มัลติไวเบรเตอร์แบบสมมาตร การคำนวณและโครงร่างของมัลติไวเบรเตอร์ ทรานซิสเตอร์มัลติไวเบรเตอร์ คำอธิบายการทำงาน มัลติไวเบรเตอร์ปลายเดี่ยวพร้อมโหลดอุปนัย

ในบทความนี้ เรานำเสนออุปกรณ์หลายอย่างที่ใช้วงจรเดียว - มัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตรที่ใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกัน

เมื่อใช้วงจรนี้เป็นอุปกรณ์แบบไม่สัมผัส คุณสามารถประกอบอุปกรณ์ที่มีหลอดไฟกะพริบได้ (ดูรูปที่ 1) และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ หรือต่อโมเดลเรือ เช่น ไฟกระพริบ

โหลดของมัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตรที่ประกอบบนทรานซิสเตอร์ T1, T2 คือหลอดไฟ L1 ความถี่การทำซ้ำของพัลส์ถูกกำหนดโดยค่าความจุของตัวเก็บประจุ C1 และตัวต้านทาน R1, R2 ตัวต้านทาน R1 จำกัดความถี่แฟลชสูงสุด และตัวต้านทาน R2 สามารถเปลี่ยนความถี่ได้อย่างราบรื่น จำเป็นต้องเริ่มงานจากความถี่สูงสุดซึ่งสอดคล้องกับตำแหน่งบนของเครื่องยนต์ตัวต้านทาน R2 ตามแผนภาพ

โปรดทราบว่าอุปกรณ์นี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 3336L ซึ่งให้กำลังไฟฟ้าขณะโหลด 3.5 V และหลอดไฟ L1 ใช้สำหรับแรงดันไฟฟ้าเพียง 2.5 V ไฟจะไหม้หรือไม่ เลขที่! ระยะเวลาของการเรืองแสงสั้นมากและด้ายไม่มีเวลาให้ความร้อนสูงเกินไป หากทรานซิสเตอร์มีอัตราขยายสูงแทนที่จะใช้หลอดไฟ 2.5 V x 0.068 A คุณสามารถใช้หลอดไฟ 3.5 V x 0.16 A ได้ ทรานซิสเตอร์ประเภท MP35-MP38 เหมาะสำหรับทรานซิสเตอร์ T1 และ MP39-MP42 ประเภท T2

หากคุณติดตั้งลำโพงในวงจรเดียวกันแทนหลอดไฟ คุณจะได้อุปกรณ์อีกชิ้นหนึ่ง นั่นคือเครื่องเมตรอนอมอิเล็กทรอนิกส์ มันถูกใช้ในการสอนดนตรี สำหรับจับเวลาระหว่างการทดลองทางกายภาพ และสำหรับการพิมพ์ภาพถ่าย

หากคุณเปลี่ยนวงจรเล็กน้อย - ลดความจุของตัวเก็บประจุ C1 และแนะนำตัวต้านทาน R3 ระยะเวลาของพัลส์กำเนิดจะเพิ่มขึ้น เสียงจะเข้มข้นขึ้น (รูปที่ 2)

อุปกรณ์นี้สามารถทำหน้าที่เป็นกริ่งบ้าน แตรจำลอง หรือรถถีบสำหรับเด็ก (กรณีหลังนี้ต้องเพิ่มแรงดันเป็น 9 V.) และใช้สอนรหัสมอร์สได้ด้วย จากนั้นแทนที่จะใช้ปุ่ม Kn1 คุณต้องใส่รหัสโทรเลข โทนเสียงถูกเลือกโดยตัวเก็บประจุ C1 และตัวต้านทาน R2 R3 ที่ใหญ่กว่า เสียงของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ายิ่งดัง อย่างไรก็ตาม หากมีค่ามากกว่าหนึ่งกิโลโอห์ม การสั่นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจไม่เกิดขึ้น

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้ทรานซิสเตอร์แบบเดียวกับในวงจรก่อนหน้า และใช้หูฟังหรือหัวที่มีความต้านทานขดลวด 5 ถึง 65 โอห์มเป็นลำโพง

มัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตรที่ใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกันมีคุณสมบัติที่น่าสนใจ: ระหว่างการทำงาน ทรานซิสเตอร์ทั้งสองจะเปิดหรือล็อกพร้อมกัน กระแสที่ดึงโดยทรานซิสเตอร์ที่ปิดใช้งานมีขนาดเล็กมาก สิ่งนี้ช่วยให้คุณสร้างตัวบ่งชี้ที่ประหยัดสำหรับการเปลี่ยนแปลงในปริมาณที่ไม่ใช้ไฟฟ้า เช่น ตัวบ่งชี้ความชื้น แผนผังของตัวบ่งชี้ดังกล่าวแสดงในรูปที่ 3

ดังที่คุณเห็นจากแผนภาพ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานอย่างต่อเนื่อง แต่ใช้งานไม่ได้เนื่องจากทรานซิสเตอร์ทั้งสองถูกล็อค ลดการใช้กระแสและตัวต้านทาน R4 เซ็นเซอร์ความชื้นเชื่อมต่อกับซ็อกเก็ต G1, G2 - สายกระป๋องบาง ๆ สองเส้นยาว 1.5 ซม. เย็บเข้ากับผ้าที่ระยะ 3-5 มม. จากกัน ความต้านทานของเซ็นเซอร์แห้งสูง พอเปียกก็หลุด ทรานซิสเตอร์เปิดขึ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเริ่มทำงานเพื่อลดระดับเสียงจำเป็นต้องลดแรงดันไฟฟ้าหรือค่าของตัวต้านทาน R3 ตัวบ่งชี้ความชื้นดังกล่าวสามารถใช้ในการดูแลทารกแรกเกิดได้

หากคุณขยายวงจรเล็กน้อยตัวบ่งชี้ความชื้นจะให้สัญญาณไฟพร้อมกับสัญญาณเสียง - ไฟ L1 จะเริ่มสว่างขึ้น ในกรณีนี้ ดังที่เห็นได้จากแผนภาพ (รูปที่ 4) มีการติดตั้งมัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตรสองตัวในเครื่องกำเนิดบนทรานซิสเตอร์ที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกัน หนึ่งประกอบบนทรานซิสเตอร์ T1, T2 และควบคุมโดยเซ็นเซอร์ความชื้นที่เชื่อมต่อกับซ็อกเก็ต G1, G2 โหลดของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์นี้คือหลอดไฟ L1 แรงดันไฟฟ้าจากตัวสะสม T2 ควบคุมการทำงานของมัลติไวเบรเตอร์ตัวที่สองซึ่งประกอบบนทรานซิสเตอร์ T3, T4 ทำงานเป็นเครื่องกำเนิดความถี่เสียง และลำโพง Gr1 เปิดอยู่ที่เอาต์พุต หากไม่ต้องการสัญญาณเสียง ก็สามารถปิดใช้งานมัลติไวเบรเตอร์ตัวที่สองได้

ทรานซิสเตอร์ หลอดไฟ และลำโพงในตัวแสดงความชื้นนี้เหมือนกับในอุปกรณ์รุ่นก่อนๆ

อุปกรณ์ที่น่าสนใจสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้ความถี่ของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตรบนทรานซิสเตอร์ที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกันบนกระแสฐานของทรานซิสเตอร์ T1 ตัวอย่างเช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เลียนแบบเสียงไซเรน อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถติดตั้งได้กับรถพยาบาล รถดับเพลิง เรือกู้ภัย

แผนผังของอุปกรณ์แสดงในรูปที่ 5

ในตำแหน่งเริ่มต้น ปุ่ม Kn1 เปิดอยู่ ทรานซิสเตอร์ปิดอยู่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ทำงาน เมื่อปิดปุ่มผ่านตัวต้านทาน R4 ตัวเก็บประจุ C2 จะถูกชาร์จ ทรานซิสเตอร์เปิดขึ้นและมัลติไวเบรเตอร์เริ่มทำงาน เมื่อประจุตัวเก็บประจุ C2 กระแสฐานของทรานซิสเตอร์ T1 จะเพิ่มขึ้นและความถี่ของมัลติไวเบรเตอร์จะเพิ่มขึ้น เมื่อเปิดปุ่ม ทุกอย่างจะถูกทำซ้ำในลำดับย้อนกลับ เสียงไซเรนจำลองเมื่อปิดและเปิดปุ่มเป็นระยะๆ อัตราการเพิ่มขึ้นของเสียงถูกเลือกโดยตัวต้านทาน R4 และตัวเก็บประจุ C2 เสียงไซเรนถูกกำหนดโดยตัวต้านทาน R3 และระดับเสียงถูกกำหนดโดยการเลือกตัวต้านทาน R5 ทรานซิสเตอร์และลำโพงถูกเลือกเหมือนกับในอุปกรณ์รุ่นก่อนหน้า

