Multivibrátor áramkör számítása bipoláris tranzisztorok felhasználásával. LED villogó - multivibrátor. Hogyan működik a multivibrátor?
RÁDIÓ jel:
MULTIVIBRATOR-1
Csak egy elmélet vagy egy egyszerű elmélet
"MULTI" - sok, "VIBRATO" - rezgés, oszcilláció, ezért a "MULTIVIBRATOR" egy olyan eszköz, amely sok-sok rezgést hoz létre (generál).
Először értsük meg, hogyan hoz létre rezgéseket, vagy hogyan keletkeznek benne rezgések, és csak ezután fogjuk megtudni, miért van belőlük sok.
2. HOGYAN KÉSZÜNK MULTIVIBRATORT?
1. lépés. Vegyük a legegyszerűbb alacsony frekvenciájú erősítőt (lásd a „Tranzisztor” című cikkem 4. pontját a „Rádiókomponensek” oldalon): 
(Itt nem írom le a működési elvét.)
2. lépés. Kombináljunk két azonos erősítőt, hogy kétlépcsős ULF-et kapjunk: 
3. lépés. Csatlakoztassuk ennek az erősítőnek a kimenetét a bemenetéhez: 
Lesz egy úgynevezett pozitív Visszacsatolás(POZÍCIÓ). Valószínűleg hallottad már azt a sípoló hangot, amelyet a hangszórók adnak ki, ha a mikrofonos személy túl közel került hozzájuk. Ugyanez történik a zeneközponttal karaoke módban, ha a mikrofont a hangszórókhoz viszi. Minden ilyen esetben az erősítő kimenetéről érkező jel a saját bemenetére érkezik, az erősítő öngerjesztő üzemmódba lép és önoszcillátorrá alakul, és hang jelenik meg. Néha az erősítő még ultrahang frekvenciákon is képes öngerjeszteni. Röviden, az erősítők gyártása során a PIC káros, és minden lehetséges módon küzdeni kell ellene, de ez egy kicsit más történet.
Térjünk vissza a PIC által lefedett erősítőnkre, pl. MULTIVIBRATOR! Igen, ez már ő! Igaz, hogy pontosan ábrázoljam multivibrátorábrán látható módon elfogadott. jobb oldalon. Egyébként az interneten elég sok „perverz” van, akik ezt az ábrát fejjel lefelé és oldalt fekve is megrajzolják. Miért ez? Valószínűleg, mint a viccben, „másnak lenni”. Vagy be s oszt, vagy (van ilyen orosz szó!) be s felmutat.
A multivibrátor n-p-n vagy p-n-p tranzisztorokkal szerelhető össze: 
A multivibrátor működését füllel vagy vizuálisan értékelheti. Az első esetben a terhelésnek hangkibocsátónak, a másodikban izzónak vagy LED-nek kell lennie: 
Ha alacsony impedanciájú hangszórókat használnak, kimeneti transzformátorra vagy további erősítő fokozatra lesz szükség: 
A terhelés a multivibrátor mindkét karjába foglalható: 
LED-ek használata esetén tanácsos további ellenállásokat beépíteni, amelyek szerepét ebben az esetben az R1 és R4 tölti be.
3. HOGYAN MŰKÖDIK EGY MULTIVIBRATOR?
A tápfeszültség bekapcsolásakor a multivibrátor mindkét karjának tranzisztorai kinyílnak, mivel a pozitívakat a megfelelő R2 és R3 ellenállásokon keresztül táplálják a bázisukra (a negatívak itt és lent zárójelben vannak). pnp tranzisztorok) előfeszítő feszültség. Ugyanakkor a csatoló kondenzátorok elkezdenek tölteni: C1 - a VT2 tranzisztor és az R1 ellenállás emitter csatlakozásán keresztül; C2 - a V1 tranzisztor és az R4 ellenállás emitter csatlakozásán keresztül. Ezek a kondenzátortöltő áramkörök, mint az áramforrás feszültségosztói, a tranzisztorok alapjain (az emitterekhez viszonyítva) egyre növekvő értékben pozitív (negatív) feszültségeket hoznak létre, amelyek egyre inkább kinyitják a tranzisztorokat. Egy tranzisztor bekapcsolásakor a kollektorján a pozitív (negatív) feszültség csökken, ami miatt a másik tranzisztor alján a pozitív (negatív) feszültség csökken, kikapcsolva azt. Ez a folyamat mindkét tranzisztorban egyszerre megy végbe, de csak az egyik zár, ami alapján magasabb negatív (pozitív) feszültség van, például a h21e áramátviteli együtthatók különbsége miatt (lásd a „Tranzisztor” című cikkemet , 4. bekezdés a „Rádiókomponensek” oldalon), az ellenállás és a kondenzátor értékeit, mivel még azonos párok kiválasztása esetén is az elemek paraméterei kissé eltérnek. A második tranzisztor nyitva marad. De a tranzisztorok ezen állapotai instabilok, mivel áramköreikben az elektromos folyamatok folytatódnak. Tegyük fel, hogy valamivel a tápfeszültség bekapcsolása után a V2 tranzisztor zártnak, a V1 tranzisztor pedig nyitottnak bizonyult. Ettől a pillanattól kezdve a C1 kondenzátor kisülni kezd a nyitott V1 tranzisztoron, amelynek emitter-kollektor szakaszának ellenállása jelenleg alacsony, és az R2 ellenálláson keresztül. Ahogy a C1 kondenzátor kisül, a zárt V2 tranzisztor alján a negatív (pozitív) feszültség csökken. Amint a kondenzátor teljesen lemerül, és a V2 tranzisztor bázisán a feszültség nullához közelít, ennek a most nyíló tranzisztornak a kollektoráramkörében áram jelenik meg, amely a V1 tranzisztor talpán lévő C2 kondenzátoron keresztül hat, és csökkenti a pozitív feszültséget. (negatív) feszültség rajta. Ennek eredményeként a V1 tranzisztoron átfolyó áram csökkenni kezd, és éppen ellenkezőleg, a V2 tranzisztoron keresztül növekszik. Ez a V1 tranzisztor kikapcsolását és a V2 tranzisztor nyitását okozza. Most a C2 kondenzátor kisütni kezd, de a nyitott V2 tranzisztoron és az R3 ellenálláson keresztül, ami végül az első tranzisztor nyitásához és a második tranzisztor bezárásához stb. A tranzisztorok folyamatosan kölcsönhatásba lépnek, aminek következtében a multivibrátor elektromos rezgéseket generál.
A multivibrátor működését az egyik és a második tranzisztor Ube és Uk feszültségeinek grafikonjai illusztrálják: 
Mint látható, a multivibrátor gyakorlatilag „téglalap alakú” rezgéseket generál. A téglalap alak bizonyos megsértése átmeneti folyamatokhoz kapcsolódik a tranzisztorok bekapcsolásának pillanatában. Innentől egyértelmű, hogy a jel bármely tranzisztorról „eltávolítható”. Csupán arról van szó, hogy a legelterjedtebb pontosan a fentiek szerint ábrázolni.
