Транзистор жұмысындағы симметриялық мультивибратор. Транзисторлы мультивибраторлар

Жаңадан бастаған радиоәуесқойларға арналған радиосхемалар

Бұл мақалада біз бір схемаға негізделген бірнеше құрылғыларды ұсынамыз - бір жақты мультивибраторәртүрлі өткізгіштіктегі транзисторларда.

жарқыл

Қолдану бұл схемажыпылықтайтын шамы бар құрылғыны жинай аласыз лампыша(1-суретті қараңыз) және оны әртүрлі мақсаттарға қолданыңыз. Мысалы, айналмалы шамды қуаттандыру үшін велосипедке немесе маяк үлгісіне, сигнал шамына, автокөлікке немесе кеме үлгісіне жыпылықтайтын шам ретінде орнатыңыз.

Т1, Т2 транзисторларында жинақталған асимметриялық мультивибратордың жүктемесі L1 шамы болып табылады. Импульстің қайталану жиілігі C1 конденсаторының және R1, R2 резисторларының сыйымдылығының мәнімен анықталады. R1 резисторы максималды жарқыл жиілігін шектейді, ал R2 резисторы олардың жиілігін біркелкі өзгерте алады. Жұмысты диаграммаға сәйкес R2 резисторының қозғалтқышының жоғарғы позициясына сәйкес келетін максималды жиіліктен бастау керек.

Құрылғы жүктеме кезінде 3,5 В беретін 3336L аккумулятордан қуат алатынын және L1 шамы бар болғаны 2,5 В кернеу үшін пайдаланылатынын ескеріңіз. Ол жанып кете ме? Жоқ! Оның жарқырауының ұзақтығы өте қысқа, ал жіптің қызып кетуіне уақыт жоқ. Егер транзисторлардың күшейту коэффициенті жоғары болса, онда 2,5 В х 0,068 А шамның орнына 3,5 В х 0,16 А шамын қолдануға болады.Транзистор ретінде Т1, ал MP39-MP42 Т2 типті транзисторлар қолайлы.

Метроном

Егер сіз сол схемаға электр шамының орнына дауыс зорайтқыш орнатсаңыз, сіз басқа құрылғыны - электронды метрономды аласыз. Ол музыканы оқытуда, физикалық эксперименттер кезінде хронометражда және фотосуреттерді басып шығаруда қолданылады.

Егер сіз тізбекті аздап өзгертсеңіз - C1 конденсаторының сыйымдылығын азайтып, R3 резисторын енгізіңіз, содан кейін генератор импульсінің ұзақтығы артады. Дыбыс күшейеді (Cурет 2). Бұл құрылғы үй қоңырауы ретінде әрекет ете алады, дыбыстық сигналмодель немесе балалар педаль көлігі. (Соңғы жағдайда кернеуді 9 В дейін арттыру керек.) Және оны Морзе кодын үйрету үшін де қолдануға болады. Содан кейін ғана Kn1 түймесінің орнына телеграф кілтін қою керек. Дыбыс үні C1 конденсаторымен және R2 резисторымен таңдалады. R3 неғұрлым көп болса, соғұрлым қаттырақ дыбысгенератор. Алайда, егер оның мәні бір килоомнан көп болса, онда генераторда тербеліс болмауы мүмкін.

Генератор алдыңғы тізбектегідей транзисторларды пайдаланады, ал дыбыс зорайтқыш ретінде құлаққаптар немесе катушкалардың кедергісі 5-тен 65 Ом-ға дейінгі бастиектер қолданылады.

