منتظر با پالس های ولتاژ مثبت تأثیر می گذارد. چگونه می توان از مولتی ویبراتور آماده به کار به طور عملی استفاده کرد؟ متفاوت. به عنوان مثال، برای تبدیل یک ولتاژ سینوسی به پالس های ولتاژ (یا جریان) مستطیلی با همان فرکانس، یا روشن کردن دستگاه دیگری برای مدتی با اعمال یک سیگنال الکتریکی کوتاه مدت به ورودی مولتی ویبراتور منتظر. دیگر چگونه؟ فکر!

مولتی ویبراتور در ژنراتورها و کلیدهای الکترونیکی

تماس الکترونیکی.یک مولتی ویبراتور را می توان برای یک مکالمه خانگی استفاده کرد و یک دستگاه الکتریکی معمولی را با آن جایگزین کرد. می توان آن را طبق طرح نشان داده شده در (شکل 4) مونتاژ کرد. ترانزیستورهای V1 و V2 در یک مولتی ویبراتور متقارن کار می کنند که نوساناتی با فرکانس حدود 1000 هرتز ایجاد می کند و ترانزیستور V3 در تقویت کننده قدرت این نوسانات کار می کند. ارتعاشات تقویت شده توسط سر دینامیک B1 به ارتعاشات صوتی تبدیل می شوند. اگر از بلندگو برای برقراری تماس با روشن کردن استفاده می‌کنید سیم پیچ اولیهترانسفورماتور انتقال آن به مدار جمع کننده ترانزیستور V3، جعبه آن تمام لوازم الکترونیکی زنگ نصب شده روی برد را در خود جای می دهد. باتری نیز در آنجا قرار خواهد گرفت.

با اتصال دو سیم به دکمه S1 می توان زنگ الکترونیکی را در راهرو نصب کرد. هنگامی که دکمه - را فشار می دهید، صدا در هد پویا ظاهر می شود. از آنجایی که برق دستگاه تنها در هنگام زنگ زدن سیگنال ها تامین می شود، دو باتری 3336 لیتری متصل به صورت سری یا "Krona" برای چندین ماه زنگ دوام خواهند داشت. با جایگزین کردن خازن های C1 و C2 با خازن های ظرفیت های دیگر، آهنگ صدای مورد نظر را تنظیم کنید. برای مطالعه و آموزش گوش دادن به الفبای تلگراف - کد مورس، می توان از مولتی ویبراتور مونتاژ شده طبق همان طرح استفاده کرد. در این حالت فقط کافی است دکمه را با کلید تلگراف تعویض کنید.

سوئیچ الکترونیکی.این دستگاه که نمودار آن در (شکل 5) نشان داده شده است، می تواند برای تعویض دو گلدسته درخت کریسمس که از برق تغذیه می کنند استفاده شود. جریان متناوب. سوئیچ الکترونیکی خود را می توان از دو باتری 3336 لیتری متصل به صورت سری، یا از یکسو کننده ای که ولتاژ ثابت 9-12 ولت در خروجی می دهد، تغذیه کرد.