A gyakorlatban a multivibrátor oszcillációs alakját „tisztán négyszögletesnek” tekinthetjük: 
Egyrészt a multivibrátor hullámforma meglehetősen egyszerűnek tűnik. De ez nem így van. Pontosabban, egyáltalán nem úgy. A legtöbb egyszerű alak a jel szinuszos: 
Ha a generátor létrehozza ideál szinuszos jel, akkor ez szigorúan megfelel egy egy bizonyos rezgési frekvencia. Minél jobban eltér a jel alakja a szinuszostól, annál több az alapfrekvencia többszöröse a jelspektrumban. A multivibrátor jelalakja pedig meglehetősen távol áll a szinuszostól. Ezért, ha például a rezgésének frekvenciája 1000 Hz, akkor a spektrum 2000 Hz-es, és 3000 Hz-es és 4000 Hz-es... stb. ezek valódi amplitúdója harmonikusok lényegesen kisebb lesz, mint a fő jel. De fognak! Ezért hívják ezt a generátort TÖBB vibrátor.
A multivibrátor rezgési frekvenciája mind a csatoló kondenzátorok kapacitásától, mind az alapellenállások ellenállásától függ. Ha a feltételek teljesülnek a multivibrátorban: R1=R4, R2=R3, R1
A szimmetrikus multivibrátor hozzávetőleges oszcillációs frekvenciája egy egyszerűsített képlettel számítható ki:
, ahol f a frekvencia Hz-ben, R az alapellenállás ellenállása kOhm-ban, C a csatoló kondenzátor kapacitása μF-ben.
4. FREKVENCIAVÁLTOZÁS és így tovább
Amint fentebb megjegyeztük, a multivibrátor által generált impulzusok frekvenciáját a csatoló kondenzátorok és az alapellenállások értékei határozzák meg. A fenti képletből látható, hogy a kondenzátorok kapacitásának növekedése és/vagy az alapellenállások ellenállásának növekedése a multivibrátor frekvenciájának csökkenéséhez vezet, és ennek megfelelően fordítva. Természetesen lehetőség van különböző kapacitású kondenzátorok vagy különböző ellenállású ellenállások forrasztására, de csak a kísérleti szakaszban. A frekvencia gyorsan megváltoztatható az alapáramkörökben lévő R5 változó ellenállás segítségével: 
A multivibrátor oszcillációs grafikonjának alakját „meandernek” nevezik: 
Az egyik impulzus kezdetétől a másik kezdetéig tartó idő - T periódus - a következőkből áll:
tи – impulzus időtartama és tп – szünet időtartama.
Az S=T/ti arányt nevezzük munkaciklus. Szimmetrikus multivibrátorhoz S=2.
A munkaciklus reciprokát D=1/S munkaciklusnak nevezzük. Szimmetrikus multivibrátornál D=0,5.
A multivibrátor, amelynek áramköre az alábbiakban látható, téglalap alakú impulzusokat állít elő. Ismétlésük gyakorisága tág határok között változtatható, míg az impulzusok munkaciklusa változatlan marad.
A multivibrátor működése abban különbözik, hogy amikor a VT1 tranzisztor zárva van, a C2 kondenzátor a VD3 diódából és az R4 ellenállásból álló láncon, valamint az R3 ellenálláson keresztül kisül. Hasonlóképpen, ha a VT2 tranzisztor zárva van, a C1 kondenzátor a VD2 diódán és az R4 és R5 ellenállásokon keresztül kisüt.
Az impulzus ismétlődési gyakorisága tág határok között állítható csak az R4 ellenállás ellenállásának változtatásával.
A diagramon látható részletekkel rendelkező multivibrátor 140 és 1400 Hz közötti ismétlési frekvenciájú impulzusokat generál.
A multivibrátorban használhatja a D2V-D2I, D9V-D9L diódákat és bármilyen kis teljesítményű n-p-n vagy p-n-p szerkezetű tranzisztort. A pnp felépítésű tranzisztorok használatakor minden dióda és a tápegység kapcsolási polaritását fel kell cserélni.
Ha kissé megváltoztatja az R7 ellenállás csatlakozását, akkor megduzzad multivibrátor változó munkaciklussal impulzusok: 
Az R7 ellenállás csúszka helyzetétől függően ez a multivibrátor aszimmetrikussá válik, és az oszcillációinak grafikonja például a következő lehet: 
Az egyik és a másik esetben megváltozik a T/ti arány - változik a munkaciklus.
Az is egyértelmű, remélem, hogy a munkaciklus nagyjából megváltoztatható különböző kapacitású kondenzátorok beépítésével.
5. ASSZIMMETRIKUS MULTIVIBRATOR különböző vezetőképességű tranzisztorokon:
Az aszimmetrikus multivibrátor egy erősítő fokozatból áll két tranzisztoron, amelyek kimenete (a VT2 tranzisztor kollektora) a C1 kondenzátoron keresztül csatlakozik a bemenethez (a VT1 tranzisztor alapja). A terhelés az R2 ellenállás, amelyről eltávolítják a jelet (helyett LED, izzólámpa vagy hangszóró is bekapcsolható). Közvetlen vezetőképességű VT1 (p-n-p típusú) tranzisztor akkor nyílik meg, ha az emitterhez képest negatív potenciált alkalmaznak az alapra. Fordított vezetőképességű (n-p-n típusú) VT2 tranzisztor akkor nyílik meg, ha az emitterhez képest pozitív potenciált alkalmaznak az alapra. 
Bekapcsolt állapotban a C1 kondenzátor az R2 és R1 ellenállásokon keresztül töltődik, és az alappotenciál csökken. Amikor negatív potenciál keletkezik a VT1 bázisán, a VT1 tranzisztor kinyílik, és a kollektor-emitter ellenállás csökken. A VT2 tranzisztor alapja a forrás pozitív pólusához kapcsolódik, a VT2 tranzisztor is kinyílik, és a kollektoráram nő. Ennek eredményeként az áram átfolyik az R2-n, a C1 kondenzátor az R1 ellenálláson és a VT2 tranzisztoron keresztül kisüt. A VT1 alappotenciálja megnő, a VT1 tranzisztor zár, ami a VT2 tranzisztor zárását okozza. Ezt követően a C1 kondenzátort újra feltöltjük, majd kisütjük stb. A generált impulzusok frekvenciája fordítottan arányos a T ~ R1×C kondenzátor töltési idejével. A tápfeszültség növekedésével a kondenzátor gyorsabban töltődik, és nő a generált impulzusok frekvenciája. Az R1 ellenállás ellenállásának vagy a C1 kondenzátor kapacitásának növekedésével az oszcillációs frekvencia csökken.
