Multivibrátor na tranzistoroch s nastaviteľným pracovným cyklom. Multivibrátor: podrobný jednoduchým jazykom. Princíp činnosti multivibrátora

Činnosť multivibračného obvodu

Symetrický multivibrátor na tranzistoroch

Schematicky sa multivibrátor skladá z dvoch zosilňovacích stupňov so spoločným emitorom, pričom výstupné napätie každého z nich je privedené na vstup druhého. Keď je obvod pripojený k zdroju energie Ek, oba tranzistory prechádzajú kolektorovými bodmi - ich pracovné body sú v aktívnej oblasti, pretože cez odpory RB1 a RB2 je na bázy aplikované záporné predpätie. Tento stav obvodu je však nestabilný. V dôsledku prítomnosti kladnej spätnej väzby v obvode je podmienka?Ku>1 splnená a dvojstupňový zosilňovač je samobudený. Začína sa proces regenerácie – rýchly nárast prúdu jedného tranzistora a pokles prúdu druhého tranzistora. Nech sa prúd IK1 tranzistora VT1 mierne zvýši v dôsledku akejkoľvek náhodnej zmeny napätí na bázach alebo kolektoroch. Tým sa zvýši pokles napätia na rezistore RK1 a kolektor tranzistora VT1 dostane prírastok kladného potenciálu. Pretože napätie na kondenzátore SB1 sa nemôže okamžite zmeniť, tento prírastok sa aplikuje na základňu tranzistora VT2 a zablokuje ho. Súčasne klesá kolektorový prúd IK2, napätie na kolektore tranzistora VT2 sa stáva zápornejším a prechodom cez kondenzátor SB2 na základňu tranzistora VT1 ho ešte viac otvorí, čím sa zvýši prúd IK1. Tento proces prebieha ako lavína a končí tým, že tranzistor VT1 vstúpi do režimu saturácie a tranzistor VT2 vstúpi do režimu cutoff. Obvod sa dostane do jedného zo svojich dočasne stabilných rovnovážnych stavov. V tomto prípade je otvorený stav tranzistora VT1 zabezpečený predpätím zo zdroja Ek cez odpor RB1 a uzamknutý stav tranzistora VT2 je zabezpečený kladným napätím na kondenzátore SB1 (Ucm = UB2 > 0 ), ktorý je pripojený cez otvorený tranzistor VT1 k medzere báza-emitor tranzistora VT2.

1. Dva tranzistory typu KT315.
2. Dva elektrolytické kondenzátory pre 16V, 10-200 mikrofaradov (Čím menšia kapacita, tým viac bliká).
3. 4 odpory s nominálnou hodnotou: 100-500 ohmov 2 kusy (ak nastavíte 100 ohmov, obvod bude fungovať aj od 2,5 V), 10 kOhm 2 kusy. Všetky odpory sú 0,125 wattov.
4. Dve nesvietivé LED diódy (akákoľvek farba iná ako biela).

Doska plošných spojov vo formáte Lay6. Začnime vyrábať. Ona sama vytlačená obvodová doska vyzerá takto:

Spájkujeme dva tranzistory, nezamieňame kolektor a bázu na tranzistore - to je častá chyba.

Spájkujeme kondenzátory 10-200 mikrofaradov. Upozorňujeme, že 10 voltové kondenzátory sú pre tento obvod veľmi nežiaduce, ak dodávate 12 voltov. Nezabudnite, že elektrolytické kondenzátory majú polaritu!

Multivibrátor je takmer pripravený. Zostáva spájkovať LED diódy a vstupné vodiče. Fotografia hotového zariadenia vyzerá asi takto:

A aby vám bolo všetko jasné, video z prevádzky jednoduchého multivibrátora:

V praxi sa multivibrátory používajú ako generátory impulzov, frekvenčné deličy, tvarovače impulzov, bezdotykové spínače atď. elektronické hračky, automatizačné zariadenia, počítačové a meracie zariadenia, v časových relé a nadriadených zariadeniach. bol s tebou Varte-:D . (materiál bol pripravený na požiadanie Demyan" a)

Diskutujte o článku MULTIVIBRÁTOR

Rádiové obvody pre začínajúcich rádioamatérov

V tomto článku uvádzame niekoľko zariadení založených na jednom obvode - asymetrický multivibrátor na báze tranzistorov rôznej vodivosti.

blikač

Použitím túto schému môžete zostaviť zariadenie s blikajúcou žiarovkou (pozri obr. 1) a použiť ho na rôzne účely. Nainštalujte napríklad na bicykel na napájanie smerového svetla alebo do modelu majáku, signálneho svetla, na model auta alebo lode ako blikajúce svetlo.

Zaťaženie asymetrického multivibrátora zostaveného na tranzistoroch T1, T2 je žiarovka L1. Frekvencia opakovania impulzov je určená hodnotou kapacity kondenzátora C1 a rezistorov R1, R2. Rezistor R1 obmedzuje maximálnu frekvenciu zábleskov a rezistor R2 môže plynulo meniť ich frekvenciu. Je potrebné začať pracovať od maximálnej frekvencie, ktorá zodpovedá hornej polohe motora odporu R2 podľa schémy.

Upozorňujem, že prístroj je napájaný 3336L batériou, ktorá pri záťaži dáva 3,5 V a žiarovka L1 sa používa na napätie len 2,5 V. Vyhorí? Nie! Trvanie jeho žiary je veľmi krátke a niť sa nestihne prehriať. Ak majú tranzistory vysoký zisk, tak namiesto žiarovky 2,5 V x 0,068 A môžete použiť žiarovku 3,5 V x 0,16 A. Ako tranzistor T1 sú vhodné tranzistory typu MP35-MP38 a typu T2 MP39-MP42.

Metronóm

Ak do rovnakého obvodu nainštalujete namiesto žiarovky reproduktor, získate ďalšie zariadenie – elektronický metronóm. Používa sa pri výučbe hudby, na počítanie času počas fyzikálnych experimentov a tlač fotografií.

Ak trochu zmeníte obvod - znížte kapacitu kondenzátora C1 a zaveďte odpor R3, trvanie impulzu generátora sa zvýši. Zvuk sa zosilní (obr. 2). Toto zariadenie môže fungovať ako domáci zvonček, model klaksónu alebo detské šliapacie autíčko. (V druhom prípade treba zvýšiť napätie na 9 V.) A dá sa použiť aj na výučbu Morseovej abecedy. Až potom namiesto tlačidla Kn1 musíte vložiť telegrafný kľúč. Tón zvuku je vybraný kondenzátorom C1 a rezistorom R2. Čím väčší R3, tým hlasnejší je zvuk generátora. Ak je však jeho hodnota väčšia ako jeden kiloohm, oscilácie v generátore nemusia nastať.

Generátor využíva rovnaké tranzistory ako v predchádzajúcom zapojení a ako reproduktor sú použité slúchadlá alebo hlava s odporom cievky 5 až 65 ohmov.

