การคำนวณความถี่ของมัลติไวเบรเตอร์บนทรานซิสเตอร์ ไฟกะพริบ LED - มัลติไวเบรเตอร์ เครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตรโดยใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีโครงสร้างต่างกัน

มัลติไวเบรเตอร์แบบทรานซิสเตอร์เป็นเครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยม ด้านล่างของรูปภาพเป็นหนึ่งในออสซิลโลแกรมของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบสมมาตร

เครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบสมมาตรจะสร้างพัลส์สี่เหลี่ยมโดยมีรอบการทำงานที่ 2 คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับรอบการทำงานได้ในบทความเครื่องกำเนิดความถี่ เราจะใช้หลักการทำงานของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบสมมาตรเพื่อเปิดไฟ LED สลับกัน


โครงการประกอบด้วย:

– KT315B สองตัว (สามารถใช้ร่วมกับตัวอักษรอื่นได้)

– ตัวเก็บประจุสองตัวที่มีความจุ 10 ไมโครฟารัด

– สี่, สองอันละ 300 โอห์ม และอันละ 27 กิโลโอห์มสองอัน

– ไฟ LED จีน 3 โวลต์ 2 ดวง


นี่คือลักษณะของอุปกรณ์บนเขียงหั่นขนม:


และนี่คือวิธีการทำงาน:

หากต้องการเปลี่ยนระยะเวลาการกะพริบของ LED คุณสามารถเปลี่ยนค่าของตัวเก็บประจุ C1 และ C2 หรือตัวต้านทาน R2 และ R3 ได้

นอกจากนี้ยังมีเครื่องมัลติไวเบรเตอร์ประเภทอื่นอีกด้วย คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกเขาได้ นอกจากนี้ยังอธิบายหลักการทำงานของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบสมมาตรด้วย

หากคุณขี้เกียจเกินไปที่จะประกอบอุปกรณ์ดังกล่าวคุณสามารถซื้ออุปกรณ์สำเร็จรูปได้ ;-) ฉันยังพบอุปกรณ์สำเร็จรูปใน Alika ด้วยซ้ำ คุณสามารถดูได้ที่ นี้ลิงค์

นี่คือวิดีโอที่อธิบายรายละเอียดการทำงานของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์:

บทความนี้จะอธิบายอุปกรณ์ที่ออกแบบมาอย่างเรียบง่ายเพื่อให้นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ (ช่างไฟฟ้า วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ) สามารถเข้าใจแผนภาพวงจรได้ดีขึ้น และได้รับประสบการณ์ในระหว่างการประกอบ ของอุปกรณ์นี้- แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่เครื่องมัลติไวเบรเตอร์ที่ง่ายที่สุดนี้ตามที่อธิบายไว้ด้านล่างนี้ ก็สามารถนำไปใช้งานได้จริงเช่นกัน ลองดูแผนภาพ:

รูปที่ 1 - มัลติไวเบรเตอร์ที่ง่ายที่สุดบนรีเลย์


เมื่อจ่ายไฟให้กับวงจร ตัวเก็บประจุจะเริ่มชาร์จผ่านตัวต้านทาน R1 หน้าสัมผัส K1.1 จะเปิดขึ้น เมื่อตัวเก็บประจุถูกชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าระดับหนึ่ง รีเลย์จะทำงานและหน้าสัมผัสจะปิดเมื่อปิดหน้าสัมผัส ตัวเก็บประจุจะเริ่มคายประจุผ่านหน้าสัมผัสและตัวต้านทาน R2 เหล่านี้ เมื่อตัวเก็บประจุถูกปล่อยประจุจนถึงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด หน้าสัมผัสจะเปิดขึ้น และกระบวนการจะทำซ้ำเป็นรอบ มัลติไวเบรเตอร์นี้ทำงานได้เนื่องจากกระแสการทำงานของรีเลย์มากกว่ากระแสที่ค้างไว้ ความต้านทานของตัวต้านทานไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายในขอบเขตที่กว้าง และนี่คือข้อเสียของวงจรนี้ ความต้านทานของแหล่งจ่ายไฟส่งผลต่อความถี่ และด้วยเหตุนี้ มัลติไวเบรเตอร์จึงไม่ทำงานจากแหล่งพลังงานทั้งหมด ความจุของตัวเก็บประจุสามารถเพิ่มขึ้นได้ แต่ความถี่ของการปิดหน้าสัมผัสจะลดลง หากรีเลย์มีหน้าสัมผัสกลุ่มที่สองและใช้ค่าความจุสูงคุณก็สามารถใช้ได้ แผนภาพนี้สำหรับการเปิด/ปิดอุปกรณ์อัตโนมัติเป็นระยะๆ กระบวนการประกอบแสดงไว้ในรูปภาพด้านล่าง:

