Multivibrateur sur transistors à rapport cyclique réglable. Multivibrateur : détaillé dans un langage simple. Le principe de fonctionnement du multivibrateur

Dans cet article, je décrirai en détail comment fabriquer un multivibrateur, qui est le premier circuit de presque un radioamateur sur deux. Comme nous le savons, un multivibrateur est un appareil électronique qui génère vibrations électriques, de forme proche d'un rectangle, ce qui se reflète dans son nom: "multi - plusieurs", "vibration - oscillation". En d'autres termes, un multivibrateur est un générateur d'impulsions rectangulaires de type relaxation à contre-réaction positive résistive-capacitive, utilisant un amplificateur à deux étages fermé dans un anneau à contre-réaction positive. Lorsque le multivibrateur fonctionne en mode d'auto-oscillation, des impulsions rectangulaires se répétant périodiquement sont générées. La fréquence des impulsions générées est déterminée par les paramètres du circuit de temporisation, les propriétés du circuit et son mode d'alimentation. La charge connectée affecte également la fréquence des auto-oscillations. Typiquement, un multivibrateur est utilisé comme générateur d'impulsions de durée relativement longue, qui sont ensuite utilisées pour générer des impulsions de durée et d'amplitude requises.

Le fonctionnement du circuit multivibrateur

Multivibrateur symétrique sur transistors

Schématiquement, le multivibrateur est constitué de deux étages amplificateurs à émetteur commun dont la tension de sortie de chacun est amenée à l'entrée de l'autre. Lorsque le circuit est connecté à une source d'alimentation Ek, les deux transistors passent par des points de collecteur - leurs points de fonctionnement sont dans la région active, car une polarisation négative est appliquée aux bases via les résistances RB1 et RB2. Cependant, cet état du circuit est instable. Du fait de la présence d'une contre-réaction positive dans le circuit, la condition ?Ku>1 est satisfaite et l'amplificateur à deux étages est auto-excité. Le processus de régénération commence - une augmentation rapide du courant d'un transistor et une diminution du courant de l'autre transistor. Laissez le courant IK1 du transistor VT1 augmenter légèrement à la suite de tout changement aléatoire des tensions sur les bases ou les collecteurs. Cela augmentera la chute de tension aux bornes de la résistance RK1 et le collecteur du transistor VT1 recevra un incrément de potentiel positif. Comme la tension sur le condensateur SB1 ne peut pas changer instantanément, cet incrément est appliqué à la base du transistor VT2, le bloquant. Dans le même temps, le courant de collecteur IK2 diminue, la tension sur le collecteur du transistor VT2 devient plus négative et, traversant le condensateur SB2 jusqu'à la base du transistor VT1, l'ouvre encore plus, augmentant le courant IK1. Ce processus se déroule comme une avalanche et se termine par le fait que le transistor VT1 entre en mode saturation, et le transistor VT2 entre en mode coupure. Le circuit entre dans l'un de ses états d'équilibre temporairement stables. Dans ce cas, l'état ouvert du transistor VT1 est assuré par une polarisation de la source d'alimentation Ek à travers la résistance RB1, et l'état verrouillé du transistor VT2 est assuré par une tension positive sur le condensateur SB1 (Ucm = UB2 > 0 ), qui est relié par l'intermédiaire du transistor ouvert VT1 à l'intervalle base-émetteur du transistor VT2.

Pour la construction d'un multivibrateur parmi les composants radio dont nous avons besoin:

1. Deux transistors de type KT315.
2. Deux condensateurs électrolytiques pour 16V, 10-200 microfarads (Plus la capacité est petite, plus le clignotement).
3. 4 résistances avec une valeur nominale : 100-500 ohms 2 pièces (si vous réglez 100 ohms, le circuit fonctionnera même à partir de 2,5 V), 10 kOhm 2 pièces. Toutes les résistances sont de 0,125 watts.
4. Deux LED non lumineuses (toute couleur autre que le blanc).


Circuit imprimé au format Lay6. Commençons la fabrication. Se circuit imprimé ressemble à ça:

Nous soudons deux transistors, ne confondons pas le collecteur et la base sur le transistor - c'est une erreur courante.


Nous soudons des condensateurs de 10 à 200 microfarads. Notez que les condensateurs de 10 volts sont hautement indésirables pour ce circuit si vous fournissez 12 volts. N'oubliez pas que les condensateurs électrolytiques ont une polarité !



Le multivibrateur est presque prêt. Il reste à souder les leds, et les fils d'entrée. Une photo de l'appareil fini ressemble à ceci :


Et pour que tout devienne clair pour vous, une vidéo du fonctionnement d'un multivibrateur simple :

En pratique, les multivibrateurs sont utilisés comme générateurs d'impulsions, diviseurs de fréquence, formateurs d'impulsions, détecteurs de proximité, etc. jouets électroniques, les automatismes, les équipements informatiques et de mesure, dans les relais temporisés et les appareils maîtres. était avec toi Faire bouillir-:D . (le matériel a été préparé sur demande Démyan" un)

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Circuits radio pour radioamateurs débutants

Dans cet article, nous présentons plusieurs dispositifs basés sur un circuit - un multivibrateur asymétrique basé sur des transistors de conductivité différente.

clignotant

Utilisant ce schéma vous pouvez assembler un appareil avec une ampoule clignotante (voir Fig. 1) et l'utiliser à diverses fins. Par exemple, installez-le sur un vélo pour alimenter un clignotant ou dans un modèle de balise, un feu de signalisation, sur un modèle de voiture ou de bateau comme feu clignotant.

La charge d'un multivibrateur asymétrique monté sur les transistors T1, T2 est une ampoule L1. La fréquence de répétition des impulsions est déterminée par la valeur de la capacité du condensateur C1 et des résistances R1, R2. La résistance R1 limite la fréquence de flash maximale et la résistance R2 peut modifier en douceur leur fréquence. Il faut commencer à travailler à partir de la fréquence maximale, qui correspond à la position haute du moteur de la résistance R2 selon le schéma.

A noter que l'appareil est alimenté par une pile 3336L, qui donne 3,5 V en charge, et que l'ampoule L1 est utilisée pour une tension de seulement 2,5 V. Est-ce qu'elle grillera ? Pas! La durée de sa lueur est très courte et le fil n'a pas le temps de surchauffer. Si les transistors ont un gain élevé, alors au lieu d'une ampoule de 2,5 V x 0,068 A, vous pouvez utiliser une ampoule de 3,5 V x 0,16 A. Les transistors de type MP35-MP38 conviennent comme transistor T1 et MP39-MP42 de type T2.

Métronome

Si vous installez un haut-parleur dans le même circuit au lieu d'une ampoule, vous obtiendrez un autre appareil - un métronome électronique. Il est utilisé dans l'enseignement de la musique, pour compter le temps pendant expériences physiques et l'impression de photos.