A valóságban a frekvencia megváltozik, például így: 
Példák a http://lessonradio.narod.ru/Diagram.htm webhelyről
6. KÉSZENLÉTI MULTIVIBRATOR
Egy ilyen multivibrátor áram- (vagy feszültség-) impulzusokat generál, amikor egy másik forrásból, például egy önoszcilláló multivibrátorból triggerjeleket adnak a bemenetére. Az önoszcilláló multivibrátor várakozó multivibrátorrá alakításához (lásd a 3. pont diagramját) a következőket kell tennie: távolítsa el a C2 kondenzátort, és csatlakoztassa az R3 ellenállást a VT2 tranzisztor kollektora és a VT1 tranzisztor alapja közé; a VT1 tranzisztor alapja és a földelt vezető közé csatlakoztasson egy sorba kötött 1,5 V-os elemet és egy R5 ellenállású ellenállást, de úgy, hogy az elem pozitív pólusa az alaphoz legyen kötve (R5-ön keresztül); csatlakoztassa a C2 kondenzátort a VT1 tranzisztor alapáramköréhez, amelynek második kivezetése érintkezőként működik bemeneti vezérlőjel. Egy ilyen multivibrátor VT1 tranzisztorának kezdeti állapota zárt, a VT2 tranzisztor nyitott. A zárt tranzisztor kollektorának feszültségének közel kell lennie az áramforrás feszültségéhez, és a nyitott tranzisztor kollektorán - nem haladhatja meg a 0,2 - 0,3 V-ot. Tartalmazzon milliampermérőt (10-15 mA áramerősséghez) a V1 tranzisztor kollektoráramkörében, és a nyílra figyelve kapcsoljon az érintkezők között UPR jel földelt vezetővel pedig szó szerint egy pillanatra egy vagy két AAA elemet sorba kapcsolva (GB1 diagramon). FIGYELMEZTETÉS: Ennek a külső elektromos jelnek a negatív pólusát az érintkezőhöz kell csatlakoztatni UPR jel. Ebben az esetben a milliampermérő tűnek azonnal el kell térnie a tranzisztor kollektoráramkörének legnagyobb áramának értékéhez, egy ideig le kell fagynia, majd vissza kell térnie az eredeti helyzetébe, hogy megvárja a következő jelet. Ha ezt a kísérletet többször megismétli, akkor a milliampermérő minden jelnél azonnali emelkedést mutat 8-10 mA-re, és egy idő után a VT1 tranzisztor kollektorárama is azonnal szinte nullára csökken. Ezek egy multivibrátor által generált egyedi áramimpulzusok. Még akkor is, ha a GB1 akkumulátort tovább csatlakoztatva tartja a bilincshez UPR jel, ugyanez fog történni - csak egy impulzus jelenik meg a multivibrátor kimenetén. 
Ha megérinti a VT1 tranzisztor talpának kivezetését a kezébe vett fém tárggyal, akkor talán ebben az esetben a várakozó multivibrátor működni fog - a test elektrosztatikus töltésétől. A VT2 tranzisztor kollektoráramköréhez milliampermérőt csatlakoztathat. Vezérlőjel alkalmazásakor ennek a tranzisztornak a kollektoráramának élesen le kell csökkennie majdnem nullára, majd ugyanolyan élesen növekednie kell a nyitott tranzisztoráram értékére. Ez is egy áramimpulzus, de negatív polaritás.
Mi a készenléti multivibrátor működési elve? Egy ilyen multivibrátorban a VT2 tranzisztor kollektora és a VT1 tranzisztor alapja közötti kapcsolat nem kapacitív, mint egy önoszcillálóban, hanem rezisztív - az R3 ellenálláson keresztül. Az ezt nyitó negatív előfeszítő feszültség az R2 ellenálláson keresztül jut a VT2 tranzisztor alapjához. A VT1 tranzisztort megbízhatóan lezárja a G1 elem pozitív feszültsége az alapján. A tranzisztorok ilyen állapota nagyon stabil. A VT1 bármilyen ideig ebben az állapotban maradhat. Amikor a VT1 tranzisztor bázisán negatív polaritású feszültségimpulzus jelenik meg, a tranzisztorok instabil állapotba kerülnek. A bemeneti jel hatására a VT1 tranzisztor kinyílik, és a kollektorán a C1 kondenzátoron keresztül változó feszültség bezárja a VT2 tranzisztort. A tranzisztorok ebben az állapotban maradnak mindaddig, amíg a C1 kondenzátor le nem merül (az R2 ellenálláson és a VT1 nyitott tranzisztoron keresztül, amelynek ellenállása jelenleg alacsony). Amint a kondenzátor lemerül, a VT2 tranzisztor azonnal kinyílik, és a VT1 tranzisztor zár. Ettől a pillanattól kezdve a multivibrátor ismét az eredeti, stabil készenléti üzemmódban van. És így, a várakozó multivibrátor rendelkezik egy istállóÉs egy instabilállapot.
Instabil állapotban generál egy négyzet impulzus
áram (feszültség), amelynek időtartama a C1 kondenzátor kapacitásától függ. Minél nagyobb ennek a kondenzátornak a kapacitása, annál hosszabb az impulzus időtartama. Így például 50 µF kondenzátorkapacitás esetén a multivibrátor körülbelül 1,5 másodpercig tartó áramimpulzust generál, 150 µF kapacitású kondenzátorral pedig háromszor többet. További kondenzátorokon keresztül az 1-es kimenetről a pozitív, a 2-es kimenetről a negatív feszültségimpulzusokat lehet eltávolítani. Csak a VT1 tranzisztor alapjára adott negatív feszültségimpulzussal lehet a multivibrátort kihozni készenléti üzemmódból? Nem, nem csak. Ez megtehető pozitív polaritású feszültségimpulzus alkalmazásával is, de a VT2 tranzisztor alapjára.
Hogyan lehet praktikusan használni a készenléti multivibrátort? Eltérően. Például a szinuszos feszültség azonos frekvenciájú téglalap alakú feszültség- (vagy áram-) impulzusokká alakítására, vagy egy másik eszköz egy ideig történő bekapcsolására, rövid távú elektromos jellel egy várakozó multivibrátor bemenetére.
A várakozó multivibrátor használatára példa a maximális sebességjelző.
Ha új autóban fut, a motor fordulatszáma egy bizonyos ideig nem haladhatja meg a gyártó által ajánlott maximális megengedett értéket.
A motor fordulatszámának szabályozására az itt megadott diagram szerint összeállított eszköz használható. Az izzólámpát a motor maximális fordulatszámának jelzőjeként használják. 
A fordulatszámmérő fő részei egy készenléti multivibrátor a T1 és T2 tranzisztoron, valamint egy Schmitt trigger a T5 és T6 tranzisztoron. A megszakítóból érkező bemeneti jel az R4C1 differenciáló láncba kerül (ez az azonos időtartamú impulzusok eléréséhez szükséges). A további jelképzést a multivibrátor végzi. A D1 dióda nem továbbítja a bemeneti jel negatív félhullámait a T2 tranzisztor bázisára. A multivibrátor által generált impulzusok a T3 tranzisztoron készült emitterkövetőn és egy R7C3 integráló áramkörön keresztül jutnak a Schmitt triggerhez. A T6 tranzisztor emitter áramköréhez csatlakoztatott L1 jelzőlámpa csak akkor világít, ha a motor fordulatszáma meghaladja az előre beállított értéket (az R8 változó ellenállás használatával).
A kész készüléket szabványos fordulatszámmérővel vagy hanggenerátorral lehet kalibrálni. Így például egy négyütemű négyhengeres motornál az 1500 ford./perc 60 Hz-es hanggenerátor frekvenciának felel meg, 3000 ford./perc - 100 Hz, 6000 ford./perc - 200 Hz stb.
A diagramon feltüntetett adatokkal rendelkező alkatrészek használatakor a fordulatszámmérő 500 és 10 000 ford./perc közötti sebességet tesz lehetővé. Áramfelvétel - 20 mA.
A BC107 tranzisztorok bármilyen betűindexű KT315-re cserélhetők. Bármely szilíciumdióda használható D1 diódaként. Germánium tranzisztorok és diódák használata nem javasolt a súlyos hőmérsékleti viszonyok miatt.
7. TÖBBFÁZISÚ MULTIVIBRATOROK
erősítési fokozatok és PIC-k hozzáadásával kapjuk meg.