เนื่องจากมีการใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกันในมัลติไวเบรเตอร์นี้ คุณจึงสามารถใช้เป็นอุปกรณ์สำหรับทดสอบทรานซิสเตอร์ได้โดยการเปลี่ยน แผนผังไดอะแกรมของอุปกรณ์ดังกล่าวแสดงในรูปที่ 6 วงจรกำเนิดเสียงใช้เป็นพื้นฐาน แต่สามารถใช้เครื่องกำเนิดพัลส์แสงได้อย่างประสบความสำเร็จเท่ากัน

ในขั้นต้นโดยการปิดปุ่ม Kn1 ให้ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ เชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ที่ทดสอบเข้ากับซ็อกเก็ต G1 - G3 หรือ G4-G6 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของการนำไฟฟ้า ในกรณีนี้ ให้ใช้สวิตช์ P1 หรือ P2 หากมีเสียงในลำโพงเมื่อกดปุ่ม แสดงว่าทรานซิสเตอร์กำลังทำงาน

ในฐานะสวิตช์ P1 และ P2 คุณสามารถใช้สวิตช์สลับที่มีหน้าสัมผัสสองตัวเพื่อสลับได้ รูปแสดงสวิตช์ในตำแหน่ง "ควบคุม" อุปกรณ์นี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 3336L

บทเรียนนี้จะอุทิศให้กับหัวข้อที่ค่อนข้างสำคัญและเป็นที่นิยม เกี่ยวกับมัลติไวเบรเตอร์และการใช้งาน หากฉันพยายามระบุตำแหน่งและวิธีใช้มัลติไวเบรเตอร์แบบสมมาตรและอสมมาตรแบบสั่นเอง จะต้องมีจำนวนหน้าหนังสือที่เหมาะสม อาจไม่มีสาขาของวิศวกรรมวิทยุ, อิเล็กทรอนิกส์, ระบบอัตโนมัติ, แรงกระตุ้นหรือเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่จะไม่ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าว บทเรียนนี้จะให้ข้อมูลเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับอุปกรณ์เหล่านี้ และในตอนท้าย ฉันจะยกตัวอย่างการใช้งานจริงบางส่วนที่เกี่ยวข้องกับความคิดสร้างสรรค์ของคุณ

มัลติไวเบรเตอร์แบบสั่นเอง

Multivibrators เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าที่มีรูปร่างใกล้เคียงกับสี่เหลี่ยม สเปกตรัมของการสั่นที่สร้างขึ้นโดยมัลติไวเบรเตอร์ประกอบด้วยฮาร์มอนิกมากมาย - เช่นเดียวกับการสั่นทางไฟฟ้า แต่การสั่นของความถี่พื้นฐานทวีคูณซึ่งสะท้อนให้เห็นในชื่อ: "หลาย - หลาย", "การสั่นสะเทือน - การสั่น"

พิจารณาวงจรที่แสดงในรูปที่ 1ก) คุณรับรู้หรือไม่? ใช่ นี่คือวงจรแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์สองขั้นตอน 3H พร้อมเอาต์พุตหูฟัง จะเกิดอะไรขึ้นหากเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวเชื่อมต่อกับอินพุตดังที่แสดงโดยเส้นประในแผนภาพ ข้อเสนอแนะในเชิงบวกเกิดขึ้นระหว่างพวกเขาและเครื่องขยายเสียงจะกระตุ้นตัวเองและกลายเป็นเครื่องกำเนิดการสั่นของความถี่เสียงและในโทรศัพท์เราจะได้ยินเสียงเสียงต่ำการต่อสู้อย่างเด็ดขาดกับปรากฏการณ์ดังกล่าวในเครื่องรับและเครื่องขยายเสียง อุปกรณ์ปฏิบัติการจะมีประโยชน์

ตอนนี้ดูที่ (รูปที่ 1b) คุณจะเห็นวงจรของแอมพลิฟายเออร์เดียวกัน ข้อเสนอแนะในเชิงบวก เช่นเดียวกับใน (รูปที่ 1, a) มีเพียงโครงร่างเท่านั้นที่เปลี่ยนไปบ้าง นี่คือวิธีการวาดวงจรของการสั่นในตัวเอง เช่น มัลติไวเบรเตอร์ที่ตื่นเต้นในตัวเอง ประสบการณ์อาจเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการทำความเข้าใจสาระสำคัญของการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คุณได้พิสูจน์มาหลายครั้งแล้ว และตอนนี้เพื่อให้เข้าใจการทำงานของอุปกรณ์อเนกประสงค์นี้ได้ดีขึ้น - เครื่องจักรอัตโนมัติ ฉันขอเสนอให้ทำการทดลองกับมัน คุณสามารถดูแผนผังของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบสั่นเองพร้อมข้อมูลทั้งหมดของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุได้ใน (รูปที่ 2, a) ติดตั้งบนเขียงหั่นขนม ทรานซิสเตอร์ต้องเป็นความถี่ต่ำ (MP39 - MP42) เนื่องจากทรานซิสเตอร์ความถี่สูงมีแรงดันพังทลายเล็กน้อยที่จุดแยกอิมิตเตอร์ ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า C1 และ C2 - ประเภท K50 - 6, K50 - 3 หรือคู่ที่นำเข้าสำหรับแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยที่ 10 - 12 V ความต้านทานของตัวต้านทานอาจแตกต่างจากที่ระบุไว้ในแผนภาพมากถึง 50% สิ่งสำคัญคือพิกัดของตัวต้านทานโหลด Rl, R4 และตัวต้านทานฐาน R2, R3 อาจเท่ากัน สำหรับพลังงาน ใช้แบตเตอรี่ Krona หรือ PSU ในวงจรคอลเลกเตอร์ของทรานซิสเตอร์ใดๆ ให้เปิดมิลลิแอมมิเตอร์ (RA) สำหรับกระแส 10 - 15 มิลลิแอมป์ และต่อโวลต์มิเตอร์กระแสตรงที่มีความต้านทานสูง (PU) เข้ากับแรงดันสูงสุด 10 V กับตัวสะสมอิมิตเตอร์ ของทรานซิสเตอร์เดียวกันหลังจากตรวจสอบการติดตั้งและโดยเฉพาะอย่างยิ่งขั้วของการสลับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าให้เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟเข้ากับมัลติไวเบรเตอร์ เมตรแสดงอะไร? มิลลิแอมป์มิเตอร์ - เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเป็น 8 - 10 mA จากนั้นลดลงอย่างรวดเร็วจนเกือบเป็นศูนย์ซึ่งเป็นกระแสของวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์ ในทางตรงกันข้ามโวลต์มิเตอร์จะลดลงจนเกือบเป็นศูนย์หรือเพิ่มขึ้นตามแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงานซึ่งเป็นแรงดันสะสม การวัดเหล่านี้บอกอะไร? ความจริงที่ว่าทรานซิสเตอร์ของแขนมัลติไวเบรเตอร์นี้ทำงานในโหมดสวิตชิ่ง กระแสสะสมที่ใหญ่ที่สุดและในเวลาเดียวกันแรงดันไฟฟ้าที่เล็กที่สุดบนตัวเก็บประจุจะสอดคล้องกับสถานะเปิดและกระแสที่เล็กที่สุดและแรงดันสะสมที่ใหญ่ที่สุดจะสอดคล้องกับสถานะปิดของทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์ของแขนที่สองของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์ทำงานในลักษณะเดียวกันทุกประการ แต่อย่างที่พวกเขาพูด ด้วยการเปลี่ยนเฟส 180° : เมื่อทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งเปิด อีกตัวหนึ่งจะปิด ง่ายต่อการตรวจสอบโดยการรวมมิลลิแอมป์มิเตอร์เดียวกันไว้ในวงจรตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ของแขนที่สองของมัลติไวเบรเตอร์ ลูกศรของเครื่องมือวัดจะเบี่ยงเบนจากเครื่องหมายศูนย์ของเครื่องชั่ง ตอนนี้ใช้นาฬิกาเข็มวินาทีนับจำนวนครั้งต่อนาทีที่ทรานซิสเตอร์เปลี่ยนจากเปิดเป็นปิด ประมาณ 15 - 20 ครั้ง นี่คือจำนวนการสั่นทางไฟฟ้าที่สร้างโดยมัลติไวเบรเตอร์ต่อนาที ดังนั้นระยะเวลาของการสั่นหนึ่งครั้งคือ 3 - 4 วินาที เดินตามลูกศรของมิลลิแอมมิเตอร์ต่อไป พยายามอธิบายความผันผวนเหล่านี้ในรูปแบบกราฟิก บนแกนนอนของคำสั่ง ให้วาดบนสเกลช่วงเวลาหนึ่งสำหรับทรานซิสเตอร์ที่จะอยู่ในสถานะเปิดและปิด และตามแกนตั้ง กระแสสะสมที่สอดคล้องกับสถานะเหล่านี้ คุณจะได้กราฟประมาณเดียวกับที่แสดงในรูป 2b.