مدار سوئیچ شباهت زیادی به مدار زنگ الکترونیکی دارد. اما ظرفیت خازن های C1 و C2 سوئیچ چندین برابر ظرفیت خازن های زنگ مشابه است. مولتی ویبراتور سوئیچ که در آن ترانزیستورهای V1 و V2 کار می کنند، نوساناتی با فرکانس حدود 0.4 هرتز ایجاد می کند و بار تقویت کننده قدرت آن (ترانزیستور V3) سیم پیچ رله الکترومغناطیسی K1 است. رله دارای یک جفت صفحه تماس برای سوئیچینگ است. به عنوان مثال، رله RES - 10 (گذرنامه RS4.524.302) یا رله الکترومغناطیسی دیگری که به طور قابل اعتماد از ولتاژ 6 - 8 ولت در جریان 20 - 50 میلی آمپر کار می کند مناسب است. هنگامی که برق روشن می شود، ترانزیستورهای V1 و V2 مولتی ویبراتور به طور متناوب باز و بسته می شوند و سیگنال های موج مربعی تولید می کنند. هنگامی که ترانزیستور V2 روشن می شود، یک ولتاژ منبع تغذیه منفی از طریق مقاومت R4 اعمال می شود و این ترانزیستور به پایه ترانزیستور V3 اعمال می شود و آن را اشباع می کند. در این حالت، مقاومت قسمت امیتر-کلکتور ترانزیستور V3 به چندین اهم کاهش می یابد و تقریباً تمام ولتاژ منبع تغذیه به سیم پیچ رله K1 اعمال می شود - رله فعال می شود و یکی از حلقه ها را به شبکه متصل می کند. با مخاطبینش هنگامی که ترانزیستور V2 بسته می شود، مدار قدرت پایه ترانزیستور V3 شکسته می شود و همچنین بسته است، هیچ جریانی از سیم پیچ رله عبور نمی کند. در این زمان، رله لنگر و مخاطبین آن را آزاد می کند، سوئیچینگ، گلدسته درخت کریسمس دوم را به شبکه متصل می کند. اگر می خواهید زمان تعویض گلدسته ها را تغییر دهید، خازن های C1 و C2 را با خازن های ظرفیت های دیگر جایگزین کنید. داده های مقاومت های R2 و R3 را یکسان بگذارید، در غیر این صورت حالت عملکرد ترانزیستورها در جریان مستقیم نقض می شود. یک تقویت کننده قدرت، مشابه تقویت کننده ترانزیستور V3، می تواند در مدار امیتر ترانزیستور V1 مولتی ویبراتور نیز قرار گیرد. در این مورد، رله های الکترومغناطیسی (از جمله رله های خود ساخته) ممکن است دارای گروه های سوئیچینگ کنتاکت نباشند، اما معمولاً باز یا بسته هستند. کنتاکت های رله یکی از بازوهای مولتی ویبراتور به صورت دوره ای مدار منبع تغذیه یکی از حلقه ها را می بندند و باز می کنند و کنتاکت های رله بازوی مولتی ویبراتور دیگر به صورت دوره ای مدار منبع تغذیه حلقه گل دوم را می بندند. سوئیچ الکترونیکی را می توان بر روی یک تخته ساخته شده از getinax یا مواد عایق دیگر نصب کرد و همراه با باتری در جعبه تخته سه لا قرار داد. در حین کار، سوئیچ جریانی بیش از 30 میلی آمپر مصرف نمی کند، بنابراین انرژی دو باتری 3336 لیتری یا کرونا برای همه چیز کافی است. تعطیلات سال نو. یک سوئیچ مشابه را می توان برای مقاصد دیگر نیز استفاده کرد. به عنوان مثال، برای روشنایی ماسک ها، جاذبه ها. مجسمه قهرمان افسانه "گربه در چکمه" را تصور کنید که از تخته سه لا اره شده و نقاشی شده است. پشت چشم های شفاف، لامپ های چراغ قوه، روشن است سوئیچ الکترونیکی، و روی خود شکل - یک دکمه. به محض فشار دادن دکمه، گربه بلافاصله شروع به چشمک زدن به شما می کند. آیا نمی توان از سوئیچ برای برق رسانی به برخی مدل ها مانند مدل فانوس دریایی استفاده کرد؟ در این حالت، به جای یک رله الکترومغناطیسی، یک لامپ رشته ای با اندازه کوچک، طراحی شده برای جریان درخشش کوچک، می تواند در مدار جمع کننده ترانزیستور تقویت کننده قدرت قرار گیرد که از فلاش های چراغ دریایی تقلید می کند. اگر چنین سوئیچ با یک سوئیچ ضامن تکمیل شود که با کمک آن می توان دو لامپ را به طور متناوب در مدار جمع کننده ترانزیستور خروجی روشن کرد، می تواند به نشانگر جهت دوچرخه شما تبدیل شود.

مترونوم- این نوعی ساعت است که به شما امکان می دهد دوره های زمانی مساوی را با دقت کسری از ثانیه توسط سیگنال های صوتی بشمارید. از چنین وسایلی، به عنوان مثال، برای ایجاد حس درایت هنگام آموزش سواد موسیقی، در اولین آموزش در انتقال سیگنال با استفاده از الفبای تلگراف استفاده می شود. نمودار یکی از این دستگاه ها را در (شکل 6) مشاهده می کنید.