Ылғалдылық көрсеткіші

Түрлі өткізгіштіктегі транзисторларға негізделген асимметриялық мультивибратор қызықты қасиетке ие: жұмыс кезінде екі транзистор бір уақытта ашық немесе құлыпталады. Ажыратылған транзисторлар шығаратын ток өте аз. Бұл ылғалдылық көрсеткіштері сияқты электрлік емес шамалардың өзгеруінің үнемді көрсеткіштерін жасауға мүмкіндік береді. Мұндай индикатордың схемалық схемасы 3-суретте көрсетілген. Диаграммадан көрініп тұрғандай, генератор қуат көзіне үнемі қосылған, бірақ жұмыс істемейді, өйткені екі транзистор да құлыптаулы. Ток шығынын және R4 резисторын азайтады. Ылғалдылық сенсоры G1, G2 розеткаларына жалғанған - ұзындығы 1,5 см екі жіңішке қалайы бар сым.Олар матаға бір-бірінен 3-5 мм қашықтықта тігіледі.Құрғақ датчиктің кедергісі жоғары. Ылғал болған кезде ол құлап кетеді. Транзисторлар ашылады, генератор жұмыс істей бастайды Дыбыс деңгейін азайту үшін қоректену кернеуін немесе R3 резисторының мәнін азайту қажет. Мұндай ылғалдылық көрсеткіші жаңа туған нәрестелерді күтуде қолданылуы мүмкін.

Дыбыс және жарық сигналы бар ылғалдылық көрсеткіші

Егер сіз тізбекті аздап кеңейтсеңіз, ылғалдылық индикаторы дыбыстық сигналмен бір уақытта жарық сигналын береді - L1 шамы жанады. Бұл жағдайда диаграммадан көрініп тұрғандай (4-сурет) генераторда әртүрлі өткізгіштіктегі транзисторларда екі асимметриялық мультивибратор орнатылған. Біреуі T1, T2 транзисторларында жинақталған және G1, G2 розеткаларына қосылған ылғалдылық сенсорымен басқарылады. Бұл мультивибратордың жүктемесі L1 шамы болып табылады. T2 коллекторының кернеуі T3, T4 транзисторларында жинақталған екінші мультивибратордың жұмысын басқарады. Ол генератор сияқты жұмыс істейді дыбыс жиілігі, және Gr1 дауыс зорайтқышы оның шығысында қосылады. Егер дыбыстық сигнал қажет болмаса, екінші мультивибраторды өшіруге болады.

Бұл ылғалдылық көрсеткішіндегі транзисторлар, шам және динамик алдыңғы құрылғылардағыдай.

Сирен симуляторы

Қызықты құрылғыларды асимметриялық мультивибратор жиілігінің әртүрлі өткізгіштіктегі транзисторларға Т1 транзисторының базалық тоғына тәуелділігін пайдалана отырып құруға болады. Мысалы, сирена дыбысына еліктейтін генератор. Мұндай құрылғыны жедел жәрдем үлгісінде, өрт сөндіру машинасында, құтқару қайығында орнатуға болады.

Құрылғының схемалық схемасы 5-суретте көрсетілген. Бастапқы күйде Kn1 түймесі ашық. Транзисторлар өшірулі. Генератор жұмыс істемейді. Түйме R4 резисторы арқылы жабылған кезде, C2 конденсаторы зарядталады. Транзисторлар ашылып, мультивибратор жұмыс істей бастайды. С2 конденсаторы зарядталғанда транзистордың T1 базалық тогы артады және мультивибратор жиілігі артады. Түйме ашылғанда, бәрі кері ретпен қайталанады. Түйме мезгіл-мезгіл жабылып, ашылған кезде сирена дыбысы имитацияланады. Дыбыстың көтерілу және түсу жылдамдығы R4 резисторы мен С2 конденсаторымен таңдалады. Сиренаның үні R3 резисторымен, ал дыбыс деңгейі R5 резисторының таңдауымен белгіленеді. Транзисторлар мен динамик алдыңғы құрылғылардағыдай таңдалады.

Транзистор сынағы

Бұл мультивибраторда әртүрлі өткізгіштіктегі транзисторлар қолданылатынын ескере отырып, оны ауыстыру арқылы транзисторларды сынау құрылғысы ретінде пайдалануға болады. Мұндай құрылғының схемалық схемасы 6-суретте көрсетілген. Дыбыс генераторының тізбегі негіз ретінде алынған, бірақ жарық импульстерінің генераторын бірдей сәтті пайдалануға болады.

Бастапқыда Kn1 түймесін жабу арқылы құрылғының жұмыс қабілеттілігін тексеріңіз. Өткізгіштік түріне қарай, сынақтан өтіп жатқан транзисторды G1 - G3 немесе G4-G6 розеткаларына қосыңыз. Бұл жағдайда P1 немесе P2 қосқышын пайдаланыңыз. Түймені басқан кезде дауыс зорайтқышта дыбыс шықса, транзистор жұмыс істейді.