การเชื่อมต่อตัวต้านทาน R2

การเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ

การเชื่อมต่อตัวต้านทาน R1

การเชื่อมต่อหน้าสัมผัสรีเลย์เข้ากับขดลวด

การต่อสายไฟสำหรับจ่ายไฟ

คุณสามารถซื้อรีเลย์ได้ที่ร้านขายอะไหล่วิทยุหรือซื้อจากอุปกรณ์เก่าที่ชำรุด ตัวอย่างเช่น คุณสามารถถอดรีเลย์จากบอร์ดจากตู้เย็นได้:


หากรีเลย์มีหน้าสัมผัสที่ไม่ดี คุณสามารถทำความสะอาดได้เล็กน้อย

เป็นเครื่องกำเนิดพัลส์ที่มีรูปร่างเกือบเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า สร้างขึ้นในรูปขององค์ประกอบขยายเสียงที่มีวงจรป้อนกลับเชิงบวก เครื่องมัลติไวเบรเตอร์มีสองประเภท

ประเภทแรกคือเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบสั่นตัวเองซึ่งไม่มีสถานะเสถียร มีสองประเภท: สมมาตร - ทรานซิสเตอร์เหมือนกันและพารามิเตอร์ขององค์ประกอบสมมาตรก็เหมือนกัน เป็นผลให้ทั้งสองส่วนของคาบการสั่นมีค่าเท่ากันและรอบการทำงานเท่ากับสอง หากพารามิเตอร์ขององค์ประกอบไม่เท่ากันก็จะเป็นเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตรอยู่แล้ว

ประเภทที่สองกำลังรอเครื่องมัลติไวเบรเตอร์ซึ่งมีสภาวะสมดุลที่เสถียรและมักเรียกว่าเครื่องสั่นเดี่ยว การใช้เครื่องมัลติไวเบรเตอร์ในอุปกรณ์วิทยุสมัครเล่นต่างๆ เป็นเรื่องปกติ

คำอธิบายการทำงานของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบทรานซิสเตอร์

ให้เราวิเคราะห์หลักการทำงานโดยใช้แผนภาพต่อไปนี้เป็นตัวอย่าง

เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าเธอเลียนแบบได้จริง แผนผังทริกเกอร์สมมาตร ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือการเชื่อมต่อระหว่างบล็อกสวิตช์ทั้งแบบตรงและแบบย้อนกลับนั้นดำเนินการตามนั้น กระแสสลับและไม่ต่อเนื่องกัน สิ่งนี้เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของอุปกรณ์อย่างรุนแรงเนื่องจากการเปรียบเทียบกับทริกเกอร์แบบสมมาตรวงจรมัลติไวเบรเตอร์ไม่มีสถานะสมดุลที่เสถียรซึ่งสามารถคงอยู่ได้เป็นเวลานาน

แต่มีสภาวะสมดุลกึ่งเสถียรสองสถานะเนื่องจากอุปกรณ์นั้นอยู่ในแต่ละสถานะอย่างเคร่งครัด เวลาที่แน่นอน- แต่ละช่วงเวลาดังกล่าวถูกกำหนดโดยกระบวนการชั่วคราวที่เกิดขึ้นในวงจร การทำงานของอุปกรณ์ก็คือ กะถาวรของสถานะเหล่านี้ซึ่งมาพร้อมกับลักษณะที่ปรากฏที่เอาต์พุตของแรงดันไฟฟ้าที่มีรูปทรงคล้ายกันมากกับรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า

โดยพื้นฐานแล้ว มัลติไวเบรเตอร์แบบสมมาตรคือแอมพลิฟายเออร์สองสเตจ และวงจรถูกสร้างขึ้นเพื่อให้เอาต์พุตของสเตจแรกเชื่อมต่อกับอินพุตของสเตจที่สอง เป็นผลให้หลังจากจ่ายไฟให้กับวงจรแล้วจะต้องแน่ใจว่าหนึ่งในนั้นเปิดอยู่และอีกอันอยู่ในสถานะปิด

