대칭형 멀티바이브레이터, 계산 및 멀티바이브레이터 회로. 트랜지스터 기반 멀티바이브레이터. 작동 설명 유도 부하가 있는 비대칭 멀티바이브레이터

이 기사에서는 전도성이 다른 트랜지스터를 사용하는 비대칭 멀티바이브레이터인 하나의 회로를 기반으로 하는 여러 장치를 소개합니다.

이 회로를 비접촉식 장치로 사용하면 전구의 깜박이는 빛으로 장치를 조립할 수 있으며(그림 1 참조) 이를 자전거에 설치하여 방향등을 켜는 등 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 등대 모형, 신호등, 자동차 또는 선박 모형을 깜박이는 불빛으로 사용합니다.

트랜지스터 T1, T2에 조립된 비대칭 멀티바이브레이터의 부하는 전구 L1입니다. 펄스 반복률은 커패시터 C1과 저항 R1, R2의 커패시턴스 값에 의해 결정됩니다. 저항 R1은 최대 플래시 주파수를 제한하고 저항 R2는 주파수를 원활하게 변경하는 데 사용할 수 있습니다. 다이어그램에서 저항 R2 슬라이더의 상단 위치에 해당하는 최대 주파수부터 작업을 시작해야 합니다.

장치는 부하 시 3.5V를 생성하는 3336L 배터리로 구동되며 L1 전구는 2.5V의 전압에서만 사용됩니다. 다 타버릴까요? 아니요! 글로우 지속 시간은 매우 짧으며 스레드가 과열될 시간이 없습니다. 트랜지스터의 이득이 높은 경우 2.5V x 0.068A 전구 대신 3.5V x 0.16A 전구를 사용할 수 있습니다. MP35-MP38과 같은 트랜지스터는 트랜지스터 T1에 적합하고 MP39-MP42와 같은 트랜지스터는 적합합니다. T2에 적합합니다.

동일한 회로에 전구 대신 확성기를 설치하면 전자 메트로놈이라는 다른 장치를 얻을 수 있습니다. 음악을 가르치고, 물리적 실험 중에 시간을 유지하고, 사진을 인쇄하는 데 사용됩니다.

회로를 약간 변경하면 커패시터 C1의 커패시턴스를 줄이고 저항 R3을 도입하면 발전기의 펄스 지속 시간이 늘어납니다. 소리가 커집니다(그림 2).

이 장치는 집 벨, 모형 경적 또는 어린이용 페달카 역할을 할 수 있습니다. (후자의 경우 전압을 9V로 높여야 합니다.) 그리고 모스 부호를 가르치는 데에도 사용할 수 있습니다. 그런 다음에만 Kn1 버튼 대신 전신 키를 설치해야 합니다. 사운드 톤은 커패시터 C1과 저항 R2에 의해 선택됩니다. R3이 클수록 발전기 소리가 커집니다. 그러나 그 값이 1킬로옴보다 크면 발전기에서 진동이 발생하지 않을 수 있습니다.

생성기는 이전 회로와 동일한 트랜지스터를 사용하고 스피커로 코일 저항이 5~65Ω인 헤드폰 또는 헤드를 사용합니다.

전도성이 다른 트랜지스터를 사용하는 비대칭 멀티바이브레이터는 흥미로운 특성을 가지고 있습니다. 작동 중에 두 트랜지스터가 동시에 열리거나 잠겨 있습니다. 꺼진 트랜지스터가 소비하는 전류는 매우 작습니다. 이를 통해 습도 표시기와 같은 비전기적 양의 변화에 ​​대한 비용 효율적인 표시기를 생성할 수 있습니다. 이러한 표시기의 개략도가 그림 3에 나와 있습니다.

다이어그램에서 볼 수 있듯이 발전기는 전원에 지속적으로 연결되어 있지만 두 트랜지스터가 모두 잠겨 있기 때문에 작동하지 않습니다. 전류 소비와 저항 R4를 줄입니다. 습도 센서는 소켓 G1, G2에 연결됩니다(길이 1.5cm의 얇은 주석 와이어 2개). 건조 센서의 저항은 서로 3-5mm 떨어진 곳에 꿰매어 있습니다. 젖으면 떨어집니다. 트랜지스터가 열리고 발전기가 작동하기 시작합니다. 볼륨을 줄이려면 공급 전압이나 저항 R3의 값을 줄여야 합니다. 이 습도 표시기는 신생아를 돌볼 때 사용할 수 있습니다.

회로를 약간 확장하면 습도 표시기가 소리 신호와 동시에 빛을 발산합니다. 전구 L1이 켜지기 시작합니다. 이 경우 다이어그램 (그림 4)에서 볼 수 있듯이 전도성이 다른 트랜지스터에 두 개의 비대칭 멀티 바이브레이터가 발전기에 설치됩니다. 하나는 트랜지스터 T1, T2에 조립되고 소켓 G1, G2에 연결된 습도 센서로 제어됩니다. 이 멀티바이브레이터의 부하는 램프 L1입니다. 컬렉터 T2의 전압은 트랜지스터 T3, T4에 조립된 두 번째 멀티바이브레이터의 작동을 제어합니다. 오디오 주파수 생성기로 작동하며 스피커 Gr1이 출력에서 ​​켜집니다. 소리 신호를 보낼 필요가 없으면 두 번째 멀티바이브레이터를 끌 수 있습니다.

이 습도 표시기에 사용되는 트랜지스터, 램프 및 스피커는 이전 장치와 동일합니다.

트랜지스터 T1의 베이스 전류에 대해 전도성이 다른 트랜지스터에 대한 비대칭 멀티바이브레이터의 주파수 의존성을 사용하여 흥미로운 장치를 구축할 수 있습니다. 예를 들어, 사이렌 소리를 시뮬레이션하는 생성기입니다. 이러한 장치는 구급차, 소방차 또는 구조 보트 모델에 설치할 수 있습니다.

장치의 개략도는 그림 5에 나와 있습니다.

초기 위치에서는 Kn1 버튼이 열려 있습니다. 트랜지스터가 잠겨 있습니다. 발전기가 작동하지 않습니다. 버튼이 닫히면 커패시터 C2는 저항 R4를 통해 충전됩니다. 트랜지스터가 열리고 멀티바이브레이터가 작동하기 시작합니다. 커패시터 C2가 충전됨에 따라 트랜지스터 T1의 베이스 전류가 증가하고 멀티바이브레이터의 주파수가 증가합니다. 버튼이 열리면 모든 것이 역순으로 반복됩니다. 주기적으로 버튼을 닫았다 열면 사이렌 소리가 시뮬레이션됩니다. 소리의 상승 및 하강 속도는 저항 R4와 커패시터 C2에 의해 선택됩니다. 사이렌 소리는 저항 R3에 의해 설정되고, 음량은 저항 R5에 의해 설정됩니다. 트랜지스터와 스피커는 이전 장치와 동일하게 선택됩니다.

이 멀티바이브레이터는 전도성이 다른 트랜지스터를 사용한다는 점을 고려하면 교체를 통해 트랜지스터를 테스트하는 장치로 사용할 수 있습니다. 이러한 장치의 개략도는 그림 6에 나와 있습니다. 사운드 발생기의 회로는 기본으로 사용되지만 광 펄스 발생기도 똑같이 성공적으로 사용할 수 있습니다.

처음에는 Kn1 버튼을 닫아 장치의 작동을 확인하십시오. 전도성 유형에 따라 테스트 중인 트랜지스터를 소켓 G1 - G3 또는 G4-G6에 연결하십시오. 이 경우 스위치 P1 또는 P2를 사용하십시오. 버튼을 눌렀을 때 스피커에서 소리가 나면 트랜지스터가 작동하는 것입니다.

스위치 P1 및 P2로 두 개의 스위칭 접점이 있는 토글 스위치를 사용할 수 있습니다. 그림은 "제어" 위치에 있는 스위치를 보여줍니다. 이 장치는 3336L 배터리로 전원이 공급됩니다.

이 수업에서는 멀티바이브레이터와 그 응용이라는 다소 중요하고 인기 있는 주제를 다룰 것입니다. 자체 진동 대칭 및 비대칭 멀티바이브레이터가 사용되는 위치와 방법을 나열하려고 하면 책의 상당한 페이지가 필요할 것입니다. 아마도 그러한 발전기가 사용되지 않는 무선 공학, 전자, 자동화, 펄스 또는 컴퓨터 기술 분야는 없을 것입니다. 이 수업에서는 이러한 장치에 대한 이론적 정보를 제공하고 마지막에는 창의성과 관련하여 실제 사용에 대한 몇 가지 예를 제시할 것입니다.

