Принцип роботи симетричного мультивібратора Добірка простих та ефективних схем

Чекаючі мультивібраторипісля надходження короткого імпульсу, що запускає, формують один вихідний імпульс. Вони відносяться до класу моностабільних пристроїві мають один тривало стійкий і один квазістійкий стан рівноваги. Схема найпростішого мультивібратора, що чекає на біполярних транзисторів, Що має одну резистивну та одну ємнісну колекторно-базові зв'язки, наведена на рис. 8. Завдяки зв'язку бази VT 2 із джерелом напруги живлення + Ечерез Rб2 в ланцюзі бази тече струм, що відмикає, достатній для насичення цього транзистора. При цьому вихідна напруга, що знімається з колектора VT 2 близько до нуля. Транзистор VT 1 замкнений негативною напругою, отриманою в результаті розподілу напруги джерела зміщення - Есм дільником Rб1 Rс. Отже, після включення джерел живлення стан схеми визначено. У цьому стані конденсатор З 1 заряджений до напруги джерела + Е(Плюс на лівій, мінус на правій обкладці).

Мал. 8. Мультивібратор, що чекає на транзисторах

У даному стані чекаючий мультивібратор може знаходитися скільки завгодно довго - до приходу імпульсу, що запускає. Позитивний імпульс, що запускає (рис. 9) відмикає транзистор VT 1 , що призводить до збільшення колекторного струму та зменшення колекторного потенціалу цього транзистора. Негативне збільшення потенціалу через конденсатор З 1 передається на базу VT 2 виводить цей транзистор з насичення і викликає його перехід в активний режим. Колекторний струм транзистора зменшується, напруга на колекторі отримує позитивне збільшення, яке з колектора VT 2 через резистор R c передається на базу VT 1, викликаючи його подальше відмикання. Для зменшення часу відмикання VT 1 паралельно R c включають конденсатор, що прискорює Зуск. Процес перемикання транзисторів відбувається лавиноподібно і закінчується переходом мультивібратора в другий стан квазістійкості рівноваги. У цьому стані відбувається розряд конденсатора З 1 через резистор Rб2 та насичений транзистор VT 1 на джерело живлення +Е. Позитивно заряджена обкладка З 1 через насичений транзистор VT 1 підключена до загального дроту, а негативно заряджена – до бази VT 2 . Завдяки цьому транзистор VT 2 утримується у замкненому стані. Після розряду З 1 потенціал бази VT 2 стає невід'ємною. Це призводить до лавиноподібного перемикання транзисторів ( VT 2 відмикається, а VT 1 замикається). Формування вихідного імпульсу закінчується. Таким чином, тривалість вихідного імпульсу визначається процесом розрядки конденсатора. З 1

.

Амплітуда вихідного імпульсу

.

Після закінчення формування вихідного імпульсу починається етап відновлення, протягом якого відбувається заряд конденсатора З 1 від джерела + Ечерез резистор Rк1 та емітерний перехід насиченого транзистора VT 2 . Час відновлення

.

Мінімальний період повторення, з яким можуть слідувати імпульси, дорівнює

.

Мал. 9. Тимчасові діаграми напруг у схемі мультивібратора, що чекає

Операційні підсилювачі

Операційними підсилювачами(ОУ) називають високоякісні підсилювачі постійного струму(УПТ), призначені для виконання різних операцій над аналоговими сигналамипри роботі у схемі з негативним зворотним зв'язком.

Підсилювачі постійного струму дозволяють посилювати сигнали, що повільно змінюються, так як мають нульову нижню граничну частоту смуги посилення (f н =0). Відповідно, у таких підсилювачах відсутні реактивні компоненти (конденсатори, трансформатори), які не пропускають постійну складову сигналу.

На рис. 10 а наведено умовне позначення ОУ. Показаний підсилювач має один вихідний висновок (зображений праворуч) та два вхідні (показані з лівого боку). Знак Δ чи > характеризує посилення. Вхід, напруга на якому зрушена по фазі на 180 0 щодо вихідної напруги, називається інвертуючимі позначається знаком інверсії ○, а вхід, напруга на якому збігається фазою з вихідним, – неінвертуючим. ОУ посилює диференціальну (різницеву) напругу між входами. Операційний підсилювач містить висновки для подачі напруги живлення і може містити висновки частотної корекції (FC), висновки балансування (NC). Для полегшення розуміння призначення висновків та підвищення інформативності в умовному позначенні допускається введення одного або двох додаткових полів з обох сторін від основного поля, в яких вказуються мітки, що характеризують виведення (рис. 10,б). В даний час операційні підсилювачі випускаються у вигляді інтегральних мікросхем. Це дозволяє розглядати їх як окремі компоненти із певними параметрами.