P1 және P2 қосқыштары ретінде ауысу үшін екі контактісі бар ауыстырып қосқыштарды алуға болады. Суретте «Басқару» күйіндегі қосқыштар көрсетілген. Құрылғы 3336 л батареядан қуат алады.

Күшейткіштерді сынауға арналған дыбыс генераторы

Бірдей мультивибратордың негізінде сіз қабылдағыштар мен күшейткіштерді сынау үшін өте қарапайым генератор құра аласыз. Оның схемалық схемасы 7-суретте көрсетілген.Оның дыбыс генераторынан айырмашылығы мультивибратордың шығысында дауыс зорайтқыштың орнына 7 сатылы кернеу деңгейін реттегіш енгізілген.

Е.ТАРАСОВ
Күріш Ю.ЧЕСНОКОБА
ЮТ ​​Шебер қолдар үшін 1979 No 8

мультивибратор

«Классикалық» ең қарапайым транзисторлы мультивибратордың схемалық диаграммасы

мультивибратор- қысқа фронттары бар электрлік тікбұрышты тербелістердің релаксациялық сигнал генераторы. Бұл терминді голланд физигі Ван дер Пол ұсынған, өйткені мультивибратордың тербеліс спектрінде көптеген гармоникалар бар - синусоидалы тербелістердің генераторынан («моновибратор») айырмашылығы.

Екі тұрақты мультивибратор

Екі тұрақты мультивибратор - әртүрлі шығыс кернеу деңгейлерімен сипатталатын екі тұрақты күйі бар күту режиміндегі мультивибратордың бір түрі. Әдетте, бұл күйлер суретте көрсетілгендей әртүрлі кірістерге қолданылатын сигналдар арқылы ауыстырылады. 3. Бұл жағдайда екі тұрақты мультивибратор RS типті флип-флоп болып табылады. Кейбір тізбектерде ауысу үшін бір кіріс пайдаланылады, оған әртүрлі немесе бірдей полярлық импульстар қолданылады.

Екі тұрақты мультивибратор триггер функциясын орындаудан басқа, сыртқы сигналмен синхрондалған генераторларды құру үшін де қолданылады. Екі тұрақты мультивибраторлардың бұл түрі штаттардың әрқайсысында ең аз тұру уақытымен немесе минималды тербеліс кезеңімен сипатталады. Мультивибратордың күйінің өзгеруі соңғы ауысудан кейін белгілі бір уақыт өткеннен кейін ғана мүмкін болады және синхрондау сигналы келген сәтте орын алады.

Суретте. 4 синхронды D флип-флоп көмегімен жасалған синхрондалған осциллятордың мысалын көрсетеді. Мультивибратордың ауысуы кірісте (импульстің жиегі бойынша) оң кернеудің төмендеуімен жүреді.

оң кері байланыс тізбегі бар күшейткіш элемент түрінде жасалған дерлік төртбұрышты пішінді импульстік генератор болып табылады. Мультивибраторлардың екі түрі бар.

Бірінші типке стационарлық күйі жоқ өздігінен тербелетін мультивибраторлар жатады. Екі түрі бар: симметриялық - оның транзисторлары бірдей және симметриялы элементтердің параметрлері де бірдей. Осының нәтижесінде тербеліс периодының екі бөлігі бір-біріне тең, ал жұмыс циклі екіге тең. Егер элементтердің параметрлері тең болмаса, онда бұл асимметриялық мультивибратор болады.

Екінші түрі - күтудегі мультивибраторлар, олар тұрақты тепе-теңдік күйіне ие және көбінесе бір вибратор деп аталады. Мультивибраторды әртүрлі әуесқойлық радиоқұрылғыларда пайдалану өте кең таралған.

Транзисторлардағы мультивибратордың жұмысын сипаттау

Біз келесі схеманың мысалын пайдаланып жұмыс принципін талдаймыз.