این نیز یک مولتی ویبراتور است، اما نامتقارن. این مولتی ویبراتور از ترانزیستور استفاده می کند ساختار متفاوت: Vl - n - p - n (MP35 - MP38)، V2 - p - n - p (MP39 - MP42). این امکان کاهش تعداد کل قطعات مولتی ویبراتور را فراهم کرد. اصل عملکرد آن یکسان است - تولید به دلیل بازخورد مثبت بین خروجی و ورودی تقویت کننده 3H دو مرحله ای رخ می دهد. اتصال توسط یک خازن الکترولیتی C1 انجام می شود. بار مولتی ویبراتور یک سر دینامیک با اندازه کوچک B1 با سیم پیچ صوتی با مقاومت 4 - 10 اهم است، به عنوان مثال 0.1GD - 6، 1GD - 8 (یا یک کپسول تلفن) که صداهایی شبیه به کلیک ایجاد می کند. پالس های جریان کوتاه مدت نرخ تکرار پالس را می توان با یک مقاومت متغیر R1 از حدود 20 تا 300 پالس در دقیقه تنظیم کرد. مقاومت R2 جریان پایه اولین ترانزیستور را زمانی محدود می کند که لغزنده مقاومت R1 در پایین ترین موقعیت خود (طبق مدار) مطابق با بالاترین فرکانس نوسانات ایجاد شده باشد. این مترونوم می تواند توسط یک باتری 3336 لیتری یا سه سلول 332 که به صورت سری به هم متصل شده اند تغذیه شود. جریان مصرف شده توسط آن از باتری از 10 میلی آمپر تجاوز نمی کند. مقاومت متغیر R1 باید دارای مقیاس کالیبره شده بر اساس مترونوم مکانیکی باشد. با استفاده از آن، به سادگی با چرخاندن دستگیره مقاومت، می توانید فرکانس مورد نظر را تنظیم کنید. سیگنال های صوتیمترونوم

کار عملی

مانند کار عملی، من به شما توصیه می کنم مدارهای مولتی ویبراتور ارائه شده در نقاشی های درس را جمع آوری کنید که به درک اصل مولتی ویبراتور کمک می کند. علاوه بر این، من پیشنهاد می کنم یک "شبیه ساز بلبل الکترونیکی" بسیار جالب و مفید را در خانه مونتاژ کنید، بر اساس مولتی ویبراتورها، که می تواند به عنوان زنگ در استفاده شود. مدار بسیار ساده، قابل اعتماد است، در صورت عدم وجود خطا در نصب و استفاده از عناصر رادیویی قابل سرویس، بلافاصله کار می کند. من 18 سال است که تا به امروز از آن به عنوان زنگ در استفاده می کنم. به راحتی می توان حدس زد که من آن را جمع آوری کردم - زمانی که مانند شما یک آماتور رادیویی تازه کار بودم.

مولتی ویبراتورهای منتظرپس از دریافت یک پالس ماشه کوتاه، یک پالس خروجی تشکیل می شود. آنها متعلق به کلاس هستند دستگاه های یکنواختو یک حالت تعادل پایدار بلند مدت و یک حالت تعادل شبه پایدار دارند. طرح ساده ترین مولتی ویبراتور انتظار روشن ترانزیستورهای دوقطبیکه دارای یک اتصال مقاومتی و یک اتصال خازنی به پایه کلکتور است، در شکل نشان داده شده است. 8. با پایه اتصال VT 2 با منبع تغذیه + Eاز طریق آر b2، یک جریان بازگشایی در مدار پایه جریان دارد که برای اشباع این ترانزیستور کافی است. در این حالت ولتاژ خروجی از کلکتور گرفته می شود VT 2 نزدیک به صفر است. ترانزیستور VT 1 توسط ولتاژ منفی ناشی از تقسیم ولتاژ منبع بایاس بسته می شود - Eتقسیم کننده را ببینید آر b1 آربا. بنابراین، پس از روشن شدن منابع تغذیه، وضعیت مدار مشخص می شود. در این حالت خازن از جانب 1 شارژ به ولتاژ منبع + E(به علاوه در سمت چپ، منهای در صفحه سمت راست).