Indikátor vlhkosti

Asymetrický multivibrátor na báze tranzistorov s rôznou vodivosťou má zaujímavú vlastnosť: počas prevádzky sú oba tranzistory súčasne buď otvorené alebo zablokované. Prúd odoberaný deaktivovanými tranzistormi je veľmi malý. To umožňuje vytvárať ekonomické ukazovatele zmien neelektrických veličín, ako sú ukazovatele vlhkosti. Schematický diagram takéhoto indikátora je znázornený na obrázku 3. Ako je zrejmé z diagramu, generátor je neustále pripojený k zdroju energie, ale nefunguje, pretože oba tranzistory sú zablokované. Znižuje spotrebu prúdu a rezistor R4. Do objímok G1,G2 sa pripája čidlo vlhkosti - dva tenké pocínované drôty dĺžky 1,5cm.Sú prišité k látke vo vzdialenosti 3-5mm od seba.Odpor suchého čidla je vysoký. Keď je mokrá, odpadáva. Tranzistory sa otvoria, generátor začne pracovať Pre zníženie hlasitosti je potrebné znížiť napájacie napätie alebo hodnotu rezistora R3. Takýto indikátor vlhkosti sa môže použiť pri starostlivosti o novorodencov.

Indikátor vlhkosti so zvukovým a svetelným signálom

Ak okruh trochu rozšírite, indikátor vlhkosti súčasne so zvukovým signálom vydá svetelný signál - žiarovka L1 začne svietiť. V tomto prípade, ako je zrejmé zo schémy (obr. 4), sú v generátore nainštalované dva asymetrické multivibrátory na tranzistoroch rôznej vodivosti. Jeden je namontovaný na tranzistoroch T1, T2 a je riadený snímačom vlhkosti zapojeným do pätíc G1, G2. Záťaž tohto multivibrátora je lampa L1. Napätie z kolektora T2 riadi činnosť druhého multivibrátora, zostaveného na tranzistoroch T3, T4. Funguje ako generátor frekvencia zvuku a na jeho výstupe je zapnutý reproduktor Gr1. Ak nie je potrebný zvukový signál, možno druhý multivibrátor deaktivovať.

Tranzistory, lampa a reproduktor v tomto indikátore vlhkosti sú rovnaké ako v predchádzajúcich zariadeniach.

Simulátor sirén

Zaujímavé zariadenia možno postaviť pomocou závislosti frekvencie asymetrického multivibrátora na tranzistoroch rôznej vodivosti od základného prúdu tranzistora T1. Napríklad generátor, ktorý napodobňuje zvuk sirény. Takéto zariadenie je možné nainštalovať na sanitný model, hasičský motor, záchranný čln.

Schematický diagram zariadenia je znázornený na obrázku 5. V počiatočnej polohe je tlačidlo Kn1 otvorené. Tranzistory sú vypnuté. Generátor nefunguje. Keď je tlačidlo zatvorené cez odpor R4, kondenzátor C2 sa nabije. Tranzistory sa otvoria a multivibrátor začne pracovať. Keď sa kondenzátor C2 nabíja, prúd bázy tranzistora T1 sa zvyšuje a frekvencia multivibrátora sa zvyšuje. Po otvorení tlačidla sa všetko zopakuje opačné poradie. Zvuk sirény sa simuluje, keď sa tlačidlo pravidelne zatvára a otvára. Rýchlosť stúpania a klesania zvuku sa volí odporom R4 a kondenzátorom C2. Tón sirény sa nastavuje rezistorom R3 a hlasitosť zvuku sa nastavuje voľbou rezistora R5. Tranzistory a reproduktor sa vyberajú rovnako ako v predchádzajúcich zariadeniach.

Tester tranzistorov

Vzhľadom na to, že v tomto multivibrátore sú použité tranzistory s rôznou vodivosťou, môžete ho použiť ako zariadenie na testovanie tranzistorov ich výmenou. Schematický diagram takéhoto zariadenia je znázornený na obrázku 6. Ako základ sa berie obvod generátora zvuku, ale s rovnakým úspechom možno použiť generátor svetelných impulzov.

Najprv zatvorením tlačidla Kn1 skontrolujte funkčnosť zariadenia. V závislosti od typu vodivosti pripojte skúšaný tranzistor do pätíc G1 - G3 alebo G4-G6. V tomto prípade použite prepínač P1 alebo P2. Ak pri stlačení tlačidla zaznie zvuk v reproduktore, potom tranzistor funguje.

Ako spínače P1 a P2 môžete použiť prepínače s dvoma kontaktmi na spínanie. Na obrázku sú prepínače v polohe "Ovládanie". Zariadenie je napájané 3336L batériou.

Zvukový generátor na testovanie zosilňovačov

Na základe rovnakého multivibrátora môžete zostaviť pomerne jednoduchý generátor na testovanie prijímačov a zosilňovačov. Jeho schematický diagram je na obrázku 7. Jeho rozdiel oproti generátoru zvuku je v tom, že namiesto reproduktora je na výstupe multivibrátora zaradený 7-stupňový regulátor úrovne napätia.

E. TARASSOV
Ryža Yu. ČESNOKOBA
YUT Pre šikovné ruky 1979 č.8

Táto lekcia bude venovaná pomerne dôležitej a populárnej téme, o multivibrátoroch a ich aplikácii. Ak by som sa pokúsil len vymenovať, kde a ako sa používajú samooscilačné symetrické a asymetrické multivibrátory, chcelo by to slušný počet strán knihy. Snáď neexistuje odvetvie rádiotechniky, elektroniky, automatizácie, impulznej či výpočtovej techniky, kde by sa takéto generátory nepoužívali. Táto lekcia dá teoretické informácie o týchto zariadeniach a na záver uvediem niekoľko príkladov praktické využitie ich vo vzťahu k vašej kreativite.

Samooscilačný multivibrátor

Multivibrátory sú elektronické zariadenia, ktoré generujú elektrické vibrácie, ktoré majú tvar blízky obdĺžnikovému. Spektrum kmitov generovaných multivibrátorom obsahuje veľa harmonických - aj elektrických kmitov, ale násobky kmitov základnej frekvencie, čo sa odráža aj v jeho názve: "multi - many", "vibration - oscilate".

Uvažujme obvod znázornený na (obr. 1a). poznáš? Áno, ide o dvojstupňový obvod tranzistorový zosilňovač 3H s výstupom na slúchadlá. Čo sa stane, ak je výstup takéhoto zosilňovača pripojený k jeho vstupu, ako je znázornené prerušovanou čiarou v diagrame? Vznikne medzi nimi pozitívna spätná väzba a zosilňovač sa sám vzbudí a stane sa generátorom kmitov zvukovej frekvencie a v telefónoch budeme počuť nízky zvuk Proti takémuto javu sa vedie rozhodujúci boj v prijímačoch a zosilňovačoch, ale pre automaticky prevádzkových zariadení sa ukazuje ako užitočné.