จึงถือได้ว่า มัลติไวเบรเตอร์จะสร้างการสั่นทางไฟฟ้าเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ในสัญญาณมัลติไวเบรเตอร์ ไม่ว่าจะนำมาจากเอาต์พุตใด สัญญาณพัลส์ปัจจุบันและการหยุดชั่วคราวระหว่างสัญญาณทั้งสองสามารถแยกความแตกต่างได้ ช่วงเวลาจากช่วงเวลาที่พัลส์กระแสเดียว (หรือแรงดัน) ปรากฏขึ้นจนกระทั่งพัลส์ถัดไปของขั้วเดียวกันปรากฏขึ้นโดยปกติจะเรียกว่าช่วงเวลาการทำซ้ำของพัลส์ T และเวลาระหว่างพัลส์ที่มีระยะเวลาหยุดชั่วคราว Tn - Multivibrators สร้างพัลส์ที่มีระยะเวลา Tn เท่ากับการหยุดชั่วคราวระหว่างพวกเขาเรียกว่า สมมาตร .ดังนั้นมัลติไวเบรเตอร์ที่มีประสบการณ์ที่คุณได้ประกอบขึ้น - สมมาตร. เปลี่ยนตัวเก็บประจุ C1 และ C2 ด้วยตัวเก็บประจุ 10 ถึง 15 uF อื่น ๆ มัลติไวเบรเตอร์ยังคงสมมาตร แต่ความถี่ของการสั่นที่สร้างขึ้นนั้นเพิ่มขึ้น 3-4 เท่า - สูงสุด 60-80 ต่อ 1 นาที หรือเท่าเดิมคือความถี่สูงสุดประมาณ 1 Hz ลูกศรของเครื่องมือวัดแทบจะไม่มีเวลาติดตามการเปลี่ยนแปลงของกระแสและแรงดันในวงจรทรานซิสเตอร์ และถ้าตัวเก็บประจุ C1 และ C2 ถูกแทนที่ด้วยความจุกระดาษ 0.01 - 0.05 microfarads? ตอนนี้ลูกศรของเครื่องมือวัดจะทำงานอย่างไร? เมื่อเบี่ยงเบนไปจากศูนย์ของตาชั่งพวกเขาก็หยุดนิ่ง อาจจะรุ่นเสีย? เลขที่! เป็นเพียงว่าความถี่การสั่นของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์เพิ่มขึ้นเป็นหลายร้อยเฮิรตซ์ สิ่งเหล่านี้คือความผันผวนของช่วงความถี่เสียง ซึ่งอุปกรณ์ DC ไม่สามารถแก้ไขได้อีกต่อไป คุณสามารถตรวจจับได้โดยใช้เครื่องวัดความถี่หรือหูฟังที่เชื่อมต่อผ่านตัวเก็บประจุที่มีความจุ 0.01 - 0.05 ไมโครฟารัดไปยังเอาต์พุตใดๆ ของมัลติไวเบรเตอร์หรือเชื่อมต่อโดยตรงกับวงจรตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ใดๆ แทนตัวต้านทานโหลด บนโทรศัพท์ คุณจะได้ยินเสียงโทนต่ำ หลักการทำงานของมัลติไวเบรเตอร์คืออะไร? กลับไปที่ไดอะแกรมในรูป 2, ก. ในขณะที่เปิดเครื่องทรานซิสเตอร์ของแขนทั้งสองข้างของมัลติไวเบรเตอร์จะเปิดขึ้นเนื่องจากแรงดันไบอัสเชิงลบถูกนำไปใช้กับฐานผ่านตัวต้านทาน R2 และ R3 ที่สอดคล้องกัน ในเวลาเดียวกันตัวเก็บประจุของคัปปลิ้งจะเริ่มชาร์จ: C1 - ผ่านทางแยกอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ V2 และตัวต้านทาน R1 C2 - ผ่านทางแยกอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ V1 และตัวต้านทาน R4 วงจรการชาร์จตัวเก็บประจุเหล่านี้เป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟสร้างแรงดันไฟฟ้าเชิงลบบนฐานของทรานซิสเตอร์ (เทียบกับตัวปล่อย) ที่มีมูลค่าเพิ่มขึ้นมีแนวโน้มที่จะเปิดทรานซิสเตอร์มากขึ้นเรื่อย ๆ การเปิดทรานซิสเตอร์จะทำให้แรงดันลบที่ตัวสะสมลดลง ซึ่งทำให้แรงดันลบที่ฐานของทรานซิสเตอร์อีกตัวลดลงและปิดการทำงาน กระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นทันทีในทรานซิสเตอร์ทั้งสอง อย่างไรก็ตามมีเพียงหนึ่งตัวเท่านั้นที่ปิดลงโดยมีแรงดันบวกสูงกว่าเนื่องจากความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแส h21e ของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ ทรานซิสเตอร์ตัวที่สองยังคงเปิดอยู่ แต่สถานะของทรานซิสเตอร์เหล่านี้ไม่เสถียรเนื่องจากกระบวนการทางไฟฟ้าในวงจรดำเนินต่อไป สมมติว่าหลังจากเปิดเครื่องไประยะหนึ่งทรานซิสเตอร์ V2 จะปิดและทรานซิสเตอร์ V1 เปิดอยู่ จากช่วงเวลานี้ตัวเก็บประจุ C1 จะเริ่มปล่อยผ่านทรานซิสเตอร์เปิด V1 ความต้านทานของส่วนตัวสะสมอิมิตเตอร์ซึ่งต่ำในเวลานี้และตัวต้านทาน R2 เมื่อตัวเก็บประจุ C1 คายประจุ แรงดันบวกที่ฐานของทรานซิสเตอร์ปิด V2 จะลดลง ทันทีที่ตัวเก็บประจุหมดประจุและแรงดันไฟฟ้าที่ฐานของทรานซิสเตอร์ V2 เข้าใกล้ศูนย์ กระแสจะปรากฏขึ้นในวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์ที่กำลังเปิดอยู่ ซึ่งทำหน้าที่ผ่านตัวเก็บประจุ C2 ที่ฐานของทรานซิสเตอร์ V1 และ ลดแรงดันลบลง เป็นผลให้กระแสที่ไหลผ่านทรานซิสเตอร์ V1 เริ่มลดลงและเพิ่มขึ้นผ่านทรานซิสเตอร์ V2 สิ่งนี้ทำให้ทรานซิสเตอร์ V1 ปิดและทรานซิสเตอร์ V2 เปิดขึ้น ตอนนี้ตัวเก็บประจุ C2 จะเริ่มคายประจุ แต่ผ่านทรานซิสเตอร์เปิด V2 และตัวต้านทาน R3 ซึ่งจะนำไปสู่การเปิดทรานซิสเตอร์ตัวแรกและการปิดของทรานซิสเตอร์ตัวที่สอง ฯลฯ ทรานซิสเตอร์มีปฏิสัมพันธ์ตลอดเวลาอันเป็นผลมาจากการที่มัลติไวเบรเตอร์สร้างการสั่นทางไฟฟ้า ความถี่การสั่นของมัลติไวเบรเตอร์ขึ้นอยู่กับความจุของตัวเก็บประจุแบบคัปปลิ้งที่คุณได้ตรวจสอบแล้ว และความต้านทานของตัวต้านทานฐานอย่างที่คุณเห็นในตอนนี้ ตัวอย่างเช่น ลองแทนที่ตัวต้านทานพื้นฐาน R2 และ R3 ด้วยตัวต้านทานที่มีความต้านทานสูง ความถี่การสั่นของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์จะลดลง ในทางกลับกัน หากความต้านทานน้อยกว่า ความถี่การสั่นก็จะเพิ่มขึ้น ประสบการณ์อื่น: ถอดขั้วบน (ตามแผนภาพ) ของตัวต้านทาน R2 และ R3 ออกจากตัวนำเชิงลบของแหล่งจ่ายไฟเชื่อมต่อเข้าด้วยกันและระหว่างตัวนำเหล่านี้กับตัวนำเชิงลบให้เปิดตัวต้านทานแบบปรับได้ที่มีความต้านทาน 30 - 50 kOhm พร้อมรีโอสแตท ด้วยการหมุนแกนของตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ คุณสามารถเปลี่ยนความถี่การสั่นของมัลติไวเบรเตอร์ได้ในช่วงที่ค่อนข้างกว้าง ความถี่การสั่นโดยประมาณของเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบสมมาตรสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรอย่างง่ายต่อไปนี้: F = 700 / (RC) โดยที่ f คือความถี่ในหน่วยเฮิรตซ์ R คือความต้านทานของตัวต้านทานพื้นฐานในหน่วยกิโลโอห์ม C คือความจุของ ตัวเก็บประจุแบบคัปปลิ้งในไมโครฟารัด ใช้สูตรง่ายๆ คำนวณความถี่ที่มัลติไวเบรเตอร์ของคุณสร้างขึ้น กลับไปที่ข้อมูลเริ่มต้นของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุของมัลติไวเบรเตอร์ทดลอง (ตามแผนภาพในรูปที่ 2, a) แทนที่ตัวเก็บประจุ C2 ด้วยตัวเก็บประจุที่มีความจุ 2 - 3 μF เปิดมิลลิแอมป์มิเตอร์ในวงจรตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ V2 ตามลูกศร แสดงความผันผวนของกระแสที่เกิดจากมัลติไวเบรเตอร์แบบกราฟิก ตอนนี้กระแสในวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์ V2 จะปรากฏเป็นพัลส์ที่สั้นกว่าเมื่อก่อน (รูปที่ 2, c) ระยะเวลาของพัลส์ Th จะน้อยกว่าการหยุดชั่วคราวระหว่างพัลส์ Th ประมาณหลายเท่า โดยความจุของตัวเก็บประจุ C2 ลดลงเท่าใดเมื่อเทียบกับความจุก่อนหน้า และตอนนี้เปลี่ยนมิลลิแอมป์มิเตอร์ (หรืออื่น ๆ ) เดียวกันในวงจรตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ V1 มิเตอร์แสดงอะไร พัลส์ปัจจุบันเช่นกัน แต่ระยะเวลานานกว่าการหยุดชั่วคราวระหว่างพวกเขา (รูปที่ 2, d) เกิดอะไรขึ้น ด้วยการลดความจุของตัวเก็บประจุ C2 คุณละเมิดความสมมาตรของแขนของมัลติไวเบรเตอร์ - มันกลายเป็น อสมมาตร . ดังนั้นการสั่นสะเทือนที่เกิดจากมันจึงกลายเป็น อสมมาตร : ในวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์ V1 กระแสจะปรากฏเป็นพัลส์ที่ค่อนข้างยาวในวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์ V2 เป็นพัลส์สั้น จากเอาท์พุท 1 ของมัลติไวเบรเตอร์คุณสามารถใช้สั้น ๆ และจากเอาท์พุท 2 - พัลส์แรงดันยาว สลับตัวเก็บประจุ C1 และ C2 ชั่วคราว ตอนนี้พัลส์แรงดันสั้นจะอยู่ที่เอาต์พุต 1 และพัลส์แรงดันยาวที่เอาต์พุต 2 นับ (ด้วยนาฬิกาด้วยเข็มวินาที) จำนวนแรงกระตุ้นไฟฟ้าต่อนาทีที่มัลติไวเบรเตอร์รุ่นนี้สร้างขึ้น ประมาณ 80 เพิ่มความจุของตัวเก็บประจุ C1 โดยการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าตัวที่สองที่มีความจุ 20 - 30 microfarads ขนานกัน อัตราการเต้นซ้ำของชีพจรจะลดลง และถ้าในทางกลับกันความจุของตัวเก็บประจุนี้จะลดลง? อัตราการเต้นซ้ำของชีพจรควรเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามมีวิธีอื่นในการควบคุมอัตราการเกิดซ้ำของพัลส์ - โดยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทาน R2: ด้วยการลดความต้านทานของตัวต้านทานนี้ (แต่ไม่น้อยกว่า 3 - 5 kOhm มิฉะนั้นทรานซิสเตอร์ V2 จะเปิดทั้งหมด เวลาและกระบวนการสั่นตัวเองจะหยุดชะงัก) ความถี่การทำซ้ำของพัลส์ควรเพิ่มขึ้นและในทางกลับกันเมื่อความต้านทานเพิ่มขึ้นจะลดลง ตรวจสอบเชิงประจักษ์ - เป็นเช่นนั้นหรือไม่? เลือกตัวต้านทานที่มีค่าจำนวนพัลส์ใน 1 นาทีเท่ากับ 60 เข็มมิลลิแอมป์มิเตอร์จะแกว่งที่ความถี่ 1 Hz มัลติไวเบรเตอร์ในกรณีนี้จะกลายเป็นกลไกนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ที่นับวินาที

