Multivibrators uz tranzistoriem ar regulējamu darba ciklu. Multivibrators: detalizēti vienkāršā valodā. Multivibratora darbības princips

Multivibratora ķēdes darbība

Simetrisks tranzistoru multivibrators

Shematiski multivibrators sastāv no diviem pastiprinātāja posmiem ar kopīgu emitētāju, no kuriem katra izejas spriegums tiek pievadīts otra ieejai. Kad ķēde ir pievienota strāvas avotam Ek, abi tranzistori iziet cauri kolektora punktiem - to darbības punkti atrodas aktīvajā reģionā, jo bāzēm tiek pielietota negatīva nobīde caur rezistoriem RB1 un RB2. Tomēr šis ķēdes stāvoklis ir nestabils. Sakarā ar pozitīvu atgriezenisko saiti ķēdē, nosacījums?Ku>1 ir apmierināts un divpakāpju pastiprinātājs ir pašuzbudināts. Sākas reģenerācijas process - strauji palielinās viena tranzistora strāva un samazinās otra tranzistora strāva. Ļaujiet, lai nejaušu spriegumu izmaiņu rezultātā bāzēs vai kolektoros tranzistora VT1 strāva IK1 nedaudz palielinās. Šajā gadījumā palielināsies sprieguma kritums rezistorā RK1, un tranzistora VT1 kolektors saņems pozitīvā potenciāla pieaugumu. Tā kā kondensatora SB1 spriegums nevar mainīties uzreiz, šis pieaugums tiek piemērots tranzistora VT2 pamatnei, izslēdzot to. Tajā pašā laikā kolektora strāva IK2 samazinās, spriegums tranzistora VT2 kolektorā kļūst negatīvāks un, pārvadīts caur kondensatoru SB2 uz tranzistora VT1 pamatni, atver to vēl vairāk, palielinot strāvu IK1. Šis process norit kā lavīna un beidzas ar to, ka tranzistors VT1 pāriet piesātinājuma režīmā un tranzistors VT2 pāriet izslēgšanas režīmā. Ķēde nonāk vienā no tās īslaicīgi stabilajiem līdzsvara stāvokļiem. Šajā gadījumā tranzistora VT1 atvērto stāvokli nodrošina nobīde no barošanas avota Ek caur rezistoru RB1, bet tranzistora VT2 slēgto stāvokli nodrošina pozitīvais spriegums uz kondensatora SB1 (Ucm = UB2 > 0), kas ir. savienots caur atvērto tranzistoru VT1 ar tranzistora VT2 bāzes-emitera spraugu.

1. Divi KT315 tipa tranzistori.
2. Divi elektrolītiskie kondensatori 16V, 10-200 mikrofaradi (Jo mazāka kapacitāte, jo biežāk mirgo).
3. 4 rezistori ar nominālo vērtību: 100-500 omi, 2 gab (ja iestatīsiet 100 omi, ķēde darbosies pat no 2,5 V), 10 omi, 2 gab. Visi rezistori ir 0,125 vati.
4. Divas blāvas gaismas diodes (jebkura krāsa, izņemot balto).

Lay6 formāta iespiedshēmas plate. Sāksim ražot. Viņa pati PCB izskatās šādi:

Mēs pielodējam divus tranzistorus, nesajaucam kolektoru un bāzējam uz tranzistoru - tā ir izplatīta kļūda.

Lodējam kondensatorus 10-200 Microfarads. Lūdzu, ņemiet vērā, ka 10 voltu kondensatori ir ļoti nevēlami lietošanai šajā shēmā, ja jūs piegādāsit 12 voltu strāvu. Atcerieties, ka elektrolītiskajiem kondensatoriem ir polaritāte!

Multivibrators ir gandrīz gatavs. Atliek tikai pielodēt gaismas diodes un ievades vadus. Gatavās ierīces fotoattēls izskatās apmēram šādi:

Un, lai jums viss būtu skaidrāk, šeit ir video par vienkāršu multivibratoru darbībā:

Praksē multivibratorus izmanto kā impulsu ģeneratorus, frekvences dalītājus, impulsu veidotājus, bezkontakta slēdžus utt. elektroniskās rotaļlietas, automatizācijas ierīces, skaitļošanas un mērīšanas iekārtas, laika releji un galvenās ierīces. Es biju ar tevi Vāra-:D . (materiāls sagatavots pēc pieprasījuma Demjans" a)

Apspriediet rakstu MULTIVIBRATORS

Radio shēmas iesācējiem radioamatieriem

Šajā rakstā mēs piedāvājam vairākas ierīces, kuru pamatā ir viena ķēde - asimetrisks multivibrators, izmantojot dažādu vadītspēju tranzistorus.

mirgotājs

Izmantojot šī diagramma jūs varat salikt ierīci ar mirgojošu spuldzi (skat. 1. att.) un izmantot to dažādiem mērķiem. Piemēram, uzstādiet to uz velosipēda, lai darbinātu pagriezienu gaismas, vai bākas modelī, signāllampu vai automašīnas vai kuģa modeli kā mirgojošu gaismu.

Uz tranzistoriem T1, T2 samontēta asimetriska multivibratora slodze ir spuldze L1. Impulsu atkārtošanās ātrumu nosaka kondensatora C1 un rezistoru R1, R2 kapacitātes vērtība. Rezistors R1 ierobežo maksimālo zibspuldzes frekvenci, un rezistoru R2 var izmantot, lai vienmērīgi mainītu to frekvenci. Jums jāsāk strādāt no maksimālās frekvences, kas atbilst rezistora R2 slīdņa augšējai pozīcijai diagrammā.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka ierīci darbina 3336L akumulators, kas zem slodzes saražo 3,5 V, un L1 spuldze tiek izmantota tikai ar 2,5 V spriegumu. Vai tā izdegs? Nē! Tā mirdzuma ilgums ir ļoti īss, un pavedienam nav laika pārkarst. Ja tranzistoriem ir liels pastiprinājums, tad 2,5 V x 0,068 A spuldzes vietā varat izmantot 3,5 V x 0,16 A spuldzi. Tranzistoram T1 ir piemēroti tādi tranzistori kā MP35-MP38, bet tādi tranzistori kā MP39-MP42. piemērots T2.

Metronoms

Ja tajā pašā ķēdē spuldzes vietā uzstādīsit skaļruni, iegūsit citu ierīci - elektronisko metronomu. To izmanto, mācot mūziku, lai skaitītu laiku fiziski eksperimenti un fotoattēlu drukāšanas laikā.

Ja jūs nedaudz maināt ķēdi - samaziniet kondensatora C1 kapacitāti un ievadiet rezistoru R3, tad ģeneratora impulsa ilgums palielināsies. Skaņa palielināsies (2. att.). Šī ierīce var kalpot kā mājas zvans, raga modelis vai bērnu automašīna ar pedāļiem. (Pēdējā gadījumā spriegums jāpalielina līdz 9 V.) Un to var izmantot arī Morzes ābeces mācīšanai. Tikai tad pogas Kn1 vietā ir jāuzstāda telegrāfa atslēga. Skaņas signālu izvēlas kondensators C1 un rezistors R2. Jo lielāks R3, jo skaļāka ir ģeneratora skaņa. Tomēr, ja tā vērtība ir lielāka par vienu kiloomu, ģeneratora svārstības var nenotikt.

Ģeneratorā tiek izmantoti tie paši tranzistori kā iepriekšējā shēmā, un kā skaļrunis tiek izmantotas austiņas vai galva ar spoles pretestību no 5 līdz 65 omi.