Háromfázisú multivibrátor: 
Példa a http://www.votshema.ru/324-simmerichnyy-multivibrator.html webhelyről
A négyfázisú multivibrátor speciális intézkedéseket igényel a stabil működés érdekében: 
Példa a http://www.moyashkola.net/krugok/r_begog.htm webhelyről
8. MULTIVIBRATOROK LOGIKAI ELEMEKEN
A multivibrátor logikai elemek, például NAND segítségével is elkészíthető. Egy lehetséges opció diagramja például a következő: 
Az aktív elemek funkcióját itt 2I-NOT logikai elemek látják el (lásd a „CHICROCIRCUIT” cikkemet a „RADIO komponensek” oldalon), amelyeket inverterek kapcsolnak össze. A DD1.2 kimenet és a DD1.1 bemenet, valamint a DD1.1 kimenet és a DD1.2 bemenet közötti PIC-nek köszönhetően, amelyet a C1 és C2 kondenzátorok hoznak létre, a készülék gerjesztett és elektromos impulzusokat generál. Az impulzus ismétlési sebessége az R1 és R2 kondenzátorok és ellenállások értékétől függ. A kondenzátorok kapacitásának 1...5 µF-ra csökkentésével 500...1000 Hz hangfrekvenciát kapunk. A fejhallgatót egy 0,01...0,015 μF kapacitású kondenzátoron keresztül a multivibrátor egyik kimenetére kell csatlakoztatni.
Néha ugyanazt a multivibrátort így ábrázolják: 
A multivibrátor három logikai elemből készülhet: 
Minden elemet inverterek kapcsolnak be és sorba kapcsolnak. Az időzítési láncot C1 és R1 alkotja. Jelzőként egy izzólámpa használható. A frekvencia zökkenőmentes megváltoztatásához az R1 helyett 1,5 kOhm-os változó ellenállást kell beépíteni. 
Ha a kondenzátor kapacitása 1 µF, akkor az oszcillációs frekvencia hanggá válik.
Hogyan működik egy ilyen multivibrátor? Bekapcsolás után az egyik logikai elem elsőként felveszi az egyik lehetséges állapotot, és ezáltal befolyásolja a többi elem állapotát. Legyen ez a DD1.2 elem, amelyről kiderül, hogy egyetlen állapotban van. A DD1.1 és DD1.2 elemeken keresztül a kondenzátor azonnal feltöltődik, a DD1.1 elem pedig nulla állapotú. A DD1.3 elem ugyanabban az állapotban találja magát, mivel a bemenete logikai 1. Ez az állapot instabil, mert a DD1.3 kimenete logikai 0, és a kondenzátor az ellenálláson és a kimeneti fokozaton keresztül kisütni kezd. DD1.3 elem. A kisülés előrehaladtával a DD1.1 elem bemenetén a pozitív feszültség csökken. Amint egyenlővé válik a küszöbértékkel, ez az elem egyetlen állapotba, a DD1.2 elem pedig nulla állapotba vált. A kondenzátor töltése megkezdődik a DD1.3 elemen (kimenete most az 1-es logikai szinten), egy ellenálláson és a DD1.2 elemen keresztül. Hamarosan az első elem bemeneti feszültsége meghaladja a küszöbértéket, és minden elem ellentétes állapotba kapcsol. Így keletkeznek elektromos impulzusok a multivibrátor kimenetén - a DD1.3 elem inverz kimenetén.
A „három elemes” multivibrátor leegyszerűsíthető a DD1.3 eltávolításával: 
Az előzőhöz hasonlóan működik. Ezt a fajta multivibrátort használják leggyakrabban különféle rádióelektronikai eszközökben.
Logikai elemek felhasználásával várakozó multivibrátort is készíthet. Az előzőhöz hasonlóan ez is 2 logikai elemre épül. 
Az első DD1.1-et rendeltetésszerűen használják - 2I-NOT elemként. Az SB1 gomb triggerjel-érzékelőként működik. Az impulzusok jelzésére például LED-et használnak. Az impulzus időtartama növelhető a C1 kapacitás és az R1 ellenállás növelésével. Az R1 helyett bekapcsolhat egy körülbelül 2 kOhm (de legfeljebb 2,2 kOhm) ellenállású változó (hangoló) ellenállást az impulzus időtartamának bizonyos határokon belüli megváltoztatásához. De ha az ellenállás kisebb, mint 100 Ohm, a multivibrátor leáll.
Működési elve. A kezdeti pillanatban a DD1.1 elem alsó tűje nem kapcsolódik semmihez - logikai szintje 1. A 2I-NOT elemhez pedig ez elég ahhoz, hogy nulla állapotban legyen. A DD1.2 bemenet is logikai 0 szinten van, hiszen az elem bemeneti árama által az ellenálláson bekövetkező feszültségesés zárt állapotban tartja az elem bemeneti tranzisztorát. Ennek az elemnek a kimenetén a logikai 1 feszültség az első elemet nulla állapotban tartja. A gomb megnyomásakor az első elem bemenetére negatív polaritású trigger impulzus kerül, amely a DD1.1 elemet egyetlen állapotba kapcsolja. A kimenetén ebben a pillanatban fellépő pozitív feszültségugrás egy kondenzátoron keresztül a második elem bemeneteire kerül, és egyetlen állapotból nulla állapotba kapcsolja azt. Az elemeknek ez az állapota a trigger impulzus vége után is megmarad. Attól a pillanattól kezdve, hogy pozitív impulzus jelenik meg az első elem kimenetén, a kondenzátor töltődni kezd - ennek az elemnek a kimeneti fokozatán és egy ellenálláson keresztül. A töltés során az ellenálláson lévő feszültség csökken. Amint eléri a küszöböt, a második elem egy állapotba, az első pedig nulla állapotba kapcsol. A kondenzátor gyorsan kisül az első elem kimeneti fokozatán és a második vízfokozatán, és a készülék készenléti üzemmódban lesz.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a multivibrátor normál működéséhez a trigger impulzus időtartamának rövidebbnek kell lennie, mint a generált impulzus időtartama.
P.S. A "MULTIVIBRATOR" téma egy példa az elektromos rezgések tanulmányozásának kreatív megközelítésére egy iskolai fizika tanfolyamon. És nem csak. Az egyszerű áramkörök létrehozása, működésük modellezése, az elektromos mennyiségek megfigyelése és mérése messze túlmutat a hétköznapi iskolai fizika és számítástechnika keretein. A valódi eszközök létrehozása pedig teljesen megváltoztatja a fiatalok elképzelését arról, hogy mit és hogyan TANULNAK az iskolában (utálom a „TANÍTÁS” szót).
A multivibrátor (a latin I sokat oszcillál) egy nemlineáris eszköz, amely az állandó tápfeszültséget szinte négyszögletes impulzusok energiájává alakítja. A multivibrátor pozitív visszacsatolású erősítőn alapul.
Vannak önoszcilláló és készenléti multivibrátorok. Nézzük az első típust.
ábrán. Az 1. ábra egy erősítő általánosított áramkörét mutatja visszacsatolással.