برنج. 8. مولتی ویبراتور منتظر روی ترانزیستورها

مولتی ویبراتور منتظر می تواند برای مدت طولانی خودسرانه در این حالت باشد - تا زمانی که پالس آغازگر برسد. یک پالس ماشه مثبت (شکل 9) ترانزیستور را باز می کند VT 1 که منجر به افزایش جریان کلکتور و کاهش پتانسیل کلکتور این ترانزیستور می شود. افزایش پتانسیل منفی از طریق خازن از جانب 1 به پایه منتقل می شود VT 2 این ترانزیستور را از حالت اشباع خارج می کند و باعث می شود که به حالت فعال برود. جریان کلکتور ترانزیستور کاهش می یابد، ولتاژ روی کلکتور افزایش مثبت دریافت می کند که از کلکتور VT 2 از طریق یک مقاومت آر c به پایگاه ارسال می شود VT 1، باعث باز شدن بیشتر آن می شود. برای کاهش زمان باز کردن قفل VT 1 به صورت موازی آر c خازن شتاب دهنده را روشن کنید از جانب usk فرآیند سوئیچینگ ترانزیستورها مانند یک بهمن اتفاق می افتد و با انتقال مولتی ویبراتور به حالت نیمه پایدار دوم تعادل پایان می یابد. در این حالت خازن تخلیه می شود از جانب 1 از طریق یک مقاومت آر b2 و ترانزیستور اشباع VT 1 در هر منبع تغذیه +E. آستر با بار مثبت از جانب 1 از طریق ترانزیستور اشباع VT 1 به سیم مشترک وصل شده و به پایه بار منفی دارد VT 2. به این دلیل ترانزیستور VT 2 قفل نگه داشته می شود. بعد از ترخیص از جانب 1 پتانسیل پایه VT 2 غیر منفی می شود. این منجر به سوئیچینگ بهمن مانند ترانزیستورها می شود ( VT 2 آنلاک است و VT 1 قفل است). تشکیل پالس خروجی به پایان می رسد. بنابراین، مدت زمان پالس خروجی توسط فرآیند تخلیه خازن تعیین می شود از جانب 1

.

دامنه پالس خروجی

.

در پایان تشکیل پالس خروجی، مرحله بازیابی آغاز می شود که در طی آن خازن شارژ می شود. از جانب 1 از منبع + Eاز طریق یک مقاومت آر k1 و محل اتصال امیتر ترانزیستور اشباع VT 2. زمان بهبودی

.

حداقل دوره تکراری که با آن پالس های ماشه می توانند دنبال شوند، است

.

برنج. 9. نمودارهای زمانبندی ولتاژها در مدار مولتی ویبراتور منتظر

تقویت کننده های عملیاتی

تقویت کننده های عملیاتی(OA) به تقویت کننده های DC با کیفیت بالا (DCA) اشاره دارد که برای انجام عملیات های مختلف روی سیگنال های آنالوگ در هنگام کار در مدار بازخورد منفی طراحی شده اند.

تقویت‌کننده‌های DC به شما امکان می‌دهند سیگنال‌های آهسته در حال تغییر را تقویت کنید، زیرا فرکانس قطع کمتری از باند بهره دارند (f n = 0). بر این اساس، در چنین تقویت کننده هایی هیچ جزء واکنشی (خازن، ترانسفورماتور) وجود ندارد که جزء ثابت سیگنال را عبور ندهد.

روی انجیر 10,a نماد سیستم عامل را نشان می دهد. تقویت کننده نشان داده شده دارای یک ترمینال خروجی (نشان داده شده در سمت راست) و دو ترمینال ورودی (نشان داده شده در سمت چپ) است. علامت Δ یا > بهره را مشخص می کند. ورودی که ولتاژ آن 180 درجه خارج از فاز نسبت به ولتاژ خروجی باشد نامیده می شود. معکوس کردنو با علامت وارونگی ○ نشان داده می شود، و ورودی، ولتاژی که در آن با خروجی هم فاز است، غیر معکوس. Op-amp ولتاژ دیفرانسیل (تفاوت) بین ورودی ها را تقویت می کند. تقویت کننده عملیاتی همچنین دارای پایانه هایی برای تامین ولتاژ تغذیه است و ممکن است دارای پایانه هایی باشد تصحیح فرکانس(FC)، پین های متعادل کننده (NC). برای تسهیل درک هدف از نتیجه گیری و افزایش محتوای اطلاعات در نماد، مجاز است یک یا دو فیلد اضافی در دو طرف میدان اصلی معرفی شود که در آن برچسب هایی نشان داده شده است که توابع خروجی را مشخص می کند (شکل 2). 10، ب). در حال حاضر، تقویت کننده های عملیاتی به شکل موجود هستند مدارهای یکپارچه. این به شما امکان می دهد آنها را به عنوان اجزای جداگانه با پارامترهای خاص در نظر بگیرید.