Teraz sa pozrite na (obr. 1b). Na ňom vidíte obvod rovnakého zosilňovača, pokrytý Pozitívna spätná väzba , ako na (obr. 1, a), len jeho obrys je trochu zmenený. Takto sú zvyčajne nakreslené obvody samooscilačných, teda samobudených multivibrátorov. Skúsenosť je možno najlepšou metódou na pochopenie podstaty činnosti elektronického zariadenia. Dokázali ste to mnohokrát. A teraz, aby som lepšie porozumel fungovaniu tohto univerzálneho zariadenia - automatického stroja, navrhujem s ním experimentovať. schému zapojenia samooscilačný multivibrátor so všetkými údajmi o jeho odporoch a kondenzátoroch, ktoré vidíte na (obr. 2, a). Namontujte ho na doštičku. Tranzistory musia byť nízkofrekvenčné (MP39 - MP42), pretože vysokofrekvenčné tranzistory majú veľmi malé prierazné napätie prechodu emitora. Elektrolytické kondenzátory C1 a C2 - typ K50 - 6, K50 - 3 príp. dovážané analógy pre menovité napätie 10 - 12 V. Odpor rezistorov sa môže líšiť od odporov uvedených v diagrame až o 50%. Dôležité je len to, aby hodnoty zaťažovacích odporov Rl, R4 a základných odporov R2, R3 boli možno rovnaké. Na napájanie použite batériu Krona alebo PSU. V kolektorovom obvode ktoréhokoľvek z tranzistorov zapnite miliampérmeter (PA) na prúd 10 - 15 mA a pripojte vysokoodporový jednosmerný voltmeter (PU) na napätie do 10 V na emitor-kolektor. sekcie toho istého tranzistora Po skontrolovaní inštalácie a obzvlášť dôkladnej polarity zapínania elektrolytických kondenzátorov pripojte k multivibrátoru zdroj energie. Čo ukazujú merače? Miliampérmeter - prudko sa zvyšuje na 8 - 10 mA a potom tiež prudko klesá takmer na nulu, prúd kolektorového obvodu tranzistora. Voltmeter naopak buď klesá takmer na nulu, alebo sa zvyšuje na napätie zdroja energie, kolektorové napätie. Čo hovoria tieto merania? Skutočnosť, že tranzistor tohto ramena multivibrátora pracuje v spínacom režime. Najväčší kolektorový prúd a zároveň najmenšie napätie na kolektore zodpovedá otvorenému stavu a najmenší prúd a najväčšie kolektorové napätie zodpovedá zatvorenému stavu tranzistora. Tranzistor druhého ramena multivibrátora funguje presne rovnakým spôsobom, ale ako sa hovorí, s fázovým posunom 180° : keď je jeden z tranzistorov otvorený, druhý je zatvorený. Je ľahké to overiť zahrnutím rovnakého miliampérmetra do kolektorového obvodu tranzistora druhého ramena multivibrátora; šípky meracích prístrojov sa budú striedavo odchyľovať od nulových značiek stupnice. Teraz pomocou hodín so sekundovou ručičkou spočítajte, koľkokrát za minútu prejdú tranzistory z otvoreného do uzavretého stavu. Približne 15 - 20 krát Toto je počet elektrických oscilácií generovaných multivibrátorom za minútu. Preto je perióda jedného kmitu 3 - 4 s. Pokračujte v sledovaní šípky miliampérmetra a skúste tieto výkyvy graficky znázorniť. Na vodorovnej osi súradníc nakreslite v určitej mierke časové intervaly, v ktorých je tranzistor v otvorenom a zatvorenom stave, a pozdĺž zvislej osi kolektorový prúd zodpovedajúci týmto stavom. Získate približne rovnaký graf, ako je znázornený na obr. 2b.