Az áramkör tartalmaz egy k=Ke-ik komplex erősítési együtthatójú erősítőt, egy m átviteli együtthatójú OOS áramkört és egy B=e-i komplex átviteli együtthatójú PIC áramkört. A generátorok elméletéből ismert, hogy ahhoz, hogy bármilyen frekvencián oszcilláció történjen, szükséges, hogy a Bk>1 feltétel teljesüljön. Az impulzusos periodikus jel frekvenciák halmazát tartalmazza, amelyek vonalspektrumot alkotnak (lásd az 1. előadást). Hogy. Az impulzusok generálásához a Bk>1 feltételt nem egy frekvencián, hanem széles frekvenciasávon kell teljesíteni. Sőt, minél rövidebb az impulzus és minél rövidebb élekkel kell a jelet kapni, szélesebb frekvenciasáv esetén teljesíteni kell a Bk>1 feltételt. A fenti feltétel két részre oszlik:
amplitúdó egyensúlyi feltétel - a generátor teljes átviteli együtthatójának modulusának meg kell haladnia az 1-et széles frekvenciatartományban - K>1;
fázisegyensúly feltétel - a generátor zárt áramkörében az azonos frekvenciatartományban a rezgések teljes fáziseltolásának 2 - k + = 2n többszörösének kell lennie.
Minőségileg a feszültség hirtelen növekedésének folyamata a következőképpen megy végbe. Tegyük fel, hogy egy adott időpontban az ingadozások hatására a generátor bemenetén a feszültség egy kis u értékkel megnő. Mindkét generálási feltétel teljesülése következtében a készülék kimenetén egy feszültségnövekedés jelenik meg: uout = Vkuin >uin, amely a kezdeti uin-nel fázisban kerül a bemenetre. Ennek megfelelően ez a növekedés a kimeneti feszültség további növekedéséhez vezet. A feszültségnövekedés lavinaszerű folyamata széles frekvenciatartományban megy végbe.
Építési feladat gyakorlati séma Az impulzusgenerátor a =2 fáziskülönbségű kimeneti jel egy részét egy szélessávú erősítő bemenetére táplálja. Mivel egy rezisztív erősítő 1800-al eltolja a bemeneti feszültség fázisát, két sorba kapcsolt erősítő használatával kielégíthető a fázisegyensúly feltétele. Az amplitúdóegyensúly feltétele ebben az esetben így fog kinézni:
Az egyik lehetséges sémák, ezt a módszert megvalósítva, a 2. ábrán látható. Ez egy önoszcilláló multivibrátor áramköre kollektor-bázis csatlakozásokkal. Az áramkör két erősítő fokozatot használ. Az egyik erősítő kimenetét a C1 kondenzátor, az utóbbi kimenetét pedig a C2 kondenzátor az első bemenetéhez köti.
ábrán látható feszültségidőzítési diagramok (diagramok) segítségével minőségileg megvizsgáljuk a multivibrátor működését. 3.
Hagyja, hogy a multivibrátor t=t1 időpontban kapcsoljon át. A VT1 tranzisztor telítési módban, a VT2 pedig levágási módban van. Ettől a pillanattól kezdve megkezdődik a C1 és C2 kondenzátorok újratöltési folyamata. A t1 pillanatig a C2 kondenzátor teljesen lemerült, és a C1 az Ep tápfeszültségre volt feltöltve (a feltöltött kondenzátorok polaritása a 2. ábrán látható). A VT1 feloldása után megkezdi a töltést az Ep forrásból az Rk2 ellenálláson és a feloldott VT1 tranzisztor alján keresztül. A kondenzátor töltési állandóval majdnem az Ep tápfeszültségig van feltöltve
zar2 = С2Rк2
Mivel a C2 a nyitott VT1-en keresztül párhuzamosan csatlakozik a VT2-vel, töltési sebessége határozza meg az Uout2 kimeneti feszültség változásának sebességét. Feltételezve, hogy a töltési folyamat akkor fejeződött be, ha Uout2 = 0,9 Up, könnyen meghatározható az időtartam
t2-t1= С2Rк2ln102,3С2Rк2
A C2 töltésével egyidejűleg (t1 pillanattól kezdve) a C1 kondenzátor újratöltődik. A VT2 alapjára adott negatív feszültsége fenntartja ennek a tranzisztornak a kikapcsolt állapotát. A C1 kondenzátor a következő áramkörön keresztül töltődik fel: Ep, Rb2 ellenállás, C1, E-K nyitva VT1 tranzisztor. eset időállandóval
razr1 = C1Rb2
Mivel Rb >>Rk, akkor töltés<<разр. Следовательно, С2 успевает зарядиться до Еп пока VT2 еще закрыт. Процесс перезарядки С1 заканчивается в момент времени t5, когда UC1=0 и начинает открываться VT2 (для простоты считаем, что VT2 открывается при Uбє=0). Можно показать, что длительность перезаряда С1 равна:
t3-t1 = 0,7C1Rb2
A t3 időpontban megjelenik a VT2 kollektoráram, az Uke2 feszültség csökken, ami a VT1 zárásához és ennek megfelelően az Uke1 növekedéséhez vezet. Ezt a növekményes feszültséget a C1-en keresztül továbbítják a VT2 alapjához, ami a VT2 további nyitását vonja maga után. A tranzisztorok aktív módba kapcsolnak, lavinaszerű folyamat megy végbe, aminek következtében a multivibrátor újabb kvázi-stacionárius állapotba kerül: VT1 zárva, VT2 nyitva. A multivibrátor átfordulásának időtartama sokkal rövidebb, mint az összes többi tranziens folyamat, és nullával egyenlőnek tekinthető.
A t3 pillanattól a multivibrátorban a folyamatok a leírtakhoz hasonlóan mennek végbe, csak az áramköri elemek indexeit kell felcserélni.
Így az impulzusfront időtartamát a csatoló kondenzátor töltési folyamatai határozzák meg, és számszerűen egyenlő:
A kvázi stabil állapotban lévő multivibrátor időtartamát (impulzus és szünet időtartama) a csatolókondenzátor bázisellenálláson keresztüli kisütésének folyamata határozza meg, és számszerűen egyenlő:
Szimmetrikus multivibrátor áramkör esetén (Rk1 = Rk2 = Rk, Rb1 = Rb2 = Rb, C1 = C2 = C) az impulzus időtartama megegyezik a szünet időtartamával, és az impulzus ismétlési periódusa:
T = u + n = 1,4CRb
Az impulzus és a front időtartamának összehasonlításakor figyelembe kell venni, hogy Rb/Rk = h21e/s (modern tranzisztorok h21e értéke 100, s2). Következésképpen a felfutási idő mindig rövidebb, mint az impulzus időtartama.
A szimmetrikus multivibrátor kimeneti feszültség frekvenciája nem függ a tápfeszültségtől, és csak az áramköri paraméterek határozzák meg:
Az impulzusok időtartamának és ismétlési periódusának megváltoztatásához módosítani kell az Rb és C értékét. A lehetőségek azonban itt korlátozottak: az Rb változásának határait a nagyobb oldalon a fenntartás szükségessége korlátozza. nyitott tranzisztor, a kisebbik oldalon sekély telítéssel. A C értékét még kis határok között is nehéz simán változtatni.
Hogy megtaláljuk a kiutat a nehézségből, térjünk át a t3-t1 időszakra az ábrán. 2. Az ábrán látható, hogy a megadott időintervallum, és ebből következően az impulzus időtartama a kondenzátor közvetlen kisülésének meredekségének változtatásával állítható. Ez úgy érhető el, hogy az alapellenállásokat nem az áramforráshoz, hanem egy kiegészítő feszültségforráshoz (ECM) csatlakoztatjuk (lásd 4. ábra). Ekkor a kondenzátor nem Ep-re, hanem Ecm-re hajlamos újratölteni, és az exponenciális meredeksége az Ecm változásával megváltozik.