پارامترها و مشخصات آپ امپ را می توان به مشخصات ورودی، خروجی و انتقال تقسیم کرد.

پارامترهای ورودی

برنج. 10. نماد تقویت کننده عملیاتی: الف - بدون میدان اضافی. ب - با یک فیلد اضافی؛ NC - پین های متعادل کننده؛ FC - نتیجه گیری تصحیح فرکانس؛ U - خروجی های ولتاژ تغذیه؛ 0V - خروجی مشترک

ویژگی های انتقال

افزایش ولتاژ به U (10 3 – 10 6)

,

جایی که U در 1 , U vx2- ولتاژ در ورودی های سیستم عامل.

افزایش حالت مشترک به U sf

.

نسبت رد حالت رایج به os sf

.

فرکانس بهره واحد f 1 فرکانسی است که در آن بهره ولتاژ برابر با واحد است (واحدها - ده ها مگاهرتز).

نرخ حرکت ولتاژ خروجی V U o حداکثر نرخ ممکن تغییر سیگنال خروجی است.

پارامترهای خروجی

حداکثر ولتاژ خروجی OU U o max. به عنوان یک قاعده، این ولتاژ 2-3 ولت کمتر از ولتاژ منبع تغذیه است.

امپدانس خروجی R out (ده ها - صدها اهم).

مدارهای اصلی برای روشن کردن یک تقویت کننده عملیاتی.

تقویت کننده های عملیاتی معمولاً با بازخورد منفی عمیق استفاده می شوند، زیرا دارای افزایش ولتاژ قابل توجهی هستند. در این مورد، پارامترهای حاصل از تقویت کننده به عناصر مدار بازخورد بستگی دارد.

بسته به اینکه کدام ورودی op-amp به منبع سیگنال ورودی متصل است، دو مدار کلیدزنی اصلی وجود دارد (شکل 11). هنگامی که یک ولتاژ ورودی به یک ورودی غیر معکوس اعمال می شود (شکل 11، a)، بهره ولتاژ با عبارت تعیین می شود

. (1)

چنین گنجاندن یک آپ امپ زمانی استفاده می شود که مقاومت ورودی افزایش یافته مورد نیاز باشد. اگر نمودار در شکل. 11، و مقاومت R 1 را بردارید و مقاومت R 2 را کوتاه کنید، یک دنبال کننده ولتاژ دریافت می کنید ( به تو=1)، که برای مطابقت با امپدانس بالای منبع سیگنال و امپدانس پایین گیرنده استفاده می شود.

برنج. شکل 11. مدارهای تقویت کننده Op-amp: a - تقویت کننده غیر معکوس. ب - تقویت کننده معکوس

هنگامی که ولتاژ ورودی به ورودی معکوس اعمال می شود (شکل 11، ب)، بهره برابر است با

. (2)

همانطور که از عبارت (2) مشاهده می شود، با این شامل، ولتاژ ورودی معکوس می شود.

در طرح های در نظر گرفته شده، مقاومت R e به یکی از ورودی ها متصل می شود. بر بهره تأثیر نمی گذارد و در مواقع ضروری برای کاهش تغییرات ولتاژ خروجی ناشی از نوسانات زمان یا دما در جریان ورودی وارد می شود. مقاومت R e طوری انتخاب می شود که مقاومت های معادل متصل به ورودی های آپ امپ یکسان باشد. برای نمودارهای شکل. ده
.

با اصلاح نمودار در شکل. 11، b، شما می توانید یک دستگاه جمع (شکل 12، a)، که در آن

. (3)

با تامین همزمان ولتاژ به هر دو ورودی op-amp، یک دستگاه تفریق به دست می آید (شکل 12، b) که برای آن

. (4)

این عبارت زمانی معتبر است که شرط باشد
.

برنج. 12. طرح های روشن کردن سیستم عامل: a - جمع کننده ولتاژ. ب - تفریق کننده

اگر نگاه کنید، تمام لوازم الکترونیکی شامل تعداد زیادیآجرهای منفرد اینها ترانزیستورها، دیودها، مقاومت ها، خازن ها، عناصر القایی هستند. و از این آجرها می توانید هر چیزی را که می خواهید اضافه کنید.