Ол симметриялық флип-флоптың схемасын іс жүзінде көшіретінін байқау қиын емес. Жалғыз айырмашылығы - коммутациялық блоктар арасындағы тікелей және кері байланыстар сәйкес жүзеге асырылады айнымалы ток, тұрақты емес. Бұл құрылғының ерекшеліктерін түбегейлі өзгертеді, өйткені симметриялық триггермен салыстырғанда мультивибратор тізбегінде ұзақ уақыт бойы болуы мүмкін тұрақты тепе-теңдік күйлері жоқ.

Оның орнына квазитұрақты тепе-теңдіктің екі күйі бар, соның арқасында құрылғы олардың әрқайсысында қатаң түрде болады. белгілі бір уақыт. Әрбір осындай уақыт кезеңі тізбекте болатын өтпелі процестермен анықталады. Құрылғының жұмысы осы күйлердің тұрақты өзгеруінен тұрады, ол тікбұрышты пішінді өте еске түсіретін шығыстағы кернеудің пайда болуымен бірге жүреді.

Негізінде симметриялы мультивибратор екі сатылы күшейткіш болып табылады және схема бірінші кезеңнің шығысы екіншісінің кірісіне қосылатындай етіп салынған. Нәтижесінде тізбекке қуат берілгеннен кейін міндетті түрде олардың біреуі ашық, екіншісі жабық күйде болады.

VT1 транзисторы ашық және R3 резисторы арқылы өтетін токпен қаныққан күйде деп есептейік. Транзистор VT2, жоғарыда айтылғандай, жабық. Енді тізбекте C1 және C2 конденсаторларын қайта зарядтаумен байланысты процестер бар. Бастапқыда C2 конденсаторы абсолютті разрядталады, ал VT1 қанығуынан кейін ол R4 резисторы арқылы біртіндеп зарядталады.

С2 конденсаторы VT2 транзисторының коллекторлық-эмиттерлік түйінін VT1 транзисторының эмитенттік түйіні арқылы шунттайтындықтан, оның зарядының жылдамдығы VT2 коллекторындағы кернеудің өзгеру жылдамдығын анықтайды. C2 зарядталғаннан кейін транзистор VT2 жабылады. Бұл процестің ұзақтығын (коллектор кернеуінің көтерілу уақыты) мына формула арқылы есептеуге болады:

t1a = 2,3*R1*C1

Сондай-ақ тізбектің жұмысында бұрын зарядталған C1 конденсаторының разрядымен байланысты екінші процесс жүреді. Оның разряды VT1 транзисторы, R2 резисторы және қуат көзі арқылы жүреді. VT1 негізінде конденсатор разрядталған кезде оң потенциал пайда болады және ол ашыла бастайды. Бұл процессС1 толық разрядынан кейін аяқталады. Бұл процестің (импульстің) ұзақтығы мынаған тең:

t2a = 0,7*R2*C1

t2a уақытынан кейін транзистор VT1 жабылады, ал VT2 транзисторы қаныққан күйде болады. Осыдан кейін процесс ұқсас схема бойынша қайталанады және келесі процестердің аралықтарының ұзақтығын формулалар арқылы да есептеуге болады:

t1b = 2,3*R4*C2 және t2b = 0,7*R3*C2

Мультивибратордың тербеліс жиілігін анықтау үшін келесі өрнек дұрыс:

f = 1/(t2a+t2b)

Портативті USB осциллографы, 2 арна, 40 МГц....

Бұл мақалада жаңадан бастаған радиоәуесқой (электрик, электроника инженері және т.б.) жақсы түсінуі үшін қарапайым жасалған құрылғы сипатталған. электр схемаларыжәне құрастыру кезінде тәжірибе жинақтау бұл құрылғы. Төменде сипатталған ең қарапайым мультивибратор үшін мүмкін болса да, практикалық қосымшаларды да табуға болады. Схеманы қарастырыңыз:

1-сурет - Ең қарапайым мультивибраторреле бойынша

R2 резисторын қосу

Конденсаторды қосу

R1 резисторын қосу

Реле контактілерін оның орамасымен қосу

Электрмен жабдықтауға арналған жалғау сымдары

Релелерді радио бөлшектері дүкенінен сатып алуға немесе ескі сынған жабдықтан алуға болады, мысалы, релелерді тоңазытқыштың схемалық платаларынан дәнекерлеуге болады:

Егер реле нашар контактілерге ие болса, оларды аздап тазалауға болады.

