Multivibrators ar regulējamu frekvences ķēdi. LED mirgotājs jeb kā ar savām rokām salikt simetrisku multivibratoru

Multivibrators.

Pirmā shēma ir vienkāršākais multivibrators. Neskatoties uz vienkāršību, tā darbības joma ir ļoti plaša. Bez tā neviena elektroniska ierīce nav pilnīga.

Pirmajā attēlā parādīta tā shēmas shēma.

Gaismas diodes tiek izmantotas kā slodze. Kad multivibrators darbojas, gaismas diodes pārslēdzas.

Montāžai jums būs nepieciešams vismaz detaļu:

1. Rezistori 500 Ohm - 2 gab

2. Rezistori 10 kOhm - 2 gab

3. Elektrolītiskais kondensators 47 uF 16 voltiem - 2 gab.

4. Tranzistors KT972A - 2 gab

5. LED - 2 gab

KT972A tranzistori ir kompozītmateriālu tranzistori, tas ir, to korpusā ir divi tranzistori, un tas ir ļoti jutīgs un var izturēt ievērojamu strāvu bez siltuma izlietnes.

Kad esat iegādājies visas detaļas, apbruņojieties ar lodāmuru un sāciet montāžu. Lai veiktu eksperimentus, jums nav jāizgatavo iespiedshēmas plate, jūs varat salikt visu, izmantojot virsmas montāžu. Lodēt, kā parādīts attēlos.

Ļaujiet savai iztēlei pastāstīt, kā izmantot salikto ierīci! Piemēram, gaismas diožu vietā varat uzstādīt releju un izmantot šo releju, lai pārslēgtu jaudīgāku slodzi. Ja maināt rezistoru vai kondensatoru vērtības, mainīsies pārslēgšanas frekvence. Mainot frekvenci, jūs varat sasniegt ļoti interesantus efektus, sākot no čīkstēšanas dinamikā līdz pauzei uz daudzām sekundēm.

Foto stafete.

Un šī ir vienkārša foto releja diagramma. Šo ierīci var veiksmīgi izmantot, kur vien vēlaties, lai automātiski apgaismotu DVD paliktni, ieslēgtu gaismu vai brīdinātu pret iekļūšanu tumšā skapī. Tiek piedāvātas divas shematiskas iespējas. Vienā iemiesojumā ķēde tiek aktivizēta ar gaismu, bet otrā - ar tās neesamību.

Tas darbojas šādi: kad gaismas diodes gaisma nonāk fotodiodē, tranzistors atvērsies un LED-2 sāks spīdēt. Ierīces jutība tiek regulēta, izmantojot apgriešanas rezistoru. Kā fotodiodi varat izmantot fotodiodi no vecās lodīšu peles. LED - jebkura infrasarkanā gaismas diode. Infrasarkanās fotodiodes un LED izmantošana ļaus izvairīties no redzamās gaismas traucējumiem. Jebkura gaismas diode vai vairāku gaismas diožu ķēde ir piemērota kā LED-2. Var izmantot arī kvēlspuldzi. Un, ja LED vietā uzstādāt elektromagnētisko releju, varat vadīt jaudīgas kvēlspuldzes vai dažus mehānismus.

Attēlos parādītas abas shēmas, tranzistora un gaismas diodes spraudnis (kāju atrašanās vieta), kā arī elektroinstalācijas shēma.

Ja nav fotodiodes, varat paņemt vecu MP39 vai MP42 tranzistoru un nogriezt tā korpusu pretī kolektoram, piemēram:

Fotodiodes vietā ķēdē būs jāiekļauj tranzistora p-n pāreja. Jums būs eksperimentāli jānosaka, kurš no tiem darbosies labāk.

Jaudas pastiprinātājs uz TDA1558Q mikroshēmas bāzes.

Šī pastiprinātāja izejas jauda ir 2 x 22 vati, un tas ir pietiekami vienkāršs, lai to varētu atkārtot iesācēju šķiņķi. Šī shēma jums noderēs paštaisītiem skaļruņiem vai paštaisītam mūzikas centram, ko var izgatavot no veca MP3 atskaņotāja.

Lai to saliktu, jums būs nepieciešamas tikai piecas daļas:

1. Mikroshēma - TDA1558Q

2. Kondensators 0,22 uF

3. Kondensators 0,33 uF – 2 gab

4. Elektrolītiskais kondensators 6800 uF pie 16 voltiem

Mikroshēmai ir diezgan liela izejas jauda, ​​un tās dzesēšanai būs nepieciešams radiators. Varat izmantot procesora radiatoru.

Visu montāžu var veikt ar virsmas montāžu, neizmantojot iespiedshēmas plati. Pirmkārt, no mikroshēmas ir jānoņem tapas 4, 9 un 15. Tie netiek izmantoti. Tapas tiek skaitītas no kreisās puses uz labo, ja turat to ar tapām pret sevi un marķējumiem uz augšu. Pēc tam uzmanīgi iztaisnojiet vadus. Pēc tam salieciet tapas 5, 13 un 14 uz augšu, visas šīs tapas ir savienotas ar jaudas pozitīvo. Nākamais solis ir saliekt tapas 3, 7 un 11 uz leju - tas ir barošanas avots mīnus jeb “zeme”. Pēc šīm manipulācijām pieskrūvējiet mikroshēmu pie siltuma izlietnes, izmantojot siltumvadīto pastu. Attēlos redzama uzstādīšana no dažādiem leņķiem, bet es tomēr paskaidrošu. 1. un 2. tapas ir pielodētas kopā - tā ir labā kanāla ieeja, pie tiem jāpielodē 0,33 µF kondensators. Tas pats jādara ar tapām 16 un 17. Kopējais ievades vads ir barošanas avota mīnuss vai zemējums.