Mitruma indikators

Asimetriskam multivibratoram, kurā izmanto dažādas vadītspējas tranzistorus, ir interesanta īpašība: darbības laikā abi tranzistori ir vai nu atvērti, vai bloķēti vienlaikus. Izslēgto tranzistoru patērētā strāva ir ļoti maza. Tas dod iespēju izveidot rentablus neelektrisko daudzumu izmaiņu rādītājus, piemēram, mitruma rādītājus. Šāda indikatora shematiskā diagramma ir parādīta 3. attēlā. Kā redzams no diagrammas, ģenerators ir pastāvīgi pievienots strāvas avotam, bet nedarbojas, jo abi tranzistori ir bloķēti. Samazina strāvas patēriņu un rezistoru R4. Mitruma sensors ir pievienots ligzdām G1, G2 - divi tievi skārda vadi 1,5 cm garumā Tie ir piešūti pie auduma 3-5 mm attālumā viens no otra. Kad slapjš nokrīt. Tranzistori atveras, ģenerators sāk darboties Lai samazinātu skaļumu, jāsamazina barošanas spriegums vai rezistora R3 vērtība. Šo mitruma indikatoru var izmantot, rūpējoties par jaundzimušajiem.

Mitruma indikators ar skaņas un gaismas signālu

Nedaudz paplašinot ķēdi, mitruma indikators izstaros gaismu vienlaikus ar skaņas signālu - sāks iedegties spuldze L1. Šajā gadījumā, kā redzams no diagrammas (4. att.), ģeneratorā ir uzstādīti divi asimetriskie multivibratori uz dažādas vadītspējas tranzistoriem. Viens ir samontēts uz tranzistoriem T1, T2 un tiek vadīts ar mitruma sensoru, kas savienots ar ligzdām G1, G2. Šī multivibratora slodze ir lampa L1. Spriegums no kolektora T2 kontrolē otrā multivibratora darbību, kas samontēts uz tranzistoriem T3, T4. Tas darbojas kā ģenerators audio frekvence, un skaļrunis Gr1 ir ieslēgts tā izejā. Ja nav nepieciešams dot skaņas signālu, tad otro multivibratoru var izslēgt.

Šajā mitruma indikatorā izmantotie tranzistori, lampa un skaļrunis ir tādi paši kā iepriekšējās ierīcēs.

Sirēnas simulators

Interesantas ierīces var uzbūvēt, izmantojot asimetriskā multivibratora frekvences atkarību no dažādas vadītspējas tranzistoriem no tranzistora T1 bāzes strāvas. Piemēram, ģenerators, kas simulē sirēnas skaņu. Šādu ierīci var uzstādīt uz ātrās palīdzības, ugunsdzēsēju mašīnas vai glābšanas laivas modeļa.

Ierīces shematiskā diagramma ir parādīta 5. attēlā. Sākotnējā stāvoklī ir atvērta poga Kn1. Tranzistori ir bloķēti. Ģenerators nedarbojas. Kad poga ir aizvērta, kondensators C2 tiek uzlādēts caur rezistoru R4. Tranzistori atveras un multivibrators sāk darboties. Uzlādējoties kondensatoram C2, palielinās tranzistora T1 bāzes strāva un palielinās multivibratora frekvence. Kad poga tiek atvērta, viss atkārtojas apgrieztā secībā. Sirēnas skaņa tiek simulēta, periodiski aizverot un atverot pogu. Skaņas pieauguma un krituma ātrumu izvēlas rezistors R4 un kondensators C2. Sirēnas signālu iestata rezistors R3, bet skaņas skaļumu, izvēloties rezistoru R5. Tranzistori un skaļrunis ir izvēlēti tāpat kā iepriekšējās ierīcēs.

Tranzistoru testeris

Ņemot vērā, ka šajā multivibratorā tiek izmantoti dažādas vadītspējas tranzistori, to var izmantot kā ierīci tranzistoru testēšanai ar nomaiņu. Šādas ierīces shematiskā diagramma ir parādīta 6. attēlā. Par pamatu tiek ņemta skaņas ģeneratora shēma, bet tikpat veiksmīgi var izmantot gaismas impulsu ģeneratoru.

Sākotnēji, aizverot pogu Kn1, pārbaudiet ierīces darbību. Atkarībā no vadītspējas veida pievienojiet pārbaudāmo tranzistoru ligzdām G1 - G3 vai G4-G6. Šajā gadījumā izmantojiet slēdzi P1 vai P2. Ja, nospiežot pogu, skaļrunī ir skaņa, tad tranzistors darbojas.

Kā slēdžus P1 un P2 varat izmantot pārslēgšanas slēdžus ar diviem komutācijas kontaktiem. Attēlā redzami slēdži pozīcijā "Vadība". Ierīci darbina 3336L akumulators.

Skaņas ģenerators pastiprinātāju testēšanai

Pamatojoties uz to pašu multivibratoru, jūs varat izveidot diezgan vienkāršu ģeneratoru uztvērēju un pastiprinātāju pārbaudei. Tā shēma ir parādīta 7. attēlā. Tā atšķirība no skaņas ģeneratora ir tāda, ka skaļruņa vietā multivibratora izejā tiek ieslēgts 7 pakāpju sprieguma līmeņa regulators.

E. TARASOVS
Rīsi Y. CHESNOKOBA
YUT Par prasmīgām rokām 1979 Nr.8

Šī nodarbība būs veltīta diezgan svarīgai un populārai tēmai: multivibratori un to pielietojumi. Ja es tikai mēģinātu uzskaitīt, kur un kā tiek izmantoti pašoscilējošie simetriski un asimetriskie multivibratori, tas prasītu pieklājīgu grāmatas lappušu skaitu. Iespējams, nav nevienas radiotehnikas, elektronikas, automatizācijas, impulsu vai datortehnoloģiju nozares, kur šādus ģeneratorus neizmantotu. Šī nodarbība dos teorētiskā informācija par šīm ierīcēm, un beigās es sniegšu dažus piemērus praktiska izmantošana tos saistībā ar jūsu radošumu.

Pašoscilējošs multivibrators

Multivibratori ir elektroniskas ierīces, kas rada elektriskās svārstības, kas ir tuvu taisnstūra formai. Multivibratora radīto svārstību spektrs satur daudzas harmonikas - arī elektriskās svārstības, bet pamatfrekvences svārstību daudzkārtnes, kas atspoguļojas tā nosaukumā: “vairāki daudzi”, “vibrācija-vibrācija”.

Apskatīsim ķēdi, kas parādīta (1.att.,a). Vai jūs atpazīstat? Jā, šī ir divpakāpju shēma tranzistora pastiprinātājs 3H ar austiņu izeju. Kas notiek, ja šāda pastiprinātāja izeja ir pievienota tā ieejai, kā parādīts diagrammā ar pārtrauktu līniju? Starp tiem rodas pozitīva atgriezeniskā saite, un pastiprinātājs pats uzbudināsies un kļūs par audio frekvences svārstību ģeneratoru, un tālruņos mēs dzirdēsim zemu skaņu būt noderīgam.