A vizsgált áramkörök által generált impulzusok felfutási ideje hosszú. Egyes esetekben ez az érték elfogadhatatlan. Az f lerövidítésére levágó kondenzátorokat vezetünk be az áramkörbe, amint az 5. ábrán látható. A C2 kondenzátor ebben az áramkörben nem Rz-n, hanem Rd-n keresztül töltődik. A VD2 dióda, miközben zárt marad, „levágja” a C2 feszültségét a kimenetről, és a kollektor feszültsége a tranzisztor zárásával szinte egyidejűleg nő.
A multivibrátorokban egy műveleti erősítő használható aktív elemként. ábra egy op-erősítőn alapuló önoszcilláló multivibrátor látható. 6.
Az op-erősítőt két operációs rendszer áramkör fedi: pozitív
és negatív
Xc/(Xc+R) = 1/(1+wRC).
Legyen a generátor bekapcsolva t0 időpontban. Az invertáló bemeneten a feszültség nulla, a nem invertáló bemeneten egyenlő valószínűséggel pozitív vagy negatív. Hogy konkrétak legyünk, vegyük a pozitívumot. A PIC miatt a kimeneten a lehetséges maximális feszültség jön létre - Uout m. Ennek a kimeneti feszültségnek a beállási idejét az op-amp frekvenciatulajdonságai határozzák meg, és nullára állítható. A t0 pillanattól kezdve a C kondenzátor =RC időállandóval lesz feltöltve. Amíg t1 Ud = U+ - U->0, és a műveleti erősítő kimenet pozitív Uoutm értéket tart fenn. t=t1-nél, amikor Ud = U+ - U- = 0, az erősítő kimeneti feszültsége - Uout m-re változtatja a polaritását. A t1 pillanat után a C kapacitás újratöltődik, az - Uout m szintre tartva. t2 pillanatig Ud = U+ - U-< 0, что обеспечивает квазиравновесное состояние системы, но уже с отрицательным выходным напряжением. Т.о. изменение знака Uвых происходит в моменты уравнивания входных напряжений на двух входах ОУ. Длительность квазиравновесного состояния системы определяется постоянной времени =RC, и период следования импульсов будет равен:
Т=2RCln(1+2R2/R1).
A 6. ábrán látható multivibrátort szimmetrikusnak nevezzük, mert a pozitív és negatív kimeneti feszültség ideje egyenlő.
Az aszimmetrikus multivibrátor előállításához az OOS ellenállását ki kell cserélni egy áramkörre, amint az az ábrán látható. 7. A pozitív és negatív impulzusok eltérő időtartamát különböző időállandók biztosítják a tartályok újratöltéséhez:
R"C, - = R"C.
Az op-amp multivibrátor könnyen átalakítható egyszeri vagy készenléti multivibrátorrá. Először az OOS áramkörben a C-vel párhuzamosan a VD1 diódát csatlakoztatjuk, ahogy az a 8. ábrán látható. A diódának köszönhetően az áramkörnek egy stabil állapota van, amikor a kimeneti feszültség negatív. Valóban, mert Uout = - Uout m, akkor a dióda nyitva van, és az invertáló bemenet feszültsége megközelítőleg nulla. Míg a feszültség a nem invertáló bemeneten az
U+ =- Uout m R2/(R1+R2)
és az áramkör stabil állapota megmarad. Egy impulzus generálásához egy VD2, C1 és R3 diódából álló trigger áramkört kell hozzáadni az áramkörhöz. A VD2 dióda zárt állapotban van, és csak a t0 időpontban a bemenetre érkező pozitív bemeneti impulzus nyithatja meg. A dióda nyitásakor az előjel megváltozik, és az áramkör pozitív feszültségű állapotba kerül a kimeneten. Uout = Uout m. Ezt követően a C1 kondenzátor töltődni kezd =RC időállandóval. A t1 időpontban a bemeneti feszültségek összehasonlításra kerülnek. U- = U+ = Uout m R2/(R1+R2) és =0. A következő pillanatban a differenciáljel negatív lesz, és az áramkör visszatér stabil állapotba. A diagramok az ábrán láthatók. 9.
A várakozó multivibrátorok diszkrét és logikai elemeket használó áramköreit használják.
A szóban forgó multivibrátor áramköre hasonló a korábban tárgyalthoz.
A multivibrátorok az oszcillátorok másik formája. Az oszcillátor egy elektronikus áramkör, amely képes fenntartani a váltakozó áramú jelet a kimenetén. Négyzetes, lineáris vagy impulzusjeleket generálhat. Az oszcillációhoz a generátornak két Barkhausen-feltételt kell teljesítenie:
A T hurok erősítésének valamivel nagyobbnak kell lennie, mint az egység.
A ciklus fáziseltolásának 0 fokosnak vagy 360 fokosnak kell lennie.
Mindkét feltétel teljesítéséhez az oszcillátornak rendelkeznie kell valamilyen erősítővel, és a kimenetének egy részét vissza kell generálni a bemenetre. Ha az erősítő erősítése egynél kisebb, az áramkör nem rezeg, ha pedig nagyobb egynél, akkor az áramkör túlterhelődik, és torz hullámformát produkál. Egy egyszerű generátor képes szinuszhullámot generálni, de négyszöghullámot nem. Négyszöghullám generálható multivibrátor segítségével.
A multivibrátor a generátor egy olyan formája, amelynek két fokozata van, aminek köszönhetően bármelyik állapotból kijuthatunk. Ez alapvetően két erősítő áramkör, amelyek regeneratív visszacsatolással vannak elrendezve. Ebben az esetben egyik tranzisztor sem vezet egyszerre. Egyszerre csak az egyik tranzisztor vezet, míg a másik kikapcsolt állapotban van. Egyes áramkörök bizonyos állapotokkal rendelkeznek; a gyors átmenetes állapotot kapcsolási folyamatoknak nevezzük, ahol az áram és a feszültség gyors változása következik be. Ezt a kapcsolást triggerelésnek nevezik. Ezért az áramkört belülről vagy kívülről is működtethetjük.
Az áramköröknek két állapota van.
Az egyik az állandósult állapot, amelyben az áramkör örökre kioldás nélkül marad.
A másik állapot instabil: ebben az állapotban az áramkör korlátozott ideig marad külső kioldás nélkül, és átvált egy másik állapotba. Ezért a multivibartorok használata két állapotú áramkörben történik, például időzítőkben és flip-flopokban.
Astabil multivibrátor tranzisztorral
Ez egy szabadon futó generátor, amely folyamatosan vált két instabil állapot között. Külső jel hiányában a tranzisztorok váltakozva kapcsolnak kikapcsolt állapotból telített állapotba a kommunikációs áramkörök RC időállandói által meghatározott frekvencián. Ha ezek az időállandók egyenlőek (R és C egyenlő), akkor 1/1,4 RC frekvenciájú négyszöghullám jön létre. Ezért egy stabil multivibrátort impulzusgenerátornak vagy négyszöghullám-generátornak neveznek. Minél nagyobb az R2 és R3 alapterhelés értéke az R1 és R4 kollektorterheléshez viszonyítva, annál nagyobb az áramerősítés és annál élesebb lesz a jel éle.
Az astabil multivibrátor működési elve a tranzisztor elektromos tulajdonságainak vagy jellemzőinek enyhe változása. Ez a különbség azt okozza, hogy az egyik tranzisztor gyorsabban kapcsol be, mint a másik, amikor először áram alá helyezik, ami oszcillációt okoz.