Sveiki, dārgie draugi un visi manas emuāra vietnes lasītāji. Šodienas ieraksts būs par vienkāršu, bet interesantu ierīci. Šodien apskatīsim, pētīsim un saliksim LED mirgotāju, kura pamatā ir vienkāršs taisnstūra impulsu ģenerators - multivibrators.

Apmeklējot savu emuāru, es vienmēr vēlos darīt kaut ko īpašu, kaut ko tādu, kas padarīs vietni neaizmirstamu. Tāpēc es piedāvāju jūsu uzmanībai jaunu “slepeno lapu” emuārā.

Tagad šai lapai ir nosaukums “Tas ir interesanti”.

Jūs droši vien jautāsiet: "Kā es varu to atrast?" Un tas ir ļoti vienkārši!

Iespējams, esat pamanījuši, ka blogā ir izveidots tāds kā lobīšanās stūrītis ar uzrakstu “Pasteidzies šeit”.

Turklāt, tiklīdz pārvietojat peles kursoru uz šo uzrakstu, stūris sāk lobīties vēl vairāk, atklājot uzrakstu - saiti “Tas ir interesanti”.

Tas aizved uz slepeno lapu, kurā jūs sagaida neliels, bet patīkams pārsteigums - manis sagatavota dāvana. Turklāt nākotnē šajā lapā būs noderīgi materiāli, radioamatieru programmatūra un vēl kaut kas - es par to vēl neesmu domājis. Tāpēc periodiski paskatieties aiz stūra - ja nu es tur kaut ko paslēpu.

Labi, es mazliet apjucis, tagad turpināsim...

Kopumā ir daudz multivibratoru shēmu, taču vispopulārākā un apspriestākā ir stabilā simetriskā multivibratora shēma. Viņa parasti tiek attēlota šādā veidā.

Piemēram, es šo multivibratora zibspuldzi lodēju apmēram pirms gada no lūžņiem un, kā redzat, tas mirgo. Tas mirgo, neskatoties uz neveiklo uzstādīšanu uz maizes dēļa.

Šī shēma darbojas un ir nepretencioza. Jums vienkārši jāizlemj, kā tas darbojas?

Multivibratora darbības princips

Ja mēs saliksim šo ķēdi uz maizes paneļa un izmērīsim spriegumu ar multimetru starp emitētāju un kolektoru, ko mēs redzēsim? Mēs redzēsim, ka tranzistora spriegums vai nu palielinās gandrīz līdz barošanas avota spriegumam, pēc tam nokrītas līdz nullei. Tas liecina, ka tranzistori šajā ķēdē darbojas slēdža režīmā. Es atzīmēju, ka, kad viens tranzistors ir atvērts, otrais ir obligāti aizvērts.

Tranzistori tiek pārslēgti šādi.

Kad viens tranzistors ir atvērts, piemēram, VT1, kondensators C1 izlādējas. Kondensators C2, gluži pretēji, tiek klusi uzlādēts ar bāzes strāvu caur R4.

Izlādes procesa laikā kondensators C1 uztur tranzistora VT2 pamatni zem negatīva sprieguma - tas bloķē to. Turpmāka izlāde noved pie kondensatora C1 līdz nullei un pēc tam uzlādē to otrā virzienā.

Tagad spriegums VT2 pamatnē palielinās, atverot to Tagad kondensators C2, kad tas ir uzlādēts, tiek izlādēts. Tranzistors VT1 izrādās bloķēts ar negatīvu spriegumu pie pamatnes.

Un viss šis juceklis turpinās bez pārtraukuma, līdz tiek izslēgta strāva.

Multivibrators savā izpildījumā

Kādreiz izgatavojot multivibratora zibspuldzi uz maizes dēļa, gribēju to nedaudz pilnveidot - uztaisīt parastu iespiedshēmas plati multivibratoram un vienlaikus uztaisīt šalli LED indikācijai. Es tos izstrādāju programmā Eagle CAD, kas nav daudz sarežģītāka par Sprintlayout, taču tai ir stingra saistība ar diagrammu.

Multivibratora iespiedshēmas plate kreisajā pusē. Elektroshēma labajā pusē.

Iespiedshēmas plate. Elektriskā shēma.

Iespiedshēmas plates rasējumus izdrukāju uz fotopapīra, izmantojot lāzerprinteri. Tad viņš, pilnībā ievērojot tautas stilu, iegravēja šalles. Rezultātā pēc detaļu lodēšanas saņēmām šādas šalles.

Godīgi sakot, pēc pilnīgas uzstādīšanas un strāvas pievienošanas radās neliela kļūda. No gaismas diodēm izgatavotā pluszīme nemirgoja. Dega vienkārši un vienmērīgi tā, it kā multivibratora nemaz nebūtu.

Man bija jābūt diezgan nervozam. Četrkājainā indikatora nomaiņa pret divām gaismas diodēm situāciju laboja, taču, tiklīdz viss tika atgriezts savās vietās, mirgojošā gaisma nemirgoja.

Izrādījās, ka abas LED rokas bija savienotas ar džemperi, acīmredzot, kad es skārdu šalli, es nedaudz pārspīlēju ar lodēšanu. Rezultātā LED “pakaramie” tika iedegti nevis ar intervālu, bet gan sinhroni. Nu nekas, dažas kustības ar lodāmuru izlaboja situāciju.

Notikušā rezultātu iemūžināju video:

Manuprāt, izrādījās, ka nav slikti. 🙂 Starp citu, es atstāju saites uz diagrammām un tāfelēm - izbaudiet tos savai veselībai.