Tagad apskatiet (1. att., b). Uz tā jūs redzat tā paša pārklātā pastiprinātāja diagrammu pozitīvas atsauksmes , tāpat kā (1. att., a), ir nedaudz mainīta tikai tā kontūra. Tieši šādi parasti tiek zīmētas pašoscilējošo, t.i., pašizraujošo multivibratoru ķēdes. Pieredze, iespējams, ir labākā metode, kā izprast konkrētas elektroniskās ierīces darbības būtību. Jūs esat par to pārliecināts vairāk nekā vienu reizi. Un tagad, lai labāk izprastu šīs universālās ierīces - automātiskās mašīnas darbību, es ierosinu ar to veikt eksperimentu. Shematiska diagramma Jūs varat redzēt pašoscilējošu multivibratoru ar visiem datiem par tā rezistoriem un kondensatoriem (2. att., a). Uzstādiet to uz maizes dēļa. Tranzistoriem jābūt zemfrekvences (MP39 - MP42), jo augstfrekvences tranzistoriem ir ļoti zems emitera pārejas spriegums. Elektrolītiskie kondensatori C1 un C2 - tips K50 - 6, K50 - 3 vai to importētie analogi nominālajam spriegumam 10 - 12 V. Rezistoru pretestības var atšķirties no diagrammā norādītajām līdz pat 50%. Ir svarīgi tikai, lai slodzes rezistoru Rl, R4 un bāzes rezistoru R2, R3 vērtības būtu vienādas. Strāvas padevei izmantojiet Krona akumulatoru vai barošanas avotu. Pievienojiet miliammetru (PA) jebkura tranzistora kolektora ķēdei ar strāvu 10–15 mA un pievienojiet augstas pretestības līdzstrāvas voltmetru (PU) tā paša tranzistora emitera-kolektora sekcijai, lai spriegums būtu lielāks. līdz 10 V. Pārbaudot elektrolītisko komutācijas kondensatoru uzstādīšanu un īpaši rūpīgi polaritāti, pievienojiet multivibratoram strāvas avotu. Ko rāda mērinstrumenti? Miliammetrs - strauji palielinoties līdz 8 - 10 mA, un pēc tam arī strauji samazinoties līdz gandrīz nullei, tranzistora kolektora ķēdes strāva. Voltmetrs, gluži pretēji, vai nu samazinās līdz gandrīz nullei, vai palielinās līdz strāvas avota spriegumam, kolektora spriegumam. Par ko liecina šie mērījumi? Fakts, ka šīs multivibratora rokas tranzistors darbojas komutācijas režīmā. Vislielākā kolektora strāva un tajā pašā laikā zemākais spriegums uz kolektora atbilst atvērtajam stāvoklim, un zemākā strāva un augstākais kolektora spriegums atbilst tranzistora slēgtajam stāvoklim. Multivibratora otrās rokas tranzistors darbojas tieši tāpat, bet, kā saka, ar 180° fāzes nobīdi : Kad viens no tranzistoriem ir atvērts, otrs ir aizvērts. To ir viegli pārbaudīt, pievienojot to pašu miliammetru multivibratora otrās rokas tranzistora kolektora ķēdei; mērinstrumentu bultiņas pārmaiņus novirzīsies no nulles skalas atzīmēm. Tagad, izmantojot pulksteni ar sekunžu rādītāju, saskaitiet, cik reizes minūtē tranzistori pārslēdzas no atvērta uz slēgtu. Apmēram 15 - 20 reizes Tas ir multivibratora radīto elektrisko svārstību skaits minūtē. Tāpēc vienas svārstības periods ir 3 - 4 s. Turpinot uzraudzīt miliammetra adatu, mēģiniet šīs svārstības attēlot grafiski. Uz horizontālās ordinātu ass noteiktā mērogā uzzīmējiet laika intervālus, kad tranzistors atrodas atvērtā un slēgtā stāvoklī, un uz vertikālās ass - šiem stāvokļiem atbilstošo kolektora strāvu. Jūs iegūsit aptuveni tādu pašu grafiku, kāds parādīts attēlā. 2, b.