Dá sa to teda považovať multivibrátor generuje elektrické oscilácie pravouhlého tvaru. V signáli multivibrátora, bez ohľadu na to, z ktorého výstupu sa odoberá, možno rozlíšiť prúdové impulzy a pauzy medzi nimi. Časový interval od okamihu, keď sa objaví jeden prúdový (alebo napäťový) impulz, kým sa objaví ďalší impulz rovnakej polarity, sa zvyčajne nazýva perióda opakovania impulzov T a čas medzi impulzmi s prestávkou Tn - Multivibrátory generujúce impulzy, ktorých trvanie Tn sa rovná pauzám medzi nimi sa nazývajú symetrické . Preto skúsený multivibrátor, ktorý ste zostavili - symetrický. Vymeňte kondenzátory C1 a C2 za iné 10 až 15 uF kondenzátory. Multivibrátor zostal symetrický, ale frekvencia ním generovaných kmitov sa zvýšila 3-4 krát - až na 60-80 za 1 min, alebo, čo je to isté, až na frekvenciu 1 Hz. Šípky meracích prístrojov majú sotva čas sledovať zmeny prúdov a napätí v tranzistorových obvodoch. A ak sa kondenzátory C1 a C2 nahradia papierovými kapacitami 0,01 - 0,05 mikrofaradov? Ako sa teraz budú správať šípky meracích prístrojov? Keď sa odchýli od nulových značiek na váhe, zostanú stáť. Možno je generácia zlomená? Nie! Ide len o to, že frekvencia oscilácií multivibrátora sa zvýšila na niekoľko stoviek hertzov. Ide o výkyvy v frekvenčnom rozsahu zvuku, ktoré už DC zariadenia nedokážu opraviť. Môžete ich detekovať pomocou frekvenčného merača alebo slúchadiel pripojených cez kondenzátor s kapacitou 0,01 - 0,05 mikrofaradov na ktorýkoľvek z výstupov multivibrátora alebo ich priamym pripojením na kolektorový obvod ktoréhokoľvek z tranzistorov namiesto záťažového odporu. Na telefónoch budete počuť nízky tón. Aký je princíp fungovania multivibrátora? Vráťme sa k schéme na obr. 2, a. V okamihu zapnutia napájania sa tranzistory oboch ramien multivibrátora otvoria, pretože na ich bázy sa cez zodpovedajúce odpory R2 a R3 privádzajú záporné predpätia. Súčasne sa začnú nabíjať spojovacie kondenzátory: C1 - cez emitorový prechod tranzistora V2 a odporu R1; C2 - cez prechod emitora tranzistora V1 a odporu R4. Tieto obvody nabíjania kondenzátorov, ktoré sú napäťovými deličmi napájacieho zdroja, vytvárajú na báze tranzistorov (vzhľadom na emitory) záporné napätia, ktoré narastajú na hodnote, čím sa tranzistory stále viac otvárajú. Otvorenie tranzistora spôsobí pokles záporného napätia na jeho kolektore, čo spôsobí pokles záporného napätia na báze druhého tranzistora a jeho vypnutie. K takémuto procesu dochádza okamžite v oboch tranzistoroch, avšak zatvorí sa len jeden z nich, na základe čoho vzniká vyššie kladné napätie, napríklad v dôsledku rozdielu v koeficientoch prenosu prúdu h21e menovitého odporu rezistora a kondenzátora. Druhý tranzistor zostáva otvorený. Ale tieto stavy tranzistorov sú nestabilné, pretože elektrické procesy v ich obvodoch pokračujú. Predpokladajme, že po určitom čase po zapnutí napájania sa ukázalo, že tranzistor V2 je zatvorený a tranzistor V1 je otvorený. Od tohto momentu sa kondenzátor C1 začne vybíjať cez otvorený tranzistor V1, ktorého odpor časti emitor-kolektor je v tomto čase nízky, a cez odpor R2. Keď sa kondenzátor C1 vybíja, kladné napätie na báze uzavretého tranzistora V2 klesá. Akonáhle je kondenzátor úplne vybitý a napätie na báze tranzistora V2 sa priblíži k nule, objaví sa v kolektorovom obvode tohto teraz otvoreného tranzistora prúd, ktorý pôsobí cez kondenzátor C2 na báze tranzistora V1 a znižuje na ňom záporné napätie. V dôsledku toho sa prúd pretekajúci cez tranzistor V1 začína znižovať a cez tranzistor V2 naopak stúpa. To spôsobí, že tranzistor V1 sa vypne a tranzistor V2 sa zapne. Teraz sa kondenzátor C2 začne vybíjať, ale cez otvorený tranzistor V2 a odpor R3, čo v konečnom dôsledku vedie k otvoreniu prvého a uzavretiu druhého tranzistora atď. Tranzistory neustále interagujú, v dôsledku čoho multivibrátor generuje elektrické oscilácie. Frekvencia kmitov multivibrátora závisí jednak od kapacity väzbových kondenzátorov, ktoré ste už skontrolovali, jednak od odporu základných odporov, ako vidíte práve teraz. Skúste napríklad vymeniť základné odpory R2 a R3 za vysokoodporové odpory. Frekvencia oscilácií multivibrátora sa zníži. Naopak, ak sú ich odpory menšie, frekvencia kmitov sa zvýši. Ďalšia skúsenosť: odpojte horné (podľa schémy) svorky rezistorov R2 a R3 od záporného vodiča zdroja energie, spojte ich dohromady a medzi nimi a záporným vodičom zapnite premenný rezistor s odporom 30 - 50 kOhm s reostatom. Otáčaním osi premenlivého odporu môžete meniť frekvenciu kmitov multivibrátorov v pomerne širokom rozsahu. Približnú frekvenciu oscilácií symetrického multivibrátora je možné vypočítať pomocou nasledujúceho zjednodušeného vzorca: F = 700 / (RC), kde f je frekvencia v hertzoch, R je odpor základných rezistorov v kiloohmoch, C je kapacita väzbové kondenzátory v mikrofaradoch. Pomocou tohto zjednodušeného vzorca vypočítajte, aké frekvencie generoval váš multivibrátor. Vráťme sa k počiatočným údajom rezistorov a kondenzátorov experimentálneho multivibrátora (podľa schémy na obr. 2, a). Vymeňte kondenzátor C2 za kondenzátor s kapacitou 2 - 3 μF, zapnite miliampérmeter v kolektorovom obvode tranzistora V2, po jeho šípke, graficky znázornite kolísanie prúdu generované multivibrátorom. Teraz sa prúd v kolektorovom obvode tranzistora V2 objaví v kratších impulzoch ako predtým (obr. 2, c). Trvanie impulzov Th bude približne toľkokrát kratšie ako prestávky medzi impulzmi Th, o koľko sa znížila kapacita kondenzátora C2 v porovnaní s jeho predchádzajúcou kapacitou. A teraz otočte ten istý (alebo taký) miliampérmeter do kolektorového obvodu tranzistora V1. Čo ukazuje meracie zariadenie? Tiež prúdové impulzy, ale ich trvanie je oveľa dlhšie ako pauzy medzi nimi (obr. 2, d). Čo sa stalo? Znížením kapacity kondenzátora C2 ste narušili symetriu ramien multivibrátora - stalo sa asymetrické . Preto sa ním generované vibrácie stali asymetrické : v kolektorovom obvode tranzistora V1 sa prúd objavuje v relatívne dlhých impulzoch, v kolektorovom obvode tranzistora V2 v krátkych impulzoch. Z výstupu 1 takéhoto multivibrátora môžete prijímať krátke a z výstupu 2 dlhé napäťové impulzy. Dočasne vymeňte kondenzátory C1 a C2. Teraz budú krátke napäťové impulzy na výstupe 1 a dlhé napäťové impulzy na výstupe 2. Spočítajte (pomocou hodín sekundovou ručičkou), koľko elektrických impulzov za minútu generuje táto verzia multivibrátora. Asi 80. Zvýšte kapacitu kondenzátora C1 paralelným zapojením druhého elektrolytického kondenzátora s kapacitou 20 - 30 mikrofaradov. Frekvencia opakovania pulzu sa zníži. A ak sa naopak kapacita tohto kondenzátora zníži? Frekvencia opakovania pulzu by sa mala zvýšiť. Existuje však aj iný spôsob, ako regulovať frekvenciu opakovania impulzov - zmenou odporu rezistora R2: so znížením odporu tohto odporu (ale nie menej ako 3 - 5 kOhm, inak bude tranzistor V2 otvorený celý čas a samooscilačný proces sa narušia), frekvencia opakovania pulzu by sa mala zvyšovať a s nárastom jeho odporu naopak klesať. Overte si to empiricky – je to tak? Vyberte rezistor takej hodnoty, aby počet impulzov za 1 minútu bol presne 60. Ručička miliampérmetra bude kmitať s frekvenciou 1 Hz. Multivibrátor sa v tomto prípade stane akoby elektronickým hodinovým mechanizmom, ktorý počíta sekundy.

Čakací multivibrátor

Takýto multivibrátor generuje prúdové (alebo napäťové) impulzy, keď sú na jeho vstup privedené spúšťacie signály z iného zdroja, napríklad zo samooscilačného multivibrátora. Aby ste premenili samokmitavý multivibrátor, s ktorým ste už v tejto lekcii experimentovali (podľa schémy na obr. 2, a), na čakajúci multivibrátor, musíte urobiť nasledovné: odstrániť kondenzátor C2 a namiesto neho zapojte medzi kolektor tranzistora V2 a bázu tranzistora V1 (na obr. 3 - R3) rezistor s odporom 10 - 15 kOhm; medzi bázu tranzistora V1 a uzemnený vodič zapojíme sériovo zapojený prvok 332 (G1 alebo iný zdroj konštantného napätia) a rezistor s odporom 4,7 - 5,1 kOhm (R5), ale tak, aby kladný pól el. prvok je pripojený k základni (cez R5); pripojte k základnému obvodu tranzistora V1 kondenzátor (na obr. 3 - C2) s kapacitou 1 - 5 tisíc pF, ktorého druhý výstup bude fungovať ako kontakt pre vstupný riadiaci signál. Počiatočný stav tranzistora V1 takéhoto multivibrátora je uzavretý, tranzistor V2 je otvorený. Skontrolujte - je to pravda? Napätie na kolektore uzavretého tranzistora by malo byť blízke napätiu zdroja energie a na kolektore otvoreného tranzistora by nemalo prekročiť 0,2 - 0,3 V. , zapnite medzi kontaktom Uin a uzemneným vodičom, doslova na chvíľu jeden alebo dva prvky 332 zapojené do série (v schéme GB1) alebo batéria 3336L. Nezamieňajte: záporný pól tohto externého elektrického signálu musí byť pripojený ku kontaktu Uin. V tomto prípade by sa šípka miliampérmetra mala okamžite odchýliť na hodnotu najvyššieho prúdu kolektorového obvodu tranzistora, na chvíľu zamrznúť a potom sa vrátiť do pôvodnej polohy, aby čakala na ďalší signál. Opakujte túto skúsenosť niekoľkokrát. Miliampérmeter s každým signálom ukáže okamžitý nárast na 8 - 10 mA a po chvíli aj kolektorový prúd tranzistora V1 okamžite klesne takmer na nulu. Sú to jednotlivé prúdové impulzy generované multivibrátorom. A ak je batéria GB1 dlhšia, aby zostala pripojená k svorke Uin. Stane sa to isté ako v predchádzajúcich experimentoch - na výstupe multivibrátora sa objaví iba jeden impulz. Vyskúšajte to!