Si vous modifiez un peu le circuit - réduisez la capacité du condensateur C1 et introduisez une résistance R3, la durée de l'impulsion du générateur augmentera. Le son s'intensifiera (Fig. 2). Cet appareil peut servir de cloche de maison, de klaxon modèle réduit ou de voiture à pédales pour enfants. (Dans ce dernier cas, la tension doit être augmentée à 9 V.) Et il peut également être utilisé pour enseigner le code Morse. Alors seulement, au lieu du bouton Kn1, vous devez mettre une clé télégraphique. La tonalité du son est sélectionnée par le condensateur C1 et la résistance R2. Plus R3 est grand, plus le son du générateur est fort. Cependant, si sa valeur est supérieure à un kiloohm, les oscillations dans le générateur peuvent ne pas se produire.

Le générateur utilise les mêmes transistors que dans le circuit précédent, et un casque ou une tête avec une résistance de bobine de 5 à 65 ohms sont utilisés comme haut-parleur.

Indicateur d'humidité

Un multivibrateur asymétrique basé sur des transistors de conductivité différente a une propriété intéressante : pendant le fonctionnement, les deux transistors sont soit ouverts soit bloqués en même temps. Le courant consommé par les transistors désactivés est très faible. Cela vous permet de créer des indicateurs économiques des changements de grandeurs non électriques, tels que des indicateurs d'humidité. Un schéma d'un tel indicateur est illustré à la figure 3. Comme le montre le schéma, le générateur est constamment connecté à la source d'alimentation, mais ne fonctionne pas, car les deux transistors sont verrouillés. Réduit la consommation de courant et la résistance R4. Un capteur d'humidité est connecté aux prises G1, G2 - deux fins fils étamés de 1,5 cm de long.Ils sont cousus au tissu à une distance de 3-5 mm l'un de l'autre.La résistance du capteur sec est élevée. Lorsqu'il est mouillé, il tombe. Les transistors s'ouvrent, le générateur se met à fonctionner Pour diminuer le volume, il faut diminuer la tension d'alimentation ou la valeur de la résistance R3. Un tel indicateur d'humidité peut être utilisé dans les soins aux nouveau-nés.

Indicateur d'humidité avec signal sonore et lumineux

Si vous élargissez un peu le circuit, l'indicateur d'humidité simultanément avec le signal sonore émettra un signal lumineux - l'ampoule L1 commencera à s'allumer. Dans ce cas, comme on peut le voir sur le schéma (Fig. 4), deux multivibrateurs asymétriques sont installés dans le générateur sur des transistors de conductivité différente. L'un est monté sur les transistors T1, T2 et est commandé par un capteur d'humidité relié aux embases G1, G2. La charge de ce multivibrateur est la lampe L1. La tension du collecteur T2 commande le fonctionnement du deuxième multivibrateur, monté sur les transistors T3, T4. Il fonctionne comme un générateur fréquence audio, et le haut-parleur Gr1 est allumé à sa sortie. S'il n'y a pas besoin d'un signal sonore, le deuxième multivibrateur peut être désactivé.

Les transistors, la lampe et le haut-parleur de cet indicateur d'humidité sont les mêmes que dans les appareils précédents.

Simulateur de sirène

Des dispositifs intéressants peuvent être construits en utilisant la dépendance de la fréquence d'un multivibrateur asymétrique sur des transistors de conductivité différente sur le courant de base du transistor T1. Par exemple, un générateur qui imite le son d'une sirène. Un tel dispositif peut être installé sur le modèle d'ambulance, le camion de pompiers, le bateau de sauvetage.

Le schéma de principe du dispositif est représenté sur la figure 5. En position initiale, le bouton Kn1 est ouvert. Les transistors sont éteints. Le générateur ne fonctionne pas. Lorsque le bouton est fermé à travers la résistance R4, le condensateur C2 est chargé. Les transistors s'ouvrent et le multivibrateur commence à fonctionner. Lorsque le condensateur C2 se charge, le courant de base du transistor T1 augmente et la fréquence du multivibrateur augmente. Lorsque le bouton est ouvert, tout se répète dans ordre inverse. Le son d'une sirène est simulé lorsque le bouton est périodiquement fermé et ouvert. Le taux de montée et de descente du son est sélectionné par la résistance R4 et le condensateur C2. La tonalité de la sirène est définie par la résistance R3 et le volume du son est défini par la sélection de la résistance R5. Les transistors et le haut-parleur sont sélectionnés de la même manière que dans les appareils précédents.

Testeur de transistors

Étant donné que des transistors de conductivité différente sont utilisés dans ce multivibrateur, vous pouvez l'utiliser comme appareil pour tester les transistors en les remplaçant. Un schéma de principe d'un tel dispositif est représenté sur la figure 6. Le circuit d'un générateur de sons est pris comme base, mais un générateur d'impulsions lumineuses peut être utilisé avec le même succès.

Dans un premier temps, en fermant le bouton Kn1, vérifiez le bon fonctionnement de l'appareil. Selon le type de conductivité, connectez le transistor à tester aux prises G1 - G3 ou G4-G6. Dans ce cas, utilisez le commutateur P1 ou P2. S'il y a un son dans le haut-parleur lorsque le bouton est enfoncé, le transistor fonctionne.

Comme interrupteurs P1 et P2, vous pouvez prendre des interrupteurs à bascule avec deux contacts pour la commutation. La figure montre les interrupteurs en position "Control". L'appareil est alimenté par une batterie 3336L.

Générateur de sons pour tester les amplificateurs

Basé sur le même multivibrateur, vous pouvez construire un générateur assez simple pour tester les récepteurs et les amplificateurs. Son schéma de principe est illustré à la figure 7. Sa différence avec le générateur de sons est qu'au lieu d'un haut-parleur, un régulateur de niveau de tension à 7 étages est inclus à la sortie du multivibrateur.

E. TARASSOV
Riz Yu. CHESNOKOBA
YUT Pour les mains habiles 1979 n ° 8


Cette leçon sera consacrée à un sujet assez important et populaire, sur les multivibrateurs et leur application. Si j'essayais simplement d'énumérer où et comment les multivibrateurs symétriques et asymétriques auto-oscillants sont utilisés, cela nécessiterait un nombre décent de pages de livre. Il n'y a peut-être pas une telle branche de l'ingénierie radio, de l'électronique, de l'automatisation, de l'impulsion ou de la technologie informatique, où de tels générateurs ne seraient pas utilisés. Cette leçon donnera informations théoriques sur ces appareils, et à la fin, je donnerai quelques exemples utilisation pratique eux par rapport à votre créativité.

Multivibrateur auto-oscillant

Les multivibrateurs sont des appareils électroniques qui génèrent des vibrations électriques de forme proche d'une forme rectangulaire. Le spectre d'oscillations généré par le multivibrateur contient de nombreuses harmoniques - également des oscillations électriques, mais des multiples des oscillations de fréquence fondamentale, ce qui se reflète dans son nom : "multi-many", "vibration - oscillate".

Considérez le circuit illustré à la (Fig. 1a). Reconnaîs-tu? Oui, c'est un circuit à deux étages amplificateur à transistors 3H avec sortie casque. Que se passe-t-il si la sortie d'un tel amplificateur est connectée à son entrée, comme indiqué par la ligne pointillée sur le schéma ? Une rétroaction positive se produit entre eux et l'amplificateur s'auto-excitera et deviendra un générateur d'oscillations de fréquence audio, et dans les téléphones, nous entendrons un son grave. Une lutte décisive est menée contre un tel phénomène dans les récepteurs et les amplificateurs, mais pour appareils fonctionnant automatiquement, il s'avère utile.