자체 진동 멀티바이브레이터

멀티바이브레이터는 직사각형에 가까운 전기 진동을 생성하는 전자 장치입니다. 멀티바이브레이터에 의해 생성된 진동 스펙트럼에는 많은 고조파가 포함되어 있습니다. 전기 진동도 포함되지만 이름에 반영된 기본 주파수 진동의 배수는 "다중", "진동 진동"입니다.

(그림 1,a)에 표시된 회로를 고려해 봅시다. 당신은 인식합니까? 예, 이것은 헤드폰 출력을 갖춘 2단 3H 트랜지스터 증폭기의 회로입니다. 다이어그램의 점선으로 표시된 것처럼 이러한 증폭기의 출력이 입력에 연결되면 어떻게 됩니까? 그들 사이에 긍정적인 피드백이 발생하고 증폭기는 스스로 흥분하여 오디오 주파수 진동의 생성기가 되며 전화기에서는 저음의 소리가 들리게 됩니다. 이 현상은 수신기와 증폭기에서 활발하게 발생하지만 자동으로 작동하는 장치에서는 발생합니다. 그것은 유용한 것으로 밝혀졌습니다.

이제 (그림 1, b)를 살펴보십시오. 그것에는 동일한 증폭기의 다이어그램이 포함되어 있습니다. 긍정적 인 피드백 , (그림 1, a)에서와 같이 윤곽선 만 약간 변경됩니다. 이것이 바로 자가 진동 회로, 즉 자가 여자 멀티바이브레이터가 일반적으로 그려지는 방식입니다. 경험은 아마도 특정 전자 장치의 동작 본질을 이해하는 가장 좋은 방법일 것입니다. 당신은 이것을 두 번 이상 확신했습니다. 그리고 이제 이 범용 장치인 자동 기계의 작동을 더 잘 이해하기 위해 실험을 제안합니다. 저항과 커패시터에 대한 모든 데이터가 포함된 자체 발진 멀티바이브레이터의 개략도를 볼 수 있습니다(그림 2, a). 브레드보드에 올려보세요. 고주파 트랜지스터는 이미터 접합의 항복 전압이 매우 낮기 때문에 트랜지스터는 저주파(MP39 - MP42)여야 합니다. 전해 커패시터 C1 및 C2 - 유형 K50 - 6, K50 - 3 또는 정격 전압 10 - 12 V에 대한 수입 아날로그. 저항 저항은 다이어그램에 표시된 것과 최대 50%까지 다를 수 있습니다. 부하 저항 R1, R4와 기본 저항 R2, R3의 정격이 동일한 것이 중요합니다. 전원을 공급하려면 크로나 배터리나 전원 공급 장치를 사용하세요. 밀리암미터(PA)를 10~15mA 전류의 트랜지스터 중 하나의 컬렉터 회로에 연결하고, 고저항 DC 전압계(PU)를 동일한 트랜지스터의 이미터-컬렉터 섹션에 연결하여 최대 전압 설치를 점검하고 특히 전해 스위칭 커패시터의 극성을 주의 깊게 확인한 후 멀티바이브레이터에 전원을 연결합니다. 측정 장비는 무엇을 보여줍니까? 밀리암미터 - 트랜지스터 컬렉터 회로의 전류가 8 - 10mA로 급격히 증가한 다음 거의 0으로 급격히 감소합니다. 반대로 전압계는 거의 0으로 감소하거나 전원 전압, 즉 컬렉터 전압으로 증가합니다. 이 측정값은 무엇을 나타냅니까? 멀티바이브레이터의 이 암에 있는 트랜지스터가 스위칭 모드에서 작동한다는 사실입니다. 가장 높은 콜렉터 전류와 동시에 가장 낮은 콜렉터 전압은 개방 상태에 해당하고, 가장 낮은 전류와 가장 높은 콜렉터 전압은 트랜지스터의 폐쇄 상태에 해당합니다. 멀티바이브레이터의 두 번째 팔에 있는 트랜지스터는 정확히 같은 방식으로 작동하지만, 그들이 말하는 것처럼 180° 위상 변이 : 트랜지스터 중 하나가 열리면 다른 하나는 닫힙니다. 멀티바이브레이터의 두 번째 암에 있는 트랜지스터의 컬렉터 회로에 동일한 밀리암미터를 연결하면 이를 쉽게 확인할 수 있습니다. 측정 장비의 화살표는 영점 눈금 표시에서 교대로 벗어납니다. 이제 초침이 달린 시계를 사용하여 트랜지스터가 열림에서 닫힘으로 전환되는 횟수를 분당 몇 번이나 세어보세요. 약 15~20회 이는 멀티바이브레이터가 분당 생성하는 전기 진동 횟수입니다. 따라서 한 진동의 주기는 3~4초입니다. 밀리암페어 바늘을 계속 모니터링하면서 이러한 변동을 그래픽으로 묘사해 보십시오. 가로 세로축에 트랜지스터가 열린 상태와 닫힌 상태에 있을 때의 시간 간격을 특정 규모로 플롯하고, 세로축에 이러한 상태에 해당하는 콜렉터 전류를 플롯합니다. 그림 1에 표시된 것과 거의 동일한 그래프를 얻을 수 있습니다. 2, ㄴ.

이는 우리가 다음과 같이 가정할 수 있음을 의미합니다. 멀티바이브레이터는 직사각형 전기 진동을 생성합니다. 멀티바이브레이터 신호에서는 어떤 출력을 가져오든 관계없이 전류 펄스를 구별하고 그 사이의 일시 중지가 가능합니다. 하나의 전류 (또는 전압) 펄스가 나타나는 순간부터 동일한 극성의 다음 펄스가 나타나는 순간까지의 시간 간격을 일반적으로 펄스 반복 기간 T라고하며 일시 정지 기간이있는 펄스 사이의 시간 Tn - 지속 시간 Tn이 펄스 사이의 일시 중지와 동일한 펄스를 생성하는 멀티바이브레이터를 대칭이라고 합니다.따라서 귀하가 조립한 숙련된 멀티바이브레이터는 대칭. 커패시터 C1 및 C2를 10 - 15μF 용량의 다른 커패시터로 교체하십시오. 멀티바이브레이터는 대칭을 유지했지만 생성된 진동 주파수는 분당 3~4배 증가하여 분당 60~80회, 즉 약 1Hz로 증가했습니다. 측정 장비의 화살표는 트랜지스터 회로의 전류 및 전압 변화를 따라갈 시간이 거의 없습니다. 그리고 커패시터 C1과 C2를 0.01 - 0.05μF의 종이 용량으로 교체한다면? 이제 측정기의 화살표는 어떻게 작동할까요? 저울의 영점에서 벗어난 그들은 가만히 서 있습니다. 어쩌면 세대가 중단되었을까요? 아니요! 멀티바이브레이터의 진동 주파수가 수백 헤르츠로 증가한 것뿐입니다. 이는 DC 장치가 더 이상 감지할 수 없는 오디오 주파수 범위의 진동입니다. 0.01 - 0.05μF 용량의 커패시터를 통해 멀티바이브레이터 출력에 연결된 주파수 측정기 또는 헤드폰을 사용하거나 부하 저항 대신 트랜지스터의 콜렉터 회로에 직접 연결하여 감지할 수 있습니다. 휴대폰에서는 낮은 음조의 소리가 들립니다. 멀티바이브레이터의 작동 원리는 무엇입니까? 그림의 다이어그램으로 돌아가 보겠습니다. 2, 에이. 전원이 켜지는 순간 멀티바이브레이터의 양쪽 암에 있는 트랜지스터가 열립니다. 해당 저항 R2 및 R3을 통해 음의 바이어스 전압이 베이스에 적용되기 때문입니다. 동시에 커플 링 커패시터가 충전되기 시작합니다. C1 - 트랜지스터 V2와 저항 R1의 이미 터 접합을 통해; C2 - 트랜지스터 V1과 저항 R4의 이미 터 접합을 통해. 전원의 전압 분배기인 이러한 커패시터 충전 회로는 트랜지스터 베이스에서(이미터에 비해) 점점 더 음의 전압을 생성하여 트랜지스터를 점점 더 많이 개방하는 경향이 있습니다. 트랜지스터를 켜면 콜렉터의 음전압이 감소하고, 이로 인해 다른 트랜지스터 베이스의 음전압도 감소하여 트랜지스터가 꺼집니다. 이 프로세스는 두 트랜지스터에서 동시에 발생하지만 예를 들어 저항과 커패시터의 전류 전달 계수 h21e 정격의 차이로 인해 더 높은 양의 전압이 있는 경우 그 중 하나만 닫힙니다. 두 번째 트랜지스터는 열려 있습니다. 그러나 트랜지스터의 이러한 상태는 회로의 전기적 과정이 계속되기 때문에 불안정합니다. 전원을 켠 후 얼마 후에 트랜지스터 V2가 닫히고 트랜지스터 V1이 열린 것으로 나타났다고 가정해 보겠습니다. 이 순간부터 커패시터 C1은 현재 이미터-컬렉터 부분의 저항이 낮은 개방형 트랜지스터 V1과 저항 R2를 통해 방전되기 시작합니다. 커패시터 C1이 방전됨에 따라 닫힌 트랜지스터 V2의 베이스에서 양의 전압이 감소합니다. 커패시터가 완전히 방전되고 트랜지스터 V2 베이스의 전압이 0에 가까워지자마자 현재 개방된 트랜지스터의 컬렉터 회로에 전류가 나타나 트랜지스터 V1 베이스의 커패시터 C2를 통해 작용하여 네거티브 전압을 낮춥니다. 그것에 전압. 결과적으로, 트랜지스터 V1을 통해 흐르는 전류는 감소하기 시작하고, 반대로 트랜지스터 V2를 통해 증가합니다. 이로 인해 트랜지스터 V1이 꺼지고 트랜지스터 V2가 열립니다. 이제 커패시터 C2가 방전되기 시작하지만 개방형 트랜지스터 V2와 저항 R3을 통해 궁극적으로 첫 번째 트랜지스터가 열리고 두 번째 트랜지스터가 닫히게 됩니다. 트랜지스터는 항상 상호 작용하여 멀티바이브레이터가 전기 진동을 생성하게 합니다. 멀티바이브레이터의 발진 주파수는 이미 확인한 커플링 커패시터의 커패시턴스와 지금 확인할 수 있는 베이스 저항의 저항에 따라 달라집니다. 예를 들어, 기본 저항 R2 및 R3을 고저항 저항으로 교체해 보십시오. 멀티바이브레이터의 진동 주파수는 감소합니다. 반대로 저항이 낮으면 발진 주파수가 증가합니다. 또 다른 실험 : 전원의 음극 도체에서 저항 R2 및 R3의 상단 (다이어그램에 따라) 단자를 분리하고 함께 연결한 다음 이들과 음극 도체 사이에 저항이 30 인 가변 저항을 켭니다. 가변 저항으로 50kOhm. 가변 저항의 축을 돌리면 상당히 넓은 범위 내에서 멀티바이브레이터의 발진 주파수를 변경할 수 있습니다. 대칭형 멀티바이브레이터의 대략적인 발진 주파수는 다음의 단순화된 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다: F = 700/(RC), 여기서 f는 주파수(Hz), R은 기본 저항의 저항(킬로옴), C는 커패시턴스 마이크로패럿 단위의 커플링 커패시터. 이 단순화된 공식을 사용하여 멀티바이브레이터가 생성한 진동 주파수를 계산하세요. 실험용 멀티바이브레이터의 저항과 커패시터의 초기 데이터로 돌아가 보겠습니다(그림 2, a의 다이어그램에 따름). 커패시터 C2를 2 - 3μF 용량의 커패시터로 교체하고 밀리암미터를 트랜지스터 V2의 컬렉터 회로에 연결하고 화살표를 따라 멀티바이브레이터에 의해 생성된 전류 변동을 그래픽으로 묘사합니다. 이제 트랜지스터 V2의 컬렉터 회로의 전류는 이전보다 더 짧은 펄스로 나타납니다(그림 2, c). Th 펄스의 지속 시간은 커패시터 C2의 커패시턴스가 이전 용량에 비해 감소했기 때문에 Th 펄스 사이의 일시 중지보다 거의 동일한 횟수입니다. 이제 동일한(또는 유사한) 밀리암페어를 트랜지스터 V1의 컬렉터 회로에 연결합니다. 측정 장치는 무엇을 보여줍니까? 또한 전류 펄스이지만 지속 시간은 펄스 사이의 일시 중지보다 훨씬 깁니다 (그림 2, d). 무슨 일이에요? 커패시터 C2의 커패시턴스를 줄임으로써 멀티바이브레이터 암의 대칭이 깨졌습니다. 비대칭 . 그러므로 그것에 의해 생성된 진동은 비대칭 : 트랜지스터 V1의 컬렉터 회로에서 전류는 상대적으로 긴 펄스로 나타나고 트랜지스터 V2의 컬렉터 회로에서는 짧은 펄스로 나타납니다. 이러한 멀티바이브레이터의 출력 1에서는 짧은 전압 펄스를 제거할 수 있고, 출력 2에서는 긴 전압 펄스를 제거할 수 있습니다. 일시적으로 커패시터 C1과 C2를 교환합니다. 이제 짧은 전압 펄스는 출력 1에 있고 긴 전압 펄스는 출력 2에 있습니다. 이 버전의 멀티바이브레이터가 생성하는 분당 전기 펄스 수를 초침으로 계산해 보세요. 약 80. 용량이 20~30μF인 두 번째 전해 콘덴서를 병렬로 연결하여 콘덴서 C1의 용량을 늘립니다. 펄스 반복률이 감소합니다. 반대로 이 커패시터의 커패시턴스가 감소하면 어떻게 될까요? 펄스 반복률이 증가해야 합니다. 그러나 펄스 반복 속도를 조절하는 또 다른 방법은 저항 R2의 저항을 변경하여 이 저항의 저항을 감소시키는 것입니다(3 - 5 kOhm 이상, 그렇지 않으면 트랜지스터 V2가 항상 열려 있음). 자체 진동 과정이 중단됨) 펄스 반복 주파수는 증가해야 하며 저항이 증가하면 반대로 감소합니다. 경험적으로 확인해 보세요. 이것이 사실인가요? 분당 펄스 수가 정확히 60이 되는 값의 저항기를 선택하십시오. 밀리암페어 바늘은 1Hz의 주파수로 진동합니다. 이 경우 멀티바이브레이터는 초를 계산하는 전자 시계 메커니즘처럼 됩니다.

멀티바이브레이터 대기 중

이러한 멀티바이브레이터는 트리거링 신호가 자체 발진 멀티바이브레이터와 같은 다른 소스의 입력에 적용될 때 전류(또는 전압) 펄스를 생성합니다. 이 단원에서 이미 실험을 수행한(그림 2a의 다이어그램에 따라) 자체 발진 멀티바이브레이터를 대기 멀티바이브레이터로 바꾸려면 다음을 수행해야 합니다. 커패시터 C2를 제거하고 대신 저항이 10 - 15 kOhm인 트랜지스터 V2의 콜렉터와 트랜지스터 V1의 베이스 사이의 저항(그림 3 - R3); 트랜지스터 V1의 베이스와 접지된 도체 사이에 직렬 연결된 요소 332(G1 또는 기타 정전압 소스)와 저항이 4.7 - 5.1kOhm(R5)인 저항기를 연결하되 요소의 양극이 베이스에 연결됩니다(R5를 통해). 1~5,000pF 용량의 커패시터(그림 3 - C2)를 트랜지스터 V1의 기본 회로에 연결합니다. 두 번째 출력은 입력 제어 신호의 접점 역할을 합니다. 이러한 멀티바이브레이터의 트랜지스터 V1의 초기 상태는 닫혀 있고, 트랜지스터 V2는 열려 있습니다. 확인 - 이것이 사실인가요? 닫힌 트랜지스터의 컬렉터 전압은 전원 전압에 가까워야하고 열린 트랜지스터의 컬렉터 전압은 0.2-0.3V를 초과해서는 안됩니다. 그런 다음 10-15mA 전류로 밀리암페어를 켜십시오. 트랜지스터 V1의 컬렉터 회로에 연결하고 화살표를 관찰하면서 문자 그대로 잠시 동안 Uin 접점과 접지된 도체 사이에 직렬로 연결된 하나 또는 두 개의 332 요소(GB1 다이어그램에서) 또는 3336L 배터리를 연결합니다. 혼동하지 마십시오. 이 외부 전기 신호의 음극은 Uin 접점에 연결되어야 합니다. 이 경우 밀리암페어 바늘은 즉시 트랜지스터 컬렉터 회로의 최고 전류 값으로 벗어나고 잠시 동안 정지한 다음 원래 위치로 돌아가 다음 신호를 기다려야 합니다. 이 실험을 여러 번 반복합니다. 각 신호에 대해 밀리암미터는 트랜지스터 V1의 콜렉터 전류가 즉시 8~10mA로 증가하고 일정 시간이 지나면 즉시 거의 0으로 감소하는 것을 보여줍니다. 이는 멀티바이브레이터에 의해 생성된 단일 전류 펄스입니다. 그리고 GB1 배터리를 Uin 단자에 더 오래 연결해 놓으면 됩니다. 이전 실험과 동일한 일이 발생합니다. 멀티바이브레이터의 출력에는 단 하나의 펄스만 나타납니다.

그리고 또 하나의 실험: 손에 금속 물체를 들고 트랜지스터 V1의 베이스 단자를 터치합니다. 아마도이 경우 대기중인 멀티 바이브레이터는 신체의 정전기 전하로 인해 작동합니다. 동일한 실험을 반복하되 밀리암미터를 트랜지스터 V2의 컬렉터 회로에 연결합니다. 제어 신호가 적용되면 이 트랜지스터의 컬렉터 전류는 거의 0으로 급격하게 감소한 다음 개방형 트랜지스터 전류 값까지 급격하게 증가해야 합니다. 이것은 전류 펄스이기도 하지만 음의 극성을 가집니다. 대기 중인 멀티바이브레이터의 작동 원리는 무엇입니까? 이러한 멀티바이브레이터에서 트랜지스터 V2의 콜렉터와 트랜지스터 V1의 베이스 사이의 연결은 자체 발진처럼 용량성이 아니라 저항기 R3을 통해 저항성입니다.이를 개방하는 음의 바이어스 전압은 저항 R2를 통해 트랜지스터 V2의 베이스에 공급됩니다. 트랜지스터 V1은 베이스에 있는 요소 G1의 양의 전압에 의해 안정적으로 닫힙니다. 이 트랜지스터 상태는 매우 안정적입니다. 일정 시간 동안 이 상태를 유지할 수 있습니다. 그러나 트랜지스터 V1의 베이스에는 음의 극성의 전압 펄스가 나타났습니다. 이 순간부터 트랜지스터는 불안정한 상태가 됩니다. 입력 신호의 영향으로 트랜지스터 V1이 열리고 커패시터 C1을 통한 콜렉터의 전압 변화로 인해 트랜지스터 V2가 닫힙니다. 트랜지스터는 커패시터 C1이 방전될 때까지 이 상태를 유지합니다(저항 R2 및 개방형 트랜지스터 V1을 통해, 이때 저항은 낮음). 커패시터가 방전되자마자 트랜지스터 V2가 즉시 열리고 트랜지스터 V1이 닫힙니다. 이 순간부터 멀티바이브레이터는 다시 원래의 안정적인 대기 모드로 전환됩니다. 따라서, 대기 중인 멀티바이브레이터는 하나의 안정 상태와 하나의 불안정한 상태를 갖습니다. . 불안정한 상태에서는 하나를 생성합니다. 사각 펄스 전류 (전압), 지속 시간은 커패시터 C1의 커패시턴스에 따라 달라집니다. 이 커패시터의 커패시턴스가 클수록 펄스 지속 시간이 길어집니다. 예를 들어, 50μF의 커패시터 용량을 사용하면 멀티바이브레이터는 약 1.5초 동안 지속되는 전류 펄스를 생성하고 150μF 용량의 커패시터를 사용하면 3배 더 많은 전류를 생성합니다. 추가 커패시터를 통해 출력 1에서 양의 전압 펄스를 제거하고 출력 2에서 음의 전압 펄스를 제거할 수 있습니다. 멀티바이브레이터가 대기 모드에서 나올 수 있는 트랜지스터 V1의 베이스에 음의 전압 펄스를 적용해야만 합니까? 아니, 뿐만이 아니다. 이는 또한 양극성 전압 펄스를 트랜지스터 V2의 베이스에 적용함으로써 수행될 수 있습니다. 따라서 여러분이 해야 할 일은 커패시터 C1의 커패시턴스가 펄스 지속 시간과 양의 전압 펄스로 대기 멀티바이브레이터를 제어하는 ​​능력에 어떻게 영향을 미치는지 실험적으로 확인하는 것입니다. 대기 멀티바이브레이터를 실제로 어떻게 사용할 수 있나요? 다르게. 예를 들어 정현파 전압을 동일한 주파수의 직사각형 전압(또는 전류) 펄스로 변환하거나 대기 중인 멀티바이브레이터의 입력에 단기 전기 신호를 적용하여 일정 시간 동안 다른 장치를 켜는 것입니다. 또 어떻게? 생각하다!

발전기 및 전자 스위치의 멀티바이브레이터

전자 통화.멀티바이브레이터는 일반 전기 벨을 대체하여 아파트 벨에 사용할 수 있습니다. (그림 4)에 표시된 다이어그램에 따라 조립할 수 있습니다. 트랜지스터 V1과 V2는 대칭형 멀티바이브레이터에서 작동하여 약 1000Hz의 주파수로 진동을 생성하고 트랜지스터 V3은 이러한 진동을 위해 전력 증폭기에서 작동합니다. 증폭된 진동은 다이나믹 헤드 B1에 의해 소리 진동으로 변환됩니다. 전화를 걸기 위해 가입자 스피커를 사용하는 경우 전환 변압기의 1차 권선을 트랜지스터 V3의 컬렉터 회로에 연결하면 케이스에 보드에 장착된 모든 벨 전자 장치가 들어갑니다. 배터리도 거기에 위치합니다.

복도에 전자 벨을 설치하고 두 개의 전선을 S1 버튼에 연결할 수 있습니다. 버튼을 누르면 다이나믹 헤드에 소리가 나옵니다. 링 신호가 울릴 때만 장치에 전원이 공급되므로 직렬로 연결된 3336L 배터리 2개 또는 "크로나"는 몇 달 동안 링 작동을 지속합니다. 커패시터 C1 및 C2를 다른 용량의 커패시터로 교체하여 원하는 사운드 톤을 설정하십시오. 동일한 회로에 따라 조립된 멀티바이브레이터를 사용하여 전신 알파벳인 모스 부호를 듣는 방법을 학습하고 훈련할 수 있습니다. 이 경우 버튼을 전신키로 교체하기만 하면 됩니다.

전자 스위치.(그림 5)에 표시된 이 장치는 교류 네트워크로 구동되는 두 개의 크리스마스 트리 화환을 전환하는 데 사용할 수 있습니다. 전자 스위치 자체는 직렬로 연결된 두 개의 3336L 배터리 또는 출력에서 ​​9~12V의 일정한 전압을 제공하는 정류기에서 전원을 공급받을 수 있습니다.

스위치 회로는 전자 벨 회로와 매우 유사합니다. 그러나 스위치의 커패시터 C1 및 C2의 커패시턴스는 유사한 벨 커패시터의 커패시턴스보다 몇 배 더 큽니다. 트랜지스터 V1 및 V2가 작동하는 스위치 멀티바이브레이터는 약 0.4Hz의 주파수로 진동을 생성하고 전력 증폭기(트랜지스터 V3)의 부하는 전자기 릴레이 K1의 권선입니다. 릴레이에는 스위칭을 위해 작동하는 한 쌍의 접촉판이 있습니다. 예를 들어 RES-10 계전기(여권 RS4.524.302) 또는 20~50mA 전류에서 6~8V 전압으로 안정적으로 작동하는 다른 전자기 계전기가 적합합니다. 전원을 켜면 멀티바이브레이터의 트랜지스터 V1과 V2가 교대로 열리고 닫히면서 구형파 신호가 생성된다. 트랜지스터 V2가 켜지면 저항 R4와 이 트랜지스터를 통해 음의 공급 전압이 트랜지스터 V3의 베이스에 적용되어 포화 상태가 됩니다. 이 경우 트랜지스터 V3의 이미 터-컬렉터 섹션의 저항은 수 옴으로 감소하고 전원의 거의 전체 전압이 릴레이 K1의 권선에 적용됩니다. 릴레이가 트리거되고 해당 접점이 화환 중 하나를 연결합니다. 네트워크. 트랜지스터 V2가 닫히면 트랜지스터 V3의 베이스에 대한 전원 공급 회로가 차단되고 릴레이 권선을 통해 전류가 흐르지 않습니다. 이때 릴레이는 앵커와 접점을 해제하고 전환하여 두 번째 크리스마스 트리 화환을 네트워크에 연결합니다. 화환의 전환 시간을 변경하려면 커패시터 C1 및 C2를 다른 용량의 커패시터로 교체하십시오. 저항 R2 및 R3의 데이터를 동일하게 유지하십시오. 그렇지 않으면 트랜지스터의 DC 작동 모드가 중단됩니다. 트랜지스터 V3의 증폭기와 유사한 전력 증폭기도 멀티바이브레이터의 트랜지스터 V1의 이미터 회로에 포함될 수 있습니다. 이 경우 전자기 계전기(직접 만든 계전기 포함)에는 스위칭 접점 그룹이 없을 수 있지만 일반적으로 열리거나 닫힐 수 있습니다. 멀티바이브레이터 암 중 하나의 릴레이 접점은 한 화환의 전원 회로를 주기적으로 닫았다가 열며, 멀티바이브레이터의 다른 암의 릴레이 접점은 두 번째 화환의 전원 회로를 주기적으로 엽니다. 전자 스위치는 getinax 또는 기타 절연 재료로 만든 보드에 장착할 수 있으며 배터리와 함께 합판 상자에 넣을 수 있습니다. 작동 중에 스위치는 30mA 이하의 전류를 소비하므로 3336L 또는 크로나 배터리 2개의 에너지는 설날 전체에 충분합니다. 유사한 스위치를 다른 목적으로 사용할 수 있습니다. 예를 들어 마스크와 어트랙션을 밝히는 데 사용됩니다. 합판을 잘라서 칠한 동화 "장화 신은 고양이"의 영웅 조각상을 상상해보십시오. 투명한 눈 뒤에는 전자 스위치로 전환되는 손전등의 전구가 있으며 그림 자체에는 버튼이 있습니다. 버튼을 누르자마자 고양이가 즉시 윙크를 하기 시작합니다. 등대 모델과 같은 일부 모델에 전기를 공급하기 위해 스위치를 사용할 수는 없나요? 이 경우 전력 증폭기 트랜지스터의 컬렉터 회로에는 전자기 릴레이 대신 작은 필라멘트 전류를 위해 설계된 소형 백열 전구를 포함시켜 비콘의 깜박임을 모방할 수 있습니다. 이러한 스위치에 토글 스위치가 추가되어 출력 트랜지스터의 컬렉터 회로에서 두 개의 전구를 교대로 켤 수 있으면 자전거의 방향 표시기가 될 수 있습니다.

메트로놈- 이것은 소리 신호를 사용하여 1초 미만의 정확도로 동일한 시간을 계산할 수 있는 일종의 시계입니다. 예를 들어, 이러한 장치는 전신 알파벳을 사용하여 신호를 전송하는 첫 번째 훈련 중에 음악적 능력을 가르칠 때 재치를 개발하는 데 사용됩니다. (그림 6)에서 이러한 장치 중 하나의 다이어그램을 볼 수 있습니다.

이것은 또한 멀티바이브레이터이지만 비대칭입니다. 이 멀티바이브레이터는 V1 - n - p - n(MP35 - MP38), V2 - p - n - p(MP39 - MP42) 등 다양한 구조의 트랜지스터를 사용합니다. 이를 통해 멀티바이브레이터의 전체 부품 수를 줄일 수 있었습니다. 작동 원리는 동일하게 유지됩니다. 2단 3CH 증폭기의 출력과 입력 사이의 포지티브 피드백으로 인해 생성이 발생합니다. 통신은 전해 콘덴서 C1에 의해 수행됩니다. 멀티바이브레이터의 부하는 저항이 4~10Ω인 보이스 코일(예: 0.1GD - 6, 1GD - 8(또는 전화 캡슐))이 있는 소형 다이나믹 헤드 B1입니다. 단기 전류 펄스. 펄스 반복률은 가변 저항 R1을 통해 분당 약 20~300펄스로 조정할 수 있습니다. 저항 R2는 저항 R1의 슬라이더가 생성된 발진의 최고 주파수에 해당하는 가장 낮은(회로에 따라) 위치에 있을 때 첫 번째 트랜지스터의 베이스 전류를 제한합니다. 메트로놈은 3336L 배터리 1개 또는 직렬로 연결된 332 셀 3개로 전원을 공급받을 수 있습니다. 배터리에서 소비하는 전류는 10mA를 초과하지 않습니다. 가변 저항 R1에는 기계식 메트로놈에 따라 눈금이 조정되어 있어야 합니다. 이를 사용하면 저항 손잡이를 돌리기만 하면 메트로놈 사운드 신호의 원하는 주파수를 설정할 수 있습니다.

실무

실제 작업을 위해서는 강의 그림에 제시된 멀티바이브레이터 회로를 조립하는 것이 좋습니다. 이는 멀티바이브레이터의 작동 원리를 이해하는 데 도움이 됩니다. 다음으로, 초인종으로 사용할 수 있는 멀티바이브레이터 기반의 매우 흥미롭고 유용한 "전자 나이팅게일 시뮬레이터"를 조립할 것을 제안합니다. 회로는 매우 간단하고 안정적이며 설치 및 서비스 가능한 무선 요소 사용에 오류가 없으면 즉시 작동합니다. 저는 지금까지 18년 동안 초인종으로 사용해 왔습니다. 나도 당신처럼 초보 라디오 아마추어였을 때 수집했다고 추측하기 어렵지 않습니다.

멀티바이브레이터는 자체 발진 모드에서 작동하는 가장 간단한 펄스 발생기입니다. 즉, 회로에 전압이 가해지면 펄스가 생성되기 시작합니다.

가장 간단한 다이어그램은 아래 그림에 나와 있습니다.

또한 커패시터 C1, C2의 커패시턴스는 항상 가능한 한 동일하게 선택되며 기본 저항 R2, R3의 공칭 값은 컬렉터 저항보다 높아야합니다. 이는 MV의 올바른 작동을 위한 중요한 조건입니다.

트랜지스터 기반 멀티바이브레이터는 어떻게 작동합니까? 그렇다면 전원을 켜면 커패시터 C1과 C2가 충전되기 시작합니다.

두 번째 몸체의 체인 R1-C1-전이 BE에 있는 첫 번째 커패시터입니다.

두 번째 커패시턴스는 회로 R4 - C2 - 첫 번째 트랜지스터 하우징의 전이 BE를 따라 충전됩니다.

트랜지스터에는 베이스 전류가 있기 때문에 거의 열립니다. 그러나 두 개의 동일한 트랜지스터가 없기 때문에 그 중 하나가 동료보다 조금 더 일찍 열립니다.

첫 번째 트랜지스터가 더 일찍 열린다고 가정해 보겠습니다. 열리면 용량 C1이 방전됩니다. 또한 역극성으로 방전되어 두 번째 트랜지스터가 닫힙니다. 그러나 첫 번째는 커패시터 C2가 공급 전압 레벨까지 충전될 때까지만 개방 상태에 있습니다. 충전 프로세스 C2가 끝나면 Q1이 잠깁니다.

하지만 이때쯤에는 C1이 거의 방전되었습니다. 이는 전류가 이를 통해 흐르고 두 번째 트랜지스터가 열리고 커패시터 C2가 방전되고 첫 번째 커패시터가 재충전될 때까지 열린 상태로 유지됨을 의미합니다. 그리고 회로에서 전원을 끌 때까지 사이클마다 계속됩니다.

쉽게 알 수 있듯이 여기서 스위칭 시간은 커패시터의 정전용량 정격에 따라 결정됩니다. 그런데 기본 저항 R1, R3의 저항도 여기서 특정 요소에 기여합니다.

첫 번째 트랜지스터가 열려 있는 원래 상태로 돌아가 보겠습니다. 이 순간 커패시턴스 C1은 방전할 시간을 가질 뿐만 아니라 개방형 Q1의 R2-C1-콜렉터-이미터 회로를 따라 역극성으로 충전되기 시작합니다.

그러나 R2의 저항은 상당히 크고 C1은 전원 수준까지 충전할 시간이 없지만 Q1이 잠겨 있으면 Q2의 베이스 체인을 통해 방전되어 더 빨리 열리도록 도와줍니다. 동일한 저항은 제1 커패시터(C1)의 충전 시간도 증가시킨다. 그러나 콜렉터 저항 R1, R4는 부하이며 펄스 생성 주파수에 큰 영향을 미치지 않습니다.

실용적인 소개로서 저는 조립을 제안하고, 같은 기사에서 3개의 트랜지스터를 사용한 디자인에 대해서도 논의합니다.

튀는 금속 공 소리를 내는 간단한 집에서 만든 아마추어 무선 회로의 예를 사용하여 두 개의 트랜지스터를 사용하는 비대칭 멀티바이브레이터의 작동을 살펴보겠습니다. 회로는 다음과 같이 작동합니다. 커패시턴스 C1이 방전되면 타격량이 감소합니다. 사운드의 총 지속 시간은 C1 값에 따라 달라지며 커패시터 C2는 일시 중지 지속 시간을 설정합니다. 트랜지스터는 절대적으로 모든 p-n-p 유형이 될 수 있습니다.

국내 마이크로 멀티바이브레이터에는 자가 발진형(GG)과 대기형(AG)의 두 가지 유형이 있습니다.

자체 발진은 직사각형 펄스의 주기적인 시퀀스를 생성합니다. 지속 시간과 반복 기간은 저항 및 커패시턴스의 외부 요소 매개 변수 또는 제어 전압 수준에 의해 설정됩니다.

예를 들어 자체 발진 MV의 국내 미세 회로는 다음과 같습니다. 530GG1, K531GG1, KM555GG2예를 들어 Yakubovsky S.V. 디지털 및 아날로그 집적 회로 또는 IC 및 해당 외국 아날로그에서 이에 대한 자세한 정보를 찾을 수 있습니다. Nefedov가 편집한 12권의 디렉토리

대기 중인 MV의 경우 생성된 펄스의 지속 시간도 부착된 무선 부품의 특성에 따라 설정되며, 펄스 반복 주기는 별도의 입력에 도달하는 트리거 펄스의 반복 주기에 따라 설정됩니다.

예: K155AG1지속 시간 안정성이 우수한 단일 직사각형 펄스를 생성하는 대기 멀티바이브레이터 1개가 포함되어 있습니다. 133AG3, K155AG3, 533AG3, KM555AG3, KR1533AG3안정성이 우수한 단일 직사각형 전압 펄스를 생성하는 두 개의 대기 MV를 포함합니다. 533AG4, KM555AG4단일 직사각형 전압 펄스를 형성하는 두 개의 대기 MV.

아마추어 무선 실습에서는 특수한 미세 회로를 사용하지 않고 논리적 요소를 사용하여 조립하는 것을 선호하는 경우가 많습니다.

NAND 게이트를 사용하는 가장 간단한 멀티바이브레이터 회로는 아래 그림에 나와 있습니다. 두 가지 상태가 있습니다. 한 상태에서는 DD1.1이 잠겨 있고 DD1.2는 열려 있고 다른 상태에서는 모든 것이 반대입니다.

예를 들어, DD1.1이 닫히고 DD1.2가 열리면 저항 R2를 통과하는 DD1.1의 출력 전류에 의해 커패시턴스 C2가 충전됩니다. DD1.2 입력의 전압은 양수입니다. DD1.2를 열어둡니다. 커패시터 C2가 충전되면 충전 전류가 감소하고 R2의 전압이 떨어집니다. 임계값 레벨에 도달하는 순간 DD1.2가 닫히기 시작하고 출력 전위가 증가합니다. 이 전압의 증가는 C1을 통해 출력 DD1.1로 전송되고 후자가 열리고 반대 프로세스가 진행되어 DD1.2가 완전히 잠기고 DD1.1이 잠금 해제되어 장치가 두 번째 불안정한 상태로 전환됩니다. . 이제 C1은 R1과 미세 회로 구성 요소 DD1.2의 출력 저항을 통해, C2는 DD1.1을 통해 충전됩니다. 따라서 우리는 전형적인 자체 진동 과정을 관찰합니다.

논리 소자를 사용하여 조립할 수 있는 또 다른 간단한 회로는 직사각형 펄스 발생기입니다. 또한 이러한 발전기는 트랜지스터와 유사한 자체 생성 모드로 작동합니다. 아래 그림은 하나의 논리적 디지털 국내 마이크로어셈블리 K155LA3을 기반으로 구축된 발전기를 보여줍니다.

K155LA3의 멀티바이브레이터 회로

이러한 구현의 실제 예는 호출 장치 설계의 전자 페이지에서 찾을 수 있습니다.

IR 광선을 이용한 광 조명 스위치 설계에서 트리거에 대한 대기 MV 작동 구현의 실제 예가 고려됩니다.

멀티바이브레이터.

첫 번째 회로는 가장 간단한 멀티바이브레이터입니다. 단순함에도 불구하고 그 범위는 매우 넓습니다. 그것 없이는 어떤 전자 장치도 완성되지 않습니다.

첫 번째 그림은 회로도를 보여줍니다.

LED는 부하로 사용됩니다. 멀티바이브레이터가 작동하면 LED가 전환됩니다.

조립에는 최소한의 부품이 필요합니다.

1. 저항기 500Ω - 2개

2. 저항기 10kOhm - 2개

3. 16V용 전해 콘덴서 47uF - 2개

4. 트랜지스터 KT972A - 2개

5. LED - 2개

KT972A 트랜지스터는 복합 트랜지스터입니다. 즉, 하우징에 두 개의 트랜지스터가 포함되어 있으며 매우 민감하고 방열판 없이 상당한 전류를 견딜 수 있습니다.

모든 부품을 구입했으면 납땜 인두로 무장하고 조립을 시작하세요. 실험을 수행하기 위해 인쇄 회로 기판을 만들 필요는 없으며 표면 장착 설치를 사용하여 모든 것을 조립할 수 있습니다. 그림과 같이 납땜합니다.

상상력을 발휘하여 조립된 장치를 사용하는 방법을 알려주세요! 예를 들어 LED 대신에 릴레이를 설치하고 이 릴레이를 사용하여 더 강력한 부하를 전환할 수 있습니다. 저항이나 커패시터의 값을 변경하면 스위칭 주파수가 변경됩니다. 주파수를 변경하면 역학의 삐걱거리는 소리부터 몇 초 동안의 일시 중지까지 매우 흥미로운 효과를 얻을 수 있습니다.

사진중계.

그리고 이것은 간단한 포토 릴레이의 다이어그램입니다. 이 장치는 DVD 트레이를 자동으로 밝히거나 조명을 켜거나 어두운 캐비닛에 침입하는 경우 경보를 울리는 등 원하는 곳 어디에서나 성공적으로 사용할 수 있습니다. 두 가지 회로도 옵션이 제공됩니다. 한 실시예에서 회로는 빛에 의해 활성화되고, 다른 실시예에서는 빛이 없을 때 활성화됩니다.

다음과 같이 작동합니다. LED의 빛이 포토다이오드에 닿으면 트랜지스터가 열리고 LED-2가 빛나기 시작합니다. 장치의 감도는 트리밍 저항을 사용하여 조정됩니다. 포토다이오드로는 오래된 볼 마우스의 포토다이오드를 사용할 수 있습니다. LED - 모든 적외선 LED. 적외선 포토다이오드와 LED를 사용하면 가시광선의 간섭을 피할 수 있습니다. 모든 LED 또는 여러 LED의 체인이 LED-2로 적합합니다. 백열등을 사용할 수도 있습니다. 그리고 LED 대신 전자기 릴레이를 설치하면 강력한 백열등이나 일부 메커니즘을 제어할 수 있다.

그림에는 두 회로, 트랜지스터와 LED의 핀아웃(다리 위치) 및 배선도가 나와 있습니다.

포토다이오드가 없으면 오래된 MP39 또는 MP42 트랜지스터를 사용하여 다음과 같이 컬렉터 반대쪽 하우징을 잘라낼 수 있습니다.

포토다이오드 대신에 트랜지스터의 pn 접합이 회로에 포함되어야 합니다. 어느 것이 더 잘 작동하는지 실험적으로 결정해야 합니다.

TDA1558Q 칩 기반 전력 증폭기.

이 증폭기는 2 X 22와트의 출력 전력을 가지며 초보자 햄도 복제할 수 있을 만큼 간단합니다. 이 회로는 집에서 만든 스피커나 오래된 MP3 플레이어로 만들 수 있는 집에서 만든 음악 센터에 유용합니다.

그것을 조립하려면 다섯 개의 부품만 필요합니다:

1. 마이크로회로 - TDA1558Q

2. 커패시터 0.22uF

3. 커패시터 0.33uF – 2개

4. 16V에서 전해 콘덴서 6800uF

마이크로 회로는 출력 전력이 상당히 높으며 이를 냉각하려면 라디에이터가 필요합니다. 프로세서의 방열판을 사용할 수 있습니다.

전체 조립은 인쇄 회로 기판을 사용하지 않고 표면 실장으로 수행할 수 있습니다. 먼저 마이크로 회로에서 핀 4, 9, 15를 제거해야 합니다. 핀이 자신을 향하고 표시가 위로 향하도록 핀을 잡으면 핀 수는 왼쪽에서 오른쪽으로 계산됩니다. 그런 다음 리드를 조심스럽게 펴십시오. 다음으로 핀 5, 13, 14를 위로 구부리면 모든 핀이 전원 양극에 연결됩니다. 다음 단계는 핀 3, 7, 11을 아래로 구부리는 것입니다. 이는 전원 공급 장치 마이너스 또는 "접지"입니다. 이러한 조작 후에 열 전도성 페이스트를 사용하여 칩을 방열판에 나사로 고정합니다. 사진은 다양한 각도에서 설치를 보여 주지만 계속 설명하겠습니다. 핀 1과 2는 함께 납땜됩니다. 이는 오른쪽 채널의 입력이며 0.33μF 커패시터를 납땜해야 합니다. 핀 16과 17에도 동일한 작업을 수행해야 합니다. 입력용 공통 와이어는 전원 공급 장치 마이너스 또는 접지입니다.

멀티바이브레이터는 발진기의 또 다른 형태입니다. 발진기는 출력에서 ​​교류 신호를 유지할 수 있는 전자 회로입니다. 정사각형, 선형 또는 펄스 신호를 생성할 수 있습니다. 진동하려면 발전기가 두 가지 Barkhausen 조건을 충족해야 합니다.

T 루프 게인은 1보다 약간 커야 합니다.

사이클 위상 변이는 0도 또는 360도여야 합니다.

두 조건을 모두 충족하려면 발진기에 일종의 증폭기가 있어야 하며 출력의 일부가 입력으로 다시 생성되어야 합니다. 증폭기의 이득이 1보다 작으면 회로가 진동하지 않고, 1보다 크면 회로에 과부하가 걸려 왜곡된 파형이 생성됩니다. 단순 생성기는 사인파를 생성할 수 있지만 구형파는 생성할 수 없습니다. 멀티바이브레이터를 사용하면 구형파를 생성할 수 있습니다.

멀티바이브레이터는 두 단계로 구성된 생성기 형태로, 이를 통해 모든 상태에서 벗어날 수 있습니다. 이는 기본적으로 재생 피드백으로 배열된 두 개의 증폭기 회로입니다. 이 경우 트랜지스터 중 어느 것도 동시에 전도되지 않습니다. 한 번에 하나의 트랜지스터만 전도되고 다른 트랜지스터는 꺼진 상태입니다. 일부 회로에는 특정 상태가 있습니다. 전환이 빠른 상태를 스위칭 프로세스라고 하며, 전류와 전압의 급격한 변화가 있습니다. 이 전환을 트리거링이라고 합니다. 따라서 회로를 내부적으로 또는 외부적으로 실행할 수 있습니다.

회로에는 두 가지 상태가 있습니다.

하나는 회로가 트리거링 없이 영원히 유지되는 정상 상태입니다.
다른 상태는 불안정합니다. 이 상태에서는 회로가 외부 트리거링 없이 제한된 시간 동안 유지되고 다른 상태로 전환됩니다. 따라서 멀티바이브레이터의 사용은 타이머와 플립플롭과 같은 두 가지 상태 회로에서 수행됩니다.

트랜지스터를 사용한 불안정한 멀티바이브레이터

이는 두 개의 불안정한 상태 사이를 지속적으로 전환하는 자유 실행 발전기입니다. 외부 신호가 없으면 트랜지스터는 통신 회로의 RC 시간 상수에 의해 결정되는 주파수에서 오프 상태에서 포화 상태로 교대로 전환합니다. 이러한 시간 상수가 동일하면(R과 C가 동일) 주파수가 1/1.4 RC인 구형파가 생성됩니다. 따라서 불안정한 멀티바이브레이터를 펄스 발생기 또는 구형파 발생기라고 합니다. 콜렉터 부하 R1 및 R4에 비해 기본 부하 R2 및 R3의 값이 클수록 전류 이득이 커지고 신호 에지가 더 날카로워집니다.

불안정한 멀티바이브레이터의 기본 작동 원리는 트랜지스터의 전기적 특성이나 특성이 약간 변경되는 것입니다. 이러한 차이로 인해 전원이 처음 공급될 때 한 트랜지스터가 다른 트랜지스터보다 더 빨리 켜지고 발진이 발생합니다.

다이어그램 설명

불안정한 멀티바이브레이터는 교차 결합된 RC 증폭기 2개로 구성됩니다.
회로에는 두 가지 불안정한 상태가 있습니다.
V1 = LOW이고 V2 = HIGH일 때 Q1은 ON이고 Q2는 OFF입니다.
V1 = HIGH이고 V2 = LOW이면 Q1은 OFF입니다. 그리고 Q2 ON.
이 경우 R1 = R4, R2 = R3, R1은 R2보다 커야 합니다.
C1 = C2
회로가 처음 켜질 때 트랜지스터 중 어느 것도 켜지지 않습니다.
두 트랜지스터의 기본 전압이 증가하기 시작합니다. 트랜지스터의 도핑과 전기적 특성의 차이로 인해 두 트랜지스터 중 어느 쪽이 먼저 켜집니다.

쌀. 1: 트랜지스터 불안정 멀티바이브레이터의 작동에 대한 개략도

어떤 트랜지스터가 먼저 전도하는지 알 수 없으므로 Q1이 먼저 전도되고 Q2가 꺼진 것으로 가정합니다(C2는 완전히 충전됨).

Q1은 전도되고 Q2는 꺼집니다. 따라서 접지로 흐르는 모든 전류는 Q1 단락으로 인해 발생하므로 VC1 = 0V이고, VC2의 모든 전압이 TR2 개방 회로(공급 전압과 동일)로 인해 떨어지므로 VC2 = Vcc입니다.
VC2의 높은 전압으로 인해 커패시터 C2는 Q1~R4를 통해 충전을 시작하고 C1은 R2~Q1을 통해 충전을 시작합니다. C1(T1 = R2C1)을 충전하는 데 필요한 시간은 C2(T2 = R4C2)를 충전하는 데 필요한 시간보다 길다.
오른쪽 플레이트 C1은 Q2 베이스에 연결되어 충전 중이므로 이 플레이트는 높은 전위를 가지며 전압 0.65V를 초과하면 Q2가 켜집니다.
C2는 완전히 충전되었으므로 왼쪽 플레이트는 -Vcc 또는 -5V의 전압을 가지며 Q1의 베이스에 연결됩니다. 따라서 Q2가 꺼집니다.
TR 이제 TR1은 꺼지고 Q2는 전도 중이므로 VC1 = 5V, VC2 = 0V입니다. C1의 왼쪽 플레이트는 이전에 -0.65V였으며 5V로 상승하기 시작하여 Q1의 컬렉터에 연결됩니다. C1은 먼저 0~0.65V에서 방전한 다음 R1~Q2를 통해 충전을 시작합니다. 충전하는 동안 오른쪽 플레이트 C1은 낮은 전위에 있으므로 Q2가 꺼집니다.
C2의 오른쪽 플레이트는 Q2의 컬렉터에 연결되어 있으며 +5V에 사전 배치되어 있습니다. 따라서 C2는 먼저 5V에서 0V로 방전된 다음 저항 R3을 통해 충전을 시작합니다. 왼쪽 플레이트 C2는 충전 중에 높은 전위에 있으며, 0.65V에 도달하면 Q1이 켜집니다.

쌀. 2: 트랜지스터 불안정 멀티바이브레이터의 작동에 대한 개략도

이제 Q1은 전도 중이고 Q2는 꺼져 있습니다. 위의 순서가 반복되고 트랜지스터의 두 컬렉터 모두에서 서로 위상이 다른 신호를 얻습니다. 트랜지스터의 콜렉터에 의해 완벽한 구형파를 얻으려면 트랜지스터의 콜렉터 저항, 기본 저항, 즉 (R1 = R4), (R2 = R3) 및 동일한 커패시터 값을 모두 사용합니다. 회로를 대칭으로 만듭니다. 따라서 낮은 출력과 높은 출력의 듀티 사이클은 구형파를 생성하는 것과 동일합니다.
상수 파형의 시정수는 트랜지스터의 베이스 저항과 콜렉터에 따라 달라집니다. 다음과 같이 기간을 계산할 수 있습니다. 시간 상수 = 0.693RC

설명과 함께 비디오에서 멀티 바이브레이터 작동 원리

Soldering Iron TV 채널의 이 비디오 튜토리얼에서는 전기 회로의 요소가 어떻게 상호 연결되고 그 안에서 발생하는 프로세스에 대해 알아가는 방법을 보여줍니다. 작동 원리를 고려하는 첫 번째 회로는 트랜지스터를 사용하는 멀티바이브레이터 회로입니다. 회로는 두 가지 상태 중 하나일 수 있으며 주기적으로 한 상태에서 다른 상태로 전환됩니다.

멀티바이브레이터의 2가지 상태 분석.

지금 우리가 보는 것은 두 개의 LED가 교대로 깜박이는 것뿐입니다. 왜 이런 일이 발생합니까? 먼저 생각해 보자 첫 번째 상태.

첫 번째 트랜지스터(VT1)는 닫혀 있고, 두 번째 트랜지스터는 완전히 열려 있어 콜렉터 전류의 흐름을 방해하지 않습니다. 현재 트랜지스터는 포화 모드에 있으므로 전압 강하를 줄일 수 있습니다. 따라서 오른쪽 LED가 최대 강도로 켜집니다. 커패시터 C1은 첫 번째 순간에 방전되었고 전류는 트랜지스터 VT2의 베이스로 자유롭게 전달되어 완전히 열렸습니다. 그러나 잠시 후 커패시터는 저항 R1을 통해 두 번째 트랜지스터의 기본 전류로 빠르게 충전되기 시작합니다. 완전히 충전된 후(아시다시피 완전히 충전된 커패시터는 전류를 통과하지 않음) 트랜지스터 VT2가 닫히고 LED가 꺼집니다.

커패시터 C1 양단의 전압은 베이스 전류와 저항 R2의 저항의 곱과 같습니다. 시간을 거슬러 올라가자. 트랜지스터 VT2가 열려 있고 오른쪽 LED가 켜져 있는 동안 이전 상태에서 이전에 충전된 커패시터 C2는 열린 트랜지스터 VT2와 저항 R3을 통해 천천히 방전되기 시작합니다. 방전될 때까지 VT1 베이스의 전압은 음수가 되어 트랜지스터가 완전히 꺼집니다. 첫 번째 LED가 켜지지 않습니다. 두 번째 LED가 꺼질 때까지 커패시터 C2는 방전할 시간을 갖고 첫 번째 트랜지스터 VT1의 베이스에 전류를 전달할 준비가 됩니다. 두 번째 LED의 불이 꺼지면 첫 번째 LED가 켜집니다.

ㅏ 두 번째 상태에서같은 일이 발생하지만 반대로 트랜지스터 VT1은 열려 있고 VT2는 닫혀 있습니다. 커패시터 C2가 방전되면 다른 상태로의 전환이 발생하고 이를 통과하는 전압이 감소합니다. 완전히 방전되면 반대 방향으로 충전이 시작됩니다. 트랜지스터 VT1의 베이스-이미터 접합 전압이 트랜지스터를 열기에 충분한 전압(약 0.7V)에 도달하면 이 트랜지스터가 열리기 시작하고 첫 번째 LED가 켜집니다.

다이어그램을 다시 살펴보겠습니다.

저항 R1과 R4를 통해 커패시터가 충전되고 R3과 R2를 통해 방전이 발생합니다. 저항 R1과 R4는 첫 번째와 두 번째 LED의 전류를 제한합니다. LED의 밝기만이 저항에 따라 달라지는 것은 아닙니다. 또한 커패시터의 충전 시간도 결정합니다. R1 및 R4의 저항은 R2 및 R3보다 훨씬 낮게 선택되므로 커패시터는 방전되는 것보다 더 빨리 충전됩니다. 멀티바이브레이터는 트랜지스터의 컬렉터에서 제거되는 직사각형 펄스를 생성하는 데 사용됩니다. 이 경우 부하는 콜렉터 저항 R1 또는 R4 중 하나에 병렬로 연결됩니다.

그래프는 이 회로에 의해 생성된 직사각형 펄스를 보여줍니다. 영역 중 하나를 펄스 전면이라고 합니다. 전면에는 경사가 있으며, 커패시터의 충전 시간이 길어질수록 이 경사는 커집니다.

멀티바이브레이터가 동일한 트랜지스터, 동일한 용량의 커패시터를 사용하고 저항이 대칭 저항을 갖는 경우 이러한 멀티바이브레이터를 대칭형이라고 합니다. 펄스 지속 시간과 일시 중지 지속 시간이 동일합니다. 그리고 매개변수에 차이가 있으면 멀티바이브레이터는 비대칭이 됩니다. 멀티바이브레이터를 전원에 연결하면 첫 번째 순간에 두 커패시터가 모두 방전됩니다. 즉, 전류가 두 커패시터의 베이스로 흐르고 트랜지스터 중 하나만 열리는 불안정한 작동 모드가 나타납니다. . 이러한 회로 요소에는 정격 및 매개변수에 약간의 오류가 있으므로 트랜지스터 중 하나가 먼저 열리고 멀티바이브레이터가 시작됩니다.

Multisim 프로그램에서 이 회로를 시뮬레이션하려면 저항 R2 및 R3의 값을 설정하여 저항이 최소한 10분의 1Ω씩 차이가 나도록 해야 합니다. 커패시터의 커패시턴스에도 동일한 작업을 수행하십시오. 그렇지 않으면 멀티바이브레이터가 시작되지 않을 수 있습니다. 이 회로의 실제 구현에서는 3~10V의 전압을 공급하는 것이 좋습니다. 이제 요소 자체의 매개변수를 알아낼 수 있습니다. 단, KT315 트랜지스터가 사용됩니다. 저항 R1 및 R4는 펄스 주파수에 영향을 미치지 않습니다. 우리의 경우 LED 전류를 제한합니다. 저항 R1 및 R4의 저항은 300Ω에서 1kΩ까지 가능합니다. 저항 R2 및 R3의 저항은 15kOhm ~ 200kOhm입니다. 커패시터 용량은 10~100μF입니다. 대략적인 예상 펄스 주파수를 보여주는 저항 및 커패시턴스 값이 포함된 표를 제시해 보겠습니다. 즉, 7초 동안 지속되는 펄스를 얻으려면, 즉 하나의 LED의 발광 지속 시간이 7초와 같으므로 저항이 100kOhm인 저항 R2 및 R3과 용량이 100인 커패시터를 사용해야 합니다. μF.

결론.

이 회로의 타이밍 요소는 저항 R2, R3 및 커패시터 C1 및 C2입니다. 정격이 낮을수록 트랜지스터가 더 자주 전환되고 LED가 더 자주 깜박입니다.

멀티바이브레이터는 트랜지스터뿐만 아니라 마이크로회로에서도 구현될 수 있습니다. 댓글을 남기고, 새롭고 흥미로운 동영상을 놓치지 않도록 YouTube에서 "Soldering Iron TV" 채널을 구독하는 것을 잊지 마세요.

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