Параметри та характеристики ОУ можна умовно розділити на вхідні, вихідні та характеристики передачі.

Вхідні опції.

Мал. 10. Умовне позначення операційного підсилювача: а – без додаткового поля; б – з додатковим полем; NC – висновки балансування; FC – висновки частотної корекції; U – висновки напруги живлення; 0V – загальний висновок

Характеристики передачі.

Коефіцієнт посилення за напругою До U (10 3 – 10 6)

,

де U вх1 , U вх2- Напруги на входах ОУ.

Коефіцієнт передачі синфазного сигналу До Uсф

.

Коефіцієнт ослаблення синфазного сигналу Доос сф

.

Частота одиничного посилення f 1 – це частота, де коефіцієнт посилення по напрузі дорівнює одиниці (одиниці – десятки МГц).

Швидкість наростання вихідної напруги V U вих – це максимально можлива швидкість зміни вихідного сигналу.

Вихідні параметри.

Максимальна вихідна напруга ОУ U вих max. Як правило дана напругана 2-3 нижче напруги джерела живлення.

Вихідний опір R вих (десятки – сотні Ом).

Основні схеми включення операційного підсилювача

Операційні підсилювачі зазвичай використовують з глибокої негативної зворотним зв'язкомтому що вони мають значний коефіцієнт посилення за напругою. При цьому від елементів ланцюга зворотного зв'язку залежить результуючі параметри підсилювача.

Залежно від цього, до якого входу ОУ підключається джерело вхідного сигналу, розрізняють дві основні схеми включення (рис. 11). При подачі вхідної напруги на вхід, що не інвертує (рис. 11,а) коефіцієнт посилення по напрузі визначається виразом

. (1)

Таке включення ОУ використовують тоді, коли потрібний підвищений вхідний опір. Якщо схемою рис. 11, а прибрати опір R 1 і закоротити опір R 2 то вийде повторювач напруги ( До u=1), який використовують для узгодження високого опору джерела сигналу та низького опору приймача.

Мал. 11. Схеми підсилювачів на ОУ: а – неінвертуючий підсилювач; б - інвертуючий підсилювач

При подачі вхідної напруги на вхід, що інвертує (рис. 11, б) коефіцієнт посилення дорівнює

. (2)

Як видно з виразу (2), при такому включенні вхідна напруга інвертується.

У розглянутих схемах одного з входів підключено опір R е. Воно не впливає на коефіцієнт посилення та вводиться, коли це необхідно для зменшення змін вихідної напруги, викликаних тимчасовими або температурними коливаннями вхідних струмів. Опір R е вибирають таким, щоб еквівалентні опори, підключені до входів ОУ, були однакові. Для схем рис. 10
.

Модифікувавши схему рис. 11 б можна отримати підсумовуючий пристрій (рис. 12 а), в якому

. (3)

При одночасної подачі напруги на обидва входи ОУ виходить пристрій, що віднімає (рис. 12, б), для якого

. (4)

Даний вираз справедливий при виконанні умови
.

Мал. 12. Схеми включення ОУ: а – суматор напруги; б – пристрій, що віднімає

Прості схеми саморобних світлодіодних мигалок на основі транзисторних мультивібраторів. На малюнку 1 показана схема мультивібратора, що перемикає два світлодіоди. Світлодіоди блимають по черзі, тобто коли горить HL1, світлодіод НL2 не горить, а навпаки.

Можна вмонтувати схему в ялинкову іграшку. Коли живлення іграшка буде блимати. Якщо світлодіоди будуть різного кольору, то іграшка одночасно з блиманням і змінюватиме колір свічення.

Частоту миготіння можна змінювати підбором опорів резисторів R2 і R3, до речі, якщо ці резистори будуть не однакових опорів можна домогтися того, що один світлодіод світитиметься довше за інший.

Але, двох світлодіодів для навіть найменшої настільної ялинки якось обмаль. На малюнку 2 показана схема, що перемикає дві гірлянди по три світлодіоди. Світлодіодів стало більше, більше і напруга, необхідна для їхнього живлення. Тому тепер джерело не 5-вольтове, а 9-вольтове (або 12-вольтове).

Рис.1. Схема найпростішої мигалки на світлодіодах та транзисторах.

Рис.2. Схема простий мигалки на шести світлодіодах та двох транзисторах.

Мал. 3. Схема світлодіодної мигалкі з потужними виходами для навантаження.

Як джерело живлення можна використовувати блок живлення від старої телеігрової приставки на кшталт «Денді» або купити в магазині недорогий «мережевий адаптер» із вихідною напругою 9V або 12V.

І все-таки, навіть шести світлодіодів для домашньої ялинки недостатньо. Добре було б збільшити кількість світлодіодів утричі. Та й світлодіоди використовувати не прості, а надто яскраві. Але, якщо в кожній гірлянді буде вже по дев'ять послідовно включених світлодіодів, та ще й понад яскраві, то сумарна напруга, необхідна для їх свічення, буде вже 2,3Vх9=20,7V.

Плюс ще кілька вольт необхідних для функціонування мультивібратора. При тому у продажу зазвичай « мережеві адаптери» з недорогих, лише на 12V.

Вийти зі становища можна, якщо поділити світлодіоди на три групи по три штуки. І групи увімкнути паралельно. Але це призведе до зростання струму через транзистори та порушить роботу мультивібратора. Втім, можна зробити додаткові підсилювальні каскади ще на двох транзисторах (рис. 3).

Дві гірлянди – добре, але вони просто блимають по черзі. От якби хоч три! Для такого випадку існує так звана схема "трьохфазного мультивібратора". Вона показана на малюнку 4.

Рис.4. Схема мультивібратора на трьох транзисторах.

Якщо в колекторних ланцюгах транзисторів включити світлодіодні гірлянди (рис.5), вийде своєрідний ефект вогню, що біжить. Швидкість відтворення світлового ефекту можна регулювати замінюючи конденсатори С1, С2 та С3 конденсаторами інших ємностей. А також замінюючи резистори R2, R4, R6 резисторами іншого опору. При збільшенні ємності чи опору швидкість перемикання світлодіодів знижується.

Мал. 5. Схема мультивібратора для отримання ефекту вогню, що біжить.

На малюнку 6 - умощенный варіант на 27 світлодіодів. У «мигалках» за схемами на малюнках 3 і 6 можна використовувати практично будь-які світлодіоди, але все ж таки бажано понад яскраві або супер яскраві.

Мал. 6. Схема потужного варіанта мигалки на 27 світлодіодах.

Монтаж можна виконати на макетних друкованих платах, які продаються у магазинах радіодеталей. Або взагалі без плат, спаявши деталі між собою.

Принципова схемапотужного транзисторного мультивібратора з керуванням, збудований на транзисторах КТ972, КТ973. Багато радіоаматорів розпочинали свій творчий шлях зі складання простих радіоприймачів прямого посилення, Нескладні підсилювачі потужності звукової частоти і складання простих мультивібраторів, що складаються з пари транзисторів, двох або чотирьох резисторів і двох конденсаторів.

Традиційний симетричний мультивібратор має низку недоліків, серед яких відносно високий вихідний опір, затягнуті фронти імпульсів, обмежена напруга живлення, невисокий ККД під час роботи на низькоомне навантаження.

Принципова схема

На рис. 1. представлена ​​схема керованого симетричного двофазного мультивібратора, що працює на звукових частотах, навантаження до якого підключається за мостовою схемою Завдяки цьому, розмах амплітуди сигналу на навантаженні майже вдвічі перевищує напругу живлення мультивібратора, що дозволяє отримати значно більшу гучність, порівняно з тим, якби навантаження було б включене в одне з плечей мультивібратора.

Крім того, на навантаження подається «справжня» напруга змінного струму, що значно покращує умови роботи підключеної як навантаження динамічної головки - відсутня ефект вдавлювання або випинання дифузора (залежно від полярності включення динаміка). Також відсутні клацання при увімкненні або вимкненні мультивібратора.

Мал. 1. Принципова ясхема потужного мультивібратора на транзисторах КТ972, КТ973.

Симетричний двофазний мультивібратор складається з двох двотактних плечей, напруга на яких змінюється поперемінно з низького рівня на високий. Припустимо, що при включенні живлення першим відкрився складовий транзистор VТ2.

Тоді напруга на висновках колекторів транзисторів VТ1, VТ2 стане близько до нуля (VТ1 відкритий, VТ2 закритий) До точки з'єднання їх колекторів через резистор струмообмежувальний R12 підключений складовий р-п-ртранзистор VТ5, що відкриється. До навантаження буде додана напруга близько 8 В при напрузі живлення мультивібратора 9 В. З перезарядом конденсаторів С2, С4 мультивібратор перемкнеться - VТ1, VТ6 відкриються, VТ2, VТ5 закриються.

До навантаження буде прикладено таку ж напругу, але у зворотній полярності. Частота перемикання мультивібратора залежить від ємності конденсаторів С2, С4 і меншою мірою від встановленого опору підстроювального резистора R7. При напрузі живлення 9 частоту можна перебудовувати від 1,4 до 1,5 кГц.

При зменшенні опору R7 нижче від умовного значення, генерація звукових частот зривається. Слід зазначити, що після запуску мультивібратор може працювати без резисторів R5, R11. Форма напруги на виході мультивібратора близька до прямокутної.

Резистори R6, R8 та діоди VD1, VD2 захищають емітерні переходи транзисторів VТ2, VТ6 від пробою, що особливо актуально при напрузі живлення мультивібратора більше 10В. Резистори R1, R13 необхідні для стійкої генерації, за їх відсутності мультивібратор може "хрипіти". Діод VD3 захищає потужні транзистори від перепо-совки напруги живлення При його відсутності і за достатньої потужності джерела живлення при переполюсуванні напруги вбудовані захисні дирди транзисторів можуть бути пошкодженими.

Щоб розширити функціональні можливостіцього мультивібратора, в нього введена можливість увімкнення/вимкнення при подачі напруги позитивної полярності на вхід управління. Якщо керуючий вхід нікуди не підключений або напруга на ньому не більше 0,5, транзистори VТЗ, VТ4 закриті, мультивібратор працює.

При подачі на вхід керування напруги високого рівня, Наприклад, з виходу ТТЛШ. КМОП мікросхем, датчика електричних або неелектричних величин, наприклад датчика вологості, транзистори VТЗ, VТ4 відкриваються, мультивібратор загальмовується. У такому стані мультивібратор споживає струм менше 200 мкА без урахування струму через R2, R3, R9.

Деталі та монтаж

Мультивібратор можна змонтувати на друкованій платі розмірами 70*50 мм, ескіз якої показано на рис. 2 Постійні резистори можна використовувати будь-які малогабаритні. Підстроювальний резистор РП1-63М, СП4-1 або аналогічний імпортний. Оксидні конденсатори К50-29, К50-35 або аналоги Конденсатори С2, С4 - К73-9, К73-17, К73-24 або будь-які малогабаритні плівкові.

Мал. 2. Друкована плата для потужної схеми мультивібратора на транзисторах.

Діоди КД522А можна замінити на КД503. КД521. Д223 з будь-яким буквеним індексом або імпортними 1N914, 1N4148. Замість діодів КД226А та КД243А підійде будь-який із серій КД226, КД257, КД258, 1 N5401...1 N5407.

Складові транзистори КТ972А можна замінити будь-яким із цієї серії або із серії КТ8131, а замість КТ973 будь-який із серії КТ973, КТ8130. При необхідності потужні транзистори встановлюють на невеликі тепловідведення. За відсутності таких транзисторів їх можна замінити аналогами з двох транзисторів, включених за схемою Дарлінгтона, рис. 3. Замість малопотужних п-р-п транзисторівКТ315Г підійдуть будь-які з серій КТ312, КТ315, КТ342, КТ3102, КТ645, SS9014 та аналогічні.

Мал. 3. Принципова схема еквівалентної заміни транзисторів КТ972, КТ973.

Навантаженням цього мультивібратора може бути динамічна головка, телефонний капсуль, п'єзокерамічний випромінювач звуку, імпульсний трансформатор, що підвищує/знижує.

При використанні динамічної головки з опором обмотки 8 Ом, слід враховувати, що при напрузі живлення 9 на навантаження надходитиме 8 Вт потужності напруги змінного струму. Тому, дво...чотирихватна динамічна головка може бути пошкоджена вже через 1...2 хвилини роботи.

Налагодження

На робочу частоту мультивібратора значний вплив має ємність навантаження та напруга живлення. Наприклад, при зміні напруги живлення від 5 до 15 частота змінюється з 2850 до 1200 Гц при роботі на мультивібратора на навантаження у вигляді телефонного капсуля з опором обмотки 56 Ом. В області малих напруг живлення зміна робочої частоти значно

Підбором опорів резисторів R5, R11, R6, R8 можна задати форму імпульсів майже прямо прямокутної при роботі мультивібратора з конкретним підключеним навантаженням при заданій напрузі живлення.

Цей мультивібратор може знайти застосування в різних сигнальних пристроях, пристроях звукового оповіщення, коли при невеликій напрузі джерела живлення потрібно отримати значну потужність на випромінювачі звуку. Крім того, його зручно використовувати в перетворювачах низької напруги у високу, у тому числі працюючих на низькій частоті освітлювальної мережі 50 Гц.

Бутов О. Л. РК-2010-04.

Мультивібратори – це ще одна форма осциляторів. Генератор є електронну схемуяка здатна підтримувати сигнал змінного струму на виході. Він може генерувати прямокутні, лінійні чи імпульсні сигнали. Для вагання генератор повинен задовольняти двом умовам Баркгаузена:

Т коефіцієнт посилення контуру він повинен бути трохи більше одиниці.

Зсув фази циклу має бути 0 градусів або 360 градусів.

Для виконання обох умов генератор повинен мати деяку форму підсилювача і частина його виходу повинна бути регенерована на вхід. Якщо коефіцієнт посилення підсилювача менше одиниці, схема не коливатиметься, а якщо вона більша за одиницю, схема буде перевантажена і даватиме спотворену форму хвилі. Простий генератор може генерувати синусоїдальну хвилю, але не може генерувати прямокутну хвилю. Прямокутна хвиля може бути сформована за допомогою мультивібратора.

Мультивібратор – це форма генератора, яка має два ступені, завдяки яким ми можемо отримати вихід із будь-якого стану. Це переважно дві схеми підсилювача, скомпоновані з регенеративною зворотним зв'язком. При цьому жоден із транзисторів не проводить одночасно. Одночасно лише один транзистор проводить, а інший перебуває у вимкненому стані. Деякі схеми мають певні стани; стан зі швидким переходом називається процесами перемикання, де відбувається швидка змінаструму та напруги. Це перемикання називається тригерним. Отже, ми можемо запустити ланцюг усередині чи зовні.

Схеми мають два стани.

Одним із них є стабільний стан, у якому ланцюг залишається назавжди без будь-якого запуску.
Інший стан є нестабільним: у цьому стані схема залишається протягом обмеженого періоду часу без будь-якого зовнішнього запускута переключається в інший стан. Отже, використання багатовібарторів здійснюється у двох станах ланцюгів, таких як таймери та тригери.

Нестабільний мультивібратор із використанням транзистора

Це вільно працюючий генератор, який безперервно перемикається між двома нестабільними станами. За відсутності зовнішнього сигналу транзистори по черзі перемикаються зі стану відключення стан насичення на частоті, що визначається постійними часу RC ланцюгів зв'язку. Якщо ці постійні часу дорівнюють (R і C дорівнюють), то буде генеруватися прямокутна хвиля з частотою 1/1,4 RC. Отже, нестабільний мультивібратор називається генератором імпульсів чи генератором прямокутних імпульсів. Чим більше значення базового навантаження R2 і R3 по відношенню до навантаження колектора R1 і R4, тим більше коефіцієнт посилення струму і гостріше буде край сигналу.

p align="justify"> Основним принципом роботи нестабільного мультивібратора є невелика зміна електричних властивостей або характеристик транзистора. Ця різниця призводить до того, що один транзистор включається швидше, ніж інший, коли харчування подається вперше, що викликає коливання.

Схема Пояснення

нестабільний мультивібратор і двох поперечних зв'язку підсилювачів RC.
Схема має два нестабільні стани
Коли V1 = НИЗЬКИЙ і V2 = ВИСОКИЙ, тоді Q1 ВКЛ та Q2 ВИКЛ
Коли V1 = ВИСОКИЙ і V2 = НИЗЬКИЙ, Q1 ВИМК. та Q2 ВКЛ.
При цьому R1 = R4, R2 = R3, R1 має бути більшим, ніж R2
C1 = C2
При першому включенні ланцюга жодного з транзисторів не включено.
Базова напруга обох транзисторів починає зростати. Будь-який з транзисторів включається першим через різницю в легуванні та електричних характеристиках транзистора.

Мал. 1: Принципова схема роботи транзисторного нестабільного мультивібратора

Ми можемо сказати, який транзистор проводить першим, тому ми припускаємо, що Q1 проводить першим, а Q2 вимкнений (C2 повністю заряджений).

Q1 проводить, а Q2 відключений, отже, VC1 = 0, оскільки весь струм на землю через короткого замикання Q1, і VC2 = Vcc, так як вся напруга на VC2 падає через розімкнутий ланцюг TR2 (рівно напруги живлення).
Через високу напругу VC2 конденсатор C2 починає заряджатися через Q1 через R4, а C1 починає заряджатися через R2 через Q1. Час, необхідний зарядки C1 (T1 = R2C1), більше, ніж час, необхідне зарядки C2 (T2 = R4C2).
Так як права пластина C1 підключена до бази Q2 і заряджається, значить, у цієї пластини високий потенціал, і коли вона перевищує напругу 0,65, вона включається Q2.
Оскільки C2 повністю заряджений, його ліва пластина має напругу -Vcc -5V і підключена до бази Q1. Отже, він вимикається Q2
TR Тепер TR1 вимкнений, і Q2 проводить, отже, VC1 = 5 В і VC2 = 0 В. Ліва пластина C1 раніше знаходилася під напругою -0,65, яка починає підніматися до 5 В і підключається до колектора Q1. C1 спочатку розряджається від 0 до 0,65, а потім починає заряджатися через R1 через Q2. Під час заряджання права пластина С1 має низький потенціал, який вимикає Q2.
Права пластина C2 підключена до колектора Q2 і попередньо знаходиться на +5В. Таким чином, C2 спочатку розряджається від 5 до 0 В, а потім починає заряджатися через опір R3. Ліва пластина C2 під час зарядки знаходиться під високим потенціалом, який включає Q1, коли досягає напруги 0,65.

Мал. 2: Принципова схема роботи транзисторного нестабільного мультивібратора

Тепер Q1 проводить, а Q2 вимкнено. Вищезгадана послідовність повторюється, і ми отримуємо сигнал на обох колекторах транзистора, який не у фазі один з одним. Для отримання ідеальної прямокутної хвилі будь-яким колектором транзистора ми сприймаємо як опір колектора транзистора, базовий опір, тобто (R1 = R4), (R2 = R3), а також те саме значення конденсатора, що робить нашу схему симетричною. Отже, робочий цикл для низького та високого значення вихідного сигналу є тим самим, що генерує прямокутну хвилю
Constant Постійна часу форми сигналу залежить від базового опору та колектора транзистора. Ми можемо розрахувати його період часу за: Постійна часу = 0.693RC

Принцип дії мультивібратора на відео з поясненням

У цьому відеоуроці каналу Паяльник TV покажемо, як взаємопов'язані елементи електричного ланцюгаі познайомимося з процесами, що відбуваються в ній. Першою схемою, з урахуванням якої буде розглянуто принцип роботи, є схема мультивібратора на транзисторах. Схема може бути в одному з двох станів і періодично переходить з одного в інший.

Аналіз 2-х станів мультивібратора.

Все, що ми спостерігаємо зараз, це два світлодіоди, які по черзі блимають. Чому це відбувається? Розглянемо спочатку перший стан.

Перший транзистор VT1 закритий, а другий транзистор повністю відкритий і перешкоджає протіканню колекторного струму. Транзистор в цей момент знаходиться в режимі насичення, що дозволяє знизити падіння напруги на ньому. І тому правий світлодіод горить на повну силу. Конденсатор C1 у перший час був розряджений, і струм безперешкодно проходив базу транзистора VT2, повністю відкриваючи його. Але за мить конденсатор починає швидко заряджатися базовим струмом другого транзистора через резистор R1. Після того, як він повністю зарядиться (а як відомо, повністю заряджений конденсатор не пропускає струм), транзистор VT2 внаслідок цього закривається і світлодіод гасне.

Напруга на конденсаторі C1 дорівнює добутку базового струму на опір резистора R2. Перенесемося у часі тому. Поки транзистор VT2 був відкритий і правий світлодіод горів, конденсатор C2, раніше заряджений в попередньому стані, починає повільно розряджатися через відкритий транзистор VT2 і резистор R3. Поки він не розрядився, напруга на базі VT1 буде негативною, яка повністю замикає транзистор. Перший світлодіод не світиться. Виходить, що на момент згасання другого світлодіода конденсатор C2 встигає розрядитися і переходить у готовність пропустити струм на базу першого транзистора VT1. На той момент, коли перестає горіти другий світлодіод, спалахує перший світлодіод.

А у другому станівідбувається все те саме, але навпаки, транзистор VT1 відкритий, VT2 закритий. Перехід до іншого стану відбувається тоді, коли конденсатор C2 розряджається, напруга на ньому зменшується. Розрядившись повністю, він починає заряджатися в зворотний бік. Коли напруга на переході база-емітер транзистора VT1 досягне напруги, достатньої для його відкривання, приблизно 0,7, цей транзистор почне відкриватися і перший світлодіод загориться.

Знову звернемося до схеми.

Через резистори R1 та R4 відбувається зарядка конденсаторів, а через R3 та R2 відбувається розрядка. Резистори R1 і R4 обмежують струм першого та другого світлодіода. Від їхнього опору залежить не лише яскравість свічення світлодіодів. Вони також визначають час заряджання конденсаторів. Опір R1 і R4 підбирається набагато менше, ніж R2 і R3, щоб зарядка конденсаторів відбувалася швидше, ніж їхня розрядка. Мультивібратор використовується для отримання прямокутних імпульсів, що знімаються з колектора транзистора. При цьому навантаження підключається паралельно до одного з колекторних резисторів R1 або R4.

На графіці представлені прямокутні імпульси, що виробляються цією схемою. Однією з областей називається фронт імпульсу. Фронт має нахил, і що більше буде час зарядки конденсаторів, то цей нахил буде більше.

Якщо в мультивібраторі використані однакові транзистори, конденсатори однакової ємності, і якщо резистори мають симетричні опори, такий мультивібратор називається симетричним. Він має однакову тривалість імпульсів та тривалість пауз. А якщо є відмінності в параметрах, мультивібратор буде несиметричним. Коли ми підключаємо мультивібратор до джерела живлення, то в перший момент часу обидва конденсатори розряджені, а значить на базу обох конденсаторів надійде струм і з'явиться режим роботи, при якому повинен відкритися лише один з транзисторів. Так як ці елементи схеми мають деякі похибки номіналів та параметрів, один із транзисторів відкриється першим, і мультивібратор запуститься.

Якщо ви захочете змоделювати цю схему в програмі Multisim, потрібно виставити номінали резисторів R2 і R3 так, щоб їх опори відрізнялися хоча б на десяту частину Ома. Те саме проробіть з ємністю конденсаторів, інакше мультивібратор може не запуститися. При практичній реалізації цієї схеми я рекомендую здійснювати живлення напругою від 3 до 10 Вольт, а параметри самих елементів зараз ви дізнаєтесь. За умови, що використовується транзистор КТ315. Резистори R1 і R4 не впливають на частоту імпульсів. У нашому випадку вони обмежують струм світлодіода. Опір резисторів R1 та R4 можна взяти від 300 Ом до 1кОм. Опір резисторів R2 та R3 від 15 кОм до 200 кОм. Місткість конденсаторів від 10 до 100 мкФ. Представимо таблицю зі значеннями опорів та ємностей, в якій наведено приблизну очікувану частоту імпульсів. Тобто, щоб отримати імпульс тривалістю 7 секунд, тобто тривалість свічення одного світлодіода, що дорівнює 7 секундам, потрібно використовувати резистори R2 і R3 опором 100 кОм і конденсатора ємністю 100 мкФ.

Висновок.

Часом елементами даної схеми є резистори R2, R3 і конденсатори C1 і C2. Чим менше їх номінали, тим частіше перемикатимуться транзистори, і тим частіше мерехтітимуть світлодіоди.

Мультивібратор можна реалізувати не лише на транзисторах, а й на базі мікросхем. Залишайте свої коментарі, не забувайте передплатити канал «Паяльник TV» на ютубі, щоб не пропустити нові цікаві відео.

Ще цікава про радіопередавач.

Досконалість досягнута не тоді, коли нічого додати,
а тоді, коли нема чого прибрати.
Антуан де Сент-Екзюпері

Багато радіоаматорів, звичайно ж, стикалися з технологією поверхневого монтажу друкованих плат SMT (Surface mount technology), зустрічали елементи SMD (Surface mount device), що монтуються на поверхню і чули про переваги поверхневого монтажу, який по праву називають четвертою революцією в електронній техніці. лампи, транзистора та інтегральної схеми.

Деякі вважають поверхневий монтаж важко реалізованим в домашніх умовах в силу малих розмірів SMD елементів і відсутності отворів під висновки деталей.
Частково так воно і є, але при уважному розгляді з'ясовується, що малі розміри елементів вимагають просто акуратності при монтажі, звичайно, за умови, що йдеться про прості SMD компоненти, які не вимагають встановлення спеціального обладнання. Відсутність опорних точок, якими є отвори під висновки деталей, лише створюють ілюзію проблеми виконання малюнка друкованої плати.

Потрібна практика у створенні простих конструкцій на SMD елементах, щоб набути навичок, впевненості у своїх силах, переконатися в перспективності поверхневого монтажу для себе особисто. Адже процес виготовлення друкованої плати спрощується (не потрібно свердлити отвори, формувати висновки деталей), а виграш, що отримується, в щільності монтажу помітний неозброєним оком.

Основою наших конструкцій є схема не симетричного мультивібраторана транзисторах різної структури.

Зберемо «мигалку» на світлодіоді, яка служитиме талісманом, а також створимо заділ для майбутніх конструкцій, виготовивши прототип популярної у радіоаматорів, але не зовсім доступної мікросхеми.

Несиметричний мультивібратор на транзисторах різної структури

(Рис. 1) є справжнім «бестселером» в радіоаматорській літературі.

Мал. 1. Схема несиметричного мультивібратора

Підключаючи до схеми ті чи інші зовнішні ланцюги, можна зібрати не один десяток конструкцій. Наприклад, звуковий пробник, генератор для вивчення азбуки Морзе, прилад для відлякування москітів, основа одноголосого музичного інструменту. А застосування зовнішніх датчиків або пристроїв управління в ланцюзі бази транзистора VT1 дозволяє отримати сторожовий пристрій, індикатор вологості, освітленості, температури та багато інших конструкцій.

--
Дякую за увагу!
Ігор Котов, засновник журналу "Датагор"

Список джерел

1. Мосягін В.В. Секрети радіоаматорської майстерності. - М.: СОЛОН-Прес. - 2005, 216 с. (С. 47 - 64).
2. Шустов М.А. Практична схемотехніка. 450 корисних схем радіоаматорам. Книга 1. - М.: Альтекс-А, 2001. - 352 с.
3. Шустов М.А. Практична схемотехніка. Контроль та захист джерел живлення. Книга 4. - М.: Альтекс-А, 2002. - 176 с.
4. Низьковольтна "мигалка". (За кордоном) // Радіо, 1998 №6, с. 64.
5.
6.
7.
8. Шумейкер Ч. Аматорські схеми контролю та сигналізації на ІВ. - М:. Світ, 1989 (схема 46. Простий індикатор розряду батареї, с. 104; схема 47. Маркер фалиня (миготливий), с. 105).
9. Генератор на LM3909 // Радіосхема, 2008 №2. Спеціальність по диплому - радіоінженер, к.т.н.

Автор книг «Юному радіоаматору для прочитання з паяльником», «Секрети радіоаматорської майстерності», співавтор серії книг «Для прочитання з паяльником» у видавництві «СОЛОН-Прес», маю публікації в журналах «Радіо», «Прилади та техніка експерименту» та ін. .

Читацьке голосування

Статтю схвалили 66 читачів.

Для участі у голосуванні зареєструйтесь та увійдіть на сайт із вашими логіном та паролем.