สมมติว่าทรานซิสเตอร์ VT1 เปิดอยู่และอยู่ในสถานะอิ่มตัวโดยมีกระแสไหลผ่านตัวต้านทาน R3 ทรานซิสเตอร์ VT2 ดังที่ได้กล่าวไปแล้วปิดอยู่ ตอนนี้กระบวนการเกิดขึ้นในวงจรที่เกี่ยวข้องกับการชาร์จตัวเก็บประจุ C1 และ C2 เริ่มแรกตัวเก็บประจุ C2 จะถูกคายประจุจนหมดและหลังจากความอิ่มตัวของ VT1 ประจุจะค่อยๆ ถูกชาร์จผ่านตัวต้านทาน R4

เนื่องจากตัวเก็บประจุ C2 ข้ามทางแยกตัวสะสม-ตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์ VT2 ผ่านทางทางแยกตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์ VT1 อัตราการชาร์จจะกำหนดอัตราการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสม VT2 หลังจากชาร์จ C2 แล้ว ทรานซิสเตอร์ VT2 จะปิดลง ระยะเวลาของกระบวนการนี้ (ระยะเวลาของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นของตัวสะสม) สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

t1a = 2.3*R1*C1

นอกจากนี้ในการทำงานของวงจรยังมีกระบวนการที่สองเกิดขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการคายประจุของตัวเก็บประจุ C1 ที่ชาร์จไว้ก่อนหน้านี้ การคายประจุเกิดขึ้นผ่านทรานซิสเตอร์ VT1, ตัวต้านทาน R2 และแหล่งพลังงาน เมื่อตัวเก็บประจุที่ฐานของ VT1 คายประจุ ศักย์ไฟฟ้าเชิงบวกจะปรากฏขึ้นและเริ่มเปิด กระบวนการนี้จะสิ้นสุดหลังจากที่ C1 หมดประจุจนหมด ระยะเวลาของกระบวนการนี้ (พัลส์) เท่ากับ:

t2a = 0.7*R2*C1

หลังจากเวลา t2a ทรานซิสเตอร์ VT1 จะปิด และทรานซิสเตอร์ VT2 จะอิ่มตัว หลังจากนี้ กระบวนการจะถูกทำซ้ำตามรูปแบบที่คล้ายกัน และสามารถคำนวณระยะเวลาของช่วงเวลาของกระบวนการต่อไปนี้ได้โดยใช้สูตร:

t1b = 2.3*R4*C2 และ t2b = 0.7*R3*C2

ในการกำหนดความถี่การสั่นของมัลติไวเบรเตอร์ นิพจน์ต่อไปนี้ใช้ได้:

ฉ = 1/ (t2a+t2b)

ออสซิลโลสโคป USB แบบพกพา 2 ช่อง 40 MHz....

มัลติไวเบรเตอร์เป็นอุปกรณ์สำหรับสร้างการสั่นที่ไม่ใช่ไซนูซอยด์ เอาต์พุตจะสร้างสัญญาณในรูปแบบใดๆ ก็ตามที่ไม่ใช่คลื่นไซน์ ความถี่ของสัญญาณในมัลติไวเบรเตอร์ถูกกำหนดโดยความต้านทานและความจุไฟฟ้า มากกว่าตัวเหนี่ยวนำและความจุไฟฟ้า มัลติไวเบรเตอร์ประกอบด้วยสเตจของแอมพลิฟายเออร์สองสเตจ โดยเอาต์พุตของแต่ละสเตจจะถูกป้อนไปยังอินพุตของสเตจอื่น

หลักการทำงานของมัลติไวเบรเตอร์

มัลติไวเบรเตอร์สามารถสร้างรูปคลื่นได้เกือบทุกรูปแบบ ขึ้นอยู่กับปัจจัยสองประการ ได้แก่ ความต้านทานและความจุของแอมพลิฟายเออร์แต่ละตัวจากทั้งสองสเตจ และตำแหน่งที่เอาเอาต์พุตในวงจร