A ešte jeden experiment: dotknite sa výstupu bázy tranzistora V1 nejakým kovovým predmetom, ktorý beriete do ruky. Možno v tomto prípade bude čakací multivibrátor fungovať - ​​z elektrostatického náboja vášho tela. Opakujte rovnaké experimenty, ale zahrnutím miliampérmetra do kolektorového obvodu tranzistora V2. Keď sa použije riadiaci signál, kolektorový prúd tohto tranzistora by sa mal prudko znížiť takmer na nulu a potom rovnako prudko vzrásť na hodnotu prúdu otvoreného tranzistora. Toto je tiež prúdový impulz, ale so zápornou polaritou. Aký je princíp fungovania čakacieho multivibrátora? V takomto multivibrátore nie je spojenie medzi kolektorom tranzistora V2 a bázou tranzistora V1 kapacitné, ako v samokmitajúcom, ale odporové - cez odpor R3. Záporné predpätie sa aplikuje na bázu tranzistora V2 cez odpor R2. Tranzistor V1 je bezpečne uzavretý kladným napätím prvku G1 na jeho báze. Tento stav tranzistorov je veľmi stabilný. V tomto stave môžu zostať tak dlho, ako chcú. Ale na základe tranzistora V1 sa objavil napäťový impulz negatívnej polarity. Od tohto momentu prechádzajú tranzistory do nestabilného stavu. Pod vplyvom vstupného signálu sa tranzistor V1 otvára a meniace sa napätie na jeho kolektore cez kondenzátor C1 uzatvára tranzistor V2. Tranzistory sú v tomto stave až do vybitia kondenzátora C1 (cez rezistor R2 a otvorený tranzistor V1, ktorého odpor je v tomto čase nízky). Akonáhle je kondenzátor vybitý, tranzistor V2 sa okamžite otvorí a tranzistor V1 sa zatvorí. Od tohto momentu sa multivibrátor opäť ocitne v pôvodnom, stabilnom pohotovostnom režime. Touto cestou, pohotovostný multivibrátor má jeden stabilný a jeden nestabilný stav . Počas nestabilného stavu generuje jeden štvorcová vlna prúd (napätie), ktorého trvanie závisí od kapacity kondenzátora C1. Čím väčšia je kapacita tohto kondenzátora, tým dlhšie trvá impulz. Napríklad pri kapacite kondenzátora 50 μF multivibrátor generuje prúdový impulz s trvaním približne 1,5 s a s kondenzátorom s kapacitou 150 μF - trikrát viac. Cez prídavné kondenzátory je možné odoberať kladné napäťové impulzy z výstupu 1 a záporné z výstupu 2. Môže byť multivibrátor uvedený z pohotovostného režimu iba záporným napäťovým impulzom privedeným na bázu tranzistora V1? Nie, nielen. Dá sa to urobiť aj aplikáciou napäťového impulzu s kladnou polaritou, ale na bázu tranzistora V2. Zostáva vám teda experimentálne skontrolovať, ako kapacita kondenzátora C1 ovplyvňuje trvanie impulzov a schopnosť ovládať čakajúci multivibrátor pomocou impulzov kladného napätia. Ako sa dá prakticky využiť pohotovostný multivibrátor? Inak. Napríklad na premenu sínusového napätia na pravouhlé napäťové (alebo prúdové) impulzy rovnakej frekvencie alebo na zapnutie iného zariadenia na určitý čas privedením krátkodobého elektrického signálu na vstup čakajúceho multivibrátora. Ako inak? Myslieť si!

Multivibrátor v generátoroch a elektronických spínačoch

Elektronický hovor. Na domáce volanie možno použiť multivibrátor, ktorý ním nahradí klasický elektrický. Môže byť zostavený podľa schémy znázornenej na (obr. 4). Tranzistory V1 a V2 pracujú v symetrickom multivibrátore, ktorý generuje kmity s frekvenciou okolo 1000 Hz a tranzistor V3 pracuje vo výkonovom zosilňovači týchto kmitov. Zosilnené vibrácie premieňa dynamická hlava B1 na zvukové vibrácie. Ak používate hlasitý odposluch na uskutočnenie hovoru zapnutím primárne vinutie jeho prechodový transformátor do kolektorového obvodu tranzistora V3, v jeho skrini bude umiestnená všetka zvonová elektronika namontovaná na doske. Bude tam umiestnená aj batéria.

Elektronický zvonček je možné nainštalovať na chodbu pripojením dvoch vodičov k tlačidlu S1. Po stlačení tlačidla - sa v dynamickej hlave objaví zvuk. Keďže je zariadenie napájané len počas vyzváňacích signálov, dve sériovo zapojené batérie 3336L alebo „Krona“ vydržia niekoľko mesiacov zvonenia. Nastavte požadovaný tón zvuku výmenou kondenzátorov C1 a C2 za kondenzátory s inými kapacitami. Multivibrátor zostavený podľa rovnakej schémy možno použiť na štúdium a trénovanie počúvania telegrafnej abecedy - Morseovej abecedy. V tomto prípade je potrebné iba vymeniť tlačidlo za telegrafný kľúč.

Elektronický spínač. Toto zariadenie, ktorého schéma je znázornené na (obr. 5), je možné použiť na spínanie dvoch girland na vianočný stromček napájané zo siete striedavý prúd. Samotný elektronický spínač môže byť napájaný dvoma batériami 3336L zapojenými do série alebo z usmerňovača, ktorý by mal na výstupe konštantné napätie 9–12 V.