Tas nozīmē, ka mēs to varam pieņemt Multivibrators rada taisnstūrveida elektriskās svārstības. Multivibratora signālā neatkarīgi no tā, no kuras izejas tas tiek ņemts, ir iespējams atšķirt strāvas impulsus un pauzes starp tiem. Laika intervālu no viena strāvas (vai sprieguma) impulsa parādīšanās brīža līdz nākamā tādas pašas polaritātes impulsa parādīšanās brīdim parasti sauc par impulsa atkārtošanās periodu T, bet laiku starp impulsiem ar pauzes ilgumu Tn. - Multivibratorus, kas ģenerē impulsus, kuru ilgums Tn ir vienāds ar pauzēm starp tiem, sauc par simetriskiem. Tāpēc pieredzējis multivibrators, ko samontējāt, ir simetrisks. Nomainiet kondensatorus C1 un C2 ar citiem kondensatoriem ar jaudu 10 - 15 µF. Multivibrators palika simetrisks, bet tā radīto svārstību biežums palielinājās 3 - 4 reizes - līdz 60 - 80 minūtē vai, kas ir tas pats, līdz aptuveni 1 Hz. Mērinstrumentu bultiņām tik tikko ir laiks sekot līdzi strāvas un sprieguma izmaiņām tranzistoru ķēdēs. Un ja kondensatori C1 un C2 tiek aizstāti ar papīra kapacitāti 0,01 - 0,05 μF? Kā tagad uzvedīsies mērinstrumentu bultiņas? Atkāpušies no skalu nulles atzīmēm, viņi stāv uz vietas. Varbūt tika izjaukta paaudze? Nē! Vienkārši multivibratora svārstību frekvence ir palielinājusies līdz vairākiem simtiem hercu. Tās ir vibrācijas audio frekvenču diapazonā, kuras līdzstrāvas ierīces vairs nevar noteikt. Tos var noteikt, izmantojot frekvences mērītāju vai austiņas, kas savienotas caur kondensatoru ar ietilpību 0,01 - 0,05 μF ar jebkuru no multivibratora izejām vai pievienojot tās tieši jebkura tranzistora kolektora ķēdei slodzes rezistora vietā. Tālruņos būs dzirdama zema skaņa. Kāds ir multivibratora darbības princips? Atgriezīsimies pie diagrammas attēlā. 2, a. Tajā brīdī, kad tiek ieslēgta jauda, ​​tiek atvērti abu multivibratora roku tranzistori, jo to bāzēm tiek pievadīts negatīvs nobīdes spriegums caur attiecīgajiem rezistoriem R2 un R3. Tajā pašā laikā sakabes kondensatori sāk uzlādēt: C1 - caur tranzistora V2 un rezistora R1 emitera savienojumu; C2 - caur tranzistora V1 un rezistora R4 emitera savienojumu. Šīs kondensatora uzlādes ķēdes, būdami strāvas avota sprieguma dalītāji, rada arvien negatīvākus spriegumus tranzistoru pamatnēs (attiecībā pret emitētājiem), tiecoties arvien vairāk atvērt tranzistorus. Tranzistora ieslēgšana izraisa tā kolektora negatīvā sprieguma samazināšanos, kas izraisa negatīvā sprieguma samazināšanos otra tranzistora pamatnē, izslēdzot to. Šis process notiek abos tranzistoros uzreiz, bet tikai viens no tiem aizveras, uz kura pamata ir lielāks pozitīvais spriegums, piemēram, rezistoru un kondensatoru strāvas pārvades koeficientu h21e atšķirības dēļ. Otrais tranzistors paliek atvērts. Bet šie tranzistoru stāvokļi ir nestabili, jo elektriskie procesi to ķēdēs turpinās. Pieņemsim, ka kādu laiku pēc strāvas ieslēgšanas tranzistors V2 izrādījās aizvērts, bet tranzistors V1 - atvērts. No šī brīža kondensators C1 sāk izlādēties caur atvērto tranzistoru V1, kura emitētāja-kolektora sekcijas pretestība šobrīd ir zema, un rezistoru R2. Kondensatoram C1 izlādējoties, pozitīvais spriegums slēgtā tranzistora V2 pamatnē samazinās. Tiklīdz kondensators ir pilnībā izlādējies un spriegums tranzistora V2 pamatnē kļūst tuvu nullei, šī tagad atverošā tranzistora kolektora ķēdē parādās strāva, kas darbojas caur kondensatoru C2 uz tranzistora V1 pamatnes un pazemina negatīvo. spriegums uz tā. Tā rezultātā strāva, kas plūst caur tranzistoru V1, sāk samazināties, un caur tranzistoru V2, gluži pretēji, palielinās. Tādējādi tranzistors V1 izslēdzas un tranzistors V2 atveras. Tagad kondensators C2 sāks izlādēties, bet caur atvērto tranzistoru V2 un rezistoru R3, kas galu galā noved pie pirmā tranzistoru atvēršanas un otro tranzistoru aizvēršanas utt. Tranzistori mijiedarbojas visu laiku, liekot multivibratoram radīt elektriskās svārstības. Multivibratora svārstību frekvence ir atkarīga gan no sakabes kondensatoru kapacitātes, kuru jau esat pārbaudījis, gan no bāzes rezistoru pretestības, kuru varat pārbaudīt jau tagad. Mēģiniet, piemēram, nomainīt pamata rezistorus R2 un R3 ar augstas pretestības rezistoriem. Multivibratora svārstību frekvence samazināsies. Un otrādi, ja to pretestība ir mazāka, svārstību frekvence palielināsies. Vēl viens eksperiments: atvienojiet rezistoru R2 un R3 augšējos (saskaņā ar diagrammu) spailes no barošanas avota negatīvā vadītāja, savienojiet tos kopā un starp tiem un negatīvo vadītāju ieslēdziet mainīgo rezistoru ar pretestību 30 - 50 kOhm kā reostats. Pagriežot mainīgā rezistora asi, jūs varat mainīt multivibratoru svārstību frekvenci diezgan plašā diapazonā. Simetriska multivibratora aptuveno svārstību frekvenci var aprēķināt, izmantojot šādu vienkāršotu formulu: F = 700/(RC), kur f ir frekvence hercos, R ir bāzes rezistoru pretestība kiloomos, C ir kapacitāte. no savienojuma kondensatoriem mikrofaradās. Izmantojot šo vienkāršoto formulu, aprēķiniet, kuras frekvences svārstības radīja jūsu multivibrators. Atgriezīsimies pie eksperimentālā multivibratora rezistoru un kondensatoru sākotnējiem datiem (saskaņā ar diagrammu 2. att., a). Nomainiet kondensatoru C2 pret kondensatoru ar jaudu 2 - 3 μF, pievienojiet miliammetru tranzistora V2 kolektora ķēdei, sekojiet tās bultiņai un grafiski attēlojiet multivibratora radītās strāvas svārstības. Tagad tranzistora V2 kolektora ķēdē strāva parādīsies īsākos impulsos nekā iepriekš (2. att., c). Th impulsu ilgums būs aptuveni tikpat reižu mazāks nekā pauzes starp Th impulsiem, jo ​​kondensatora C2 kapacitāte ir samazinājusies salīdzinājumā ar tā iepriekšējo jaudu. Tagad pievienojiet to pašu (vai līdzīgu) miliammetru tranzistora V1 kolektora ķēdei. Ko tas liecina metrs? Arī strāvas impulsi, bet to ilgums ir daudz ilgāks nekā pauzes starp tiem (2. att., d). Kas noticis? Samazinot kondensatora C2 kapacitāti, jūs esat salauzis multivibratora sviru simetriju - tā ir kļuvusi asimetrisks . Tāpēc tā radītās vibrācijas kļuva asimetrisks : tranzistora V1 kolektora ķēdē strāva parādās salīdzinoši garos impulsos, tranzistora V2 kolektora ķēdē - īsos. Īsos sprieguma impulsus var noņemt no šāda multivibratora 1. izejas, un garus sprieguma impulsus var noņemt no 2. izejas. Uz laiku nomainiet kondensatorus C1 un C2. Tagad īsie sprieguma impulsi būs pie 1. izejas, bet garie pie izejas 2. Saskaitiet (pulkstenī ar sekunžu rādītāju), cik elektrisko impulsu minūtē ģenerē šī multivibratora versija. Apmēram 80. Palieliniet kondensatora C1 kapacitāti, paralēli pievienojot tam otru elektrolīta kondensatoru ar jaudu 20 - 30 μF. Pulsa atkārtošanās ātrums samazināsies. Ko darīt, ja, gluži pretēji, šī kondensatora kapacitāte ir samazināta? Pulsa atkārtošanās biežumam vajadzētu palielināties. Tomēr ir vēl viens veids, kā regulēt impulsu atkārtošanās ātrumu - mainot rezistora R2 pretestību: ar šī rezistora pretestības samazināšanos (bet ne mazāku par 3 - 5 kOhm, pretējā gadījumā tranzistors V2 būs atvērts visu laiku un pašsvārstību process tiks traucēts), impulsa atkārtošanās biežumam vajadzētu palielināties, un, palielinoties tā pretestībai, gluži pretēji, tas samazinās. Pārbaudiet to empīriski - vai tā ir taisnība? Izvēlieties tādas vērtības rezistoru, lai impulsu skaits minūtē būtu tieši 60. Miliammetra adata svārstīsies ar frekvenci 1 Hz. Multivibrators šajā gadījumā kļūs kā elektronisks pulksteņa mehānisms, kas skaita sekundes.

Gaida multivibrators

Šāds multivibrators ģenerē strāvas (vai sprieguma) impulsus, kad tā ieejā tiek ievadīti iedarbināšanas signāli no cita avota, piemēram, no pašoscilējoša multivibratora. Lai pašoscilējošo multivibratoru, ar kuru šajā nodarbībā jau veicāt eksperimentus (saskaņā ar diagrammu 2.a attēlā), pārvērstu par gaidošu multivibratoru, jums ir jārīkojas šādi: noņemiet kondensatoru C2 un tā vietā pievienojiet rezistors starp tranzistora V2 kolektoru un tranzistora V1 pamatni (3. att. - R3) ar pretestību 10 - 15 kOhm; starp tranzistora V1 pamatni un iezemēto vadītāju savieno virknē savienotu elementu 332 (G1 vai citu pastāvīgā sprieguma avotu) un rezistoru ar pretestību 4,7 - 5,1 kOhm (R5), bet tā, lai elementa pozitīvais pols. ir savienots ar pamatni (caur R5); Tranzistora V1 bāzes ķēdei pievienojiet kondensatoru (3. att. - C2) ar jaudu 1 - 5 tūkstoši pF, kura otrā izeja darbosies kā kontakts ieejas vadības signālam. Šāda multivibratora tranzistora V1 sākotnējais stāvoklis ir slēgts, tranzistors V2 ir atvērts. Pārbaudiet - vai tā ir taisnība? Spriegumam uz slēgtā tranzistora kolektora jābūt tuvu strāvas avota spriegumam, un uz atvērtā tranzistora kolektora nedrīkst pārsniegt 0,2 - 0,3 V. Pēc tam ieslēdziet miliammetru ar strāvu 10 - 15 mA. tranzistora V1 kolektora ķēdē un, ievērojot tās bultiņu, savienot starp Uin kontaktu un iezemēto vadītāju, burtiski uz brīdi, vienu vai divus virknē savienotus 332 elementus (GB1 diagrammā) vai 3336L akumulatoru. Vienkārši nejauciet to: šī ārējā elektriskā signāla negatīvajam polam jābūt savienotam ar Uin kontaktu. Šajā gadījumā miliampermetra adatai nekavējoties jānovirzās līdz augstākās strāvas vērtībai tranzistora kolektora ķēdē, kādu laiku jāsasalst un pēc tam jāatgriežas sākotnējā stāvoklī, lai gaidītu nākamo signālu. Atkārtojiet šo eksperimentu vairākas reizes. Ar katru signālu miliammetrs rādīs tranzistora V1 kolektora strāvu, kas uzreiz palielinās līdz 8 - 10 mA un pēc kāda laika arī uzreiz samazinās līdz gandrīz nullei. Tie ir atsevišķi strāvas impulsi, ko ģenerē multivibrators. Un, ja GB1 akumulatoru turēsit pieslēgtu pie Uin termināla ilgāku laiku. Notiks tas pats, kas iepriekšējos eksperimentos – pie multivibratora izejas parādīsies tikai viens impulss.