Multivibratora plate un shēma.

Indikatora "Plus" valde un shēma.

Kopumā multivibratoru izmantošana ir daudzveidīga. Tie ir piemēroti ne tikai vienkāršiem LED zibspuldzēm. Pēc atskaņošanas ar rezistoru un kondensatoru vērtībām skaļrunī varat izvadīt audio frekvences signālus. Visur, kur var būt nepieciešams vienkāršs impulsu ģenerators, multivibrators noteikti ir piemērots.

Šķiet, ka izstāstīju visu, ko plānoju. Ja kaut ko palaidāt garām, rakstiet komentāros - es pievienošu to, kas nepieciešams, un kas nav vajadzīgs, es to izlabošu. Vienmēr priecājos saņemt komentārus!

Es rakstu jaunus rakstus spontāni, nevis saskaņā ar grafiku, un tāpēc iesaku abonēt atjauninājumus pa e-pastu vai e-pastu. Pēc tam jauni raksti tiks nosūtīti tieši uz jūsu iesūtni vai tieši uz jūsu RSS lasītāju.

Tas man ir viss. Novēlu visiem panākumus un labu pavasara noskaņojumu!

Ar cieņu, Vladimirs Vasiļjevs.

Tāpat, dārgie draugi, varat abonēt vietnes atjauninājumus un saņemt jaunus materiālus un dāvanas tieši savā iesūtnē. Lai to izdarītu, vienkārši aizpildiet zemāk esošo veidlapu.

RADIO signāls:

MULTIVIBRATORS-1
Tikai teorija vai vienkārša teorija

“MULTI” – daudz, “VIBRATO” – vibrācija, svārstības, tāpēc “MULTIVIBRATORS” ir iekārta, kas rada (ģenerē) daudzas jo daudzas vibrācijas.
Vispirms sapratīsim, kā tas rada vibrācijas, vai kā vibrācijas tajā rodas, un tikai tad uzzināsim, kāpēc to ir daudz.

2. KĀ IZVEIDOT MULTIVIBRATORU?
1. darbība.Ņemsim vienkāršāko zemfrekvences pastiprinātāju (skatiet manu rakstu “Tranzistors”, 4. punkts lapā “Radio komponenti”):

(Šeit es neaprakstu tā darbības principu.)
2. darbība. Apvienosim divus identiskus pastiprinātājus, lai iegūtu divpakāpju ULF:


3. darbība. Savienosim šī pastiprinātāja izeju ar tā ieeju:


Parādīsies tā sauktā pozitīvā atgriezeniskā saite (POF). Jūs, iespējams, esat dzirdējuši svilpojošo skaņu, ko skaļruņi rada, ja cilvēks ar mikrofonu pietuvojies tiem pārāk tuvu. Tas pats notiek ar mūzikas centru karaoke režīmā, ja mikrofonu pienesat pie skaļruņiem. Jebkurā šādā gadījumā signāls no pastiprinātāja izejas nonāk savā ieejā, pastiprinātājs pāriet pašiedvesmas režīmā un pārvēršas par pašoscilatoru, un parādās skaņa. Dažkārt pastiprinātājs var pašam uzbudināt pat pie ultraskaņas frekvencēm. Īsāk sakot, veidojot pastiprinātājus, PIC ir kaitīgs un ar to ir jācīnās visos iespējamos veidos, bet tas ir nedaudz cits stāsts.
Atgriezīsimies pie mūsu pastiprinātāja, uz kuru attiecas PIC, t.i. MULTIVIBRATORS! Jā, tas jau ir viņš! Tiesa, attēlot precīzi multivibrators pieņemts, kā parādīts attēlā. labajā pusē. Starp citu, internetā ir pietiekami daudz “izvirtuļu”, kas šo diagrammu zīmē gan otrādi, gan guļus uz sāniem. Kāpēc ir šis? Droši vien, kā jokā, “būt savādākam”. Vai iekšā s share, vai (ir tāds krievu vārds!) iekšā s dižoties.

Multivibratoru var montēt, izmantojot n-p-n vai p-n-p tranzistorus:

Multivibratora darbību varat novērtēt pēc auss vai vizuāli. Pirmajā gadījumā slodzei jābūt skaņas izstarotājam, otrajā - spuldzei vai LED:


Ja tiek izmantoti zemas pretestības skaļruņi, būs nepieciešams izejas transformators vai papildu pastiprinātāja stadija:


Slodzi var iekļaut abās multivibratora rokās:


Gaismas diožu izmantošanas gadījumā ir vēlams iekļaut papildu rezistorus, kuru lomu šajā gadījumā spēlē R1 un R4.