Spínací obvod je veľmi podobný obvodu elektronického zvončeka. Ale kapacity kondenzátorov C1 a C2 spínača sú mnohonásobne väčšie ako kapacity podobných zvončekových kondenzátorov. Spínací multivibrátor, v ktorom pracujú tranzistory V1 a V2, generuje kmity s frekvenciou asi 0,4 Hz a záťažou jeho výkonového zosilňovača (tranzistora V3) je vinutie elektromagnetického relé K1. Relé má jeden pár kontaktných dosiek na spínanie. Vhodné je napríklad relé RES - 10 (pas RS4.524.302) alebo iné elektromagnetické relé, ktoré spoľahlivo pracuje od napätia 6 - 8 V ​​pri prúde 20 - 50 mA. Keď je napájanie zapnuté, tranzistory V1 a V2 multivibrátora sa striedavo otvárajú a zatvárajú a generujú signály so štvorcovými vlnami. Keď je tranzistor V2 zapnutý, záporné napájacie napätie je privedené cez odpor R4 a tento tranzistor je privedený na bázu tranzistora V3, čím sa nasýti. V tomto prípade sa odpor časti emitor-kolektor tranzistora V3 zníži na niekoľko ohmov a takmer celé napätie zdroja energie sa aplikuje na vinutie relé K1 - relé sa aktivuje a pripojí jeden z girlandov k sieti. so svojimi kontaktmi. Keď je tranzistor V2 zatvorený, napájací obvod bázy tranzistora V3 je prerušený a je tiež zatvorený, cez cievku relé nepreteká žiadny prúd. V tomto okamihu relé uvoľní kotvu a jej kontakty, prepnutím, pripojí druhú girlandu vianočného stromčeka k sieti. Ak chcete zmeniť čas spínania girlandy, vymeňte kondenzátory C1 a C2 za kondenzátory iných kapacít. Ponechajte údaje rezistorov R2 a R3 rovnaké, inak bude narušený prevádzkový režim tranzistorov v jednosmernom prúde. Výkonový zosilňovač, podobný zosilňovaču na tranzistore V3, môže byť tiež zahrnutý do emitorového obvodu tranzistora V1 multivibrátora. V tomto prípade elektromagnetické relé (vrátane vlastných) nemusia mať spínacie skupiny kontaktov, ale normálne otvorené alebo normálne zatvorené. Reléové kontakty jedného z multivibračných ramien budú periodicky zatvárať a otvárať napájací obvod jedného girlandy a reléové kontakty druhého multivibračného ramena budú periodicky uzatvárať napájací obvod druhého girlandy. Elektronický spínač je možné namontovať na dosku vyrobenú z getinaxu alebo iného izolačného materiálu a spolu s batériou umiestniť do preglejkovej krabice. Počas prevádzky spínač spotrebuje prúd maximálne 30 mA, takže na všetko stačí energia dvoch batérií 3336L alebo Krona novoročné sviatky. Podobný spínač je možné použiť aj na iné účely. Napríklad na nasvietenie masiek, atrakcií. Predstavte si figúrku hrdinu rozprávky "Kocúr v čižmách" vyrezanú z preglejky a namaľovanú. Za priehľadnými očkami sú žiarovky z baterky, zapnuté elektronický spínač, a na samotnej postave - tlačidlo. Len čo stlačíte tlačidlo, mačka na vás okamžite začne žmurkať. Nie je možné použiť vypínač na elektrifikáciu niektorých modelov, napríklad modelu majáku? V tomto prípade môže byť do kolektorového obvodu tranzistora výkonového zosilňovača namiesto elektromagnetického relé zaradená malá žiarovka, určená pre malý žeraviaci prúd, ktorá bude imitovať záblesky majákov. Ak je takýto spínač doplnený o prepínač, ktorým možno striedavo zapínať dve takéto žiarovky v kolektorovom obvode výstupného tranzistora, môže sa stať ukazovateľom smeru vášho bicykla.

Metronóm- ide o druh hodín, ktoré vám umožňujú počítať rovnaké časové úseky s presnosťou na zlomky sekundy pomocou zvukových signálov. Takéto zariadenia sa používajú napríklad na rozvoj zmyslu pre takt pri výučbe hudobnej gramotnosti, pri prvom nácviku signalizácie telegrafickej abecedy. Schéma jedného z týchto zariadení vidíte na (obr. 6).

Toto je tiež multivibrátor, ale asymetrický. Tento multivibrátor používa tranzistory odlišná štruktúra: Vl - n - p - n (MP35 - MP38), V2 - p - n - p (MP39 - MP42). To umožnilo znížiť celkový počet častí multivibrátora. Princíp jeho činnosti zostáva rovnaký - generovanie nastáva v dôsledku pozitívnej spätnej väzby medzi výstupom a vstupom dvojstupňového zosilňovača 3H; zapojenie sa uskutočňuje pomocou elektrolytického kondenzátora C1. Záťaž multivibrátora je malá dynamická hlava B1 s kmitacou cievkou s odporom 4 - 10 ohmov, napríklad 0,1GD - 6, 1GD - 8 (alebo kapsula telefónu), ktorá vytvára zvuky podobné kliknutiam s krátkodobé prúdové impulzy. Frekvencia opakovania impulzov môže byť nastavená pomocou variabilného odporu R1 od približne 20 do 300 impulzov za minútu. Rezistor R2 obmedzuje prúd bázy prvého tranzistora, keď je posúvač odporu R1 v najnižšej (podľa obvodu) polohe, zodpovedajúcej najvyššej frekvencii generovaných kmitov. Metronóm môže byť napájaný jednou 3336L batériou alebo tromi 332 článkami zapojenými do série. Prúd, ktorý spotrebúva z batérie, nepresahuje 10 mA. Variabilný odpor R1 musí mať stupnicu kalibrovanú podľa mechanického metronómu. Pomocou neho jednoduchým otočením gombíka rezistora nastavíte požadovanú frekvenciu. zvukové signály metronóm.

Praktická práca

Ako praktická práca, Odporúčam vám zhromaždiť multivibračné obvody uvedené na výkresoch lekcie, ktoré vám pomôžu pochopiť princíp multivibrátora. Ďalej navrhujem zostaviť veľmi zaujímavý a v domácnosti užitočný "Elektronický simulátor slávika", založený na multivibrátoroch, ktorý možno použiť ako zvonček. Obvod je veľmi jednoduchý, spoľahlivý, funguje okamžite, ak nie sú žiadne chyby pri inštalácii a použití prevádzkyschopných rádiových prvkov. Používam ho ako zvonček už 18 rokov, dodnes. Je ľahké uhádnuť, že som to zbieral - keď som bol, ako vy, začínajúci rádioamatér.

Čakacie multivibrátory po prijatí krátkeho spúšťacieho impulzu sa vytvorí jeden výstupný impulz. Patria do triedy monostabilné zariadenia a majú jeden dlhodobo stabilný a jeden kvázi stabilný rovnovážny stav. Schéma najjednoduchšieho čakacieho multivibrátora zapnutého bipolárne tranzistory, ktorý má jedno odporové a jedno kapacitné spojenie kolektor-báza, je znázornené na obr. 8. S pripojovacou základňou VT 2 s napájaním + E cez R b2, v základnom obvode tečie odblokovací prúd, dostatočný na nasýtenie tohto tranzistora. V tomto prípade je výstupné napätie odobraté z kolektora VT 2 sa blíži k nule. Tranzistor VT 1 je zaistená záporným napätím vyplývajúcim z delenia napätia zdroja predpätia - E pozri rozdeľovač R b1 R s. Po zapnutí napájacích zdrojov sa teda určí stav obvodu. V tomto stave je kondenzátor OD 1 nabitý na zdrojové napätie + E(plus vľavo, mínus vpravo tanier).