ตัวอย่างเช่น หากความต้านทานและความจุไฟฟ้าของสองสเตจเท่ากัน สเตจหนึ่งดำเนินการ 50% ของเวลา และอีกสเตจดำเนินการ 50% ของเวลา สำหรับการอภิปรายเกี่ยวกับมัลติไวเบรเตอร์ในส่วนนี้ สันนิษฐานว่าความต้านทานและความจุของทั้งสองสเตจเท่ากัน เมื่อเกิดเงื่อนไขเหล่านี้ สัญญาณเอาท์พุตจะเป็นคลื่นสี่เหลี่ยม

เครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบ Bistable (หรือ "ฟลิปฟล็อป") มีสถานะเสถียรสองสถานะ ที่สถานะคงตัว สเตจหนึ่งของแอมพลิฟายเออร์สองสเตจกำลังดำเนินการอยู่ และสเตจอื่นไม่ได้ดำเนินการอยู่ เพื่อที่จะย้ายจากสถานะเสถียรหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง จะต้องได้รับเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบบิสเทเบิล สัญญาณภายนอก.

สัญญาณภายนอกนี้เรียกว่าพัลส์ทริกเกอร์ภายนอก เป็นการเริ่มการเปลี่ยนมัลติไวเบรเตอร์จากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง จำเป็นต้องมีพัลส์ทริกเกอร์อีกอันเพื่อบังคับวงจรกลับสู่สถานะเดิม พัลส์ทริกเกอร์เหล่านี้เรียกว่า "เริ่มต้น" และ "รีเซ็ต"

นอกเหนือจากมัลติไวเบรเตอร์แบบ bistable แล้ว ยังมีมัลติไวเบรเตอร์แบบโมโนสเตเบิลซึ่งมีสถานะเสถียรเพียงสถานะเดียว และมัลติไวเบรเตอร์แบบแอสเทเบิลซึ่งไม่มีสถานะเสถียร

มัลติไวเบรเตอร์

มัลติไวเบรเตอร์ ฉันแน่ใจว่าหลายๆ คนเริ่มกิจกรรมวิทยุสมัครเล่นด้วยโครงการนี้นี่เป็นแผนภาพแรกของฉันด้วย - แผ่นไม้อัด, เจาะรูด้วยตะปู, ตัวนำของชิ้นส่วนถูกบิดด้วยลวดในกรณีที่ไม่มีหัวแร้งและทุกอย่างทำงานได้ดีมาก!

ไฟ LED ถูกใช้เป็นโหลด เมื่อมัลติไวเบรเตอร์ทำงาน ไฟ LED จะสลับ

การประกอบต้องใช้ชิ้นส่วนขั้นต่ำ นี่คือรายการ:

  1. - ตัวต้านทาน 500 โอห์ม - 2 ชิ้น
  2. - ตัวต้านทาน 10 kOhm - 2 ตัว
  3. - ตัวเก็บประจุไฟฟ้า 1 uF ต่อ 16 โวลต์ - 2 ตัว
  4. - ทรานซิสเตอร์ KT972A - 2 ชิ้น (KT815 หรือ KT817 ก็ใช้งานได้เช่นกัน) KT315 ก็เป็นไปได้เช่นกันหากกระแสไม่เกิน 25mA
  5. - LED - อะไรก็ได้ 2 ชิ้น
  6. - แหล่งจ่ายไฟ 4.5 ถึง 15 โวลต์

รูปแสดงไฟ LED หนึ่งดวงในแต่ละช่องสัญญาณ แต่หลายช่องสามารถเชื่อมต่อแบบขนานได้ หรือแบบอนุกรม (เป็นโซ่ 5 ตัว) แต่แล้วไฟเลี้ยงต้องไม่ต่ำกว่า 15 โวลต์

ทรานซิสเตอร์ KT972A เป็นทรานซิสเตอร์แบบคอมโพสิต กล่าวคือ ตัวเรือนประกอบด้วยทรานซิสเตอร์สองตัว และมีความไวสูงและสามารถทนต่อกระแสไฟฟ้าที่สำคัญได้โดยไม่ต้องใช้แผ่นระบายความร้อน

ไม่จำเป็นต้องทำการทดลอง แผงวงจรพิมพ์คุณสามารถประกอบทุกอย่างได้ด้วยการติดตั้งแบบแขวน ประสานตามที่แสดงในภาพ

ภาพวาดทำขึ้นเป็นพิเศษจากมุมที่แตกต่างกันและคุณสามารถตรวจสอบรายละเอียดการติดตั้งทั้งหมดได้อย่างละเอียด