Un vēl viens eksperiments: pieskarieties tranzistora V1 bāzes spailei ar kādu rokā paņemtu metāla priekšmetu. Iespējams, šajā gadījumā darbosies gaidošais multivibrators - no jūsu ķermeņa elektrostatiskā lādiņa. Atkārtojiet tos pašus eksperimentus, bet savienojot miliammetru ar tranzistora V2 kolektora ķēdi. Kad tiek pielietots vadības signāls, šī tranzistora kolektora strāvai vajadzētu strauji samazināties līdz gandrīz nullei un pēc tam tikpat strauji palielināties līdz atvērtā tranzistora strāvas vērtībai. Tas ir arī strāvas impulss, bet ar negatīvu polaritāti. Kāds ir gaidošā multivibratora darbības princips? Šādā multivibratorā savienojums starp tranzistora V2 kolektoru un tranzistora V1 pamatni nav kapacitatīvs, kā pašoscilējošā gadījumā, bet gan rezistīvs - caur rezistoru R3. Negatīvs nobīdes spriegums, kas to atver, caur rezistoru R2 tiek piegādāts tranzistora V2 pamatnei. Tranzistoru V1 droši aizver elementa G1 pozitīvais spriegums tā pamatnē. Šis tranzistoru stāvoklis ir ļoti stabils. Viņi var palikt šajā stāvoklī jebkuru laiku. Bet tranzistora V1 pamatnē parādījās negatīvas polaritātes sprieguma impulss. No šī brīža tranzistori nonāk nestabilā stāvoklī. Ievades signāla ietekmē atveras tranzistors V1, un tā kolektora mainīgais spriegums caur kondensatoru C1 aizver tranzistoru V2. Tranzistori paliek šajā stāvoklī, līdz kondensators C1 tiek izlādēts (caur rezistoru R2 un atvērtu tranzistoru V1, kura pretestība šobrīd ir zema). Tiklīdz kondensators ir izlādējies, tranzistors V2 nekavējoties atvērsies un tranzistors V1 aizvērsies. No šī brīža multivibrators atkal atrodas sākotnējā, stabilā gaidstāves režīmā. Tādējādi gaidošajam multivibratoram ir viens stabils un viens nestabils stāvoklis . Nestabilā stāvoklī tas ģenerē vienu kvadrātveida impulss strāva (spriegums), kuras ilgums ir atkarīgs no kondensatora C1 kapacitātes. Jo lielāka ir šī kondensatora kapacitāte, jo ilgāks ir impulsa ilgums. Tā, piemēram, ar kondensatora jaudu 50 μF, multivibrators ģenerē strāvas impulsu, kas ilgst apmēram 1,5 s, un ar kondensatoru ar jaudu 150 μF - trīs reizes vairāk. Caur papildus kondensatoriem no 1. izejas var izņemt pozitīvos sprieguma impulsus, no izejas 2 – negatīvos. Vai tikai ar negatīvu sprieguma impulsu, kas tiek pievadīts tranzistora V1 pamatnei, multivibratoru var izvest no gaidstāves režīma? Nē, ne tikai. To var izdarīt arī, pieliekot pozitīvas polaritātes sprieguma impulsu, bet tranzistora V2 pamatnei. Tātad, atliek tikai eksperimentāli pārbaudīt, kā kondensatora C1 kapacitāte ietekmē impulsu ilgumu un spēju vadīt gaidstāves multivibratoru ar pozitīva sprieguma impulsiem. Kā praktiski izmantot gaidstāves multivibratoru? Savādāk. Piemēram, lai pārvērstu sinusoidālo spriegumu taisnstūrveida sprieguma (vai strāvas) impulsos ar tādu pašu frekvenci vai kādu laiku ieslēgtu citu ierīci, pieslēdzot īslaicīgu elektrisko signālu gaidošā multivibratora ieejai. Kā gan citādi? Padomājiet!

Multivibrators ģeneratoros un elektroniskajos slēdžos

Elektroniskais zvans. Dzīvokļa zvanam var izmantot multivibratoru, aizstājot parasto elektrisko. To var salikt saskaņā ar shēmu, kas parādīta (4. att.). Tranzistori V1 un V2 darbojas simetriskā multivibratorā, ģenerējot svārstības ar frekvenci aptuveni 1000 Hz, un tranzistors V3 darbojas jaudas pastiprinātājā šīm svārstībām. Pastiprinātās vibrācijas dinamiskā galva B1 pārvērš skaņas vibrācijās. Ja zvanīšanai izmantojat skaļruni, tiek ieslēgts primārais tinums tā pārejas transformators tranzistora V3 kolektora ķēdē, tā korpusā būs visa zvana elektronika, kas uzstādīta uz tāfeles. Turpat atradīsies arī akumulators.

Koridorā var uzstādīt elektronisko zvanu, pieslēdzot to ar diviem vadiem pie pogas S1. Nospiežot pogu, dinamiskajā galviņā parādīsies skaņa. Tā kā ierīcei strāva tiek piegādāta tikai zvana signālu laikā, divas virknē vai "Krona" savienotas 3336L baterijas pietiks vairākus zvana darbības mēnešus. Iestatiet vēlamo skaņas signālu, nomainot kondensatorus C1 un C2 ar citas ietilpības kondensatoriem. Ar multivibratoru, kas salikts pēc šīs pašas shēmas, var pētīt un trenēties klausīties telegrāfa alfabētu - Morzes ābeci. Šajā gadījumā jums ir nepieciešams tikai aizstāt pogu ar telegrāfa atslēgu.

Elektroniskais slēdzis.Šo ierīci, kuras diagramma ir parādīta (5. att.), var izmantot, lai pārslēgtu divas Ziemassvētku eglīšu vītnes, kas tiek darbinātas no tīkla. AC. Pašu elektronisko slēdzi var darbināt no diviem virknē savienotiem 3336L akumulatoriem, vai arī no taisngrieža, kas nodrošinātu pastāvīgu spriegumu 9 - 12 V izejā.