Regardez maintenant (Fig. 1b). On y voit un circuit du même amplificateur, couvert commentaire positif , comme dans (Fig. 1, a), seul son contour est quelque peu modifié. C'est ainsi que les circuits des multivibrateurs auto-oscillants, c'est-à-dire auto-excités, sont généralement dessinés. L'expérience est peut-être la meilleure méthode pour comprendre l'essence de l'action d'un appareil électronique. Vous l'avez prouvé à maintes reprises. Et maintenant, afin de mieux comprendre le fonctionnement de cet appareil universel - une machine automatique, je propose de mener une expérience avec lui. schéma multivibrateur auto-oscillant avec toutes les données de ses résistances et condensateurs que vous voyez (Fig. 2, a). Montez-le sur une planche à pain. Les transistors doivent être à basse fréquence (MP39 - MP42), car les transistors à haute fréquence ont une très faible tension de claquage de la jonction de l'émetteur. Condensateurs électrolytiques C1 et C2 - type K50 - 6, K50 - 3 ou leur analogues importés pour une tension nominale de 10 - 12 V. La résistance des résistances peut différer de celles indiquées sur le schéma jusqu'à 50 %. Il importe seulement que les calibres des résistances de charge Rl, R4 et des résistances de base R2, R3 soient éventuellement les mêmes. Pour l'alimentation, utilisez la batterie ou le bloc d'alimentation Krona. Dans le circuit de collecteur de l'un des transistors, allumez un milliampèremètre (RA) pour un courant de 10 à 15 mA et connectez un voltmètre CC à haute résistance (PU) à une tension allant jusqu'à 10 V à l'émetteur - collecteur section du même transistor Après avoir vérifié l'installation et surtout soigneusement la polarité de mise sous tension des condensateurs électrolytiques, connectez une source d'alimentation au multivibrateur. Que montrent les compteurs ? Milliammètre - augmentant fortement à 8 - 10 mA, puis diminuant fortement presque jusqu'à zéro, le courant du circuit collecteur du transistor. Le voltmètre, au contraire, soit diminue presque jusqu'à zéro, soit augmente jusqu'à la tension de la source d'alimentation, la tension du collecteur. Que disent ces mesures ? Le fait que le transistor de ce bras du multivibrateur fonctionne en mode commutation. Le plus grand courant de collecteur et en même temps la plus petite tension sur le collecteur correspondent à l'état ouvert, et le plus petit courant et la plus grande tension de collecteur correspondent à l'état fermé du transistor. Le transistor du deuxième bras du multivibrateur fonctionne exactement de la même manière, mais, comme on dit, avec déphasage à 180° : lorsque l'un des transistors est ouvert, l'autre est fermé. Il est facile de le vérifier en incluant le même milliampèremètre dans le circuit collecteur du transistor de la seconde branche du multivibrateur ; les flèches des instruments de mesure s'écarteront alternativement des zéros des échelles. Maintenant, à l'aide d'une horloge avec une trotteuse, comptez combien de fois par minute les transistors passent de l'ouverture à la fermeture. Environ 15 à 20 fois, c'est le nombre d'oscillations électriques générées par le multivibrateur par minute. Par conséquent, la période d'une oscillation est de 3 à 4 s. En continuant à suivre la flèche du milliampèremètre, essayez de représenter graphiquement ces fluctuations. Sur l'axe horizontal des ordonnées, tracez sur une certaine échelle les intervalles de temps pour que le transistor soit dans les états ouvert et fermé, et sur l'axe vertical, le courant de collecteur correspondant à ces états. Vous obtiendrez approximativement le même graphique que celui montré dans la Fig. 2b.