3. KĀ DARBOJAS MULTIVIBRATORS?


Tajā brīdī, kad tiek ieslēgta jauda, ​​tiek atvērti abu multivibratora roku tranzistori, jo pozitīvi (negatīvi - turpmāk iekavās p-n-p tranzistoriem) nobīdes spriegumi tiek pievadīti to bāzēm caur attiecīgajiem rezistoriem R2 un R3. Tajā pašā laikā sakabes kondensatori sāk uzlādēt: C1 - caur tranzistora VT2 un rezistora R1 emitera savienojumu; C2 - caur tranzistora V1 un rezistora R4 emitera savienojumu. Šīs kondensatora uzlādes ķēdes, kas ir barošanas avota sprieguma dalītāji, rada tranzistoru pamatos (attiecībā pret emitētājiem) pozitīvos (negatīvos) spriegumus, kuru vērtība arvien pieaug, tiecoties arvien vairāk atvērt tranzistorus. Tranzistora ieslēgšana izraisa pozitīva (negatīvā) sprieguma samazināšanos tā kolektorā, kas izraisa pozitīva (negatīva) sprieguma samazināšanos otra tranzistora pamatnē, izslēdzot to. Šis process notiek abos tranzistoros uzreiz, bet aizveras tikai viens, uz kura pamata ir lielāks negatīvais (pozitīvs) spriegums, piemēram, strāvas pārvades koeficientu atšķirības h21e dēļ (skat. manu rakstu “Tranzistors” , 4. rindkopa lapā “Radio komponenti”), rezistoru un kondensatora vērtības, jo pat izvēloties identiskus pārus, elementu parametri joprojām būs nedaudz atšķirīgi. 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 atvērtu tranzistoru V1, kura emitētāja-kolektora sekcijas pretestība šobrīd ir zema, un rezistoru R2. Kondensatoram C1 izlādējoties, negatīvais (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 pozitīvo. (negatīvs) 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 darbību ilustrē viena un otrā tranzistora Ube un Uk spriegumu grafiki:

Kā redzat, multivibrators rada praktiski “taisnstūrveida” svārstības. Daži taisnstūra formas pārkāpumi ir saistīti ar pārejošiem procesiem brīžos, kad tiek ieslēgti tranzistori. No šejienes ir skaidrs, ka signālu var “noņemt” no jebkura tranzistora. Vienkārši visizplatītākais ir to attēlot tieši tā, kā parādīts iepriekš.
Praksē multivibratora svārstību formu var uzskatīt par “tīri taisnstūrveida”:

No vienas puses, šķiet, ka multivibratora viļņu forma ir diezgan vienkārša. Bet tas tā nav. Precīzāk, nemaz nav tā. Vienkāršākā viļņa forma ir sinusoidāls vilnis:

Ja ģenerators rada ideāls sinusoidāls signāls, tad tas stingri atbilst viens noteikta svārstību frekvence. Jo vairāk signāla forma atšķiras no sinusoīda, jo vairāk frekvenču, kas ir pamatfrekvences vairākkārtējas, ir signāla spektrā. Un multivibratora signāla forma ir diezgan tālu no sinusoīda. Tāpēc, ja, piemēram, tā svārstību frekvence ir 1000 Hz, tad spektrā būs frekvences 2000 Hz, un 3000 Hz, un 4000 Hz... utt. to patiesās amplitūdas harmonikas būs ievērojami mazāks par galveno signālu. Bet viņi to darīs! Tāpēc šo ģeneratoru sauc MULTI vibrators.
Multivibratora svārstību frekvence ir atkarīga gan no sakabes kondensatoru kapacitātes, gan no bāzes rezistoru pretestības. Ja multivibratorā ir izpildīti nosacījumi: R1=R4, R2=R3, R1 simetrisks. Kā redzams, sakabes kondensatori var būt elektrolītiski un n- lpp- n Tranzistoros kondensatoru plusi ir savienoti ar kolektoriem. Ja jūs piesakāties lpp- n- lpp tranzistori, jums jāmaina barošanas avota polaritāte un elektrolītisko kondensatoru polaritāte.
Simetriska multivibratora aptuveno svārstību frekvenci var aprēķināt, izmantojot vienkāršotu formulu:
, kur f ir frekvence Hz, R ir bāzes rezistora pretestība kOhm, C ir savienojuma kondensatora kapacitāte μF.

4. FREKVENCES MAIŅA un vairāk
Kā minēts iepriekš, multivibratora radīto impulsu frekvenci nosaka sakabes kondensatoru un bāzes rezistoru vērtības. No iepriekš minētās formulas ir skaidrs, ka kondensatoru kapacitātes palielināšanās un/vai bāzes rezistoru pretestības palielināšanās noved pie multivibratora frekvences samazināšanās un attiecīgi otrādi. Protams, ir iespējams pielodēt dažādas jaudas kondensatorus vai dažādas pretestības rezistorus, bet tikai eksperimenta stadijā. Frekvence tiek ātri mainīta, izmantojot mainīgo rezistoru R5 bāzes ķēdēs:

Multivibratora svārstību grafika formu sauc par “meanderu”:


Laiks no viena impulsa sākuma līdz otra sākumam - periods T - sastāv no:
tи – impulsa ilgums un tп – pauzes ilgums.
Tiek saukta attiecība S=T/ti cikls. Simetriskam multivibratoram S=2.
Darba cikla apgriezto vērtību sauc par darba ciklu D=1/S. Simetriskam multivibratoram D=0,5.
Multivibrators, kura shēma ir parādīta zemāk, rada taisnstūrveida impulsus. To atkārtošanās biežumu var mainīt plašās robežās, kamēr impulsu darba cikls paliek nemainīgs.


Multivibratora darbība atšķiras ar to, ka brīžos, kad tranzistors VT1 ir aizvērts, kondensators C2 tiek izlādēts caur ķēdi, kas sastāv no diodes VD3 un rezistora R4, kā arī caur rezistoru R3. Līdzīgi, kad tranzistors VT2 ir aizvērts, kondensators C1 tiek izlādēts caur diodi VD2 un rezistoriem R4 un R5.
Impulsu atkārtošanās ātrumu var regulēt plašās robežās, mainot tikai rezistora R4 pretestību.
Multivibrators ar diagrammā parādītajām detaļām ģenerē impulsus ar atkārtošanās frekvenci no 140 līdz 1400 Hz.
Multivibratorā varat izmantot diodes D2V-D2I, D9V-D9L un jebkurus mazjaudas tranzistorus ar n-p-n vai p-n-p struktūru. Lietojot tranzistorus ar pnp struktūru, visu diožu un barošanas avota pārslēgšanas polaritāte ir jāmaina.
Ja nedaudz maināt rezistora R7 savienojumu, tas uzbriest multivibrators ar mainīgu darba ciklu pākšaugi:


Atkarībā no rezistora R7 slīdņa stāvokļa šis multivibrators kļūst asimetrisks, un tā svārstību grafiks var būt, piemēram, šāds:


Vienā un otrā gadījumā mainās attiecība T/ti - mainās darba cikls.
Ir arī skaidrs, es ceru, ka darba ciklu var aptuveni mainīt, uzstādot dažādas jaudas kondensatorus.