Diagram magyarázata
Egy stabil multivibrátor két, keresztben csatolt RC erősítőből áll.
Az áramkörnek két instabil állapota van
Ha V1 = ALACSONY és V2 = MAGAS, akkor Q1 BE és Q2 KI
Ha V1 = MAGAS és V2 = ALACSONY, Q1 KI. és Q2 BE.
Ebben az esetben R1 = R4, R2 = R3, R1 nagyobbnak kell lennie, mint R2
C1 = C2
Az áramkör első bekapcsolásakor egyik tranzisztor sem kapcsol be.
Mindkét tranzisztor alapfeszültsége növekedni kezd. Bármelyik tranzisztor először kapcsol be a tranzisztor adalékolási és elektromos jellemzőinek különbsége miatt.
Rizs. 1. ábra: Tranzisztoros astabil multivibrátor működésének vázlata
Nem tudjuk megmondani, hogy melyik tranzisztor vezet először, ezért feltételezzük, hogy Q1 vezet először, és Q2 ki van kapcsolva (C2 teljesen feltöltött).
Q1 vezet, Q2 pedig ki van kapcsolva, ezért VC1 = 0 V, mivel a földre irányuló összes áram a Q1 rövidzárlatának köszönhető, és VC2 = Vcc, mivel a VC2-n lévő összes feszültség leesik a TR2 szakadt áramkör miatt (a tápfeszültséggel egyenlő).
A VC2 nagy feszültsége miatt a C2 kondenzátor Q1-en keresztül R4-en keresztül, a C1 pedig R2-n keresztül Q1-en keresztül töltődik. A C1 töltéséhez szükséges idő (T1 = R2C1) hosszabb, mint a C2 töltéséhez szükséges idő (T2 = R4C2).
Mivel a jobb oldali C1 lemez a Q2 alapjához van csatlakoztatva és töltődik, ezért ez a lemez nagy potenciállal rendelkezik, és amikor a feszültség meghaladja a 0,65 V-ot, bekapcsolja a Q2-t.
Mivel a C2 teljesen fel van töltve, bal oldali lemezének feszültsége -Vcc vagy -5V, és a Q1 alapjához csatlakozik. Ezért kikapcsolja a Q2-t
TR Most a TR1 ki van kapcsolva, és a Q2 vezet, ezért VC1 = 5 V és VC2 = 0 V. A C1 bal lapja korábban -0,65 V-on volt, ami 5 V-ra kezd emelkedni, és a Q1 kollektorához csatlakozik. A C1 először 0-ról 0,65 V-ra kisüt, majd az R1-en keresztül Q2-ig kezd tölteni. Töltés közben a jobb oldali C1 lemez alacsony potenciálon van, ami kikapcsolja a Q2-t.
A C2 jobb oldali lemeze a Q2 kollektorához csatlakozik és +5 V-on van előre pozícionálva. Tehát a C2 először 5 V-ról 0 V-ra kisüt, majd az R3 ellenálláson keresztül kezd tölteni. A bal oldali C2 lemez nagy potenciálon van töltés közben, amely bekapcsolja a Q1-et, ha eléri a 0,65 V-ot.
Rizs. 2. ábra: Tranzisztoros astabil multivibrátor működésének vázlata
Most a Q1 folytat, a Q2 pedig ki van kapcsolva. A fenti szekvencia megismétlődik, és a tranzisztor mindkét kollektorán kapunk egy jelet, amely fázison kívül van egymással. Ahhoz, hogy a tranzisztor bármely kollektora tökéletes négyszöghullámot kapjon, vesszük mind a tranzisztor kollektor-ellenállását, mind az alapellenállást, azaz (R1 = R4), (R2 = R3), valamint a kondenzátor azonos értékét, amely szimmetrikussá teszi az áramkörünket. Emiatt az alacsony és a magas teljesítmény terhelhetősége ugyanaz, amely négyszöghullámot generál
Állandó A hullámforma időállandója a tranzisztor alapellenállásától és kollektorától függ. Időtartamát a következőképpen számíthatjuk ki: Időállandó = 0,693RC
A multivibrátor működési elve videón magyarázattal
Ebben a forrasztópáka TV-csatorna oktatóvideójában megmutatjuk, hogyan kapcsolódnak egymáshoz egy elektromos áramkör elemei, és megismerkedünk a benne zajló folyamatokkal. Az első áramkör, amely alapján a működési elvet figyelembe veszik, egy tranzisztorokat használó multivibrátor áramkör. Az áramkör két állapot egyikében lehet, és periodikusan átválthat egyikből a másikba.
A multivibrátor 2 állapotának elemzése.
Most csak annyit látunk, hogy két LED felváltva villog. Miért történik ez? Először fontoljuk meg első állapot.
Az első VT1 tranzisztor zárt, a második tranzisztor teljesen nyitott, és nem zavarja a kollektoráram áramlását. A tranzisztor ebben a pillanatban telítési módban van, ami csökkenti rajta a feszültségesést. Ezért a megfelelő LED teljes erővel világít. A C1 kondenzátor az első pillanatban lemerült, és az áram szabadon áthaladt a VT2 tranzisztor alapjához, teljesen kinyitva azt. De egy pillanat múlva a kondenzátor gyorsan töltődik a második tranzisztor bázisárammal az R1 ellenálláson keresztül. Miután teljesen feltöltődött (és mint tudod, a teljesen feltöltött kondenzátor nem engedi át az áramot), a VT2 tranzisztor ezért bezárul, és a LED kialszik.
A C1 kondenzátor feszültsége megegyezik az alapáram és az R2 ellenállás ellenállásának szorzatával. Menjünk vissza az időben. Amíg a VT2 tranzisztor nyitva volt, és a jobb oldali LED világított, a C2 kondenzátor, amelyet előzőleg az előző állapotban töltöttek fel, lassan kisülni kezd a nyitott VT2 tranzisztoron és az R3 ellenálláson keresztül. Amíg le nem merül, a VT1 alján a feszültség negatív lesz, ami teljesen kikapcsolja a tranzisztort. Az első LED nem világít. Kiderült, hogy mire a második LED kialszik, a C2 kondenzátornak van ideje lemerülni, és készen áll arra, hogy áramot adjon át az első VT1 tranzisztor alapjához. Mire a második LED már nem világít, az első LED világít.
A a második állapotban ugyanez történik, de éppen ellenkezőleg, a VT1 tranzisztor nyitva van, a VT2 zárva. Egy másik állapotba való átmenet akkor következik be, amikor a C2 kondenzátor lemerül, a rajta lévő feszültség csökken. Miután teljesen lemerült, az ellenkező irányba kezd tölteni. Amikor a VT1 tranzisztor bázis-emitter csomópontjában a feszültség eléri a nyitáshoz elegendő feszültséget, körülbelül 0,7 V-ot, ez a tranzisztor nyitni kezd, és az első LED kigyullad.
Nézzük újra a diagramot.
Az R1 és R4 ellenállásokon keresztül a kondenzátorok feltöltődnek, az R3 és R2 ellenálláson keresztül kisülés történik. Az R1 és R4 ellenállások korlátozzák az első és a második LED áramát. Nem csak a LED-ek fényereje függ az ellenállásuktól. Meghatározzák a kondenzátorok töltési idejét is. Az R1 és R4 ellenállása sokkal kisebb, mint az R2 és R3, így a kondenzátorok töltése gyorsabban megy végbe, mint a kisülésük. Egy multivibrátor téglalap alakú impulzusok előállítására szolgál, amelyeket eltávolítanak a tranzisztor kollektorából. Ebben az esetben a terhelés párhuzamosan csatlakozik az egyik R1 vagy R4 kollektor ellenálláshoz.