Ainsi, on peut considérer que le multivibrateur génère des oscillations électriques de forme rectangulaire. Dans un signal multivibrateur, quelle que soit la sortie dont il provient, les impulsions de courant et les pauses entre elles peuvent être distinguées. L'intervalle de temps entre l'apparition d'une impulsion de courant (ou de tension) et l'apparition de l'impulsion suivante de même polarité est généralement appelé la période de répétition des impulsions T, et le temps entre les impulsions avec une durée de pause Tn - Multivibrateurs générant des impulsions dont la durée Tn est égaux aux pauses entre eux sont appelés symétriques . Par conséquent, le multivibrateur expérimenté que vous avez assemblé - symétrique. Remplacez les condensateurs C1 et C2 par d'autres condensateurs de 10 à 15 uF. Le multivibrateur est resté symétrique, mais la fréquence des oscillations générées par celui-ci a augmenté de 3 à 4 fois - jusqu'à 60 à 80 par minute, ou, ce qui revient au même, jusqu'à environ une fréquence de 1 Hz. Les flèches des instruments de mesure ont à peine le temps de suivre les variations de courants et de tensions dans les circuits à transistors. Et si les condensateurs C1 et C2 sont remplacés par des capacités papier de 0,01 à 0,05 microfarads ? Comment se comporteront désormais les flèches des instruments de mesure ? S'étant écartés des marques zéro de la balance, ils s'immobilisent. Peut-être que la génération est brisée ? Pas! C'est juste que la fréquence d'oscillation du multivibrateur est passée à plusieurs centaines de hertz. Ce sont des fluctuations dans la gamme de fréquences audio, que les appareils CC ne peuvent plus corriger. Vous pouvez les détecter à l'aide d'un fréquencemètre ou d'un casque connecté via un condensateur d'une capacité de 0,01 à 0,05 microfarads à l'une des sorties du multivibrateur ou en les incluant directement dans le circuit collecteur de l'un des transistors au lieu d'une résistance de charge. Sur les téléphones, vous entendrez un son grave. Quel est le principe de fonctionnement d'un multivibrateur ? Revenons au schéma de la Fig. 2, un. Au moment de la mise sous tension, les transistors des deux bras du multivibrateur s'ouvrent, car des tensions de polarisation négatives sont appliquées à leurs bases via les résistances correspondantes R2 et R3. En même temps, les condensateurs de couplage commencent à se charger: C1 - à travers la jonction d'émetteur du transistor V2 et de la résistance R1; C2 - à travers la jonction d'émetteur du transistor V1 et de la résistance R4. Ces circuits de charge des condensateurs, étant des diviseurs de tension de l'alimentation, créent sur les bases des transistors (par rapport aux émetteurs) des tensions négatives qui augmentent de valeur, tendant à ouvrir de plus en plus les transistors. L'activation d'un transistor provoque la chute de la tension négative au niveau de son collecteur, ce qui entraîne la chute de la tension négative à la base de l'autre transistor, le désactivant. Un tel processus se produit immédiatement dans les deux transistors, cependant, un seul d'entre eux se ferme, sur la base duquel une tension positive plus élevée, par exemple, en raison de la différence des coefficients de transfert de courant h21e des valeurs nominales de la résistance et du condensateur. Le deuxième transistor reste ouvert. Mais ces états de transistors sont instables, car les processus électriques dans leurs circuits se poursuivent. Supposons qu'après un certain temps après la mise sous tension, le transistor V2 s'est avéré être fermé et le transistor V1 s'est avéré être ouvert. A partir de ce moment, le condensateur C1 commence à se décharger à travers le transistor ouvert V1, dont la résistance de la section émetteur-collecteur est faible à ce moment, et la résistance R2. Lorsque le condensateur C1 se décharge, la tension positive à la base du transistor fermé V2 diminue. Dès que le condensateur est complètement déchargé et que la tension à la base du transistor V2 devient proche de zéro, un courant apparaît dans le circuit collecteur de ce transistor maintenant ouvert, qui agit à travers le condensateur C2 sur la base du transistor V1 et abaisse la tension négative sur celui-ci. En conséquence, le courant traversant le transistor V1 commence à diminuer et à travers le transistor V2, au contraire, augmente. Cela provoque le blocage du transistor V1 et l'activation du transistor V2. Maintenant, le condensateur C2 va commencer à se décharger, mais à travers le transistor ouvert V2 et la résistance R3, ce qui conduit finalement à l'ouverture du premier et à la fermeture du deuxième transistor, etc. Les transistors interagissent tout le temps, à la suite de quoi le multivibrateur génère des oscillations électriques. La fréquence d'oscillation du multivibrateur dépend à la fois de la capacité des condensateurs de couplage, que vous avez déjà vérifiée, et de la résistance des résistances de base, comme vous pouvez le voir maintenant. Essayez, par exemple, de remplacer les résistances de base R2 et R3 par des résistances à haute résistance. La fréquence d'oscillation du multivibrateur diminuera. A l'inverse, si leurs résistances sont inférieures, la fréquence d'oscillation va augmenter. Une autre expérience: déconnectez les bornes supérieures (selon le schéma) des résistances R2 et R3 du conducteur négatif de la source d'alimentation, connectez-les ensemble, et entre elles et le conducteur négatif, allumez une résistance variable avec une résistance de 30 - 50 kOhm avec un rhéostat. En tournant l'axe de la résistance variable, vous pouvez modifier la fréquence d'oscillation des multivibrateurs dans une plage assez large. La fréquence d'oscillation approximative d'un multivibrateur symétrique peut être calculée à l'aide de la formule simplifiée suivante : F = 700 / (RC), où f est la fréquence en hertz, R est la résistance des résistances de base en kiloohms, C est la capacité du condensateurs de couplage en microfarads. À l'aide de cette formule simplifiée, calculez les fréquences générées par votre multivibrateur. Revenons aux données initiales des résistances et des condensateurs du multivibrateur expérimental (selon le schéma de la Fig. 2, a). Remplacez le condensateur C2 par un condensateur d'une capacité de 2 à 3 μF, allumez un milliampèremètre dans le circuit collecteur du transistor V2, en suivant sa flèche, décrivez graphiquement les fluctuations de courant générées par le multivibrateur. Maintenant, le courant dans le circuit collecteur du transistor V2 apparaîtra sous forme d'impulsions plus courtes qu'auparavant (Fig. 2, c). La durée des impulsions Th sera environ autant de fois inférieure que les pauses entre les impulsions Th, de combien la capacité du condensateur C2 a diminué par rapport à sa capacité précédente. Et maintenant, tournez le même (ou un tel) milliampèremètre dans le circuit collecteur du transistor V1. Ce qui montre appareil de mesure? Aussi des impulsions de courant, mais leur durée est beaucoup plus longue que les pauses entre elles (Fig. 2, d). Qu'est-il arrivé? En réduisant la capacité du condensateur C2, vous avez violé la symétrie des bras du multivibrateur - il est devenu asymétrique . Par conséquent, les vibrations générées par celui-ci sont devenues asymétrique : dans le circuit collecteur du transistor V1, le courant apparaît en impulsions relativement longues, dans le circuit collecteur du transistor V2, en impulsions courtes. À partir de la sortie 1 d'un tel multivibrateur, vous pouvez prendre des impulsions de tension courtes et de la sortie 2 - longues. Échangez temporairement les condensateurs C1 et C2. Maintenant, les impulsions de tension courtes seront à la sortie 1 et les impulsions de tension longues à la sortie 2. Comptez (par l'horloge avec une trotteuse) combien d'impulsions électriques par minute cette version du multivibrateur génère. Environ 80. Augmentez la capacité du condensateur C1 en connectant un deuxième condensateur électrolytique d'une capacité de 20 à 30 microfarads en parallèle avec celui-ci. Le taux de répétition des impulsions diminuera. Et si, au contraire, la capacité de ce condensateur est réduite ? Le taux de répétition des impulsions devrait augmenter. Il existe cependant un autre moyen de contrôler le taux de répétition des impulsions - en modifiant la résistance de la résistance R2: avec une diminution de la résistance de cette résistance (mais pas moins de 3 - 5 kOhm, sinon le transistor V2 sera ouvert tout le temps et le processus d'auto-oscillation seront perturbés), la fréquence de répétition des impulsions devrait augmenter et, avec une augmentation de sa résistance, au contraire, diminuer. Vérifiez-le empiriquement - est-ce vrai? Choisissez une résistance d'une valeur telle que le nombre d'impulsions en 1 minute soit exactement 60. L'aiguille du milliampèremètre oscillera à une fréquence de 1 Hz. Le multivibrateur dans ce cas deviendra, pour ainsi dire, un mécanisme d'horloge électronique qui compte les secondes.

Attente multivibrateur

Un tel multivibrateur génère des impulsions de courant (ou de tension) lorsque des signaux de déclenchement sont appliqués à son entrée depuis une autre source, par exemple depuis un multivibrateur auto-oscillant. Pour transformer le multivibrateur auto-oscillant, avec lequel vous avez déjà effectué des expériences dans cette leçon (selon le schéma de la Fig. 2, a), en un multivibrateur en attente, vous devez procéder comme suit : retirez le condensateur C2, et à la place, connectez une résistance entre le collecteur du transistor V2 et la base du transistor V1 (sur la Fig. 3 - R3) avec une résistance de 10 - 15 kOhm; entre la base du transistor V1 et le conducteur mis à la terre, connectez un élément connecté en série 332 (G1 ou une autre source de tension constante) et une résistance d'une résistance de 4,7 à 5,1 kOhm (R5), mais de sorte que le pôle positif du l'élément est connecté à la base (via R5); connectez un condensateur (sur la Fig. 3 - C2) d'une capacité de 1 à 5 000 pF au circuit de base du transistor V1, dont la deuxième sortie servira de contact pour le signal de commande d'entrée. L'état initial du transistor V1 d'un tel multivibrateur est fermé, le transistor V2 est ouvert. Vérifiez - est-ce vrai ? La tension sur le collecteur d'un transistor fermé doit être proche de la tension de la source d'alimentation, et sur le collecteur d'un transistor ouvert, elle ne doit pas dépasser 0,2 - 0,3 V. Allumez ensuite un milliampèremètre pour un courant de 10 - 15 mA dans le circuit collecteur du transistor V1 et, en observant sa flèche , allumez entre le contact Uin et le conducteur de masse, littéralement un instant, un ou deux éléments 332 connectés en série (dans le schéma GB1) ou une batterie 3336L. Il suffit de ne pas confondre : le pôle négatif de ce signal électrique externe doit être relié au contact Uin. Dans ce cas, la flèche du milliampèremètre doit immédiatement dévier vers la valeur du courant le plus élevé du circuit collecteur du transistor, se figer pendant un moment, puis revenir à sa position d'origine afin d'attendre le signal suivant. Répétez cette expérience plusieurs fois. Le milliampèremètre avec chaque signal affichera une augmentation instantanée à 8 - 10 mA et après un certain temps, le courant de collecteur du transistor V1 diminuera également instantanément presque jusqu'à zéro. Ce sont des impulsions de courant uniques générées par un multivibrateur. Et si la batterie GB1 est plus longue à maintenir connectée à la pince Uin. La même chose se produira que dans les expériences précédentes - une seule impulsion apparaîtra à la sortie du multivibrateur.