5. ASIMMETRISKS MULTIVIBRATORS uz dažādas vadītspējas tranzistoriem:

Asimetrisks multivibrators sastāv no pastiprinātāja pakāpes uz diviem tranzistoriem, kuru izeja (tranzistora VT2 kolektors) ir savienota ar ieeju (tranzistora VT1 pamatni) caur kondensatoru C1. Slodze ir rezistors R2, no kura tiek noņemts signāls (tā vietā var ieslēgt LED, kvēlspuldzi vai skaļruni). Tiešās vadīšanas tranzistors VT1 (p-n-p tips) atveras, kad pamatnei tiek piemērots potenciāls negatīvs attiecībā pret emitētāju. Reversās vadītspējas tranzistors VT2 (n-p-n tips) atveras, kad pamatnei tiek piemērots potenciāls pozitīvs attiecībā pret emitētāju.

Kad tas ir ieslēgts, kondensators C1 tiek uzlādēts caur rezistoriem R2 un R1, un bāzes potenciāls samazinās. Kad VT1 pamatnē rodas negatīvs potenciāls, tranzistors VT1 atveras un kolektora-emitera pretestība samazinās. Tranzistora VT2 bāze izrādās savienota ar avota pozitīvo polu, atveras arī tranzistors VT2, un palielinās kolektora strāva. Rezultātā strāva plūst caur R2, kondensators C1 tiek izlādēts caur rezistoru R1 un tranzistoru VT2. Palielinās VT1 bāzes potenciāls, tranzistors VT1 aizveras, izraisot tranzistora VT2 aizvēršanos. Pēc tam kondensators C1 atkal tiek uzlādēts, pēc tam izlādēts utt. Ģenerēto impulsu frekvence ir apgriezti proporcionāla kondensatora uzlādes laikam T ~ R1×C. Palielinoties barošanas spriegumam, kondensators uzlādējas ātrāk, un ģenerēto impulsu frekvence palielinās. Palielinoties rezistora R1 pretestībai vai kondensatora C1 kapacitātei, svārstību frekvence samazinās.
Patiesībā frekvence tiek mainīta, piemēram, šādi:

Piemēri no vietnes http://lessonradio.narod.ru/Diagram.htm

6. GAIDREŽA 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 pārvērstu par gaidošu multivibratoru (skatiet diagrammu no 3. punkta), jums ir jārīkojas šādi: noņemiet kondensatoru C2 un tā vietā pievienojiet rezistoru R3 starp tranzistora VT2 kolektoru un tranzistora VT1 pamatni; starp tranzistora VT1 pamatni un iezemēto vadītāju savieno virknē savienotu 1,5 V elementu un rezistoru ar pretestību R5, bet tā, lai elementa pozitīvais pols būtu savienots ar pamatni (caur R5); pievienojiet kondensatoru C2 tranzistora VT1 bāzes ķēdei, kura otrā spaile darbosies kā kontakts ievades vadības signāls. Šāda multivibratora tranzistora VT1 sākotnējais stāvoklis ir slēgts, tranzistors VT2 ir atvērts. Spriegumam uz slēgtā tranzistora kolektora jābūt tuvu strāvas avota spriegumam, un uz atvērtā tranzistora kolektora - nedrīkst pārsniegt 0,2 - 0,3 V. Iekļauts miliammeter (strāvai 10-15 mA) tranzistora V1 kolektora ķēdē un, ievērojot to bultiņu, pārslēdzieties starp kontaktiem UPR signāls un ar iezemētu vadītāju burtiski uz brīdi viens vai divi AAA elementi, kas savienoti virknē (GB1 diagrammā). BRĪDINĀJUMS: Šī ārējā elektriskā signāla negatīvajam polam jābūt savienotam ar kontaktu UPR signāls. 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. Ja atkārtojat šo eksperimentu vairākas reizes, tad miliammetrs ar katru signālu parādīs momentānu pieaugumu līdz 8 - 10 mA un pēc kāda laika tranzistora VT1 kolektora strāva arī uzreiz samazinās gandrīz līdz nullei. Tie ir atsevišķi strāvas impulsi, ko ģenerē multivibrators. Pat tad, ja GB1 akumulators tiek turēts savienots ar skavas ilgāk UPR signāls, notiks tas pats - multivibratora izejā parādīsies tikai viens impulss.