Қарап отырсаңыз, барлық электроника жеке кірпіштердің үлкен санынан тұрады. Бұл транзисторлар, диодтар, резисторлар, конденсаторлар, индуктивті элементтер. Және бұл кірпіштерден сіз қалаған нәрсені қоса аласыз.

«Мяу» дыбысын шығаратын зиянсыз балалар ойыншығынан бастап, сегіз мегатондық зарядқа арналған бірнеше рет кіретін көлігі бар баллистикалық зымырандарды басқару жүйесіне дейін.

Электроникадағы өте танымал және жиі қолданылатын схемалардың бірі симметриялы мультивибратор болып табылады, ол электрондық құрылғыпішіні бойынша тербелістерді тудыратын (генерациялайтын), тікбұрыштыға жақындайтын.

Мультивибратор екі транзисторға немесе жиналады логикалық схемаларбірге қосымша элементтер. Шын мәнінде, бұл оң тізбегі бар екі сатылы күшейткіш кері байланыс(POS). Бұл екінші кезеңнің шығысы бірінші сатының кірісіне конденсатор арқылы қосылғанын білдіреді. Нәтижесінде күшейткіш оң кері байланыстың арқасында генераторға айналады.

Мультивибратор импульстарды генерациялауды бастау үшін қоректену кернеуін қосу жеткілікті. Мультивибраторлар болуы мүмкін симметриялыжәне асимметриялық.

Суретте симметриялық мультивибратордың диаграммасы көрсетілген.

Симметриялық мультивибраторда екі қолдың әрқайсысының элементтерінің мәндері бірдей: R1=R4, R2=R3, C1=C2. Симметриялық мультивибратордың шығыс сигналының осциллограммасына қарасаңыз, тік бұрышты импульстар мен олардың арасындағы үзілістердің уақыт бойынша бірдей болатынын байқау қиын емес. t импульсі ( т және) = t үзіліс ( t б). Транзисторлардың коллекторлық тізбектеріндегі резисторлар импульстік параметрлерге әсер етпейді және олардың мәні қолданылатын транзистор түріне байланысты таңдалады.

Мұндай мультивибратордың импульстік қайталану жылдамдығы қарапайым формула арқылы оңай есептеледі:

Мұндағы f – герцтегі жиілік (Гц), C – микрофарадтағы сыйымдылық (uF) және R – килоомдағы (kΩ) қарсылық. Мысалы: C \u003d 0,02 мкФ, R \u003d 39 кОм. Біз формуланы ауыстырамыз, әрекеттерді орындаймыз және дыбыс диапазонында шамамен 1000 Гц, дәлірек айтсақ 897,4 Гц жиілікті аламыз.

Өздігінен мұндай мультивибратор қызық емес, өйткені ол бір модуляцияланбаған «пеп» шығарады, бірақ егер біз элементтермен 440 Гц жиілікті таңдасақ және бұл бірінші октаваның А нотасы болса, онда біз миниатюралық тюнингті аламыз. , оның көмегімен, мысалы, гитараны серуендеу кезінде баптауға болады. Жалғыз нәрсе - транзисторлы күшейткіштің бір сатысын және миниатюралық динамикті қосу.

Келесі параметрлер импульстік сигналдың негізгі сипаттамалары болып саналады:

Жиілік. Өлшем бірлігі (Гц) Герц. 1 Гц секундына бір тербеліс. Адамның құлағы қабылдайтын жиіліктер 20 Гц - 20 кГц диапазонында.

Импульс ұзақтығы. Секундтың бөліктерімен өлшенеді: миль, микро, нано, пико және т.б.

Амплитудасы. Қарастырылып отырған мультивибраторда амплитуданы реттеу қарастырылмаған. Кәсіби құрылғыларда қадамдық және тегіс амплитуданы реттеу қолданылады.

жұмыс циклі. Периодтың (T) импульс ұзақтығына қатынасы ( т). Егер импульс ұзақтығы 0,5 период болса, онда жұмыс циклі екі болады.