Et encore une expérience : touchez la sortie de la base du transistor V1 avec un objet métallique pris dans votre main. Peut-être que, dans ce cas, le multivibrateur en attente fonctionnera - à partir de la charge électrostatique de votre corps. Répétez les mêmes expériences, mais en incluant un milliampèremètre dans le circuit collecteur du transistor V2. Lorsqu'un signal de commande est appliqué, le courant de collecteur de ce transistor doit fortement diminuer jusqu'à presque zéro, puis augmenter tout aussi fortement jusqu'à la valeur du courant d'un transistor ouvert. Il s'agit également d'une impulsion de courant, mais de polarité négative. Quel est le principe de fonctionnement d'un multivibrateur en attente ? Dans un tel multivibrateur, la connexion entre le collecteur du transistor V2 et la base du transistor V1 n'est pas capacitive, comme dans un auto-oscillant, mais résistive - à travers la résistance R3. Une tension de polarisation négative est appliquée à la base du transistor V2 à travers la résistance R2. Le transistor V1 est solidement fermé par la tension positive de l'élément G1 à sa base. Cet état des transistors est très stable. Ils peuvent rester dans cet état aussi longtemps qu'ils le souhaitent. Mais sur la base du transistor V1, une impulsion de tension de polarité négative est apparue. A partir de ce moment, les transistors entrent dans un état instable. Sous l'action du signal d'entrée, le transistor V1 s'ouvre et la tension changeante sur son collecteur à travers le condensateur C1 ferme le transistor V2. Dans cet état, les transistors sont jusqu'à ce que le condensateur C1 soit déchargé (à travers la résistance R2 et le transistor ouvert V1, dont la résistance est faible à ce moment). Dès que le condensateur est déchargé, le transistor V2 s'ouvre immédiatement, et le transistor V1 se ferme. À partir de ce moment, le multivibrateur se retrouve à nouveau dans le mode veille stable d'origine. De cette façon, le multivibrateur de secours a un état stable et un état instable . Pendant un état instable, il génère un onde carrée courant (tension) dont la durée dépend de la capacité du condensateur C1. Plus la capacité de ce condensateur est grande, plus la durée d'impulsion est longue. Ainsi, par exemple, avec une capacité de condensateur de 50 μF, le multivibrateur génère une impulsion de courant d'une durée d'environ 1,5 s, et avec un condensateur d'une capacité de 150 μF - trois fois plus. Grâce à des condensateurs supplémentaires, des impulsions de tension positives peuvent être prises à partir de la sortie 1 et des impulsions négatives à partir de la sortie 2. Le multivibrateur peut-il être sorti du mode veille uniquement par une impulsion de tension négative appliquée à la base du transistor V1? Non, pas seulement. Cela peut également être fait en appliquant une impulsion de tension de polarité positive, mais à la base du transistor V2. Il vous reste donc à vérifier expérimentalement comment la capacité du condensateur C1 affecte la durée des impulsions et la capacité de contrôler le multivibrateur en attente avec des impulsions de tension positives. Comment utiliser concrètement un multivibrateur de secours ? Différemment. Par exemple, pour convertir une tension sinusoïdale en impulsions de tension (ou de courant) rectangulaires de même fréquence, ou pour allumer un autre appareil pendant un certain temps en appliquant un signal électrique à court terme à l'entrée d'un multivibrateur en attente. Sinon comment? Pense!

Multivibrateur dans les générateurs et les interrupteurs électroniques

Appel électronique. Un multivibrateur peut être utilisé pour une visite à domicile, en remplacement d'un électrique conventionnel. Il peut être assemblé selon le schéma illustré à la (Fig. 4). Les transistors V1 et V2 fonctionnent dans un multivibrateur symétrique qui génère des oscillations avec une fréquence d'environ 1000 Hz, et le transistor V3 fonctionne dans un amplificateur de puissance de ces oscillations. Les vibrations amplifiées sont converties par la tête dynamique B1 en vibrations sonores. Si vous utilisez le haut-parleur pour passer un appel en activant enroulement primaire son transformateur de transition dans le circuit collecteur du transistor V3, son boîtier accueillera toute l'électronique de sonnerie montée sur la carte. La batterie y sera également située.

Une sonnette électronique peut être installée dans le couloir en la connectant avec deux fils au bouton S1. Lorsque vous appuyez sur le bouton -, le son apparaît dans la tête dynamique. Étant donné que l'alimentation n'est fournie à l'appareil que pendant les signaux de sonnerie, deux batteries 3336L connectées en série ou "Krona" dureront plusieurs mois de sonnerie. Réglez la tonalité sonore souhaitée en remplaçant les condensateurs C1 et C2 par des condensateurs d'autres capacités. Un multivibrateur assemblé selon le même schéma peut être utilisé pour étudier et s'entraîner à l'écoute de l'alphabet télégraphique - code Morse. Dans ce cas, il suffit de remplacer le bouton par une clé télégraphique.

Commutateur électronique. Ce dispositif, dont le schéma est représenté sur la (Fig. 5), permet de commuter deux guirlandes de sapins alimentées par le secteur courant alternatif. L'interrupteur électronique lui-même peut être alimenté par deux batteries 3336L connectées en série, ou par un redresseur qui donnerait une tension constante de 9-12 V en sortie.