از یک اسباب‌بازی کودکانه بی‌ضرر که مثلاً صدای «میو» را منتشر می‌کند تا یک سیستم هدایت موشک بالستیک با یک وسیله نقلیه چندبار ورود مجدد با هشت مگاتن شارژ.

یکی از مدارهای بسیار معروف و اغلب مورد استفاده در الکترونیک، یک مولتی ویبراتور متقارن است که یک دستگاه الکترونیکی است که نوساناتی به شکل نزدیک به یک مستطیل ایجاد می کند (تولید می کند).

مولتی ویبراتور روی دو ترانزیستور یا مدارهای منطقیبا عناصر اضافی در واقع، این یک تقویت کننده دو مرحله ای با مدار بازخورد مثبت (POS) است. به این معنی که خروجی مرحله دوم از طریق یک خازن به ورودی مرحله اول متصل می شود. در نتیجه، تقویت کننده، به دلیل بازخورد مثبت، به یک ژنراتور تبدیل می شود.

برای اینکه مولتی ویبراتور شروع به تولید پالس کند، کافی است ولتاژ تغذیه را وصل کنید. مولتی ویبراتورها می توانند باشند متقارنو نامتقارن.

شکل نمودار یک مولتی ویبراتور متقارن را نشان می دهد.

در یک مولتی ویبراتور متقارن، مقادیر عناصر هر یک از دو بازو دقیقاً یکسان است: R1=R4، R2=R3، C1=C2. اگر به اسیلوگرام سیگنال خروجی یک مولتی ویبراتور متقارن نگاه کنید، به راحتی می توانید متوجه شوید که پالس های مستطیلی و مکث های بین آنها در زمان یکسان است. نبض t ( تی و) = t مکث می کند ( t p). مقاومت در مدارهای کلکتور ترانزیستورها بر پارامترهای پالس تأثیر نمی گذارد و مقدار آنها بسته به نوع ترانزیستور مورد استفاده انتخاب می شود.

نرخ تکرار پالس چنین مولتی ویبراتور به راحتی با استفاده از یک فرمول ساده محاسبه می شود:

جایی که f فرکانس بر حسب هرتز (Hz)، C ظرفیت بر حسب میکروفاراد (uF) و R مقاومت بر حسب کیلو اهم (kΩ) است. به عنوان مثال: C \u003d 0.02 uF، R \u003d 39 کیلو اهم. ما به فرمول جایگزین می‌شویم، اقداماتی را انجام می‌دهیم و فرکانسی در محدوده صوتی تقریباً برابر با 1000 هرتز یا به عبارت بهتر 897.4 هرتز دریافت می‌کنیم.

به خودی خود ، چنین مولتی ویبراتوری جالب نیست ، زیرا یک "پیپ" بدون تعدیل تولید می کند ، اما اگر فرکانس 440 هرتز را با عناصر انتخاب کنیم و این نت A از اکتاو اول است ، آنگاه یک چنگال تنظیم مینیاتوری خواهیم داشت. ، که با آن می توانید مثلاً در پیاده روی یک گیتار را کوک کنید. تنها کاری که باید انجام دهید اضافه کردن یک مرحله تقویت کننده ترانزیستوری و یک بلندگوی مینیاتوری است.

پارامترهای زیر به عنوان ویژگی های اصلی سیگنال پالس در نظر گرفته می شوند:

فرکانس. واحد اندازه گیری (هرتز) هرتز. 1 هرتز یک نوسان در ثانیه است. فرکانس های درک شده توسط گوش انسان در محدوده 20 هرتز - 20 کیلوهرتز است.

مدت زمان نبض. در کسری از ثانیه اندازه گیری می شود: مایل، میکرو، نانو، پیکو و غیره.

دامنه. در مولتی ویبراتور مورد بررسی، تنظیم دامنه ارائه نشده است. در دستگاه های حرفه ای هم از تنظیم دامنه استپ و هم تنظیم دامنه صاف استفاده می شود.

چرخه کار. نسبت دوره (T) به مدت نبض ( تی). اگر طول پالس 0.5 دوره باشد، سیکل وظیفه دو است.

بر اساس فرمول فوق، محاسبه مولتی ویبراتور برای تقریباً هر فرکانس، به استثنای فرکانس های بالا و فوق بالا، آسان است. چندین اصل فیزیکی دیگر در کار وجود دارد.