Ryža. 8. Čakací multivibrátor na tranzistoroch

Čakajúci multivibrátor môže byť v tomto stave ľubovoľne dlho - kým nepríde spúšťací impulz. Pozitívny spúšťací impulz (obr. 9) odblokuje tranzistor VT 1, čo vedie k zvýšeniu kolektorového prúdu a zníženiu kolektorového potenciálu tohto tranzistora. Záporný prírastok potenciálu cez kondenzátor OD 1 sa prenesie na základňu VT 2 vyvedie tento tranzistor zo saturácie a spôsobí, že prejde do aktívneho režimu. Kolektorový prúd tranzistora klesá, napätie na kolektore dostáva kladný prírastok, ktorý z kolektora VT 2 cez odpor R c sa odošle na základňu VT 1, čo spôsobí jeho ďalšie odblokovanie. Na skrátenie času odomknutia VT 1 paralelne R c zapnite urýchľovací kondenzátor OD usk Proces spínania tranzistorov prebieha ako lavína a končí prechodom multivibrátora do druhého kvázi stabilného stavu rovnováhy. V tomto stave sa kondenzátor vybíja OD 1 cez odpor R b2 a nasýtený tranzistor VT 1 na napájací zdroj +E. kladne nabité obloženie OD 1 cez nasýtený tranzistor VT 1 je pripojený k spoločnému vodiču a záporne nabitý k základni VT 2. Z tohto dôvodu tranzistor VT 2 zostane uzamknutý. Po prepustení OD 1 základný potenciál VT 2 sa stáva nezáporným. To vedie k lavínovému prepínaniu tranzistorov ( VT 2 je odomknutý a VT 1 je uzamknutý). Vytváranie výstupného impulzu končí. Trvanie výstupného impulzu je teda určené procesom vybíjania kondenzátora OD 1

.

Amplitúda výstupného impulzu

.

Na konci tvorby výstupného impulzu začína fáza obnovy, počas ktorej sa kondenzátor nabíja OD 1 zo zdroja + E cez odpor R k1 a emitorový prechod nasýteného tranzistora VT 2. Čas obnovenia

.

Minimálna doba opakovania, s ktorou môžu nasledovať spúšťacie impulzy, je

.

Ryža. 9. Časové diagramy napätí v obvode čakacieho multivibrátora

Operačné zosilňovače

operačných zosilňovačov(OA) označuje vysokokvalitné jednosmerné zosilňovače (DCA) určené na vykonávanie rôznych operácií s analógovými signálmi pri prevádzke v obvode so zápornou spätnou väzbou.

Jednosmerné zosilňovače umožňujú zosilňovať pomaly sa meniace signály, pretože majú nulovú nižšiu medznú frekvenciu pásma zosilnenia (f n \u003d 0). Preto v takýchto zosilňovačoch nie sú žiadne reaktívne komponenty (kondenzátory, transformátory), ktoré neprechádzajú konštantnou zložkou signálu.

Na obr. 10 je znázornený symbol operačného systému. Zobrazený zosilňovač má jednu výstupnú svorku (zobrazenú vpravo) a dve vstupné svorky (zobrazenú vľavo). Znamienko Δ alebo > charakterizuje zosilnenie. Vstup, ktorého napätie je fázovo posunuté o 180° vzhľadom na výstupné napätie, sa nazýva invertujúci a označuje sa inverzným znamienkom ○ a vstup, pri ktorom je napätie vo fáze s výstupom, je neinvertujúci. Operačný zosilňovač zosilňuje rozdielové (rozdielové) napätie medzi vstupmi. Operačný zosilňovač obsahuje aj svorky na napájanie napájacieho napätia a môže obsahovať svorky korekcia frekvencie(FC), vyvažovacie kolíky (NC). Na uľahčenie pochopenia účelu záverov a zvýšenie informačného obsahu v symbole je povolené zaviesť jedno alebo dve ďalšie polia na oboch stranách hlavného poľa, v ktorých sú označené štítky, ktoré charakterizujú výstupné funkcie (obr. 10, b). V súčasnosti sú operačné zosilňovače dostupné vo forme integrované obvody. To vám umožňuje považovať ich za samostatné komponenty s určitými parametrami.

Parametre a charakteristiky operačného zosilňovača možno rozdeliť na vstupné, výstupné a prenosové charakteristiky.

Vstupné parametre.

Ryža. 10. Symbol operačného zosilňovača: a - bez prídavného poľa; b - s dodatočným poľom; NC - vyvažovacie čapy; FC - závery korekcie frekvencie; U - výstupy napájacieho napätia; 0V - spoločný výstup

prenosové charakteristiky.

Napäťový zisk Komu U (10 3 – 10 6)

,

kde U in1 , U vx2- napätie na vstupoch OS.

Zosilnenie bežného režimu Komu U sf

.

Pomer odmietnutia spoločného režimu Komu os sf

.

Frekvencia zosilnenia jednoty f 1 je frekvencia, pri ktorej sa zosilnenie napätia rovná jednotke (jednotky - desiatky MHz).

Rýchlosť prebehu výstupného napätia V U o je maximálna možná rýchlosť zmeny výstupného signálu.

výstupné parametre.

Maximálne výstupné napätie OU U o max. Toto napätie je spravidla o 2-3 V nižšie ako napätie napájacieho zdroja.

Výstupná impedancia R out (desiatky - stovky ohmov).

Základné obvody zapínania operačného zosilňovača.

Operačné zosilňovače sa zvyčajne používajú s hlbokou negatívnou spätnou väzbou, pretože majú výrazný napäťový zisk. V tomto prípade výsledné parametre zosilňovača závisia od prvkov spätnoväzbového obvodu.

V závislosti od toho, ktorý vstup operačného zosilňovača je pripojený k zdroju vstupného signálu, existujú dva hlavné spínacie obvody (obr. 11). Keď je vstupné napätie privedené na neinvertujúci vstup (obr. 11, a), napäťové zosilnenie je určené výrazom

. (1)

Takéto zahrnutie operačného zosilňovača sa používa, keď je potrebný zvýšený vstupný odpor. Ak schéma na obr. 11 a odstráňte odpor R 1 a skratujte odpor R 2, získate sledovač napätia ( Komu u=1), ktorý sa používa na prispôsobenie vysokej impedancie zdroja signálu a nízkej impedancii prijímača.

Ryža. Obr. 11. Obvody zosilňovača operačného zosilňovača: a - neinvertujúci zosilňovač; b - invertujúci zosilňovač

Keď je vstupné napätie privedené na invertujúci vstup (obr. 11, b), zosilnenie sa rovná

. (2)

Ako je zrejmé z výrazu (2), pri tomto zahrnutí je vstupné napätie invertované.

V uvažovaných schémach je odpor R e pripojený k jednému zo vstupov. Neovplyvňuje zosilnenie a zadáva sa v prípade potreby na zníženie kolísania výstupného napätia spôsobeného časovými alebo teplotnými výkyvmi vstupných prúdov. Odpor Re je zvolený tak, aby ekvivalentné odpory pripojené na vstupy operačného zosilňovača boli rovnaké. Pre diagramy na obr. desať
.

Úpravou diagramu na obr. 11, b, môžete získať sčítacie zariadenie (obr. 12, a), v ktorom

. (3)

Pri súčasnom dodávaní napätia na oba vstupy operačného zosilňovača sa získa odčítacie zariadenie (obr. 12, b), pre ktoré

. (4)

Tento výraz je platný, keď je splnená podmienka
.

Ryža. 12. Schémy zapínania OS: a - sčítačka napätia; b - odčítač

Ak sa pozriete, všetka elektronika pozostáva z Vysoké číslo jednotlivé tehly. Sú to tranzistory, diódy, odpory, kondenzátory, indukčné prvky. A z týchto kociek môžete pridať čokoľvek chcete.