Slēdža ķēde ir ļoti līdzīga elektroniskā zvana ķēdei. Bet slēdža kondensatoru C1 un C2 kapacitātes ir daudzkārt lielākas nekā līdzīgu zvana kondensatoru kapacitātes. Slēdža multivibrators, kurā darbojas tranzistori V1 un V2, rada svārstības ar frekvenci aptuveni 0,4 Hz, un tā jaudas pastiprinātāja (tranzistors V3) slodze ir elektromagnētiskā releja K1 tinums. Relejam ir viens kontaktplākšņu pāris, kas darbojas pārslēgšanai. Piemērots, piemēram, ir RES-10 relejs (pase RS4.524.302) vai cits elektromagnētiskais relejs, kas droši darbojas no 6 - 8 V ​​sprieguma pie 20 - 50 mA strāvas. Ieslēdzot barošanu, multivibratora tranzistori V1 un V2 pārmaiņus atveras un aizveras, radot kvadrātviļņu signālus. Kad tranzistors V2 ir ieslēgts, caur rezistoru R4 un šo tranzistoru tiek pievadīts negatīvs barošanas spriegums tranzistora V3 pamatnei, virzot to piesātinājumā. Šajā gadījumā tranzistora V3 emitētāja-kolektora sekcijas pretestība samazinās līdz vairākiem omiem un gandrīz viss strāvas avota spriegums tiek pievadīts releja K1 tinumam - relejs tiek iedarbināts un ar tā kontaktiem savieno vienu no vītnēm. uz tīklu. Kad tranzistors V2 ir aizvērts, tranzistora V3 pamatnes barošanas ķēde ir aizvērta, un tā arī neplūst caur releja tinumu. Šajā laikā relejs atbrīvo enkuru un tā kontaktus, pārslēdzot, pievienojiet otro Ziemassvētku eglītes vītni tīklam. Ja vēlaties mainīt vītņu pārslēgšanas laiku, nomainiet kondensatorus C1 un C2 ar citas jaudas kondensatoriem. Rezistoru R2 un R3 datus atstājiet nemainīgus, pretējā gadījumā tranzistoru līdzstrāvas darbības režīms tiks traucēts. Multivibratora tranzistora V1 emitētāja ķēdē var iekļaut arī jaudas pastiprinātāju, kas līdzīgs tranzistora V3 pastiprinātājam. Šajā gadījumā elektromagnētiskajiem relejiem (arī paštaisītajiem) var nebūt kontaktu komutācijas grupu, bet tie parasti ir atvērti vai parasti aizvērti. Viena no multivibratora svirām releja kontakti periodiski aizvērs un atvērs vienas vītnes strāvas ķēdi, un multivibratora otras rokas releja kontakti periodiski atvērs otrās vītnes strāvas ķēdi. Elektronisko slēdzi var uzstādīt uz plātnes no getinax vai cita izolācijas materiāla un kopā ar akumulatoru ievietot saplākšņa kastē. Darbības laikā slēdzis patērē strāvu ne vairāk kā 30 mA, tāpēc divu 3336L vai Krona akumulatoru enerģijas pietiek visam. jaunā gada brīvdienas. Līdzīgu slēdzi var izmantot citiem mērķiem. Piemēram, masku un atrakciju apgaismošanai. Iedomājieties no saplākšņa izgrieztu un apgleznotu pasakas “Runcis zābakos” varoņa figūriņu. Aiz caurspīdīgajām acīm ir spuldzītes no lukturīša, pārslēdzamas elektroniskais slēdzis, un uz pašas figūras ir poga. Tiklīdz jūs nospiedīsit pogu, kaķis nekavējoties sāks jums mirkšķināt. Vai nav iespējams izmantot slēdzi, lai elektrificētu dažus modeļus, piemēram, bākas modeli? Šajā gadījumā jaudas pastiprinātāja tranzistora kolektora ķēdē elektromagnētiskā releja vietā var iekļaut maza izmēra kvēlspuldzi, kas paredzēta nelielai kvēldiega strāvai, kas imitēs bākas zibšņus. Ja šāds slēdzis ir papildināts ar pārslēgšanas slēdzi, ar kura palīdzību izejas tranzistora kolektora ķēdē pārmaiņus var ieslēgt divas šādas spuldzes, tad tas var kļūt par virzienrādītāju Jūsu velosipēdam.

Metronoms- tas ir sava veida pulkstenis, kas ļauj skaitīt vienādus laika periodus, izmantojot skaņas signālus ar sekundes daļu precizitāti. Šādas ierīces tiek izmantotas, piemēram, takta izjūtas attīstīšanai, mācot muzikālo pratību, pirmajā signālu pārraidīšanas apmācībā, izmantojot telegrāfa alfabētu. Jūs varat redzēt vienas no šīm ierīcēm diagrammu (6. att.).

Šis ir arī multivibrators, bet asimetrisks. Šis multivibrators izmanto tranzistorus dažādas struktūras: Vl - n - p - n (MP35 - MP38), V2 - p - n - p (MP39 - MP42). Tas ļāva samazināt kopējo multivibratora daļu skaitu. Tās darbības princips paliek nemainīgs - ģenerēšana notiek pozitīvas atgriezeniskās saites dēļ starp divpakāpju 3CH pastiprinātāja izeju un ieeju; sakarus veic elektrolītiskais kondensators C1. Multivibratora slodze ir maza izmēra dinamiskā galva B1 ar balss spoli ar pretestību 4 - 10 omi, piemēram, 0,1GD - 6, 1GD - 8 (vai telefona kapsula), kas rada klikšķiem līdzīgas skaņas. īstermiņa strāvas impulsi. Impulsu atkārtošanās ātrumu var regulēt ar mainīgu rezistoru R1 no aptuveni 20 līdz 300 impulsiem minūtē. Rezistors R2 ierobežo pirmā tranzistora bāzes strāvu, kad rezistora R1 slīdnis atrodas zemākajā (atbilstoši ķēdei) pozīcijā, kas atbilst augstākajai radīto svārstību frekvencei. Metronomu var darbināt ar vienu 3336L akumulatoru vai trim sērijveidā savienotām 332 šūnām. Strāva, ko tas patērē no akumulatora, nepārsniedz 10 mA. Mainīgajam rezistoram R1 jābūt skalai, kas kalibrēta saskaņā ar mehānisko metronomu. Izmantojot to, vienkārši pagriežot rezistora pogu, varat iestatīt vēlamo frekvenci skaņas signālus metronoms.

Praktiskais darbs

Kā praktiskais darbs, iesaku apkopot nodarbību attēlos redzamās multivibratora shēmas, kas palīdzēs izprast multivibratora darbības principu. Tālāk es ierosinu samontēt ļoti interesantu un noderīgu “Electronic Nightingale Simulator” uz multivibratoru bāzes, ko var izmantot kā durvju zvanu. Shēma ir ļoti vienkārša, uzticama un darbojas nekavējoties, ja uzstādīšanā un izmantojamo radio elementu izmantošanā nav kļūdu. Es to izmantoju kā durvju zvanu 18 gadus, līdz pat šai dienai. Nav grūti uzminēt, ka es to savācu, kad, tāpat kā jūs, biju iesācējs radioamatieris.

Gaida multivibratori pēc īsa sprūda impulsa ierašanās tiek ģenerēts viens izejas impulss. Viņi pieder klasei monostabilas ierīces un tiem ir viens ilgtermiņa stabils un viens kvazistabils līdzsvara stāvoklis. Ieslēgta vienkāršākā gaidīšanas multivibratora ķēde bipolāri tranzistori, kam ir viens pretestības un viens kapacitatīvs kolektora bāzes savienojums, ir parādīts attēlā. 8. Pateicoties bāzes savienojumam VT 2 ar barošanas bloku + E cauri R b2, bāzes ķēdē plūst atbloķēšanas strāva, kas ir pietiekama, lai piesātinātu šo tranzistoru. Šajā gadījumā izejas spriegums tiek noņemts no kolektora VT 2 ir tuvu nullei. Tranzistors VT 1 ir bloķēts ar negatīvo spriegumu, kas iegūts, dalot nobīdes avota spriegumu - E cm dalītājs R b1 R Ar. Tādējādi pēc barošanas avotu ieslēgšanas tiek noteikts ķēdes stāvoklis. Šajā stāvoklī kondensators AR 1 uzlādēts līdz avota spriegumam + E(plus kreisajā pusē, mīnus labajā vākā).