Le circuit de commutation est très similaire au circuit de sonnerie électronique. Mais les capacités des condensateurs C1 et C2 du commutateur sont plusieurs fois supérieures aux capacités de condensateurs en cloche similaires. Le commutateur multivibrateur, dans lequel fonctionnent les transistors V1 et V2, génère des oscillations d'une fréquence d'environ 0,4 Hz, et la charge de son amplificateur de puissance (transistor V3) est l'enroulement du relais électromagnétique K1. Le relais a une paire de plaques de contact pour la commutation. Par exemple, un relais RES - 10 (passeport RS4.524.302) ou un autre relais électromagnétique qui fonctionne de manière fiable à partir d'une tension de 6 - 8 V ​​​​à un courant de 20 - 50 mA convient. Lors de la mise sous tension, les transistors V1 et V2 du multivibrateur s'ouvrent et se ferment alternativement, générant des signaux d'onde carrée. Lorsque le transistor V2 est passant, une tension d'alimentation négative est appliquée à travers la résistance R4 et ce transistor est appliqué à la base du transistor V3 en le saturant. Dans ce cas, la résistance de la section émetteur-collecteur du transistor V3 diminue à plusieurs ohms et presque toute la tension de la source d'alimentation est appliquée à l'enroulement du relais K1 - le relais est activé et connecte l'une des guirlandes au réseau avec ses contacts. Lorsque le transistor V2 est fermé, le circuit d'alimentation de la base du transistor V3 est interrompu, et il est également fermé, aucun courant ne circule dans la bobine de relais. A ce moment, le relais libère l'ancre et ses contacts, en commutant, connectent la deuxième guirlande de sapin de Noël au réseau. Si vous souhaitez modifier le temps de commutation des guirlandes, remplacez les condensateurs C1 et C2 par des condensateurs d'autres capacités. Laissez les données des résistances R2 et R3 identiques, sinon le mode de fonctionnement des transistors en courant continu sera violé. Un amplificateur de puissance, similaire à l'amplificateur du transistor V3, peut également être inclus dans le circuit d'émetteur du transistor V1 du multivibrateur. Dans ce cas, les relais électromagnétiques (y compris ceux faits maison) peuvent ne pas avoir de groupes de contacts de commutation, mais normalement ouverts ou normalement fermés. Les contacts de relais de l'un des bras multivibrateurs fermeront et ouvriront périodiquement le circuit d'alimentation d'une guirlande, et les contacts de relais de l'autre bras multivibrateur fermeront périodiquement le circuit d'alimentation de la deuxième guirlande. L'interrupteur électronique peut être monté sur une carte en getinax ou autre matériau isolant et, avec la batterie, placé dans une boîte en contreplaqué. Pendant le fonctionnement, l'interrupteur consomme un courant ne dépassant pas 30 mA, donc l'énergie de deux piles 3336L ou Krona suffit pour tout vacances du nouvel an. Un commutateur similaire peut également être utilisé à d'autres fins. Par exemple, pour l'illumination des masques, des attractions. Imaginez une figurine du héros du conte de fées "Le Chat Botté" sciée dans du contreplaqué et peinte. Derrière les yeux transparents se trouvent les ampoules d'une lampe de poche, commutées interrupteur électronique, et sur la figure elle-même - un bouton. Dès que vous appuyez sur le bouton, le chat commence immédiatement à vous faire des clins d'œil. N'est-il pas possible d'utiliser un interrupteur pour électrifier certains modèles, comme un modèle de phare ? Dans ce cas, au lieu d'un relais électromagnétique, une ampoule à incandescence de petite taille, conçue pour un petit courant de lueur, peut être incluse dans le circuit collecteur du transistor de l'amplificateur de puissance, qui imitera les éclairs de balise. Si un tel interrupteur est complété par un interrupteur à bascule, à l'aide duquel deux de ces ampoules peuvent être allumées alternativement dans le circuit collecteur du transistor de sortie, il peut alors devenir un indicateur de direction pour votre vélo.

Métronome- c'est une sorte d'horloge qui vous permet de compter des périodes de temps égales avec une précision de fractions de seconde par des signaux sonores. De tels dispositifs sont utilisés, par exemple, pour développer le sens du tact lors de l'enseignement de la culture musicale, lors de la première formation à la signalisation de l'alphabet télégraphique. Vous voyez un schéma de l'un de ces appareils dans (Fig. 6).

C'est aussi un multivibrateur, mais asymétrique. Ce multivibrateur utilise des transistors structure différente: Vl - n - p - n (MP35 - MP38), V2 - p - n - p (MP39 - MP42). Cela a permis de réduire le nombre total de pièces du multivibrateur. Le principe de son fonctionnement reste le même - la génération se produit en raison d'une rétroaction positive entre la sortie et l'entrée d'un amplificateur 3H à deux étages; la connexion est réalisée par un condensateur électrolytique C1. La charge du multivibrateur est une tête dynamique de petite taille B1 avec une bobine acoustique d'une résistance de 4 à 10 ohms, par exemple 0,1GD - 6, 1GD - 8 (ou une capsule téléphonique), qui crée des sons similaires à des clics avec impulsions de courant de courte durée. Le taux de répétition des impulsions peut être réglé avec une résistance variable R1 d'environ 20 à 300 impulsions par minute. La résistance R2 limite le courant de base du premier transistor lorsque le curseur de la résistance R1 est dans sa position la plus basse (selon le circuit), correspondant à la fréquence la plus élevée des oscillations générées. Le métronome peut être alimenté par une seule pile 3336L ou trois cellules 332 connectées en série. Le courant qu'il consomme de la batterie ne dépasse pas 10 mA. La résistance variable R1 doit avoir une échelle calibrée selon un métronome mécanique. En l'utilisant, en tournant simplement le bouton de la résistance, vous pouvez régler la fréquence souhaitée. signaux sonores métronome.

Travaux pratiques

Comme Travaux pratiques, je vous conseille de rassembler les circuits multivibrateurs présentés dans les dessins de la leçon, ce qui aidera à comprendre le principe du multivibrateur. De plus, je propose d'assembler un "Electronic Nightingale Simulator" très intéressant et utile dans le ménage, basé sur des multivibrateurs, qui peuvent être utilisés comme sonnette. Le circuit est très simple, fiable, il fonctionne immédiatement s'il n'y a pas d'erreurs dans l'installation et l'utilisation d'éléments radio réparables. Je l'utilise comme sonnette depuis 18 ans, à ce jour. Il est facile de deviner que je l'ai collectionné - quand, comme vous, j'étais un radioamateur novice.

Multivibrateurs en attente après réception d'une courte impulsion de déclenchement, une impulsion de sortie est formée. Ils appartiennent à la classe dispositifs monostables et ont un état d'équilibre stable à long terme et un état d'équilibre quasi stable. Schéma du multivibrateur en attente le plus simple sur transistors bipolaires, qui a une connexion collecteur-base résistive et une capacitive, est illustré à la fig. 8. Avec base de connexion Vermont 2 avec alimentation + Eà travers R b2, un courant de déverrouillage circule dans le circuit de base, suffisant pour saturer ce transistor. Dans ce cas, la tension de sortie prélevée sur le collecteur Vermont 2 est proche de zéro. Transistor Vermont 1 est verrouillé par la tension négative résultant de la division de la tension de la source de polarisation - E voir diviseur R b1 R Avec. Ainsi, après la mise sous tension des alimentations, l'état du circuit est déterminé. Dans cet état, le condensateur DE 1 chargé à la tension source + E(plus sur la gauche, moins sur la plaque de droite).