A grafikon az áramkör által generált téglalap alakú impulzusokat mutatja. Az egyik régiót pulzusfrontnak nevezzük. Az eleje lejtős, és minél hosszabb a kondenzátorok töltési ideje, annál nagyobb lesz ez a lejtés.
Ha egy multivibrátor azonos tranzisztorokat, azonos kapacitású kondenzátorokat használ, és ha az ellenállások szimmetrikus ellenállással rendelkeznek, akkor az ilyen multivibrátort szimmetrikusnak nevezzük. Az impulzus időtartama és a szünet időtartama azonos. És ha eltérések vannak a paraméterekben, akkor a multivibrátor aszimmetrikus lesz. Amikor a multivibrátort áramforráshoz csatlakoztatjuk, az első pillanatban mindkét kondenzátor lemerül, ami azt jelenti, hogy mindkét kondenzátor aljába áram fog folyni, és instabil működési mód jelenik meg, amelyben csak az egyik tranzisztornak kell kinyílnia. . Mivel ezeknek az áramköri elemeknek a névleges és paraméterei hibái vannak, az egyik tranzisztor először kinyílik, és a multivibrátor elindul.
Ha szimulálni szeretné ezt az áramkört a Multisim programban, akkor be kell állítania az R2 és R3 ellenállások értékeit úgy, hogy ellenállásaik legalább egy tized ohmmal eltérjenek. Ugyanezt tegye a kondenzátorok kapacitásával, különben a multivibrátor nem indul el. Ennek az áramkörnek a gyakorlati megvalósítása során azt javaslom, hogy 3-10 V feszültséget adjon, és most megtudhatja maguknak az elemek paramétereit. Feltéve, hogy a KT315 tranzisztort használják. Az R1 és R4 ellenállások nem befolyásolják az impulzusfrekvenciát. Esetünkben korlátozzák a LED áramát. Az R1 és R4 ellenállások ellenállása 300 Ohm-ról 1 kOhm-ra vehető. Az R2 és R3 ellenállások ellenállása 15 kOhm és 200 kOhm között van. A kondenzátor kapacitása 10 és 100 µF között van. Mutassunk be egy táblázatot az ellenállások és kapacitások értékeivel, amely a hozzávetőleges várható impulzusfrekvenciát mutatja. Vagyis 7 másodpercig tartó impulzus eléréséhez, azaz egy LED izzásának időtartama 7 másodperc, 100 kOhm ellenállású R2 és R3 ellenállást és 100 kapacitású kondenzátort kell használni. μF.
Következtetés.
Ennek az áramkörnek az időzítő elemei az R2, R3 ellenállások és a C1 és C2 kondenzátorok. Minél alacsonyabb a besorolásuk, annál gyakrabban kapcsolnak át a tranzisztorok, és annál gyakrabban villognak a LED-ek.
A multivibrátor nemcsak tranzisztorokon, hanem mikroáramkörökön is megvalósítható. Hagyja meg észrevételeit, ne felejtsen el feliratkozni a „Forrasztóvas TV” csatornára a YouTube-on, hogy ne maradjon le az új érdekes videókról.
Még egy érdekesség a rádióadóval kapcsolatban.
Multivibrátor
A „klasszikus” legegyszerűbb tranzisztoros multivibrátor sematikus diagramja
Multivibrátor- rövid frontú elektromos téglalap alakú rezgések relaxációs jelgenerátora. A kifejezést van der Pol holland fizikus javasolta, mivel a multivibrátor rezgésspektruma sok harmonikust tartalmaz - ellentétben a szinuszos oszcillációs generátorral ("monovibrátor").
Bistabil multivibrátor
A bistabil multivibrátor egyfajta készenléti multivibrátor, amelynek két stabil állapota van, amelyeket különböző kimeneti feszültségszintek jellemeznek. Ezeket az állapotokat általában a különböző bemenetekre adott jelek váltják, amint az az ábrán látható. 3. Ebben az esetben a bistabil multivibrátor egy RS típusú flip-flop. Egyes áramkörökben egyetlen bemenetet használnak a kapcsoláshoz, amelyre eltérő vagy azonos polaritású impulzusok kerülnek.
A trigger funkció ellátása mellett a bistabil multivibrátor külső jellel szinkronizált oszcillátorok építésére is szolgál. Az ilyen típusú bistabil multivibrátorokat a minimális tartózkodási idő az egyes állapotokban vagy a minimális rezgési periódus jellemzi. A multivibrátor állapotának megváltoztatása csak az utolsó kapcsolás óta eltelt bizonyos idő után lehetséges, és a szinkronizáló jel vételének pillanatában történik.
ábrán. A 4. ábra egy példát mutat egy szinkronizált oszcillátorra, amely szinkron D flip-flop felhasználásával készült. A multivibrátor akkor kapcsol, ha pozitív feszültségesés van a bemeneten (az impulzus széle mentén).
Ez a cikk egy olyan eszközt ír le, amelyet egyszerűen úgy terveztek, hogy egy kezdő rádióamatőr (villanyszerelő, elektronikai mérnök stb.) jobban megértse a kapcsolási rajzokat, és tapasztalatokat szerezzen az eszköz összeszerelése során. Bár lehetséges, hogy ez a legegyszerűbb multivibrátor, amelyet az alábbiakban ismertetünk, gyakorlati alkalmazásra is találhat. Nézzük a diagramot:
1. ábra - A legegyszerűbb multivibrátor egy relén
Amikor az áramkört áram alá helyezik, a kondenzátor az R1 ellenálláson keresztül töltődik, a K1.1 érintkezők nyitva vannak, amikor a kondenzátor egy bizonyos feszültségre fel van töltve, a relé működik, és az érintkezők záródnak, amikor az érintkezők zárva vannak, a kondenzátor ezeken az érintkezőkön és az R2 ellenálláson keresztül kisütni kezd, amikor a kondenzátort egy bizonyos feszültségre kisütik, az érintkezők kinyílnak, és a folyamat ciklikusan megismétlődik. Ez a multivibrátor azért működik, mert a relé üzemi árama nagyobb, mint a tartóáram. Az ellenállások ellenállása NEM változtatható tág határok között, és ez ennek az áramkörnek a hátránya. A tápegység ellenállása befolyásolja a frekvenciát, ezért ez a multivibrátor nem fog minden áramforrásról működni. A kondenzátor kapacitása növelhető, de az érintkezők zárásának gyakorisága csökken. Ha a relének van egy második érintkezőcsoportja, és nagy kapacitásértékeket használnak, akkor ez az áramkör használható az eszközök időszakos automatikus be- és kikapcsolására. Az összeszerelés folyamata az alábbi képeken látható:
R2 ellenállás csatlakoztatása
Kondenzátor csatlakoztatása
R1 ellenállás csatlakoztatása
Csatlakoztassa a relé érintkezőit a tekercséhez
Csatlakozó vezetékek az áramellátáshoz
Vásárolhat egy relét egy rádióalkatrész boltban, vagy beszerezheti régi, tönkrement berendezésekből. Például a hűtőszekrényekből származó táblákból kiforrasztott reléket:
Ha a relé érintkezői rosszak, kicsit megtisztíthatja őket.