Rīsi. 8. Gaidīšanas tranzistoru multivibrators

Gaidošais multivibrators var palikt šajā stāvoklī tik ilgi, cik nepieciešams – līdz ierodas iedarbināšanas impulss. Pozitīvs sprūda impulss (9. att.) atbloķē tranzistoru VT 1, kas noved pie kolektora strāvas palielināšanās un šī tranzistora kolektora potenciāla samazināšanās. Negatīvs potenciālais pieaugums kondensatorā AR 1 tiek pārsūtīts uz bāzi VT 2, izved šo tranzistoru no piesātinājuma un liek tam pāriet aktīvajā režīmā. Tranzistora kolektora strāva samazinās, spriegums pie kolektora saņem pozitīvu pieaugumu, kas no kolektora VT 2 caur rezistoru R c tiek pārsūtīts uz bāzi VT 1, izraisot tā turpmāku atbloķēšanu. Lai samazinātu atbloķēšanas laiku VT 1 paralēli R c ietver paātrinājuma kondensatoru AR usk. Tranzistoru pārslēgšanas process notiek kā lavīna un beidzas ar multivibratora pāreju uz otro gandrīz stabilu līdzsvara stāvokli. Šajā stāvoklī kondensators izlādējas AR 1 caur rezistoru R b2 un piesātināts tranzistors VT 1 uz barošanas avotu +E. Pozitīvi uzlādēta plāksne AR 1 caur piesātinātu tranzistoru VT 1 ir savienots ar kopējo vadu, un negatīvi lādētais ir savienots ar pamatni VT 2. Pateicoties tam, tranzistors VT 2 tiek turēts aizslēgts. Pēc izrakstīšanas AR 1 bāzes potenciāls VT 2 kļūst nenegatīvs. Tas noved pie lavīnai līdzīgas tranzistoru pārslēgšanās ( VT 2 ir atslēgts un VT 1 ir bloķēts). Izejas impulsa veidošanās beidzas. Tādējādi izejas impulsa ilgumu nosaka kondensatora izlādes process AR 1

.

Izejas impulsa amplitūda

.

Izejas impulsa veidošanās beigās sākas atkopšanas posms, kura laikā tiek uzlādēts kondensators AR 1 no avota + E caur rezistoru R k1 un piesātinātā tranzistora emitera pāreja VT 2. Atveseļošanās laiks

.

Minimālais atkārtošanās periods, ar kuru var sekot sprūda impulsi, ir

.

Rīsi. 9. Sprieguma laika diagrammas gaidīšanas multivibratora ķēdē

Operacionālie pastiprinātāji

Operacionālie pastiprinātāji(OA) ir augstas kvalitātes līdzstrāvas pastiprinātāji (DCA), kas paredzēti dažādu darbību veikšanai ar analogajiem signāliem, darbojoties ķēdē ar negatīvu atgriezenisko saiti.

Līdzstrāvas pastiprinātāji ļauj pastiprināt lēni mainīgus signālus, jo tiem ir nulle pastiprināšanas joslas apakšējā ierobežojošā frekvence (f n = 0). Attiecīgi šādiem pastiprinātājiem nav reaktīvo komponentu (kondensatoru, transformatoru), kas nepārraida signāla līdzstrāvas komponenti.

Attēlā 10a parādīts operētājsistēmas pastiprinātāja simbols. Parādītajam pastiprinātājam ir viena izejas spaile (parādīta labajā pusē) un divas ieejas spailes (parādītas kreisajā pusē). Pastiprinājumu raksturo zīme Δ vai >. Tiek izsaukta ieeja, kuras spriegums fāzē ir nobīdīts par 180 0 attiecībā pret izejas spriegumu apgriežot un to norāda ar inversijas zīmi ○, un ieeja, kuras spriegums ir fāzē ar izeju, ir neapgriežot. Operatīvais pastiprinātājs pastiprina diferenciālo (atšķirības) spriegumu starp ieejām. Operatīvā pastiprinātājā ir arī tapas barošanas sprieguma padevei, un tajā var būt tapas frekvences korekcija(FC), balansēšanas spailes (NC). Lai atvieglotu izpratni par izvadu mērķi un palielinātu informācijas saturu simbolā, abās galvenā lauka pusēs atļauts ieviest vienu vai divus papildu laukus, kuros norādītas izvadfunkcijas raksturojošas etiķetes (10. att. b). Pašlaik operacionālie pastiprinātāji ir pieejami formā integrālās shēmas. Tas ļauj tos uzskatīt par atsevišķām sastāvdaļām ar noteiktiem parametriem.

Op-amp parametrus un raksturlielumus var iedalīt ieejas, izejas un pārraides raksturlielumos.

Ievades parametri.

Rīsi. 10. Operatīvā pastiprinātāja simbols: a – bez papildu lauka; b – ar papildu lauku; NC – balansēšanas termināļi; FC – frekvences korekcijas izejas; U – barošanas sprieguma spailes; 0V – kopējā izeja

Transmisijas īpašības.

Sprieguma pieaugums UZ U (10 3 – 10 6)

,

Kur U ievade1 , U vx2– spriegums operētājsistēmas pastiprinātāja ieejās.

Kopējā režīma attiecība UZ U sf

.

Kopējā režīma noraidīšanas koeficients UZ os sf

.

Vienības pastiprinājuma frekvence f 1 ir frekvence, pie kuras sprieguma pieaugums ir vienāds ar vienotību (vienības ir desmitiem MHz).

Izejas sprieguma pieauguma ātrums V U out ir maksimālais iespējamais izejas signāla izmaiņu ātrums.

Izvades parametri.

Operatīvā pastiprinātāja maksimālais izejas spriegums U out max.

Parasti šis spriegums ir par 2-3 V zemāks nekā strāvas padeves spriegums.

Izejas pretestība Rout (desmitiem - simtiem omu).

Pamatshēmas operacionālā pastiprinātāja pievienošanai.

Darbības pastiprinātājus parasti izmanto ar dziļu negatīvu atgriezenisko saiti, jo tiem ir ievērojams sprieguma pieaugums. Šajā gadījumā iegūtie pastiprinātāja parametri ir atkarīgi no atgriezeniskās saites ķēdes elementiem.

. (1)

Atkarībā no tā, kurai operētājsistēmas pastiprinātāja ieejai ir pievienots ievades signāla avots, ir divas galvenās savienojuma shēmas (11. att.). Kad ieejas spriegums tiek pievadīts neinvertējošajai ieejai (11. att., a), sprieguma pieaugumu nosaka izteiksme UZ Šo op-amp iekļaušanu izmanto, ja ir nepieciešama palielināta ieejas pretestība. Ja diagrammā Fig. 11 un noņemiet pretestību R 1 un īssavienojuma pretestību R 2, jūs iegūstat sprieguma sekotāju ( u

=1), ko izmanto, lai saskaņotu signāla avota augsto pretestību un uztvērēja zemo pretestību.

Rīsi. 11. Op-amp pastiprinātāju shēmas: a – neinvertējošais pastiprinātājs; b – invertējošais pastiprinātājs

. (2)

Kad invertējošajai ieejai tiek pielikts ieejas spriegums (11. att., b), pastiprinājums ir vienāds ar

Kā redzams izteiksmē (2), ar šo savienojumu ieejas spriegums tiek apgriezts.
.

Aplūkotajās shēmās vienai no ieejām ir pievienota pretestība R e. Tas neietekmē pastiprinājumu un tiek ieviests, ja nepieciešams, lai samazinātu izejas sprieguma izmaiņas, ko izraisa īslaicīgas vai temperatūras izmaiņas ieejas strāvās. Pretestība Re ir izvēlēta tā, lai līdzvērtīgās pretestības, kas savienotas ar op-amp ieejām, būtu vienādas. Diagrammām attēlā. 10

. (3)

Pārveidojot diagrammu attēlā. 11, b, jūs varat iegūt summēšanas ierīci (12. att., a), kurā

. (4)

Kad spriegums vienlaikus tiek pievadīts abām operētājsistēmas pastiprinātāja ieejām, tiek iegūta atņemšanas ierīce (12. att., b), kurai
.