Жоғарыда келтірілген формулаға сүйене отырып, жоғары және өте жоғары жиіліктерді қоспағанда, кез келген дерлік жиілік үшін мультивибраторды есептеу оңай. Жұмыста бірнеше басқа физикалық принциптер бар.

Мультивибратор бірнеше дискретті жиіліктерді беруі үшін екі секциялы қосқышты және әр иыққа табиғи түрде бірдей әртүрлі сыйымдылықтағы бес-алты конденсаторды қойып, коммутатор арқылы қажетті жиілікті таңдау жеткілікті. R2, R3 резисторлары жиілік пен жұмыс цикліне де әсер етеді және оларды айнымалы етіп жасауға болады. Міне, ауысу жиілігі реттелетін басқа мультивибратор схемасы.

Қолданылатын транзисторлардың түріне байланысты R2 және R4 резисторларының кедергісін белгілі бір мәннен аз төмендету генерацияның бұзылуына әкелуі мүмкін және мультивибратор жұмыс істемейді, сондықтан R2 және R4 резисторларымен қатар R3 айнымалы резисторын қосуға болады, ол мультивибратордың ауысу жиілігін таңдай алады.

Симметриялық мультивибратордың практикалық қолданылуы өте кең. Импульс есептеу техникасы, өндірістегі радиоөлшеу құралдары тұрмыстық техника. Бірдей мультивибратор негізіндегі схемаларда көптеген бірегей медициналық жабдықтар құрастырылған.

Ерекше қарапайымдылығы мен арзан құнының арқасында мультивибратор балалар ойыншықтарында кең қолданыс тапты. Мұнда кәдімгі жарық диодты жарқылдың мысалы келтірілген.

Диаграммада көрсетілген C1, C2 электролиттік конденсаторлардың және R2, R3 резисторларының мәндерімен импульс жиілігі 2,5 Гц болады, яғни жарық диодтары секундына шамамен екі рет жыпылықтайды. Сіз жоғарыда ұсынылған схеманы пайдалана аласыз және R2, R3 резисторларымен бірге айнымалы резисторды қоса аласыз. Осының арқасында айнымалы резистордың кедергісі өзгерген кезде жарықдиодты шамдардың жарқыл жиілігі қалай өзгеретінін көруге болады. Сіз әртүрлі рейтингтердің конденсаторларын салып, нәтижені көре аласыз.

Мектеп оқушысы кезімде мен мультивибраторға шырша гирляндының қосқышын жинадым. Барлығы ойдағыдай болды, бірақ мен гирляндаларды қосқанда, менің құрылғым оларды өте жоғары жиілікте ауыстыра бастады. Осыған байланысты көрші бөлмеде теледидар жабайы шумен көрсетіле бастады, ал тізбектегі электромагниттік реле пулемет сияқты сықырлады. Бұл қуанышты (бұл жұмыс істейді!) және аздап қорқынышты болды. Ата-анасы ашуланды.

Тым жиі ауысатын мұндай тітіркендіргіш қате маған тыныштық бермеді. Мен схеманы тексердім, ал номиналды конденсаторлар қажет болды. Мен біреуін ғана ескермедім.

Электролиттік конденсаторлар өте ескі және кеуіп қалған. Олардың сыйымдылығы шағын болды және олардың ісінде көрсетілгенге мүлдем сәйкес келмеді. Төмен сыйымдылыққа байланысты мультивибратор көбірек жұмыс істеді жоғары жиілікжәне жиі ауыстырылатын гирляндтар.

Ол кезде менде конденсаторлардың сыйымдылығын өлшейтін құрал болған жоқ. Иә, мен заманауи сандық мультиметр емес, көрсеткіші бар тестілерді қолдандым.

Сондықтан, егер сіздің мультивибраторыңыз шамадан тыс жиілікті шығарса, алдымен электролиттік конденсаторларды тексеріңіз. Бақытымызға орай, енді сіз аз ақшаға әмбебап радиокомпонентті сынаушы сатып ала аласыз, оның көмегімен конденсатордың сыйымдылығын өлшеуге болады.