Ja tranzistora VT1 pamatnes spailei pieskaraties ar kādu rokā paņemtu metāla priekšmetu, iespējams, šajā gadījumā nostrādās gaidošais multivibrators - no ķermeņa elektrostatiskā lādiņa. Tranzistora VT2 kolektora ķēdei varat pievienot miliammetru. 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 negatīvs polaritāte.
Kāds ir gaidstāves multivibratora darbības princips? Šādā multivibratorā savienojums starp tranzistora VT2 kolektoru un tranzistora VT1 pamatni nav kapacitatīvs, kā pašoscilējošā gadījumā, bet gan rezistīvs - caur rezistoru R3. Negatīvs nobīdes spriegums, kas to atver, caur rezistoru R2 tiek piegādāts tranzistora VT2 pamatnei. Tranzistoru VT1 droši aizver elementa G1 pozitīvais spriegums tā pamatnē. Šis tranzistoru stāvoklis ir ļoti stabils. VT1 var palikt šajā stāvoklī jebkuru laiku. Kad tranzistora VT1 pamatnē parādās negatīvas polaritātes sprieguma impulss, tranzistori nonāk nestabilā stāvoklī. Ievades signāla ietekmē atveras tranzistors VT1, un tā kolektora mainīgais spriegums caur kondensatoru C1 aizver tranzistoru VT2. Tranzistori paliek šajā stāvoklī, līdz kondensators C1 tiek izlādēts (caur rezistoru R2 un atvērtu tranzistoru VT1, kura pretestība šobrīd ir zema). Tiklīdz kondensators ir izlādējies, tranzistors VT2 nekavējoties atvērsies un tranzistors VT1 aizvērsies. No šī brīža multivibrators atkal atrodas sākotnējā, stabilā gaidstāves režīmā. Tādējādi gaidošais multivibrators ir viens stallis Un viens nestabils Valsts. Nestabilā stāvoklī tas ģenerē viens 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 noņemt pozitīvos sprieguma impulsus, bet no 2. izejas negatīvos. Vai tikai ar negatīvu sprieguma impulsu, kas tiek pievadīts tranzistora VT1 pamatnei, multivibratoru var izvest no gaidstāves režīma? Nē, ne tikai. To var izdarīt arī, pieliekot pozitīvas polaritātes sprieguma impulsu, bet tranzistora VT2 pamatnei.
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.

Gaidoša multivibratora izmantošanas piemērs ir maksimālā ātruma indikators.
Braucot ar jaunu automašīnu, dzinēja apgriezienu skaits noteiktu laiku nedrīkst pārsniegt ražotāja ieteikto maksimālo pieļaujamo vērtību.
Lai kontrolētu motora apgriezienu skaitu, varat izmantot ierīci, kas samontēta saskaņā ar šeit sniegto shēmu. Kā maksimālā dzinēja apgriezienu skaita indikators tiek izmantota kvēlspuldze.


Tahometra galvenās daļas ir gaidstāves multivibrators uz tranzistoriem T1 un T2 un Schmitt sprūda uz tranzistoriem T5 un T6. Ieejas signāls, kas nāk no slēdža, tiek padots uz diferencēšanas ķēdi R4C1 (tas ir nepieciešams, lai iegūtu vienāda ilguma impulsus). Turpmāko signāla veidošanu veic multivibrators. Diode D1 nepārraida ieejas signāla negatīvos pusviļņus uz tranzistora T2 pamatni. Multivibratora ģenerētie impulsi tiek ievadīti Šmita sprūdam caur emitera sekotāju, kas izgatavots uz tranzistora T3, un integrācijas ķēdi R7C3. Indikatora lampiņa L1, kas savienota ar tranzistora T6 emitētāja ķēdi, iedegas tikai tad, ja dzinēja apgriezienu skaits pārsniedz iepriekš iestatīto (izmantojot mainīgo rezistoru R8).
Gatavo ierīci var kalibrēt, izmantojot standarta tahometru vai skaņas ģeneratoru. Tā, piemēram, četrtaktu četrcilindru dzinējam 1500 apgr./min atbilst skaņas ģeneratora frekvencei 60 Hz, 3000 apgr./min. - 100 Hz, 6000 apgr./min. - 200 Hz utt.
Izmantojot detaļas ar diagrammā norādītajiem datiem, tahometrs ļauj reģistrēt no 500 līdz 10 000 apgr./min. Strāvas patēriņš - 20 mA.
Tranzistorus BC107 var aizstāt ar KT315 ar jebkuru burtu indeksu. Kā diodi D1 var izmantot jebkuru silīcija diodi. Germānija tranzistoru un diožu izmantošana nav ieteicama smago temperatūras apstākļu dēļ.

7. DAUDZFĀZU MULTIVIBRATORI
tiek iegūti, pievienojot pastiprināšanas posmus un PIC.
Trīsfāzu multivibrators:


Piemērs no vietnes http://www.votshema.ru/324-simmerichnyy-multivibrator.html

Četrfāzu multivibratoram ir nepieciešami īpaši pasākumi, lai nodrošinātu stabilu darbību:


Piemērs no vietnes http://www.moyashkola.net/krugok/r_begog.htm

8. MULTIVIBRATORI UZ LOĢISKIEM ELEMENTIEM
Multivibratoru var izgatavot, izmantojot loģiskus elementus, piemēram, NAND. Piemēram, iespējamās opcijas diagramma ir šāda:


Aktīvo elementu funkciju šeit veic loģiskie elementi 2I-NOT (skatiet manu rakstu “CHICROCIRCUIT” lapā “RADIO komponenti”), kas savienoti ar invertoriem. Pateicoties PIC starp izeju DD1.2 un ieeju DD1.1, kā arī izeju DD1.1 un ieeju DD1.2, ko rada kondensatori C1 un C2, ierīce tiek ierosināta un ģenerē elektriskos impulsus. Impulsu atkārtošanās ātrums ir atkarīgs no kondensatoru un rezistoru R1 un R2 vērtībām. Samazinot kondensatoru kapacitāti līdz 1...5 µF, iegūstam audio frekvenci 500...1000 Hz. Austiņas jāpievieno vienai no multivibratora izejām caur kondensatoru ar jaudu 0,01...0,015 μF.
Dažreiz tas pats multivibrators tiek attēlots šādi:

Multivibratoru var izgatavot no trim loģiskiem elementiem:


Visus elementus ieslēdz invertori un savieno virknē. Laika ķēdi veido C1 un R1. Kā indikatoru var izmantot kvēlspuldzi. Lai vienmērīgi mainītu frekvenci, R1 vietā jāiekļauj 1,5 kOhm mainīgais rezistors.