برای اینکه مولتی ویبراتور بتواند چندین فرکانس مجزا بدهد، کافی است یک کلید دو بخش و پنج تا شش خازن با ظرفیت های مختلف، طبیعتاً یکسان در هر بازو قرار داده و فرکانس مورد نیاز را با استفاده از کلید انتخاب کنید. مقاومت‌های R2 و R3 نیز بر فرکانس و چرخه کار تأثیر می‌گذارند و می‌توانند متغیر باشند. در اینجا یک مدار مولتی ویبراتور دیگر با فرکانس سوئیچینگ قابل تنظیم است.

کاهش مقاومت مقاومت‌های R2 و R4 کمتر از مقدار معین بسته به نوع ترانزیستورهای مورد استفاده می‌تواند باعث خرابی تولید شود و مولتی ویبراتور کار نکند، بنابراین در سری با مقاومت‌های R2 و R4 می‌توانید مقاومت متغیر R3 را متصل کنید. می تواند فرکانس سوئیچینگ مولتی ویبراتور را انتخاب کند.

کاربرد عملی مولتی ویبراتور متقارن بسیار گسترده است. نبض مهندسی رایانه، تجهیزات اندازه گیری رادیویی در حال تولید لوازم خانگی. بسیاری از تجهیزات پزشکی منحصر به فرد بر روی مدارهای مبتنی بر همان مولتی ویبراتور ساخته شده اند.

مولتی ویبراتور به دلیل سادگی استثنایی و هزینه کم کاربرد گسترده ای در اسباب بازی های کودکان پیدا کرده است. در اینجا نمونه ای از فلاشر LED معمولی را مشاهده می کنید.

با مقادیر خازن های الکترولیتی C1، C2 و مقاومت های R2، R3 نشان داده شده در نمودار، فرکانس پالس 2.5 هرتز خواهد بود، به این معنی که LED ها تقریباً دو بار در ثانیه چشمک می زنند. می توانید از مدار ارائه شده در بالا استفاده کنید و یک مقاومت متغیر را همراه با مقاومت های R2، R3 قرار دهید. با تشکر از این، می توان دید که چگونه فرکانس فلاش LED ها با تغییر مقاومت مقاومت متغیر تغییر می کند. می توانید خازن هایی با درجه بندی های مختلف قرار دهید و نتیجه را مشاهده کنید.

وقتی هنوز یک بچه مدرسه ای بودم، یک کلید گلدسته درخت کریسمس را روی یک مولتی ویبراتور مونتاژ کردم. همه چیز درست شد، اما وقتی گلدسته ها را وصل کردم، دستگاه من شروع به تعویض آنها با فرکانس بسیار بالا کرد. به همین دلیل، در اتاق بعدی، تلویزیون با صدایی وحشی شروع به نشان دادن کرد و رله الکترومغناطیسی در مدار مانند یک مسلسل ترک خورد. هم شادی بخش بود (کار می کند!) و هم کمی ترسناک. والدین عصبانی شدند.

چنین اشتباه آزاردهنده ای با تعویض بیش از حد مکرر به من آرامش نمی داد. و مدار را بررسی کردم و خازنهای موجود در قیمت اسمی آنهایی بودند که مورد نیاز بودند. من فقط یکی را در نظر نگرفتم.

خازن های الکترولیتی بسیار قدیمی و خشک شده بودند. ظرفیت آنها کم بود و اصلاً با ظرفیتی که در پرونده آنها ذکر شده بود مطابقت نداشت. به دلیل ظرفیت کم، مولتی ویبراتور بیشتر کار می کرد فرکانس بالاو اغلب اکلیل ها را عوض می کنند.

در آن زمان من هیچ ابزاری نداشتم که بتواند ظرفیت خازن ها را اندازه گیری کند. بله، و من از یک تستر با اشاره گر استفاده کردم و نه یک مولتی متر دیجیتال مدرن.

بنابراین، اگر مولتی ویبراتور شما فرکانس بیش از حد تخمین زده شده تولید می کند، ابتدا خازن های الکترولیتی را بررسی کنید. خوشبختانه اکنون می توانید با پول کمی یک تستر اجزای رادیویی جهانی بخرید که با آن می توانید ظرفیت خازن را اندازه گیری کنید.