Od neškodnej detskej hračky, ktorá vydáva napríklad zvuk „mňau“, až po navádzací systém balistickej strely s osemmegatonovou viacnásobnou hlavicou.

Jedným z veľmi známych a často používaných obvodov v elektronike je symetrický multivibrátor, čo je elektronické zariadenie, ktoré generuje (generuje) kmity v tvare približujúcom sa obdĺžnikovému.

Multivibrátor je zostavený na dvoch tranzistoroch resp logické obvody s prídavnými prvkami. V skutočnosti ide o dvojstupňový zosilňovač s obvodom pozitívnej spätnej väzby (POS). To znamená, že výstup druhého stupňa je pripojený cez kondenzátor na vstup prvého stupňa. Výsledkom je, že zosilňovač sa vďaka pozitívnej spätnej väzbe zmení na generátor.

Aby multivibrátor začal generovať impulzy, stačí pripojiť napájacie napätie. Multivibrátory môžu byť symetrické a asymetrické.

Na obrázku je znázornená schéma symetrického multivibrátora.

V symetrickom multivibrátore sú hodnoty prvkov každého z dvoch ramien presne rovnaké: R1=R4, R2=R3, C1=C2. Ak sa pozriete na priebeh výstupného signálu symetrického multivibrátora, je ľahké vidieť, že pravouhlé impulzy a pauzy medzi nimi sú v čase rovnaké. t pulz ( t a) = t pauzy ( t p). Rezistory v kolektorových obvodoch tranzistorov neovplyvňujú parametre impulzov a ich hodnota sa volí v závislosti od typu použitého tranzistora.

Frekvencia opakovania impulzov takéhoto multivibrátora sa ľahko vypočíta pomocou jednoduchého vzorca:

Kde f je frekvencia v hertzoch (Hz), C je kapacita v mikrofaradoch (uF) a R je odpor v kiloohmoch (kΩ). Napríklad: C \u003d 0,02 uF, R \u003d 39 kOhm. Dosadíme do vzorca, vykonáme akcie a dostaneme frekvenciu v rozsahu zvuku približne rovnajúcu sa 1000 Hz, alebo skôr 897,4 Hz.

Sám o sebe je takýto multivibrátor nezaujímavý, pretože produkuje jedno nemodulované „pípnutie“, ale ak s prvkami vyberieme frekvenciu 440 Hz, a to je tón A prvej oktávy, dostaneme miniatúrnu ladičku. , s ktorým si môžete napríklad na túre naladiť gitaru. Jediné, čo treba urobiť, je pridať jeden tranzistorový zosilňovač a miniatúrny reproduktor.

Nasledujúce parametre sa považujú za hlavné charakteristiky impulzného signálu:

Frekvencia. Jednotka merania (Hz) Hertz. 1 Hz je jedna oscilácia za sekundu. Frekvencie vnímané ľudským uchom sú v rozsahu 20 Hz – 20 kHz.

Trvanie impulzu. Merané v zlomkoch sekundy: míle, mikro, nano, piko atď.

Amplitúda. V uvažovanom multivibrátore nie je zabezpečené nastavenie amplitúdy. V profesionálnych zariadeniach sa používa krokové aj plynulé nastavenie amplitúdy.

pracovný cyklus. Pomer periódy (T) k trvaniu impulzu ( t). Ak je dĺžka impulzu 0,5 periódy, potom je pracovný cyklus dva.

Na základe vyššie uvedeného vzorca je ľahké vypočítať multivibrátor pre takmer akúkoľvek frekvenciu, s výnimkou vysokých a ultravysokých frekvencií. Existuje niekoľko ďalších fyzikálnych princípov v práci.

Na to, aby multivibrátor vydal niekoľko diskrétnych frekvencií, stačí umiestniť dvojdielny spínač a päť až šesť kondenzátorov rôznych kapacít, prirodzene rovnakých do každého ramena, a pomocou prepínača zvoliť požadovanú frekvenciu. Rezistory R2, R3 tiež ovplyvňujú frekvenciu a pracovný cyklus a môžu byť premenlivé. Tu je ďalší multivibračný obvod s nastaviteľnou spínacou frekvenciou.

Zníženie odporu rezistorov R2 a R4 pod určitú hodnotu v závislosti od typu použitých tranzistorov môže spôsobiť poruchu generovania a multivibrátor nebude fungovať, preto v sérii s rezistormi R2 a R4 môžete pripojiť premenný rezistor R3, ktorý môže zvoliť spínaciu frekvenciu multivibrátora.

Praktické využitie symetrického multivibrátora je veľmi rozsiahle. Pulz Počítačové inžinierstvo, rádiové meracie zariadenia vo výrobe domáce prístroje. Množstvo unikátnych medicínskych zariadení je postavené na obvodoch založených na rovnakom multivibrátore.

Vďaka svojej výnimočnej jednoduchosti a nízkej cene našiel multivibrátor široké uplatnenie v detských hračkách. Tu je príklad bežného LED blikača.

Pri hodnotách elektrolytických kondenzátorov C1, C2 a rezistorov R2, R3 uvedených na diagrame bude frekvencia impulzov 2,5 Hz, čo znamená, že LED diódy budú blikať približne dvakrát za sekundu. Môžete použiť obvod navrhnutý vyššie a zahrnúť premenlivý odpor spolu s odpormi R2, R3. Vďaka tomu bude možné vidieť, ako sa zmení frekvencia zábleskov LED pri zmene odporu premenlivého odporu. Môžete vložiť kondenzátory rôznych hodnôt a pozorovať výsledok.

Ešte ako školák som na multivibrátore zostavil vypínač na vianočný stromček. Všetko fungovalo, ale keď som pripojil girlandy, moje zariadenie ich začalo spínať na veľmi vysokej frekvencii. Z tohto dôvodu sa vo vedľajšej miestnosti začal televízor ozývať divokým hlukom a elektromagnetické relé v obvode praskalo ako guľomet. Bolo to radostné (funguje to!) aj trochu strašidelné. Rodičia boli pobúrení.

Taký otravný trapas s príliš častým prepínaním mi nedal pokoj. A skontroloval som obvod a kondenzátory v nominálnej hodnote boli tie, ktoré boli potrebné. Nebral som do úvahy len jeden.

Elektrolytické kondenzátory boli veľmi staré a vyschnuté. Ich kapacita bola malá a vôbec nezodpovedala kapacite uvedenej na ich puzdre. Vďaka nízkej kapacite multivibrátor fungoval na viac vysoká frekvencia a príliš často prepínané girlandy.

V tom čase som nemal žiadne prístroje, ktoré by dokázali merať kapacitu kondenzátorov. Áno, a použil som tester s ukazovateľom a nie moderný digitálny multimeter.

Preto, ak váš multivibrátor produkuje nadhodnotenú frekvenciu, potom najskôr skontrolujte elektrolytické kondenzátory. Našťastie si teraz za málo peňazí môžete kúpiť univerzálny tester rádiových komponentov, s ktorým zmeriate kapacitu kondenzátora.