Riz. 8. Attente multivibrateur sur transistors

Le multivibrateur en attente peut être dans cet état pendant une durée arbitrairement longue - jusqu'à ce que l'impulsion de déclenchement arrive. Une impulsion de déclenchement positive (fig. 9) déverrouille le transistor Vermont 1, ce qui entraîne une augmentation du courant de collecteur et une diminution du potentiel de collecteur de ce transistor. Incrément de potentiel négatif à travers un condensateur DE 1 est transféré à la base Vermont 2 fait sortir ce transistor de la saturation et le fait passer en mode actif. Le courant de collecteur du transistor diminue, la tension sur le collecteur reçoit un incrément positif, qui du collecteur Vermont 2 à travers une résistance R c est envoyé à la base Vermont 1, provoquant son déverrouillage ultérieur. Pour réduire le temps de déverrouillage Vermont 1 en parallèle R c activer le condensateur accélérateur DE usk Le processus de commutation des transistors se déroule comme une avalanche et se termine par le passage du multivibrateur au deuxième état d'équilibre quasi-stable. Dans cet état, le condensateur se décharge DE 1 à travers une résistance R transistor b2 et saturé Vermont 1 par alimentation +E. doublure chargée positivement DE 1 à transistor saturé Vermont 1 est connecté au fil commun et chargé négativement à la base Vermont 2. De ce fait, le transistor Vermont 2 est verrouillé. Après la décharge DE 1 potentiel de base Vermont 2 devient non négatif. Cela conduit à une commutation en avalanche de transistors ( Vermont 2 est déverrouillé et Vermont 1 est verrouillé). La formation de l'impulsion de sortie se termine. Ainsi, la durée de l'impulsion de sortie est déterminée par le processus de décharge du condensateur DE 1

.

Amplitude d'impulsion de sortie

.

A la fin de la formation de l'impulsion de sortie, la phase de récupération commence, au cours de laquelle le condensateur est chargé DE 1 de source + Eà travers une résistance R k1 et la jonction d'émetteur du transistor saturé Vermont 2. Le temps de récupération

.

La période de répétition minimale avec laquelle les impulsions de déclenchement peuvent suivre est

.


Riz. 9. Chronogrammes des tensions dans le circuit d'un multivibrateur en attente

Des amplificateurs opérationnels

des amplificateurs opérationnels(OA) fait référence à des amplificateurs CC (DCA) de haute qualité conçus pour effectuer diverses opérations sur des signaux analogiques lorsqu'ils fonctionnent dans un circuit de rétroaction négative.

Les amplificateurs CC vous permettent d'amplifier des signaux à variation lente, car ils ont une fréquence de coupure inférieure à zéro de la bande de gain (f n = 0). En conséquence, dans de tels amplificateurs, il n'y a pas de composants réactifs (condensateurs, transformateurs) qui ne transmettent pas la composante constante du signal.

Sur la fig. 10,a montre le symbole du système d'exploitation. L'amplificateur illustré a une borne de sortie (illustrée à droite) et deux bornes d'entrée (illustrées à gauche). Le signe Δ ou > caractérise le gain. Une entrée dont la tension est déphasée de 180° par rapport à la tension de sortie est appelée inverser et est désignée par le signe d'inversion ○, et l'entrée, dont la tension est en phase avec la sortie, est non inverseur. L'ampli-op amplifie la tension différentielle (différence) entre les entrées. L'amplificateur opérationnel contient également des bornes pour fournir la tension d'alimentation et peut contenir des bornes correction de fréquence(FC), goupilles d'équilibrage (NC). Pour faciliter la compréhension de l'objectif des conclusions et augmenter le contenu informatif du symbole, il est permis d'introduire un ou deux champs supplémentaires des deux côtés du champ principal, dans lesquels sont indiquées des étiquettes qui caractérisent les fonctions de sortie (Fig. 10,b). Actuellement, les amplificateurs opérationnels sont disponibles sous la forme circuits intégrés. Cela vous permet de les considérer comme des composants séparés avec certains paramètres.

Les paramètres et les caractéristiques de l'amplificateur opérationnel peuvent être divisés en caractéristiques d'entrée, de sortie et de transmission.

Paramètres d'entrée.


Riz. 10. Symbole de l'amplificateur opérationnel : a - sans champ supplémentaire ; b - avec un champ supplémentaire ; NC - goupilles d'équilibrage; FC - conclusions de correction de fréquence ; U - sorties de tension d'alimentation ; 0V - sortie commune

caractéristiques de transmission.

    Gain de tension À tu (10 3 – 10 6)

,

tu en 1 , tu vx2- tension aux entrées de l'OS.

    Gain en mode commun À tu nf.

.

    Mode commun Taux de réjection À os sf

.

    La fréquence de gain unitaire f 1 est la fréquence à laquelle le gain en tension est égal à l'unité (unités - dizaines de MHz).

    La vitesse de balayage de la tension de sortie V U o est la vitesse de variation maximale possible du signal de sortie.

paramètres de sortie.

    La tension de sortie maximale de l'UO U o max . En règle générale, cette tension est inférieure de 2 à 3 V à la tension de l'alimentation.

    Impédance de sortie R out (dizaines - centaines d'ohms).

Circuits de base pour la mise sous tension d'un amplificateur opérationnel.

Les amplificateurs opérationnels sont généralement utilisés avec une rétroaction négative profonde, car ils ont un gain de tension important. Dans ce cas, les paramètres résultants de l'amplificateur dépendent des éléments du circuit de rétroaction.

Selon l'entrée de l'amplificateur opérationnel connectée à la source du signal d'entrée, il existe deux circuits de commutation principaux (Fig. 11). Lorsqu'une tension d'entrée est appliquée à une entrée non inverseuse (Fig. 11, a), le gain de tension est déterminé par l'expression

. (1)

Une telle inclusion d'un amplificateur opérationnel est utilisée lorsqu'une résistance d'entrée accrue est requise. Si le schéma de la Fig. 11, et retirez la résistance R 1 et court-circuitez la résistance R 2, vous obtenez un suiveur de tension ( À tu=1), qui est utilisé pour faire correspondre la haute impédance de la source du signal et la basse impédance du récepteur.

Riz. Fig. 11. Circuits amplificateurs op-amp: a - amplificateur non inverseur; b - amplificateur inverseur

Lorsque la tension d'entrée est appliquée à l'entrée inverseuse (Fig. 11, b), le gain est égal à

. (2)

Comme on peut le voir à partir de l'expression (2), avec cette inclusion, la tension d'entrée est inversée.

Dans les schémas considérés, la résistance R e est connectée à l'une des entrées. Il n'affecte pas le gain et est entré si nécessaire pour réduire les variations de tension de sortie causées par les fluctuations de temps ou de température des courants d'entrée. La résistance R e est choisie pour que les résistances équivalentes connectées aux entrées de l'ampli-op soient les mêmes. Pour les schémas de la Fig. Dix
.

En modifiant le schéma de la Fig. 11, b, vous pouvez obtenir un dispositif de sommation (Fig. 12, a), dans lequel

. (3)

Avec l'alimentation simultanée en tension des deux entrées de l'ampli-op, un dispositif de soustraction est obtenu (Fig. 12, b), pour lequel

. (4)

Cette expression est valide lorsque la condition
.