Ja kondensatora kapacitāte ir 1 µF, tad svārstību frekvence kļūs skaņa.
Kā darbojas šāds multivibrators? Pēc ieslēgšanas viens no loģiskajiem elementiem pirmais uzņems kādu no iespējamajiem stāvokļiem un tādējādi ietekmēs citu elementu stāvokli. Lai tas ir elements DD1.2, kas izrādās vienā stāvoklī. Izmantojot elementus DD1.1 un DD1.2, kondensators tiek uzreiz uzlādēts, un elements DD1.1 atrodas nulles stāvoklī. Elements DD1.3 atrodas tajā pašā stāvoklī, jo tā ieeja ir loģiskā 1. Šis stāvoklis ir nestabils, jo DD1.3 izeja ir loģiski 0, un kondensators sāk izlādēties caur rezistoru un izejas pakāpi. DD1.3 elements. Izlādei progresējot, pozitīvs spriegums elementa DD1.1 ieejā samazinās. Tiklīdz tas kļūst vienāds ar slieksni, šis elements pārslēgsies uz vienoto stāvokli, un elements DD1.2 pārslēgsies uz nulles stāvokli. Kondensators sāks uzlādēt, izmantojot elementu DD1.3 (tā izeja tagad ir loģiskajā līmenī 1), rezistoru un elementu DD1.2. Drīz spriegums pie pirmā elementa ieejas pārsniegs slieksni, un visi elementi pārslēgsies pretējos stāvokļos. Šādi veidojas elektriskie impulsi pie multivibratora izejas - pie elementa DD1.3 apgrieztās izejas.
“Trīs elementu” multivibratoru var vienkāršot, noņemot no tā DD1.3:

Tas darbojas līdzīgi kā iepriekšējais. Tieši šāda veida multivibratorus visbiežāk izmanto dažādās radioelektroniskās ierīcēs.

Varat arī izveidot gaidošu multivibratoru, izmantojot loģiskos elementus. Tāpat kā iepriekšējais, tas ir veidots uz 2 loģiskiem elementiem.


Pirmais DD1.1 tiek izmantots paredzētajam mērķim - kā 2I-NOT elements. Poga SB1 darbojas kā sprūda signāla sensors. Piemēram, lai norādītu impulsus, tiek izmantota gaismas diode. Impulsa ilgumu var palielināt, palielinot kapacitāti C1 un pretestību R1. R1 vietā varat ieslēgt mainīgu (skaņošanas) rezistoru ar pretestību aptuveni 2 kOhm (bet ne vairāk kā 2,2 kOhm), lai mainītu impulsa ilgumu noteiktās robežās. Bet, ja pretestība ir mazāka par 100 omi, multivibrators pārtrauks darboties.
Darbības princips. Sākotnējā brīdī DD1.1 elementa apakšējā tapa nav savienota ar neko - tam ir loģiskais līmenis 1. Un elementam 2I-NOT ar to pietiek, lai tas būtu nulles stāvoklī. Arī DD1.2 ieeja ir loģiskā 0 līmenī, jo sprieguma kritums pāri rezistoram, ko rada elementa ieejas strāva, saglabā elementa ieejas tranzistoru slēgtā stāvoklī. Loģiskais 1 spriegums šī elementa izejā uztur pirmo elementu nulles stāvoklī. Nospiežot pogu, pirmā elementa ieejai tiek pielikts negatīvas polaritātes sprūda impulss, kas pārslēdz elementu DD1.1 uz vienu stāvokli. Pozitīvais sprieguma lēciens, kas šajā brīdī notiek pie tā izejas, tiek pārsūtīts caur kondensatoru uz otrā elementa ieejām un pārslēdz to no viena stāvokļa uz nulles stāvokli. Šis elementu stāvoklis saglabājas arī pēc iedarbināšanas impulsa beigām. No brīža, kad pirmā elementa izejā parādās pozitīvs impulss, kondensators sāk uzlādēt - caur šī elementa izejas stadiju un rezistoru. Uzlādes laikā spriegums pāri rezistoram samazinās. Tiklīdz tas sasniegs slieksni, otrais elements pārslēgsies uz vienu stāvokli, bet pirmais uz nulles stāvokli. Kondensators ātri izlādēsies caur pirmā elementa izejas stadiju un otrā ūdens pakāpi, un ierīce būs gaidīšanas režīmā.
Jāpatur prātā, ka normālai multivibratora darbībai iedarbināšanas impulsa ilgumam jābūt mazākam par ģenerētā impulsa ilgumu.

P.S. Tēma "MULTIVIBRATORS" ir piemērs radošajai pieejai elektrisko vibrāciju izpētē skolas fizikas kursā. Un ne tikai. Vienkāršu ķēžu izveidošana, to darbības modelēšana, elektrisko lielumu novērošana un mērīšana ir tālu ārpus parastās skolas fizikas un datorzinātņu jomas. Un reālu ierīču radīšana pilnībā maina jauniešu priekšstatu par to, ko un kā viņi var MĀCĪTIES skolā (man riebjas vārds “MĀCĪT”).

ir gandrīz taisnstūra formas impulsu ģenerators, kas izveidots pastiprinoša elementa formā ar pozitīvas atgriezeniskās saites ķēdi. Ir divu veidu multivibratori.