Šī izteiksme ir derīga, ja nosacījums ir izpildīts

Rīsi. 12. Op-amp komutācijas shēmas: a – sprieguma papildinātājs; b – atņemšanas ierīce Ja paskatās, visa elektronika sastāv no liels skaits

atsevišķi ķieģeļi. Tie ir tranzistori, diodes, rezistori, kondensatori, induktīvie elementi. Un no šiem ķieģeļiem jūs varat uzbūvēt visu, ko vēlaties.

Viena no ļoti labi zināmajām un elektronikā bieži lietotajām shēmām ir simetrisks multivibrators, kas ir elektroniska ierīce, kas rada (ģenerē) formas svārstības, kas tuvojas taisnstūrveida formai.

Multivibrators ir samontēts uz diviem tranzistoriem vai loģiskās shēmas ar papildu elementiem. Būtībā tas ir divpakāpju pastiprinātājs ar pozitīvas atgriezeniskās saites ķēdi (POC). Tas nozīmē, ka otrā posma izeja caur kondensatoru ir savienota ar pirmās pakāpes ieeju. Rezultātā pastiprinātājs pozitīvas atsauksmes dēļ pārvēršas par ģeneratoru.

Lai multivibrators sāktu ģenerēt impulsus, pietiek ar barošanas sprieguma pieslēgšanu. Multivibratori var būt simetrisks Un asimetrisks.

Attēlā parādīta simetriska multivibratora ķēde.

Simetriskā multivibratorā katras no divām svirām elementu vērtības ir absolūti vienādas: R1=R4, R2=R3, C1=C2. Ja paskatās uz simetriska multivibratora izejas signāla oscilogrammu, ir viegli pamanīt, ka taisnstūrveida impulsi un pauzes starp tiem ir vienādi laikā. t pulss ( t un) = t pauze ( t lpp). Rezistori tranzistoru kolektoru ķēdēs neietekmē impulsa parametrus, un to vērtība tiek izvēlēta atkarībā no izmantotā tranzistora veida.

Šāda multivibratora impulsa atkārtošanās ātrumu var viegli aprēķināt, izmantojot vienkāršu formulu:

Kur f ir frekvence hercos (Hz), C ir kapacitāte mikrofarados (µF) un R ir pretestība kiloomos (kOhm). Piemēram: C = 0,02 µF, R = 39 kOhm. Mēs to aizstājam formulā, veicam darbības un iegūstam frekvenci audio diapazonā aptuveni 1000 Hz vai precīzāk 897,4 Hz.

Pats par sevi šāds multivibrators ir neinteresants, jo rada vienu nemodulētu “čīkstēšanu”, bet, ja elementi izvēlas 440 Hz frekvenci un tā ir pirmās oktāvas A nots, tad mēs iegūsim miniatūru kamertoni ar ko varat, piemēram, noskaņot ģitāru pārgājienā. Vienīgais, kas jums jādara, ir pievienot vienu tranzistora pastiprinātāja pakāpi un miniatūru skaļruni.

Par impulsa signāla galvenajiem raksturlielumiem tiek uzskatīti šādi parametri:

Biežums. Mērvienība (Hz) Hertz. 1 Hz – viena svārstība sekundē. Cilvēka auss uztvertās frekvences ir diapazonā no 20 Hz – 20 kHz.

Impulsa ilgums. To mēra sekundes daļās: jūdzes, mikro, nano, piko un tā tālāk.

Amplitūda. Apskatāmajā multivibratorā amplitūdas regulēšana nav paredzēta. Profesionālās ierīces izmanto gan soli, gan vienmērīgu amplitūdas regulēšanu.

Pienākuma faktors. Perioda (T) attiecība pret impulsa ilgumu ( t). Ja impulsa garums ir 0,5 periodi, tad darba cikls ir divi.

Pamatojoties uz iepriekš minēto formulu, ir viegli aprēķināt multivibratoru gandrīz jebkurai frekvencei, izņemot augstas un īpaši augstas frekvences. Tur darbojas nedaudz atšķirīgi fiziskie principi.

Lai multivibrators radītu vairākas diskrētas frekvences, pietiek uzstādīt divu sekciju slēdzi un piecus vai sešus dažādas jaudas kondensatorus, kas katrā rokā ir dabiski identiski, un ar slēdzi izvēlēties vajadzīgo frekvenci. Rezistori R2, R3 ietekmē arī frekvenci un darba ciklu, un tos var padarīt mainīgus. Šeit ir vēl viena multivibratora ķēde ar regulējamu pārslēgšanas frekvenci.

Rezistoru R2 un R4 pretestības samazināšana līdz noteiktai vērtībai atkarībā no izmantoto tranzistoru veida var izraisīt ģenerēšanas atteici un multivibrators nedarbosies, tāpēc virknē ar rezistoriem R2 un R4 var pieslēgt mainīgo rezistoru. R3, ar kuru var izvēlēties multivibratora pārslēgšanas frekvenci.

Simetriskā multivibratora praktiskie pielietojumi ir ļoti plaši. Pulss datortehnoloģijas, radio mērīšanas iekārtas ražošanā sadzīves tehnika. Daudzas unikālas medicīniskās iekārtas ir veidotas uz shēmām, kuru pamatā ir viens un tas pats multivibrators.

Pateicoties tā izcilajai vienkāršībai un zemajām izmaksām, multivibrators ir atradis plašu pielietojumu bērnu rotaļlietās. Šeit ir parastā LED zibspuldzes piemērs.

Ar diagrammā norādītajām elektrolītisko kondensatoru C1, C2 un rezistoru R2, R3 vērtībām impulsa frekvence būs 2,5 Hz, kas nozīmē, ka gaismas diodes mirgos aptuveni divas reizes sekundē. Varat izmantot iepriekš piedāvāto shēmu un iekļaut mainīgo rezistoru kopā ar rezistoriem R2, R3. Pateicoties tam, būs iespējams redzēt, kā mainīsies gaismas diožu zibspuldzes frekvence, mainoties mainīgā rezistora pretestībai. Varat uzstādīt dažādu nominālu kondensatorus un novērot rezultātu.

Vēl būdams skolnieks, es saliku Ziemassvētku eglīšu vītnes slēdzi, izmantojot multivibratoru. Viss izdevās, bet, kad es pievienoju vītnes, mana ierīce sāka tās pārslēgt ar ļoti augstu frekvenci. Šī iemesla dēļ blakus istabā esošais televizors sāka rādīt mežonīgus traucējumus, un elektromagnētiskais relejs ķēdē sprakšķēja kā ložmetējs. Tas bija gan priecīgi (tas darbojas!), gan nedaudz biedējoši. Vecāki bija diezgan satraukti.

Tāda kaitinoša kļūda ar pārāk biežu pārslēgšanos nedeva mieru. Un es pārbaudīju ķēdi, un kondensatori bija to nominālajā vērtībā. Es neņēmu vērā tikai vienu lietu.

Elektrolītiskie kondensatori bija ļoti veci un izžuvuši. Viņu ietilpība bija maza un nepavisam neatbilda tam, kas bija norādīts uz ķermeņa. Mazās jaudas dēļ multivibrators strādāja vairāk augsta frekvence un pārāk bieži mainīja vītnes.

Tajā laikā man nebija instrumentu, kas varētu izmērīt kondensatoru kapacitāti. Jā, un testeris izmantoja rādītāju, nevis modernu digitālo multimetru.

Tāpēc, ja jūsu multivibrators rada pārmērīgu frekvenci, vispirms pārbaudiet elektrolītiskos kondensatorus. Par laimi, tagad par nelielu naudu var iegādāties universālu radio komponentu testeri, ar kuru var izmērīt kondensatora kapacitāti.