Riz. 12. Schémas d'activation du système d'exploitation: a - additionneur de tension; b - soustracteur

Si vous regardez, toute l'électronique se compose de un grand nombre briques individuelles. Ce sont des transistors, des diodes, des résistances, des condensateurs, des éléments inductifs. Et à partir de ces briques, vous pouvez ajouter tout ce que vous voulez.

D'un jouet pour enfants inoffensif qui émet, par exemple, le son "miaou", à un système de guidage de missile balistique avec une ogive multiple de huit mégatonnes.

L'un des circuits très connus et souvent utilisés en électronique est un multivibrateur symétrique, qui est un appareil électronique qui génère (génère) des oscillations de forme se rapprochant d'une forme rectangulaire.

Le multivibrateur est monté sur deux transistors ou circuits logiques avec des éléments supplémentaires. En fait, il s'agit d'un amplificateur à deux étages avec un circuit de rétroaction positive (POS). Cela signifie que la sortie du deuxième étage est connectée via un condensateur à l'entrée du premier étage. En conséquence, l'amplificateur, en raison de la rétroaction positive, se transforme en générateur.

Pour que le multivibrateur commence à générer des impulsions, il suffit de connecter la tension d'alimentation. Les multivibrateurs peuvent être symétrique et asymétrique.

La figure montre un schéma d'un multivibrateur symétrique.

Dans un multivibrateur symétrique, les valeurs des éléments de chacun des deux bras sont exactement les mêmes : R1=R4, R2=R3, C1=C2. Si vous regardez la forme d'onde du signal de sortie d'un multivibrateur symétrique, il est facile de voir que les impulsions rectangulaires et les pauses entre elles sont les mêmes dans le temps. t pouls ( t et) = t pauses ( tp). Les résistances dans les circuits collecteurs des transistors n'affectent pas les paramètres des impulsions et leur valeur est choisie en fonction du type de transistor utilisé.

Le taux de répétition des impulsions d'un tel multivibrateur est facilement calculé à l'aide d'une formule simple :

Où f est la fréquence en hertz (Hz), C est la capacité en microfarads (uF) et R est la résistance en kiloohms (kΩ). Par exemple: C \u003d 0,02 uF, R \u003d 39 kOhm. Nous substituons dans la formule, effectuons des actions et obtenons une fréquence dans la gamme audio approximativement égale à 1000 Hz, ou plutôt 897,4 Hz.

En soi, un tel multivibrateur n'est pas intéressant, car il produit un "peep" non modulé, mais si nous sélectionnons la fréquence de 440 Hz avec les éléments, et c'est la note A de la première octave, alors nous obtiendrons un diapason miniature , avec lequel vous pouvez, par exemple, accorder une guitare lors d'une randonnée. La seule chose à faire est d'ajouter un seul étage d'amplification à transistor et un haut-parleur miniature.

Les paramètres suivants sont considérés comme les principales caractéristiques du signal d'impulsion :

    La fréquence. Unité de mesure (Hz) Hertz. 1 Hz correspond à une oscillation par seconde. Les fréquences perçues par l'oreille humaine sont comprises entre 20 Hz et 20 kHz.

    Durée de pouls. Mesuré en fractions de seconde : miles, micro, nano, pico, etc.

    Amplitude. Dans le multivibrateur considéré, le réglage d'amplitude n'est pas prévu. Dans les appareils professionnels, un réglage d'amplitude progressif et en douceur est utilisé.

    cycle de service. Le rapport de la période (T) à la durée d'impulsion ( t). Si la longueur d'impulsion est de 0,5 période, le rapport cyclique est de deux.

Sur la base de la formule ci-dessus, il est facile de calculer un multivibrateur pour presque toutes les fréquences, à l'exception des hautes et ultra-hautes fréquences. Il existe plusieurs autres principes physiques au travail.

Pour que le multivibrateur délivre plusieurs fréquences discrètes, il suffit de mettre un interrupteur à deux sections et cinq à six condensateurs de capacités différentes, naturellement les mêmes dans chaque bras, et de sélectionner la fréquence souhaitée à l'aide de l'interrupteur. Les résistances R2, R3 affectent également la fréquence et le rapport cyclique et peuvent être rendues variables. Voici un autre circuit multivibrateur à fréquence de découpage réglable.

Réduire la résistance des résistances R2 et R4 à moins d'une certaine valeur en fonction du type de transistors utilisés peut entraîner une panne de génération et le multivibrateur ne fonctionnera pas, par conséquent, en série avec les résistances R2 et R4, vous pouvez connecter une résistance variable R3, qui peut sélectionner la fréquence de commutation du multivibrateur.

L'application pratique du multivibrateur symétrique est très étendue. Impulsion Ingénierie informatique, équipement de mesure radio en production appareils ménagers. De nombreux équipements médicaux uniques sont construits sur des circuits basés sur le même multivibrateur.

En raison de sa simplicité exceptionnelle et de son faible coût, le multivibrateur a trouvé une large application dans les jouets pour enfants. Voici un exemple de clignotant à LED classique.

Avec les valeurs des condensateurs électrolytiques C1, C2 et des résistances R2, R3 indiquées sur le schéma, la fréquence des impulsions sera de 2,5 Hz, ce qui signifie que les LED clignoteront environ deux fois par seconde. Vous pouvez utiliser le circuit proposé ci-dessus et inclure une résistance variable avec les résistances R2, R3. Grâce à cela, il sera possible de voir comment la fréquence de clignotement des LED changera lorsque la résistance de la résistance variable changera. Vous pouvez mettre des condensateurs de différents calibres et observer le résultat.

Alors qu'il était encore écolier, j'ai assemblé un interrupteur de guirlande de sapin de Noël sur un multivibrateur. Tout a fonctionné, mais lorsque j'ai connecté les guirlandes, mon appareil a commencé à les commuter à une fréquence très élevée. Pour cette raison, dans la pièce voisine, le téléviseur a commencé à émettre un bruit sauvage et le relais électromagnétique du circuit a craqué comme une mitrailleuse. C'était à la fois joyeux (ça marche !) et un peu effrayant. Les parents étaient scandalisés.

Une erreur aussi ennuyeuse avec des commutations trop fréquentes ne m'a pas rassuré. Et j'ai vérifié le circuit, et les condensateurs à leur valeur nominale étaient ceux qui étaient nécessaires. Je n'en ai pris en compte qu'un seul.

Les condensateurs électrolytiques étaient très vieux et asséchés. Leur capacité était faible et ne correspondait pas du tout à celle indiquée sur leur boîtier. En raison de la faible capacité, le multivibrateur a fonctionné pendant plus haute fréquence et trop souvent changé de guirlandes.

À cette époque, je n'avais aucun instrument capable de mesurer la capacité des condensateurs. Oui, et j'ai utilisé un testeur avec un pointeur, et non un multimètre numérique moderne.

Par conséquent, si votre multivibrateur produit une fréquence surestimée, vérifiez d'abord les condensateurs électrolytiques. Heureusement, vous pouvez maintenant acheter un testeur de composants radio universel pour peu d'argent, avec lequel vous pouvez mesurer la capacité d'un condensateur.