Pirmais veids ir pašoscilējošie multivibratori, kuriem nav stabila stāvokļa. Ir divi veidi: simetriskais - tā tranzistori ir vienādi un arī simetrisko elementu parametri ir vienādi. Rezultātā abas svārstību perioda daļas ir vienādas viena ar otru, un darba cikls ir vienāds ar diviem. Ja elementu parametri nav vienādi, tad tas jau būs asimetrisks multivibrators.

Otrs veids ir gaidīšanas multivibratori, kuriem ir stabila līdzsvara stāvoklis un kurus bieži sauc par viena vibratoru. Multivibratora izmantošana dažādās radioamatieru ierīcēs ir diezgan izplatīta parādība.

Tranzistora multivibratora darbības apraksts

Ļaujiet mums analizēt darbības principu, izmantojot šādu diagrammu kā piemēru.

Ir viegli redzēt, ka tas praktiski kopē simetriskā sprūda shēmas shēmu. Vienīgā atšķirība ir tā, ka savienojumi starp komutācijas blokiem, gan tiešajiem, gan reversajiem, tiek veikti, izmantojot maiņstrāvu, nevis līdzstrāvu. Tas radikāli maina ierīces īpašības, jo, salīdzinot ar simetrisku sprūda, multivibratora ķēdei nav stabilu līdzsvara stāvokļu, kuros tā varētu palikt ilgu laiku.

Tā vietā ir divi kvazistabila līdzsvara stāvokļi, kuru dēļ ierīce katrā no tiem paliek stingri noteiktu laiku. Katru šādu laika periodu nosaka ķēdē notiekošie pārejoši procesi. Ierīces darbība sastāv no pastāvīgām šo stāvokļu izmaiņām, ko pavada sprieguma parādīšanās pie izejas, kas pēc formas ir ļoti līdzīga taisnstūrveida spriegumam.

Būtībā simetrisks multivibrators ir divpakāpju pastiprinātājs, un ķēde ir konstruēta tā, lai pirmā posma izeja būtu savienota ar otrās pakāpes ieeju. Rezultātā pēc strāvas pieslēgšanas ķēdei ir skaidrs, ka viens no tiem ir atvērts, bet otrs ir slēgtā stāvoklī.

Pieņemsim, ka tranzistors VT1 ir atvērts un atrodas piesātinājuma stāvoklī ar strāvu, kas plūst caur rezistoru R3. Tranzistors VT2, kā minēts iepriekš, ir aizvērts. Tagad ķēdē notiek procesi, kas saistīti ar kondensatoru C1 un C2 uzlādi. Sākotnēji kondensators C2 ir pilnībā izlādējies, un pēc VT1 piesātinājuma tas pakāpeniski tiek uzlādēts caur rezistoru R4.

Tā kā kondensators C2 apiet tranzistora VT2 kolektora-emitera savienojumu caur tranzistora VT1 emitera savienojumu, tā uzlādes ātrums nosaka sprieguma izmaiņu ātrumu kolektorā VT2. Pēc C2 uzlādes tranzistors VT2 aizveras. Šī procesa ilgumu (kolektora sprieguma pieauguma ilgumu) var aprēķināt, izmantojot formulu:

t1a = 2,3*R1*C1

Arī ķēdes darbībā notiek otrs process, kas saistīts ar iepriekš uzlādētā kondensatora C1 izlādi. Tā izlāde notiek caur tranzistoru VT1, rezistoru R2 un strāvas avotu. Kad kondensators VT1 pamatnē izlādējas, parādās pozitīvs potenciāls un tas sāk atvērties. Šis process beidzas pēc tam, kad C1 ir pilnībā izlādējies. Šī procesa ilgums (impulss) ir vienāds ar:

t2a = 0,7*R2*C1

Pēc laika t2a tranzistors VT1 būs izslēgts, un tranzistors VT2 būs piesātināts. Pēc tam process tiks atkārtots pēc līdzīgas shēmas, un šādu procesu intervālu ilgumu var aprēķināt arī, izmantojot formulas:

t1b = 2,3*R4*C2 Un t2b = 0,7*R3*C2

Lai noteiktu multivibratora svārstību frekvenci, ir derīga šāda izteiksme:

f = 1/ (t2a+t2b)

Tranzistoru multivibrators ir kvadrātviļņu ģenerators. Zemāk fotoattēlā ir viena no simetriskā multivibratora oscilogrammām.

Simetrisks multivibrators ģenerē taisnstūrveida impulsus ar divu darba ciklu. Vairāk par darba ciklu varat lasīt rakstā frekvences ģenerators. Lai pārmaiņus ieslēgtu gaismas diodes, izmantosim simetriskā multivibratora darbības principu.


Shēma sastāv no:

- divi KT315B (var būt ar jebkuru citu burtu)

– divi kondensatori ar ietilpību 10 mikroFarads

- četri, divi 300 omi un divi 27 kiloomi

- divas Ķīnas 3 voltu gaismas diodes


Lūk, kā ierīce izskatās uz maizes dēļa:


Un tas darbojas šādi:

Lai mainītu gaismas diožu mirgošanas ilgumu, varat mainīt kondensatoru C1 un C2 vai rezistoru R2 un R3 vērtības.

Ir arī cita veida multivibratori. Jūs varat lasīt vairāk par tiem. Tajā ir aprakstīts arī simetriskā multivibratora darbības princips.

Ja ir slinkums tādu aparātu salikt, var nopirkt jau gatavu;-) Alikā pat atradu gatavu ierīci. Jūs varat to apskatīt šis saite.

Šeit ir videoklips, kurā detalizēti aprakstīts, kā darbojas multivibrators: