LED bljeskalica - multivibrator. Izbor jednostavnih i učinkovitih sklopova Podesivi tranzistorski multivibrator

MULTIVIBRATOR

Multivibrator. Siguran sam da su mnogi ljudi započeli svoje radioamaterske aktivnosti s ovom shemom.Ovo je bio i moj prvi dijagram - komad šperploče, rupe izbušene čavlima, izvodi dijelova su upleteni žicom u nedostatku lemilice.I sve je radilo odlično!

LED diode se koriste kao opterećenje. Kada multivibrator radi, LED diode se mijenjaju.

Montaža zahtijeva minimum dijelova. Evo popisa:

  1. - Otpornici 500 Ohm - 2 komada
  2. - Otpornici 10 kOhm - 2 komada
  3. - Elektrolitički kondenzator 1 uF za 16 volti - 2 komada
  4. - Tranzistor KT972A - 2 komada (KT815 ili KT817 će također raditi), KT315 je također moguć, ako struja nije veća od 25mA.
  5. - LED - bilo koja 2 komada
  6. - Napajanje od 4,5 do 15 volti.

Na slici je prikazana jedna LED dioda u svakom kanalu, ali nekoliko ih se može spojiti paralelno. Ili u seriji (lanac od 5 komada), ali tada napajanje nije manje od 15 volti.

Tranzistori KT972A su kompozitni tranzistori, odnosno u njihovom kućištu se nalaze dva tranzistora, te su vrlo osjetljivi i mogu podnijeti značajnu struju bez hladnjaka.

Da biste proveli pokuse, ne morate izraditi tiskanu ploču; sve možete sastaviti pomoću površinske instalacije. Lemite kao što je prikazano na slikama.

Crteži su posebno izrađeni iz različitih kutova i možete detaljno ispitati sve detalje instalacije.

Multivibrator je uređaj za stvaranje nesinusoidnih oscilacija. Izlaz proizvodi signal bilo kojeg oblika osim sinusnog vala. Frekvenciju signala u multivibratoru određuju otpor i kapacitet, a ne induktivitet i kapacitet. Multivibrator se sastoji od dva stupnja pojačala, izlaz svakog stupnja dovodi se do ulaza drugog stupnja.

Princip rada multivibratora

Multivibrator može stvoriti gotovo bilo koji valni oblik, ovisno o dva faktora: otporu i kapacitetu svakog od dva stupnja pojačala i odakle se uzima izlaz u krugu.

Na primjer, ako su otpor i kapacitet dvaju stupnjeva jednaki, jedan stupanj provodi 50% vremena, a drugi stupanj provodi 50% vremena. Za raspravu o multivibratorima u ovom odjeljku, pretpostavlja se da su otpor i kapacitet oba stupnja jednaki. Kada ovi uvjeti postoje, izlazni signal je kvadratni val.

Bistabilni multivibratori (ili "flip-flops") imaju dva stabilna stanja. U stabilnom stanju, jedan od dva stupnja pojačala provodi, a drugi stupanj ne provodi. Da bi se pomaknuo iz jednog stabilnog stanja u drugo, bistabilni multivibrator mora primiti vanjski signal.

Ovaj vanjski signal naziva se vanjski okidački impuls. Pokreće prijelaz multivibratora iz jednog stanja u drugo. Potreban je još jedan okidački impuls da se strujni krug vrati u prvobitno stanje. Ovi okidački impulsi nazivaju se "start" i "reset".

Osim bistabilnog multivibratora, postoje i monostabilni multivibrator, koji ima samo jedno stabilno stanje, i astabilni multivibrator, koji nema stabilno stanje.

Multivibrator.

Prvi krug je najjednostavniji multivibrator. Unatoč svojoj jednostavnosti, njegov opseg je vrlo širok. Nijedan elektronički uređaj nije potpun bez njega.

Prva slika prikazuje njegovu shemu strujnog kruga.

LED diode se koriste kao opterećenje. Kada multivibrator radi, LED diode se mijenjaju.

Za sastavljanje će vam trebati najmanje dijelova:

1. Otpornici 500 Ohm - 2 komada

2. Otpornici 10 kOhm - 2 komada

3. Elektrolitički kondenzator 47 uF za 16 volti - 2 komada

4. Tranzistor KT972A - 2 komada

5. LED - 2 komada

Tranzistori KT972A su kompozitni tranzistori, odnosno u njihovom kućištu se nalaze dva tranzistora, te su vrlo osjetljivi i mogu podnijeti značajnu struju bez hladnjaka.

Nakon što ste kupili sve dijelove, naoružajte se lemilom i počnite sastavljati. Da biste proveli pokuse, ne morate izraditi tiskanu ploču; sve možete sastaviti pomoću površinske instalacije. Lemite kao što je prikazano na slikama.

Neka vam mašta kaže kako koristiti sklopljen uređaj! Na primjer, umjesto LED dioda, možete instalirati relej i koristiti ovaj relej za prebacivanje snažnijeg opterećenja. Ako promijenite vrijednosti otpornika ili kondenzatora, promijenit će se frekvencija prebacivanja. Promjenom frekvencije možete postići vrlo zanimljive efekte, od piskanja u dinamici do višesekundne stanke.

Foto relej.

A ovo je dijagram jednostavnog foto releja. Ovaj uređaj možete uspješno koristiti gdje god želite, za automatsko osvjetljavanje DVD ladice, za paljenje svjetla ili za alarm protiv upada u mračni ormar. Pružene su dvije shematske opcije. U jednoj izvedbi krug se aktivira svjetlošću, au drugoj njezinom odsutnošću.

Djeluje ovako: kada svjetlo iz LED-a pogodi fotodiodu, tranzistor će se otvoriti i LED-2 će početi svijetliti. Osjetljivost uređaja podešava se pomoću otpornika za podrezivanje. Kao fotodiodu možete koristiti fotodiodu iz starog miša s loptom. LED - bilo koji infracrveni LED. Korištenje infracrvene fotodiode i LED izbjeći će smetnje od vidljivog svjetla. Kao LED-2 prikladan je bilo koji LED ili lanac od nekoliko LED-a. Također se može koristiti žarulja sa žarnom niti. A ako instalirate elektromagnetski relej umjesto LED-a, možete kontrolirati snažne žarulje sa žarnom niti ili neke mehanizme.

Slike prikazuju oba kruga, pinout (položaj nogu) tranzistora i LED-a, kao i dijagram ožičenja.

Ako nema fotodiode, možete uzeti stari MP39 ili MP42 tranzistor i odrezati njegovo kućište nasuprot kolektora, ovako:

Umjesto fotodiode, u krug će biti potrebno uključiti p-n spoj tranzistora. Morat ćete eksperimentalno odrediti koji će raditi bolje.

Pojačalo snage na bazi TDA1558Q čipa.

Ovo pojačalo ima izlaznu snagu od 2 X 22 vata i dovoljno je jednostavno za repliciranje radioamaterima početnicima. Ovaj krug će vam biti koristan za domaće zvučnike ili za kućni glazbeni centar, koji se može napraviti od starog MP3 playera.

Za sastavljanje trebat će vam samo pet dijelova:

1. Mikro krug - TDA1558Q

2. Kondenzator 0,22 uF

3. Kondenzator 0,33 uF – 2 komada

4. Elektrolitički kondenzator 6800 uF na 16 volti

Mikro krug ima prilično veliku izlaznu snagu i trebat će radijator za hlađenje. Možete koristiti hladnjak iz procesora.

Cjelokupna montaža se može izvesti nadžbuknom montažom bez upotrebe tiskane pločice. Prvo morate ukloniti iz mikro kruga pinove 4, 9 i 15. Oni se ne koriste. Igle se broje slijeva na desno ako ga držite tako da su igle okrenute prema vama, a oznake prema gore. Zatim pažljivo poravnajte vodove. Zatim savijte pinove 5, 13 i 14 prema gore, svi ovi pinovi su spojeni na plus. Sljedeći korak je savijanje pinova 3, 7 i 11 prema dolje - ovo je minus napajanja ili "masa". Nakon ovih manipulacija, pričvrstite čip na hladnjak pomoću toplinske vodljive paste. Na slikama je prikazana montaža iz različitih kutova, ali ću ipak objasniti. Pinovi 1 i 2 su zalemljeni zajedno - ovo je ulaz desnog kanala, na njih se mora zalemiti kondenzator od 0,33 µF. Isto se mora učiniti s pinovima 16 i 17. Zajednička žica za ulaz je minus napajanje ili uzemljenje.

RADIO signal:

MULTIVIBRATOR-1
Samo teorija ili jednostavna teorija

“MULTI” - puno, “VIBRATO” - vibracija, oscilacija, dakle, “MULTIVIBRATOR” je uređaj koji stvara (generira) mnogo, mnogo vibracija.
Prvo shvatimo kako on stvara vibracije, odnosno kako vibracije nastaju u njemu, a tek onda ćemo saznati zašto ih ima mnogo.

2. KAKO NAPRAVITI MULTIVIBRATOR?
Korak 1. Uzmimo najjednostavnije niskofrekventno pojačalo (pogledajte moj članak "Tranzistor", stavku 4 na stranici "Radio komponente"):

(Ovdje ne opisujem njegov princip rada.)
Korak 2. Kombinirajmo dva identična pojačala tako da dobijemo dvostupanjski ULF:


Korak #3. Spojimo izlaz ovog pojačala na njegov ulaz:


Pojavit će se takozvana pozitivna povratna sprega (POF). Vjerojatno ste čuli zviždanje koje zvučnici proizvode ako im se osoba s mikrofonom previše približi. Ista stvar se događa s glazbenim centrom u karaoke modu ako prinesete mikrofon zvučnicima. U svakom takvom slučaju signal s izlaza pojačala dolazi na vlastiti ulaz, pojačalo ulazi u način samopobude i pretvara se u autooscilator, te se javlja zvuk. Ponekad se pojačalo može samopobuditi čak i na ultrazvučnim frekvencijama. Ukratko, kod izrade pojačala PIC je štetan i protiv njega se morate boriti na sve moguće načine, ali to je malo drugačija priča.
Vratimo se našem pojačalu koje pokriva PIC, tj. MULTIVIBRATOR! Da, to je već on! Istina, točno prikazati multivibrator prihvaćeno kao na sl. desno. Usput, na internetu postoji dovoljan broj "perverznjaka" koji crtaju ovaj dijagram i naopačke i ležeći na boku. Zašto je ovo? Vjerojatno, kao u šali, "biti drugačiji". Ili unutra s dijeliti, ili (postoji takva ruska riječ!) u s praviti se važan.

Multivibrator se može sastaviti pomoću n-p-n ili p-n-p tranzistora:

Rad multivibratora možete procijeniti na uho ili vizualno. U prvom slučaju, opterećenje bi trebalo biti emiter zvuka, u drugom - žarulja ili LED:


Ako se koriste zvučnici niske impedancije, bit će potreban izlazni transformator ili dodatni stupanj pojačala:


Opterećenje se može uključiti u obje ruke multivibratora:


U slučaju korištenja LED dioda, preporučljivo je uključiti dodatne otpornike, čiju ulogu igraju, u ovom slučaju, R1 i R4.

3. KAKO RADI MULTIVIBRATOR?


U trenutku uključivanja napajanja otvaraju se tranzistori oba kraka multivibratora, budući da se pozitivni (negativni - u nastavku u zagradama za p-n-p tranzistore) prednaponi dovode na njihove baze preko odgovarajućih otpornika R2 i R3. Istodobno se kondenzatori za spajanje počinju puniti: C1 - kroz emiterski spoj tranzistora VT2 i otpornika R1; C2 - kroz emiterski spoj tranzistora V1 i otpornika R4. Ovi krugovi za punjenje kondenzatora, kao razdjelnici napona izvora napajanja, stvaraju na bazama tranzistora (u odnosu na emitere) pozitivne (negativne) napone koji sve više rastu u vrijednosti, nastojeći sve više otvarati tranzistore. Uključivanje tranzistora uzrokuje smanjenje pozitivnog (negativnog) napona na njegovom kolektoru, što uzrokuje smanjenje pozitivnog (negativnog) napona na bazi drugog tranzistora, isključujući ga. Ovaj proces se događa u oba tranzistora odjednom, ali samo jedan od njih se zatvara, na temelju čega postoji viši negativni (pozitivni) napon, na primjer, zbog razlike u koeficijentima prijenosa struje h21e (vidi moj članak "Tranzistor" , odlomak 4 na stranici “Radio komponente”), vrijednosti otpornika i kondenzatora, budući da će čak i pri odabiru identičnih parova parametri elemenata biti malo drugačiji. Drugi tranzistor ostaje otvoren. Ali ova stanja tranzistora su nestabilna, jer se električni procesi u njihovim krugovima nastavljaju. Pretpostavimo da se neko vrijeme nakon uključivanja struje pokazalo da je tranzistor V2 zatvoren, a da je tranzistor V1 otvoren. Od ovog trenutka, kondenzator C1 počinje se prazniti kroz otvoreni tranzistor V1, čiji je otpor sekcije emiter-kolektor u ovom trenutku nizak, i otpornik R2. Kako se kondenzator C1 prazni, negativni (pozitivni) napon na bazi zatvorenog tranzistora V2 opada. Čim se kondenzator potpuno isprazni i napon na bazi tranzistora V2 postane blizu nule, u kolektorskom krugu ovog sada otvarajućeg tranzistora pojavljuje se struja, koja djeluje preko kondenzatora C2 na bazi tranzistora V1 i snižava pozitivni (negativan) napon na njemu. Kao rezultat toga, struja koja teče kroz tranzistor V1 počinje se smanjivati, a kroz tranzistor V2, naprotiv, povećava se. To uzrokuje gašenje tranzistora V1 i otvaranje tranzistora V2. Sada će se kondenzator C2 početi prazniti, ali kroz otvoreni tranzistor V2 i otpornik R3, što u konačnici dovodi do otvaranja prvog i zatvaranja drugog tranzistora itd. Tranzistori međusobno djeluju cijelo vrijeme, uzrokujući da multivibrator generira električne oscilacije.
Rad multivibratora ilustriran je grafovima napona Ube i Uk jednog i drugog tranzistora:

Kao što vidite, multivibrator generira praktički "pravokutne" oscilacije. Neka kršenja pravokutnog oblika povezana su s prijelaznim procesima u trenucima kada su tranzistori uključeni. Odavde je jasno da se signal može "ukloniti" s bilo kojeg tranzistora. Samo što je najčešće to prikazati točno onako kako je prikazano gore.
U praksi, oblik oscilacije multivibratora možemo smatrati "čisto pravokutnim":

S jedne strane, valni oblik multivibratora izgleda prilično jednostavan. Ali nije tako. Točnije, uopće nije tako. Najjednostavniji valni oblik je sinusni val:

Ako generator stvara idealan sinusoidnog signala, onda odgovara striktno jedan određenu frekvenciju osciliranja. Što se oblik signala više razlikuje od sinusoide, to je više frekvencija koje su višekratnici osnovne frekvencije prisutno u spektru signala. A oblik signala multivibratora prilično je daleko od sinusoide. Dakle, ako je npr. frekvencija njegovih oscilacija 1000 Hz, tada će spektar sadržavati frekvencije od 2000 Hz, i 3000 Hz, i 4000 Hz... itd. prave amplitude ovih harmonici bit će znatno manji od glavnog signala. Ali hoće! Zato se ovaj generator zove MULTI vibrator.
Frekvencija titranja multivibratora ovisi i o kapacitetu spojnih kondenzatora i o otporu otpornika baze. Ako su u multivibratoru ispunjeni uvjeti: R1=R4, R2=R3, R1 simetričan. Kao što se vidi, sprežni kondenzatori mogu biti elektrolitski i n- str- n U tranzistorima su plusevi kondenzatora spojeni na kolektore. Ako se prijavite str- n- str tranzistora, trebate promijeniti polaritet napajanja i polaritet elektrolitskih kondenzatora.
Približna frekvencija osciliranja simetričnog multivibratora može se izračunati pomoću pojednostavljene formule:
, gdje je f frekvencija u Hz, R je otpor otpornika baze u kOhm, C je kapacitet sprežnog kondenzatora u μF.

4. PROMJENA FREKVENCIJE i drugo
Kao što je gore navedeno, frekvencija impulsa koje generira multivibrator određena je vrijednostima spojnih kondenzatora i otpornika baze. Iz gornje formule može se vidjeti da povećanje kapaciteta kondenzatora i / ili povećanje otpora baznih otpornika dovodi do smanjenja frekvencije multivibratora i, sukladno tome, obrnuto. Naravno, moguće je lemiti kondenzatore različitih kapaciteta ili otpornike različitih otpora, ali samo u eksperimentalnoj fazi. Frekvencija se brzo mijenja pomoću promjenjivog otpornika R5 u osnovnim krugovima:

Oblik oscilacijskog grafikona multivibratora naziva se "meander":


Vrijeme od početka jednog impulsa do početka drugog - period T - sastoji se od:
ti – trajanje impulsa i tp – trajanje pauze.
Omjer S=T/ti naziva se radnog ciklusa. Za simetrični multivibrator S=2.
Recipročna vrijednost radnog ciklusa naziva se radni ciklus D=1/S. Za simetrični multivibrator D=0,5.
Multivibrator, čiji je krug prikazan dolje, proizvodi pravokutne impulse. Učestalost njihovog ponavljanja može varirati unutar širokih granica, dok radni ciklus impulsa ostaje nepromijenjen.


Rad multivibratora je drugačiji po tome što se u trenucima kada je tranzistor VT1 zatvoren, kondenzator C2 prazni kroz lanac koji se sastoji od diode VD3 i otpornika R4, kao i kroz otpornik R3. Slično, kada je tranzistor VT2 zatvoren, kondenzator C1 se prazni kroz diodu VD2 i otpornike R4 i R5.
Brzina ponavljanja impulsa može se podesiti unutar širokih granica mijenjanjem samo otpora otpornika R4.
Multivibrator s detaljima prikazanim na dijagramu generira impulse s frekvencijom ponavljanja od 140 do 1400 Hz.
U multivibratoru možete koristiti diode D2V-D2I, D9V-D9L i sve tranzistore male snage s n-p-n ili p-n-p strukturom. Kada se koriste tranzistori s pnp strukturom, polaritet uključivanja svih dioda i napajanja mora biti obrnut.
Ako malo promijenite vezu otpornika R7, on nabubri multivibrator s promjenjivim radnim ciklusom mahunarke:


Ovisno o položaju klizača otpornika R7, ovaj multivibrator postaje asimetričan, a graf njegovih oscilacija može biti, na primjer, ovakav:


I u jednom i u drugom slučaju mijenja se omjer T/ti - mijenja se radni ciklus.
Također je jasno, nadam se, da se radni ciklus može grubo promijeniti ugradnjom kondenzatora različitih kapaciteta.

5. ASIMETRIČNI MULTIVIBRATOR na tranzistorima različite vodljivosti:

Asimetrični multivibrator sastoji se od stupnja pojačala na dva tranzistora, čiji je izlaz (kolektor tranzistora VT2) spojen na ulaz (baza tranzistora VT1) preko kondenzatora C1. Opterećenje je otpornik R2, s kojeg se signal uklanja (umjesto toga može se uključiti LED, žarulja sa žarnom niti ili zvučnik). Tranzistor s izravnom vodljivošću VT1 (tip p-n-p) otvara se kada se negativni potencijal u odnosu na emiter primijeni na bazu. Tranzistor VT2 obrnute vodljivosti (tip n-p-n), otvara se kada se na bazu primijeni pozitivni potencijal u odnosu na emiter.

Kada je uključen, kondenzator C1 se puni kroz otpornike R2 i R1, a potencijal baze se smanjuje. Kada se pojavi negativan potencijal na bazi VT1, tranzistor VT1 se otvara i otpor kolektor-emiter opada. Ispostavilo se da je baza tranzistora VT2 povezana s pozitivnim polom izvora, tranzistor VT2 se također otvara, a struja kolektora se povećava. Kao rezultat, struja teče kroz R2, kondenzator C1 se prazni kroz otpornik R1 i tranzistor VT2. Bazni potencijal VT1 se povećava, tranzistor VT1 se zatvara, uzrokujući zatvaranje tranzistora VT2. Nakon toga se kondenzator C1 ponovno puni, zatim prazni itd. Frekvencija generiranih impulsa obrnuto je proporcionalna vremenu punjenja kondenzatora T ~ R1×C. Kako napon napajanja raste, kondenzator se brže puni, a frekvencija generiranih impulsa raste. Povećanjem otpora otpornika R1 ili kapaciteta kondenzatora C1 smanjuje se frekvencija osciliranja.
U stvarnosti se frekvencija mijenja, na primjer, ovako:

Primjeri sa stranice http://lessonradio.narod.ru/Diagram.htm

6. STANDBY MULTIVIBRATOR
Takav multivibrator generira strujne (ili naponske) impulse kada se okidački signali primijene na njegov ulaz iz drugog izvora, na primjer, iz samooscilirajućeg multivibratora. Da biste samooscilirajući multivibrator pretvorili u multivibrator na čekanju (vidi dijagram iz točke 3), potrebno je učiniti sljedeće: ukloniti kondenzator C2 i umjesto njega spojiti otpornik R3 između kolektora tranzistora VT2 i baze tranzistora VT1; između baze tranzistora VT1 i uzemljenog vodiča spojiti serijski spojen element od 1,5 V i otpornik s otporom R5, ali tako da pozitivni pol elementa bude spojen na bazu (preko R5); spojite kondenzator C2 na osnovni krug tranzistora VT1, čiji će drugi terminal djelovati kao kontakt ulazni kontrolni signal. Početno stanje tranzistora VT1 takvog multivibratora je zatvoreno, tranzistor VT2 je otvoren. Napon na kolektoru zatvorenog tranzistora trebao bi biti blizu napona izvora napajanja, a na kolektoru otvorenog tranzistora - ne smije prelaziti 0,2 - 0,3 V. Uključite miliampermetar (za struju od 10-15 mA) u kolektorskom krugu tranzistora V1 i, promatrajući strelicu, prebacite između kontakta UPR signal a s uzemljenim vodičem doslovno na trenutak jedan ili dva elementa AAA spojena u seriju (u dijagramu GB1). UPOZORENJE: negativni pol ovog vanjskog električnog signala mora biti spojen na kontakt UPR signal. U tom slučaju, igla miliampermetra trebala bi odmah odstupiti na vrijednost najveće struje u kolektorskom krugu tranzistora, neko vrijeme se zamrznuti, a zatim se vratiti u prvobitni položaj i čekati sljedeći signal. Ako ponovite ovaj eksperiment nekoliko puta, tada će miliampermetar sa svakim signalom pokazati trenutni porast na 8 - 10 mA, a nakon nekog vremena struja kolektora tranzistora VT1 također se trenutno smanjuje gotovo na nulu. To su pojedinačni strujni impulsi koje generira multivibrator. Čak i ako se baterija GB1 duže drži priključena na stezaljku UPR signal, isto će se dogoditi - na izlazu multivibratora pojavit će se samo jedan impuls.


Ako dodirnete terminal baze tranzistora VT1 bilo kojim metalnim predmetom koji stavite u ruku, možda će u ovom slučaju multivibrator na čekanju raditi - od elektrostatskog naboja tijela. Možete spojiti miliampermetar na kolektorski krug tranzistora VT2. Kada se primijeni upravljački signal, struja kolektora ovog tranzistora trebala bi se naglo smanjiti na gotovo nulu, a zatim jednako naglo porasti na vrijednost struje otvorenog tranzistora. Ovo je također strujni puls, ali negativan polaritet.
Koji je princip rada standby multivibratora? U takvom multivibratoru veza između kolektora tranzistora VT2 i baze tranzistora VT1 nije kapacitivna, kao u samooscilirajućem, već otporna - kroz otpornik R3. Negativni prednapon koji ga otvara dovodi se do baze tranzistora VT2 kroz otpornik R2. Tranzistor VT1 je pouzdano zatvoren pozitivnim naponom elementa G1 na njegovoj bazi. Ovo stanje tranzistora je vrlo stabilno. VT1 može ostati u ovom stanju bilo koje vrijeme. Kada se na bazi tranzistora VT1 pojavi naponski impuls negativnog polariteta, tranzistori prelaze u nestabilno stanje. Pod utjecajem ulaznog signala, tranzistor VT1 se otvara, a promjenjivi napon na njegovom kolektoru kroz kondenzator C1 zatvara tranzistor VT2. Tranzistori ostaju u ovom stanju sve dok se kondenzator C1 ne isprazni (kroz otpornik R2 i otvoreni tranzistor VT1, čiji je otpor u ovom trenutku nizak). Čim se kondenzator isprazni, tranzistor VT2 će se odmah otvoriti, a tranzistor VT1 će se zatvoriti. Od ovog trenutka nadalje, multivibrator je ponovno u izvornom, stabilnom stanju mirovanja. Tako, multivibrator koji čeka ima jednu staju I jedan nestabilan država. Tijekom nestabilnog stanja stvara jedan kvadratni puls struja (napon), čije trajanje ovisi o kapacitetu kondenzatora C1. Što je veći kapacitet ovog kondenzatora, to je duže trajanje impulsa. Tako, na primjer, s kapacitetom kondenzatora od 50 µF, multivibrator generira strujni impuls koji traje oko 1,5 s, a s kondenzatorom kapaciteta 150 µF - tri puta više. Pomoću dodatnih kondenzatora pozitivni naponski impulsi mogu se ukloniti s izlaza 1, a negativni s izlaza 2. Može li se samo s negativnim naponskim impulsom dovedenim na bazu tranzistora VT1 multivibrator izvesti iz stanja mirovanja? Ne, ne samo. To se također može učiniti primjenom naponskog impulsa pozitivnog polariteta, ali na bazu tranzistora VT2.
Kako možete praktično koristiti multivibrator u stanju pripravnosti? Različito. Na primjer, za pretvaranje sinusoidnog napona u pravokutne naponske (ili strujne) impulse iste frekvencije ili za uključivanje drugog uređaja na neko vrijeme primjenom kratkotrajnog električnog signala na ulaz multivibratora koji čeka.

Primjer korištenja multivibratora na čekanju je indikator maksimalne brzine.
Prilikom vožnje u novom automobilu, broj okretaja motora ne smije neko vrijeme premašiti najveću dopuštenu vrijednost koju preporučuje proizvođač.
Za kontrolu brzine motora možete koristiti uređaj sastavljen prema ovdje danom dijagramu. Kao indikator maksimalne brzine motora koristi se žarulja sa žarnom niti.


Glavni dijelovi tahometra su standby multivibrator na tranzistorima T1 i T2 i Schmittov okidač na tranzistorima T5 i T6. Ulazni signal koji dolazi iz prekidača dovodi se do diferencirajućeg lanca R4C1 (ovo je potrebno za dobivanje impulsa istog trajanja). Daljnje formiranje signala vrši multivibrator. Dioda D1 ne prenosi negativne poluvalove ulaznog signala na bazu tranzistora T2. Impulsi koje generira multivibrator dovode se do Schmittovog okidača kroz emiterski pratilac napravljen na tranzistoru T3 i integrirajućem krugu R7C3. Žaruljica L1, spojena na emiterski krug tranzistora T6, svijetli samo kada brzina motora premaši unaprijed zadanu (pomoću promjenjivog otpornika R8).
Gotov uređaj može se kalibrirati pomoću standardnog tahometra ili generatora zvuka. Tako, na primjer, za četverotaktni četverocilindrični motor, 1500 o/min odgovara frekvenciji generatora zvuka od 60 Hz, 3000 o/min - 100 Hz, 6000 o/min - 200 Hz, i tako dalje.
Kada koristite dijelove s podacima navedenim u dijagramu, tahometar vam omogućuje registraciju od 500 do 10 000 o/min. Potrošnja struje - 20 mA.
Tranzistori BC107 mogu se zamijeniti s KT315 s bilo kojim slovnim indeksom. Bilo koja silicijska dioda može se koristiti kao dioda D1. Ne preporučuje se uporaba germanijevih tranzistora i dioda zbog teških temperaturnih uvjeta.

7. VIŠEFAZNI MULTIVIBRATORI
dobivaju se dodavanjem stupnjeva pojačanja i PIC-ova.
Trofazni multivibrator:


Primjer sa stranice http://www.votshema.ru/324-simmetrichnyy-multivibrator.html

Četverofazni multivibrator zahtijeva posebne mjere za osiguranje stabilnog rada:


Primjer sa stranice http://www.moyashkola.net/krugok/r_begog.htm

8. MULTIVIBRATORI NA LOGIČKIM ELEMENTIMA
Multivibrator se može napraviti pomoću logičkih elemenata, na primjer, NAND. Dijagram moguće opcije, na primjer, je sljedeći:


Funkciju aktivnih elemenata ovdje obavljaju 2I-NOT logički elementi (pogledajte moj članak "CHICROCIRCUIT" na stranici "RADIO komponente"), povezani pretvaračima. Zahvaljujući PIC-u između izlaza DD1.2 i ulaza DD1.1, kao i izlaza DD1.1 i ulaza DD1.2, koji stvaraju kondenzatori C1 i C2, uređaj se pobuđuje i stvara električne impulse. Brzina ponavljanja impulsa ovisi o vrijednostima kondenzatora i otpornika R1 i R2. Smanjenjem kapaciteta kondenzatora na 1...5 µF dobivamo audio frekvenciju od 500...1000 Hz. Slušalica mora biti spojena na jedan od izlaza multivibratora kroz kondenzator kapaciteta 0,01 ... 0,015 μF.
Ponekad se isti multivibrator prikazuje ovako:

Multivibrator se može napraviti na tri logička elementa:


Svi elementi se uključuju inverterima i spajaju serijski. Razvodni lanac čine C1 i R1. Kao indikator može se koristiti žarulja sa žarnom niti. Za glatku promjenu frekvencije, umjesto R1, trebali biste uključiti promjenjivi otpornik od 1,5 kOhm.

Ako je kapacitet kondenzatora 1 µF, tada će frekvencija osciliranja postati zvuk.
Kako radi takav multivibrator? Nakon uključivanja, jedan od logičkih elemenata će prvi zauzeti jedno od mogućih stanja i time utjecati na stanje ostalih elemenata. Neka to bude element DD1.2, za koji se ispostavilo da je u jednom stanju. Preko elemenata DD1.1 i DD1.2 kondenzator se trenutno puni, a element DD1.1 je u nultom stanju. Element DD1.3 nalazi se u istom stanju, jer je njegov ulaz logička 1. Ovo stanje je nestabilno, jer je izlaz DD1.3 logička 0, a kondenzator se počinje prazniti kroz otpornik i izlazni stupanj DD1.3 element. Kako pražnjenje napreduje, pozitivni napon na ulazu elementa DD1.1 opada. Čim postane jednak pragu, ovaj element će se prebaciti u pojedinačno stanje, a element DD1.2 će se prebaciti u nulto stanje. Kondenzator će se početi puniti kroz element DD1.3 (njegov izlaz je sada na logičkoj razini 1), otpornik i element DD1.2. Uskoro će napon na ulazu prvog elementa premašiti prag, a svi elementi će se prebaciti u suprotna stanja. Tako nastaju električni impulsi na izlazu multivibratora - na inverznom izlazu elementa DD1.3.
Multivibrator s "tri elementa" može se pojednostaviti uklanjanjem DD1.3 iz njega:

Radi slično kao i prethodni. Upravo se ova vrsta multivibratora najčešće koristi u raznim radio-elektroničkim uređajima.

Također možete napraviti multivibrator na čekanju pomoću logičkih elemenata. Kao i prethodni, izgrađen je na 2 logička elementa.


Prvi DD1.1 koristi se za namjeravanu svrhu - kao 2I-NOT element. Tipka SB1 djeluje kao senzor signala okidača. Za označavanje impulsa, na primjer, koristi se LED. Trajanje impulsa može se povećati povećanjem kapaciteta C1 i otpora R1. Umjesto R1, možete uključiti promjenjivi (podešavajući) otpornik s otporom od oko 2 kOhm (ali ne više od 2,2 kOhm) kako biste promijenili trajanje impulsa unutar određenih granica. Ali ako je otpor manji od 100 Ohma, multivibrator će prestati raditi.
Princip rada. U početnom trenutku donji pin elementa DD1.1 nije povezan ni s čim - ima logičku razinu 1. A za element 2I-NOT to je dovoljno da bude u nultom stanju. Ulaz DD1.2 je također na razini logičke 0, budući da pad napona na otporniku stvoren ulaznom strujom elementa drži ulazni tranzistor elementa u zatvorenom stanju. Napon logičke 1 na izlazu ovog elementa održava prvi element u nultom stanju. Kada se pritisne tipka, na ulazu prvog elementa primjenjuje se okidački impuls negativnog polariteta, koji prebacuje element DD1.1 u jedno stanje. Pozitivni skok napona koji se u ovom trenutku događa na njegovom izlazu prenosi se preko kondenzatora na ulaze drugog elementa i prebacuje ga iz jednostrukog stanja u nulto stanje. Ovo stanje elemenata ostaje i nakon završetka okidajućeg impulsa. Od trenutka kada se na izlazu prvog elementa pojavi pozitivan impuls, kondenzator se počinje puniti - kroz izlazni stupanj ovog elementa i otpornik. Kako dolazi do punjenja, napon na otporniku opada. Čim dosegne prag, drugi element prelazi u stanje jedinica, a prvi u stanje nula. Kondenzator će se brzo isprazniti kroz izlazni stupanj prvog elementa i vodeni stupanj drugog, a uređaj će biti u stanju pripravnosti.
Treba imati na umu da za normalan rad multivibratora trajanje okidačkog impulsa mora biti kraće od trajanja generiranog.

p.s. Tema "MULTIVIBRATOR" primjer je kreativnog pristupa proučavanju električnih vibracija u školskom tečaju fizike. I ne samo. Stvaranje jednostavnih strujnih krugova, modeliranje njihovog rada, promatranje i mjerenje električnih veličina daleko nadilazi okvire obične školske fizike i informatike. A stvaranje pravih uređaja potpuno mijenja predodžbu mladih ljudi o tome što i kako mogu UČITI u školi (mrzim riječ “UČITI”).

Savršenstvo nije postignuto kada se više nema što dodati,
i onda kad se nema što ukloniti.
Antoine de Saint-Exupery



Mnogi su se radioamateri, naravno, susreli sa SMT (Surface mount technology) tehnologijom tiskanih pločica, susreli SMD (Surface mount device) elemente koji se montiraju na površinu i slušali o prednostima površinske montaže koja se s pravom naziva četvrtom revolucijom u elektronici. tehnologija nakon izuma lampe, tranzistora i integriranog kruga.

Neki ljudi smatraju da je površinsku montažu teško provesti kod kuće zbog male veličine SMD elemenata i... nedostatka rupa za dijelove.
To je djelomično točno, ali nakon pažljivog ispitivanja ispada da mala veličina elemenata jednostavno zahtijeva pažljivu ugradnju, naravno, pod uvjetom da govorimo o jednostavnim SMD komponentama koje ne zahtijevaju posebnu opremu za ugradnju. Odsutnost referentnih točaka, koje su rupe za igle dijelova, samo stvara iluziju poteškoća u izradi dizajna tiskane ploče.

Potrebna vam je praksa u stvaranju jednostavnih dizajna na SMD elementima kako biste stekli vještine, samopouzdanje i osobno se uvjerili u izglede površinske montaže. Uostalom, proces proizvodnje tiskane pločice je pojednostavljen (nema potrebe za bušenjem rupa ili kalupljenjem dijelova), a rezultirajući dobitak u gustoći ugradnje vidljiv je golim okom.

Osnova naših dizajna je asimetrični multivibratorski krug koji koristi tranzistore različitih struktura.

Sastavit ćemo “bljeskajuće svjetlo” na LED-u, koje će služiti kao talisman, a također ćemo napraviti temelj za buduće dizajne izradom prototipa mikrosklopa koji je popularan među radioamaterima, ali nije sasvim dostupan.

Asimetrični multivibrator koji koristi tranzistore različitih struktura

(Sl. 1) pravi je “bestseller” u radioamaterskoj literaturi.


Riža. 1. Jednostrani multivibratorski sklop


Spajanjem određenih vanjskih krugova u krug možete sastaviti više od desetak struktura. Na primjer, zvučna sonda, generator za učenje Morseove abecede, uređaj za tjeranje komaraca, osnova jednoglasnog glazbenog instrumenta. A korištenje vanjskih senzora ili upravljačkih uređaja u osnovnom krugu VT1 tranzistora omogućuje dobivanje nadzornog uređaja, indikatora vlažnosti, osvjetljenja, temperature i mnogih drugih dizajna.

--
Hvala na pozornosti!
Igor Kotov, osnivač časopisa Datagor

Popis izvora

1. Mosyagin V.V. Tajne radioamaterskog umijeća. – M.: SOLON-Press. – 2005., 216 str. (str. 47 – 64).
2. Shustov M.A. Praktično projektiranje sklopova. 450 korisnih dijagrama za radio amatere. Knjiga 1. – M.: Altex-A, 2001. – 352 str.
3. Shustov M.A. Praktično projektiranje sklopova. Nadzor i zaštita napajanja. Knjiga 4. – M.: Altex-A, 2002. – 176 str.
4. Niskonaponski bljeskalica. (Inozemstvo) // Radio, 1998., broj 6, str. 64.
5.
6.
7.
8. Shoemaker Ch. Amaterski upravljački i signalni krugovi na IC-ovima. – M:.Mir, 1989. (dijagram 46. Jednostavni indikator prazne baterije, str. 104; dijagram 47. Slikarski marker (treperi), str. 105).
9. Generator na LM3909 // Radio krug, 2008, br. 2. Diplomska specijalnost - radio inženjer, dr. sc.

Autor knjiga “Mladom radioamateru za čitanje s lemilom”, “Tajne radioamaterskog umijeća”, koautor serije knjiga “Za čitanje s lemilom” u izdavačkoj kući “SOLON- Tisak”, imam objave u časopisima “Radio”, “Instrumenti i eksperimentalna tehnika” itd. .

Glas čitatelja

Članak je odobrilo 66 čitatelja.

Kako biste sudjelovali u glasovanju, registrirajte se i prijavite se na stranicu sa svojim korisničkim imenom i lozinkom.