กำลังรอมัลติไวเบรเตอร์

มัลติไวเบรเตอร์ดังกล่าวสร้างพัลส์กระแส (หรือแรงดัน) เมื่อสัญญาณทริกเกอร์ถูกนำไปใช้กับอินพุตจากแหล่งอื่น เช่น จากมัลติไวเบรเตอร์ที่สั่นเอง ในการเปลี่ยนมัลติไวเบรเตอร์แบบสั่นเองที่คุณได้ทำการทดลองไปแล้วในบทเรียนนี้ (ตามแผนภาพในรูปที่ 2, ก) ให้กลายเป็นมัลติไวเบรเตอร์ที่รออยู่ คุณต้องทำสิ่งต่อไปนี้: ถอดตัวเก็บประจุ C2 และ แทนที่จะเชื่อมต่อตัวต้านทานระหว่างตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ V2 และฐานของทรานซิสเตอร์ V1 (ในรูปที่ 3 - R3) ที่มีความต้านทาน 10 - 15 kOhm ระหว่างฐานของทรานซิสเตอร์ V1 และตัวนำที่ต่อสายดินให้เชื่อมต่อองค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม 332 (G1 หรือแหล่งจ่ายแรงดันคงที่อื่น) และตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 4.7 - 5.1 kOhm (R5) แต่เพื่อให้ขั้วบวกของ องค์ประกอบเชื่อมต่อกับฐาน (ผ่าน R5); เชื่อมต่อตัวเก็บประจุ (ในรูปที่ 3 - C2) ที่มีความจุ 1 - 5,000 pF เข้ากับวงจรฐานของทรานซิสเตอร์ V1 ซึ่งเอาต์พุตที่สองจะทำหน้าที่เป็นหน้าสัมผัสสำหรับสัญญาณควบคุมอินพุต สถานะเริ่มต้นของทรานซิสเตอร์ V1 ของมัลติไวเบรเตอร์ปิดอยู่ ทรานซิสเตอร์ V2 เปิดอยู่ ตรวจสอบ - จริงหรือ? แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุของทรานซิสเตอร์แบบปิดควรใกล้เคียงกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงานและบนตัวเก็บประจุของทรานซิสเตอร์แบบเปิดไม่ควรเกิน 0.2 - 0.3 V. เปิดระหว่างหน้าสัมผัส Uin และตัวนำที่ต่อลงดินตามตัวอักษร สักครู่หนึ่งหรือสององค์ประกอบ 332 ที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม (ในแผนภาพ GB1) หรือแบตเตอรี่ 3336L อย่าสับสน: ขั้วลบของสัญญาณไฟฟ้าภายนอกนี้จะต้องเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัส Uin ในกรณีนี้ลูกศรของมิลเลียมมิเตอร์ควรเบี่ยงเบนไปที่ค่ากระแสสูงสุดของวงจรตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ทันที หยุดชั่วครู่หนึ่งแล้วกลับสู่ตำแหน่งเดิมเพื่อรอสัญญาณถัดไป ทำซ้ำประสบการณ์นี้หลายครั้ง มิลลิแอมป์มิเตอร์ที่มีสัญญาณแต่ละตัวจะเพิ่มขึ้นทันทีเป็น 8 - 10 mA และหลังจากนั้นไม่นาน กระแสสะสมของทรานซิสเตอร์ V1 ก็จะลดลงจนเกือบเป็นศูนย์ทันที เหล่านี้เป็นพัลส์ปัจจุบันเดียวที่สร้างโดยมัลติไวเบรเตอร์ และถ้าแบตเตอรี่ GB1 ยาวขึ้นให้ต่อกับตัวหนีบ Uin สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นเช่นเดียวกับในการทดลองก่อนหน้านี้ - จะมีเพียงแรงกระตุ้นเดียวเท่านั้นที่เอาต์พุตของมัลติไวเบรเตอร์ ลองดูสิ!

และอีกหนึ่งการทดลอง: แตะเอาต์พุตของฐานของทรานซิสเตอร์ V1 ด้วยวัตถุโลหะในมือของคุณ บางทีในกรณีนี้มัลติไวเบรเตอร์ที่รออยู่จะทำงาน - จากประจุไฟฟ้าสถิตในร่างกายของคุณ ทำการทดลองเดิมซ้ำ แต่โดยรวมมิลลิแอมป์มิเตอร์ในวงจรตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ V2 เมื่อใช้สัญญาณควบคุม กระแสสะสมของทรานซิสเตอร์นี้ควรลดลงอย่างรวดเร็วจนเกือบเป็นศูนย์ จากนั้นจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเท่ากับค่าของกระแสของทรานซิสเตอร์แบบเปิด นี่เป็นพัลส์ปัจจุบัน แต่เป็นขั้วลบ หลักการทำงานของมัลติไวเบรเตอร์แบบรอคืออะไร? ในมัลติไวเบรเตอร์การเชื่อมต่อระหว่างตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ V2 และฐานของทรานซิสเตอร์ V1 ไม่ใช่แบบคาปาซิทีฟเหมือนกับแบบสั่นเอง แต่เป็นตัวต้านทาน - ผ่านตัวต้านทาน R3แรงดันไบอัสเชิงลบถูกนำไปใช้กับฐานของทรานซิสเตอร์ V2 ผ่านตัวต้านทาน R2 ทรานซิสเตอร์ V1 ถูกปิดอย่างแน่นหนาโดยแรงดันบวกขององค์ประกอบ G1 ที่ฐาน สถานะของทรานซิสเตอร์นี้มีความเสถียรมาก พวกเขาสามารถอยู่ในสถานะนี้ได้นานเท่าที่ต้องการ แต่บนพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ V1 แรงดันไฟฟ้าของขั้วลบปรากฏขึ้น จากจุดนี้ไป ทรานซิสเตอร์จะเข้าสู่สถานะที่ไม่เสถียร ภายใต้อิทธิพลของสัญญาณอินพุตทรานซิสเตอร์ V1 จะเปิดขึ้นและแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงของตัวสะสมผ่านตัวเก็บประจุ C1 จะปิดทรานซิสเตอร์ V2 ทรานซิสเตอร์อยู่ในสถานะนี้จนกว่าตัวเก็บประจุ C1 จะถูกคายประจุ (ผ่านตัวต้านทาน R2 และทรานซิสเตอร์แบบเปิด V1 ซึ่งความต้านทานต่ำในขณะนี้) ทันทีที่ตัวเก็บประจุถูกคายประจุ ทรานซิสเตอร์ V2 จะเปิดขึ้นทันที และทรานซิสเตอร์ V1 จะปิดลง จากจุดนี้ไป มัลติไวเบรเตอร์พบว่าตัวเองอยู่ในโหมดสแตนด์บายเดิมที่เสถียรอีกครั้ง ดังนั้น, เครื่องมัลติไวเบรเตอร์ที่สแตนด์บายมีสถานะที่เสถียรและไม่เสถียร . ในช่วงที่สถานะไม่เสถียร มันจะสร้างขึ้นมา คลื่นสี่เหลี่ยม กระแส (แรงดัน) ระยะเวลาขึ้นอยู่กับความจุของตัวเก็บประจุ C1 ยิ่งความจุของตัวเก็บประจุนี้มากเท่าใด ระยะเวลาของพัลส์ก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ด้วยความจุของตัวเก็บประจุ 50 μF มัลติไวเบรเตอร์จะสร้างพัลส์ปัจจุบันโดยมีระยะเวลาประมาณ 1.5 วินาที และด้วยตัวเก็บประจุ 150 μF - มากกว่าสามเท่า ผ่านตัวเก็บประจุเพิ่มเติม - สามารถดึงพัลส์แรงดันบวกจากเอาต์พุต 1 และลบจากเอาต์พุต 2 สามารถนำมัลติไวเบรเตอร์ออกจากโหมดสแตนด์บายโดยใช้พัลส์แรงดันลบที่ใช้กับฐานของทรานซิสเตอร์ V1 เท่านั้นได้หรือไม่ ไม่ ไม่เพียงเท่านั้น สิ่งนี้สามารถทำได้โดยใช้พัลส์แรงดันของขั้วบวก แต่ไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ V2 ดังนั้นจึงยังคงให้คุณทดลองตรวจสอบว่าความจุของตัวเก็บประจุ C1 ส่งผลต่อระยะเวลาของพัลส์และความสามารถในการควบคุมมัลติไวเบรเตอร์ที่รอด้วยพัลส์แรงดันบวกอย่างไร เครื่องมัลติไวเบรเตอร์สแตนด์บายสามารถใช้งานได้จริงอย่างไร? แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้าไซน์เป็นพัลส์แรงดันสี่เหลี่ยม (หรือกระแส) ที่มีความถี่เดียวกัน หรือเปิดอุปกรณ์อื่นเป็นระยะเวลาหนึ่งโดยใช้สัญญาณไฟฟ้าระยะสั้นกับอินพุตของมัลติไวเบรเตอร์ที่รออยู่ ยังไง? คิด!

Multivibrator ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์

โทรอิเล็กทรอนิกส์สามารถใช้มัลติไวเบรเตอร์กับกริ่งบ้านได้ โดยแทนที่แบบไฟฟ้าทั่วไป สามารถประกอบได้ตามรูปแบบที่แสดงใน (รูปที่ 4) ทรานซิสเตอร์ V1 และ V2 ทำงานในมัลติไวเบรเตอร์แบบสมมาตรที่สร้างการสั่นด้วยความถี่ประมาณ 1,000 Hz และทรานซิสเตอร์ V3 ทำงานในเครื่องขยายกำลังของการสั่นเหล่านี้ การสั่นแบบขยายจะถูกแปลงโดยไดนามิกเฮด B1 เป็นการสั่นของเสียง หากคุณใช้ลำโพงแบบสมาชิกในการโทร โดยรวมขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงทรานซิชันไว้ในวงจรคอลเลกเตอร์ของทรานซิสเตอร์ V3 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการโทรทั้งหมดที่ติดตั้งบนบอร์ดจะถูกวางไว้ในกล่อง แบตเตอรี่จะอยู่ที่นั่นด้วย

สามารถติดตั้งกริ่งอิเล็กทรอนิกส์ในทางเดินได้โดยต่อสายสองเส้นเข้ากับปุ่ม S1 เมื่อคุณกดปุ่ม - เสียงจะปรากฏในไดนามิกเฮด เนื่องจากมีการจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์เฉพาะในช่วงที่มีสัญญาณเรียกเข้า แบตเตอรี่ 3336L สองก้อนที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือ "Krona" จึงใช้งานได้นานหลายเดือน ตั้งค่าโทนเสียงที่ต้องการโดยแทนที่ตัวเก็บประจุ C1 และ C2 ด้วยตัวเก็บประจุที่มีความจุอื่น สามารถใช้มัลติไวเบรเตอร์ที่ประกอบขึ้นตามโครงร่างเดียวกันเพื่อศึกษาและฝึกฝนการฟังตัวอักษรโทรเลข - รหัสมอร์ส ในกรณีนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนปุ่มด้วยปุ่มโทรเลขเท่านั้น

สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์นี้ซึ่งเป็นวงจรที่แสดงไว้ใน (รูปที่ 5) สามารถใช้เพื่อสลับพวงมาลัยต้นคริสต์มาสสองพวงที่จ่ายไฟจากไฟหลัก สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์สามารถรับพลังงานจากแบตเตอรี่ 3336L สองก้อนที่ต่ออนุกรมกัน หรือจากวงจรเรียงกระแสที่จะจ่ายแรงดันคงที่ที่ 9–12 V ออกมา

วงจรสวิตช์นั้นคล้ายกับวงจรกระดิ่งอิเล็กทรอนิกส์มาก แต่ความจุของตัวเก็บประจุ C1 และ C2 ของสวิตช์นั้นใหญ่กว่าความจุของตัวเก็บประจุแบบระฆังหลายเท่า สวิตช์มัลติไวเบรเตอร์ซึ่งทรานซิสเตอร์ V1 และ V2 ทำงานสร้างการสั่นด้วยความถี่ประมาณ 0.4 Hz และโหลดของเพาเวอร์แอมป์ (ทรานซิสเตอร์ V3) คือขดลวดของรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า K1 รีเลย์มีแผ่นสัมผัสหนึ่งคู่สำหรับการสลับ ตัวอย่างเช่นรีเลย์ RES - 10 (หนังสือเดินทาง RS4.524.302) หรือรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าอื่นที่ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือจากแรงดันไฟฟ้า 6 - 8 V ​​ที่กระแส 20 - 50 mA เมื่อเปิดเครื่อง ทรานซิสเตอร์ V1 และ V2 ของมัลติไวเบรเตอร์จะเปิดและปิดสลับกัน สร้างสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยม เมื่อเปิดทรานซิสเตอร์ V2 แรงดันไฟฟ้าเชิงลบจะถูกจ่ายผ่านตัวต้านทาน R4 และทรานซิสเตอร์นี้จะถูกนำไปใช้กับฐานของทรานซิสเตอร์ V3 ทำให้อิ่มตัว ในกรณีนี้ความต้านทานของส่วนสะสมอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ V3 จะลดลงเป็นหลายโอห์มและแรงดันไฟฟ้าเกือบทั้งหมดของแหล่งพลังงานถูกนำไปใช้กับขดลวดของรีเลย์ K1 - รีเลย์เปิดใช้งานและเชื่อมต่อหนึ่งในมาลัยเข้ากับเครือข่าย ด้วยหน้าสัมผัสของมัน เมื่อปิดทรานซิสเตอร์ V2 วงจรจ่ายไฟที่ฐานของทรานซิสเตอร์ V3 จะเสีย และจะปิดด้วย จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านคอยล์รีเลย์ ในเวลานี้รีเลย์จะปล่อยสมอและหน้าสัมผัส สลับ เชื่อมต่อพวงมาลัยต้นคริสต์มาสที่สองเข้ากับเครือข่าย หากคุณต้องการเปลี่ยนเวลาเปลี่ยนของมาลัยให้เปลี่ยนตัวเก็บประจุ C1 และ C2 ด้วยตัวเก็บประจุของความจุอื่น ปล่อยให้ข้อมูลของตัวต้านทาน R2 และ R3 เหมือนกันมิฉะนั้นโหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์ในกระแสตรงจะถูกละเมิด เพาเวอร์แอมป์ซึ่งคล้ายกับแอมพลิฟายเออร์บนทรานซิสเตอร์ V3 สามารถรวมอยู่ในวงจรอิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ V1 ของมัลติไวเบรเตอร์ ในกรณีนี้ รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า (รวมถึงรีเลย์ที่ผลิตขึ้นเอง) อาจไม่มีการสลับกลุ่มของหน้าสัมผัส แต่ปกติจะเปิดหรือปิดตามปกติ หน้าสัมผัสรีเลย์ของแขนมัลติไวเบรเตอร์จะปิดและเปิดวงจรแหล่งจ่ายไฟของพวงมาลัยหนึ่งเป็นระยะ และหน้าสัมผัสรีเลย์ของแขนมัลติไวเบรเตอร์อีกข้างหนึ่งจะปิดวงจรแหล่งจ่ายไฟของพวงมาลัยที่สองเป็นระยะ สามารถติดตั้งสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์บนกระดานที่ทำจาก getinax หรือวัสดุฉนวนอื่นๆ และวางในกล่องไม้อัดร่วมกับแบตเตอรี่ ระหว่างการทำงาน สวิตช์จะใช้กระแสไฟฟ้าไม่เกิน 30 mA ดังนั้นพลังงานของแบตเตอรี่ 3336L หรือ Krona สองก้อนจะเพียงพอสำหรับวันหยุดปีใหม่ทั้งหมด สามารถใช้สวิตช์ที่คล้ายกันเพื่อวัตถุประสงค์อื่นได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น สำหรับการส่องสว่างของหน้ากาก สถานที่ท่องเที่ยว ลองนึกภาพรูปปั้นของฮีโร่ในเทพนิยาย "Puss in Boots" ที่แปรรูปจากไม้อัดแล้วทาสี ด้านหลังดวงตาที่โปร่งใสคือหลอดไฟจากไฟฉายซึ่งเปิดสวิตช์ด้วยสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์และมีปุ่มอยู่ในรูป ทันทีที่คุณกดปุ่ม แมวจะเริ่มขยิบตาให้คุณทันที เป็นไปได้ไหมที่จะใช้สวิตช์เพื่อจ่ายไฟให้กับบางรุ่น เช่น รุ่นประภาคาร ในกรณีนี้ แทนที่จะใช้รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า หลอดไส้ขนาดเล็กที่ออกแบบมาสำหรับกระแสไฟเรืองแสงขนาดเล็กสามารถรวมอยู่ในวงจรตัวสะสมของทรานซิสเตอร์เครื่องขยายกำลังซึ่งจะเลียนแบบสัญญาณไฟกะพริบ หากสวิตช์ดังกล่าวเสริมด้วยสวิตช์สลับซึ่งสามารถเปิดหลอดไฟดังกล่าวสองหลอดสลับกันในวงจรตัวสะสมของทรานซิสเตอร์เอาท์พุต สวิตช์นั้นจะกลายเป็นตัวบ่งชี้ทิศทางสำหรับจักรยานของคุณได้

เครื่องเมตรอนอม- นี่คือนาฬิกาชนิดหนึ่งที่ให้คุณนับช่วงเวลาที่เท่ากันด้วยความแม่นยำของเศษเสี้ยววินาทีด้วยสัญญาณเสียง อุปกรณ์ดังกล่าวถูกนำมาใช้ เช่น เพื่อพัฒนาความรู้สึกไหวพริบเมื่อสอนความรู้ทางดนตรี ในระหว่างการฝึกอบรมครั้งแรกในการส่งสัญญาณตัวอักษรโทรเลข คุณเห็นไดอะแกรมของอุปกรณ์เหล่านี้ใน (รูปที่ 6)

นี่เป็นมัลติไวเบรเตอร์ แต่ไม่สมมาตร มัลติไวเบรเตอร์ดังกล่าวใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีโครงสร้างต่างกัน: Vl - n - p - n (MP35 - MP38), V2 - p - n - p (MP39 - MP42) สิ่งนี้ทำให้สามารถลดจำนวนชิ้นส่วนทั้งหมดของมัลติไวเบรเตอร์ได้ หลักการทำงานของมันยังคงเหมือนเดิม - การสร้างเกิดขึ้นเนื่องจากการตอบรับเชิงบวกระหว่างเอาต์พุตและอินพุตของแอมพลิฟายเออร์ 3H สองขั้นตอน การเชื่อมต่อดำเนินการโดยตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า C1 โหลดของมัลติไวเบรเตอร์คือไดนามิกเฮดขนาดเล็ก B1 พร้อมวอยซ์คอยล์ที่มีความต้านทาน 4 - 10 โอห์ม เช่น 0.1GD - 6, 1GD - 8 (หรือแคปซูลโทรศัพท์) ซึ่งสร้างเสียงคล้ายกับการคลิกด้วย พัลส์ปัจจุบันระยะสั้น อัตราการทำซ้ำของพัลส์สามารถปรับได้ด้วยตัวต้านทานปรับค่าได้ R1 ตั้งแต่ประมาณ 20 ถึง 300 พัลส์ต่อนาที ตัวต้านทาน R2 จำกัดกระแสเบสของทรานซิสเตอร์ตัวแรกเมื่อแถบเลื่อนของตัวต้านทาน R1 อยู่ในตำแหน่งต่ำสุด (ตามวงจร) ซึ่งสอดคล้องกับความถี่สูงสุดของการแกว่งที่สร้างขึ้น เครื่องเมตรอนอมสามารถใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 3336L ก้อนเดียวหรือเซลล์ 332 สามเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม กระแสไฟที่ใช้จากแบตเตอรี่ไม่เกิน 10 mA ตัวต้านทานปรับค่าได้ R1 ต้องมีมาตราส่วนสอบเทียบตามเครื่องเมตรอนอมเชิงกล ใช้งานเพียงแค่หมุนปุ่มตัวต้านทาน คุณก็สามารถตั้งค่าความถี่ที่ต้องการของสัญญาณเสียงเครื่องเมตรอนอมได้

งานจริง

ในทางปฏิบัติฉันแนะนำให้คุณรวบรวมวงจรมัลติไวเบรเตอร์ที่แสดงในภาพวาดของบทเรียนซึ่งจะช่วยให้เข้าใจหลักการของมัลติไวเบรเตอร์ นอกจากนี้ฉันเสนอที่จะรวบรวม "Electronic Nightingale Simulator" ที่น่าสนใจและมีประโยชน์ในครัวเรือนโดยใช้มัลติไวเบรเตอร์ซึ่งสามารถใช้เป็นออดได้ วงจรนี้ง่ายมาก เชื่อถือได้ ทำงานได้ทันทีหากไม่มีข้อผิดพลาดในการติดตั้งและการใช้องค์ประกอบวิทยุที่สามารถซ่อมบำรุงได้ ฉันใช้มันเป็นกริ่งประตูมา 18 ปีแล้วจนถึงทุกวันนี้ มันง่ายที่จะเดาว่าฉันรวบรวมมัน - เมื่อฉันเป็นนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่เช่นเดียวกับคุณ

มัลติไวเบรเตอร์เป็นเครื่องกำเนิดพัลส์ที่ง่ายที่สุดที่ทำงานในโหมดการสั่นเอง นั่นคือ เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับวงจร ตัวมันเองจะเริ่มสร้างพัลส์

รูปแบบที่ง่ายที่สุดแสดงในรูปด้านล่าง:

นอกจากนี้ความจุของตัวเก็บประจุ C1, C2 จะถูกเลือกให้เหมือนกันเสมอและค่าของความต้านทานฐาน R2, R3 จะต้องสูงกว่าตัวสะสม นี่เป็นเงื่อนไขสำคัญสำหรับการทำงานที่ถูกต้องของ MV

มัลติไวเบรเตอร์ทำงานอย่างไรกับทรานซิสเตอร์ ดังนั้น: เมื่อเปิดเครื่อง ความจุ C1, C2 จะเริ่มชาร์จ

ตัวเก็บประจุตัวแรกในห่วงโซ่ R1-C1 คือการเปลี่ยน BE ของกรณีที่สอง

ความจุที่สองจะถูกชาร์จผ่านวงจร R4 - C2 - การเปลี่ยน BE ของทรานซิสเตอร์ตัวแรก - เคส

เนื่องจากทรานซิสเตอร์มีกระแสฐานจึงเกือบจะเปิด แต่เนื่องจากไม่มีทรานซิสเตอร์สองตัวที่เหมือนกัน หนึ่งในนั้นจะเปิดเร็วกว่าเพื่อนร่วมงานเล็กน้อย

สมมติว่าเรามีทรานซิสเตอร์ตัวแรกเปิดก่อนหน้านี้ เมื่อเปิด มันจะปล่อยความจุ C1 ยิ่งกว่านั้น มันจะถูกคายประจุกลับขั้วโดยปิดทรานซิสเตอร์ตัวที่สอง แต่อันแรกอยู่ในสถานะเปิดเพียงครู่เดียวจนกระทั่งตัวเก็บประจุ C2 ถูกชาร์จจนถึงระดับแรงดันไฟฟ้า เมื่อสิ้นสุดกระบวนการชาร์จ C2, Q1 จะถูกล็อค

แต่ในเวลานี้ C1 ใกล้จะว่างเปล่าแล้ว ซึ่งหมายความว่ากระแสจะไหลผ่านโดยเปิดทรานซิสเตอร์ตัวที่สองซึ่งจะปล่อยความจุ C2 และจะยังคงเปิดอยู่จนกว่าจะชาร์จตัวเก็บประจุตัวแรกอีกครั้ง และวนไปเรื่อยๆ จนกว่าเราจะปิดไฟจากวงจร

ดังที่คุณเห็นได้ง่าย เวลาในการเปลี่ยนที่นี่ถูกกำหนดโดยค่าความจุของตัวเก็บประจุ อย่างไรก็ตาม ความต้านทานของความต้านทานพื้นฐาน R1, R3 ยังแนะนำปัจจัยบางอย่างที่นี่

กลับสู่สถานะเดิมเมื่อทรานซิสเตอร์ตัวแรกเปิดอยู่ ในขณะนี้ความจุ C1 จะไม่เพียง แต่มีเวลาคายประจุเท่านั้น

แต่ความต้านทานของ R2 นั้นค่อนข้างใหญ่และ C1 ไม่มีเวลาชาร์จถึงระดับของแหล่งพลังงาน แต่เมื่อ Q1 ถูกล็อค มันจะถูกคายประจุผ่านวงจรฐาน Q2 ช่วยให้เปิดเร็วขึ้น ความต้านทานเดียวกันจะเพิ่มเวลาในการชาร์จของตัวเก็บประจุ C1 ตัวแรก แต่ความต้านทานของตัวสะสม R1, R4 เป็นโหลดและไม่มีผลพิเศษต่อความถี่ของการสร้างพัลส์

ในบทความเดียวกันฉันขอเสนอการออกแบบทรานซิสเตอร์สามตัวในบทความเดียวกัน

เรามาจัดการกับการทำงานของมัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตรบนทรานซิสเตอร์สองตัวโดยใช้ตัวอย่างวงจรวิทยุสมัครเล่นแบบโฮมเมดที่สร้างเสียงของลูกบอลโลหะที่กระดอน วงจรทำงานดังนี้: เมื่อความจุ C1 หมดลง ปริมาณของบีตจะลดลง ระยะเวลารวมของเสียงขึ้นอยู่กับค่าของ C1 และตัวเก็บประจุ C2 จะกำหนดระยะเวลาของการหยุดชั่วคราว ทรานซิสเตอร์สามารถเป็น p-n-p ชนิดใดก็ได้

มัลติไวเบรเตอร์ของการออกแบบไมโครในประเทศมีสองประเภท - แบบสั่นเอง (GG) และแบบรอ (AG)

การสั่นด้วยตัวเองจะสร้างลำดับของพัลส์สี่เหลี่ยมเป็นระยะ ระยะเวลาและระยะเวลาการทำซ้ำถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ขององค์ประกอบภายนอกของความต้านทานและความจุหรือตามระดับของแรงดันไฟฟ้าควบคุม

ตัวอย่างเช่นวงจรไมโครในประเทศของ MV ที่สั่นเอง 530GG1, K531GG1, KM555GG2คุณจะพบข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรรวมหรือ IC ของ Yakubovsky S.V. ดิจิตอลและแอนะล็อกและวงจรรวมต่างประเทศ คู่มือใน 12 เล่มแก้ไขโดย Nefedov

สำหรับการรอ MWs ระยะเวลาของพัลส์ที่สร้างขึ้นจะถูกกำหนดโดยคุณลักษณะของส่วนประกอบวิทยุที่เชื่อมต่อ และระยะเวลาการทำซ้ำของพัลส์จะถูกกำหนดโดยระยะเวลาการทำซ้ำของพัลส์ทริกเกอร์ที่ได้รับจากอินพุตแยกต่างหาก

ตัวอย่าง: K155AG1มีเครื่องมัลติไวเบรเตอร์สแตนด์บายหนึ่งเครื่องที่สร้างพัลส์สี่เหลี่ยมเดียวที่มีความเสถียรในระยะเวลาที่ดี 133AG3, K155AG3, 533AG3, KM555AG3, KR1533AG3มี MV สแตนด์บายสองตัวที่สร้างพัลส์แรงดันไฟฟ้ารูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเดี่ยวที่มีความเสถียรดี 533AG4, KM555AG4 MV ที่รอสองอันซึ่งสร้างพัลส์แรงดันไฟฟ้าสี่เหลี่ยมเดี่ยว

บ่อยครั้งในการฝึกฝนวิทยุสมัครเล่นพวกเขาไม่ต้องการวงจรไมโครพิเศษ แต่ประกอบเข้ากับองค์ประกอบเชิงตรรกะ

วงจรมัลติไวเบรเตอร์ที่ง่ายที่สุดในองค์ประกอบตรรกะ AND-NOT แสดงอยู่ในรูปด้านล่าง มันมีสองสถานะ: ในสถานะหนึ่ง DD1.1 ถูกล็อค และ DD1.2 เปิดอยู่ อีกสถานะหนึ่ง ทุกอย่างตรงกันข้าม

ตัวอย่างเช่น ถ้า DD1.1 ปิดอยู่ DD1.2 เปิดอยู่ ความจุ C2 จะถูกชาร์จโดยกระแสเอาต์พุต DD1.1 ผ่านตัวต้านทาน R2 แรงดันไฟฟ้าที่อินพุต DD1.2 เป็นค่าบวก มันทำให้ DD1.2 เปิดอยู่ เมื่อความจุ C2 ชาร์จ กระแสประจุจะลดลงและแรงดันตกคร่อม R2 จะลดลง ในขณะที่ถึงระดับเกณฑ์ DD1.2 จะเริ่มล็อคและศักยภาพที่เอาต์พุตจะเพิ่มขึ้น การเติบโตของแรงดันไฟฟ้านี้จะถูกส่งผ่าน C1 ไปยังเอาต์พุต DD1.1 ส่วนหลังจะเปิดขึ้นและกระบวนการย้อนกลับจะพัฒนาโดยสิ้นสุดด้วยการล็อค DD1.2 ที่สมบูรณ์และการปลดล็อค DD1.1 - การเปลี่ยนอุปกรณ์เป็นวินาที สถานะไม่เสถียร ตอนนี้ C1 จะถูกชาร์จผ่าน R1 และอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของส่วนประกอบชิป DD1.2 และ C2 ถึง DD1.1 ดังนั้นเราจึงสังเกตกระบวนการแกว่งตัวเองโดยทั่วไป

วงจรง่ายๆ อีกรูปแบบหนึ่งที่สามารถประกอบเข้ากับองค์ประกอบลอจิกได้คือวงจรกำเนิดพัลส์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวจะทำงานในโหมดการสร้างอัตโนมัติ ซึ่งคล้ายกับทรานซิสเตอร์ ภาพด้านล่างแสดงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจากไมโครแอสเซมบลีเนทีฟแบบดิจิทัลเชิงตรรกะ K155LA3 หนึ่งชุด

วงจรมัลติไวเบรเตอร์บน K155LA3

ตัวอย่างที่ใช้งานได้จริงของการใช้งานดังกล่าวมีอยู่ในหน้าอิเล็กทรอนิกส์ในการออกแบบเสียงกริ่ง

มีการพิจารณาตัวอย่างในทางปฏิบัติของการดำเนินการของ MW ที่รอบนทริกเกอร์ในการออกแบบสวิตช์แสงออปติคอลบนรังสี IR

มัลติไวเบรเตอร์.

วงจรแรกคือมัลติไวเบรเตอร์ที่ง่ายที่สุด แม้จะมีความเรียบง่าย แต่ขอบเขตก็กว้างมาก ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดที่จะสมบูรณ์ได้หากไม่มีอุปกรณ์ดังกล่าว

รูปแรกแสดงแผนผังของมัน

LED ใช้เป็นโหลด เมื่อมัลติไวเบรเตอร์ทำงาน ไฟ LED จะสลับ

การประกอบต้องมีชิ้นส่วนขั้นต่ำ:

1. ตัวต้านทาน 500 โอห์ม - 2 ชิ้น

2. ตัวต้านทาน 10 kOhm - 2 ชิ้น

3. ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า 47 ยูเอฟที่ 16 โวลต์ - 2 ชิ้น

4. ทรานซิสเตอร์ KT972A - 2 ชิ้น

5. LED - 2 ชิ้น

ทรานซิสเตอร์ KT972A เป็นทรานซิสเตอร์แบบคอมโพสิต นั่นคือมีทรานซิสเตอร์สองตัวในกล่อง และมีความไวสูงและสามารถทนต่อกระแสไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญโดยไม่ต้องระบายความร้อน

เมื่อคุณได้ชิ้นส่วนทั้งหมดแล้ว ให้ติดหัวแร้งและเริ่มประกอบ ในการทดลอง คุณไม่ควรสร้างแผงวงจรพิมพ์ คุณสามารถประกอบทุกอย่างด้วยการติดตั้งบนพื้นผิว ประสานตามที่แสดงในภาพ

และวิธีการใช้อุปกรณ์ประกอบให้จินตนาการของคุณบอกคุณ! ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใส่รีเลย์แทนไฟ LED และรีเลย์นี้สามารถสลับโหลดที่ทรงพลังกว่าได้ หากคุณเปลี่ยนค่าของตัวต้านทานหรือตัวเก็บประจุ ความถี่การสลับจะเปลี่ยนไป ด้วยการเปลี่ยนความถี่ คุณจะได้เอฟเฟกต์ที่น่าสนใจมาก ตั้งแต่เสียงแหลมในไดนามิกไปจนถึงการหยุดชั่วคราวเป็นเวลาหลายวินาที ..

โฟโต้รีเลย์.

และนี่คือไดอะแกรมของโฟโต้รีเลย์อย่างง่าย อุปกรณ์นี้สามารถใช้งานได้ทุกที่ สำหรับการส่องสว่างอัตโนมัติของถาด DVD สำหรับเปิดไฟหรือส่งสัญญาณป้องกันการบุกรุกเข้าไปในตู้มืด มีรูปแบบให้เลือกสองแบบ ในรูปลักษณ์หนึ่ง วงจรถูกเปิดใช้งานโดยแสง และอีกรูปลักษณ์หนึ่งเมื่อไม่มีอยู่

มันทำงานดังนี้:เมื่อแสงจาก LED ตกกระทบโฟโตไดโอด ทรานซิสเตอร์จะเปิดและ LED-2 จะเริ่มเรืองแสง ตัวต้านทานการปรับแต่งจะปรับความไวของอุปกรณ์ ในฐานะโฟโตไดโอด คุณสามารถใช้โฟโตไดโอดจากเมาส์บอลตัวเก่าได้ LED - LED อินฟราเรดใด ๆ การใช้โฟโตไดโอดอินฟราเรดและ LED จะหลีกเลี่ยงการรบกวนจากแสงที่มองเห็นได้ ในฐานะที่เป็น LED-2 LED ใด ๆ หรือสายของ LED หลายดวงก็เหมาะสม คุณยังสามารถใช้หลอดไส้ และถ้าเราใส่รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าแทน LED ก็จะสามารถควบคุมหลอดไส้ที่ทรงพลังหรือกลไกบางอย่างได้

ตัวเลขแสดงวงจรทั้งสอง พินเอาท์ (ตำแหน่งของขา) ของทรานซิสเตอร์และ LED รวมถึงแผนภาพการเดินสาย

ในกรณีที่ไม่มีโฟโตไดโอด คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ MP39 หรือ MP42 ตัวเก่าแล้วตัดกล่องที่อยู่ตรงข้ามตัวสะสมออก ในลักษณะนี้:

แทนที่จะใช้โฟโตไดโอด จะต้องรวมจุดต่อ p-n ของทรานซิสเตอร์ไว้ในวงจร อันไหนจะทำงานได้ดีกว่า - คุณต้องพิจารณาจากการทดลอง

เพาเวอร์แอมป์บนชิป TDA1558Q

แอมพลิฟายเออร์นี้มีกำลังขับ 2 x 22 วัตต์ และง่ายพอสำหรับผู้เริ่มต้นที่จะทำซ้ำ โครงร่างดังกล่าวจะมีประโยชน์สำหรับคุณสำหรับลำโพงแบบโฮมเมดหรือสำหรับศูนย์ดนตรีแบบโฮมเมดที่สามารถทำจากเครื่องเล่น MP3 รุ่นเก่า

ในการประกอบคุณต้องการเพียงห้าส่วนเท่านั้น:

1. ชิป - TDA1558Q

2. คาปาซิเตอร์ 0.22uF

3. ตัวเก็บประจุ 0.33 ยูเอฟ - 2 ชิ้น

4. ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า 6800 uF ที่ 16 โวลต์

ไมโครเซอร์กิตมีกำลังขับค่อนข้างสูงและจำเป็นต้องมีหม้อน้ำเพื่อทำให้เย็นลง คุณสามารถใช้ฮีทซิงค์จากโปรเซสเซอร์ได้

การประกอบทั้งหมดสามารถทำได้โดยการติดตั้งบนพื้นผิวโดยไม่ต้องใช้แผงวงจรพิมพ์ ก่อนอื่นต้องถอดพิน 4, 9 และ 15 ออกจากไมโครวงจร ไม่ได้ใช้ จำนวนพินจะเรียงจากซ้ายไปขวา หากคุณถือโดยให้พินหันเข้าหาคุณและเครื่องหมายขึ้น จากนั้นค่อยๆ ยืดลีดให้ตรง ถัดไป งอพิน 5, 13 และ 14 ขึ้น พินทั้งหมดนี้เชื่อมต่อกับเพาเวอร์พลัส ขั้นตอนต่อไปคือการงอพิน 3, 7 และ 11 ลง - นี่คือกำลังลบหรือ "กราวด์" หลังจากดำเนินการเหล่านี้แล้ว ให้ขันสกรูชิปเข้ากับฮีตซิงก์โดยใช้น้ำยาที่เป็นตัวนำความร้อน รูปภาพแสดงการติดตั้งจากมุมต่างๆ แต่ฉันจะอธิบายต่อไป พิน 1 และ 2 ถูกบัดกรีเข้าด้วยกัน - นี่คืออินพุตของช่องสัญญาณที่ถูกต้องต้องบัดกรีตัวเก็บประจุ 0.33 uF ต้องทำเช่นเดียวกันกับพิน 16 และ 17 สายทั่วไปสำหรับอินพุตคือกำลังไฟลบหรือกราวด์

มัลติไวเบรเตอร์เป็นออสซิลเลเตอร์อีกรูปแบบหนึ่ง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถรักษาสัญญาณ AC ที่เอาต์พุตได้ สามารถสร้างรูปคลื่นสี่เหลี่ยม เชิงเส้น หรือพัลส์ ในการสั่น เครื่องกำเนิดต้องตรงตามเงื่อนไขสองประการของ Barkhausen:

T คือกำไรของลูป มันควรจะมากกว่าความสามัคคีเล็กน้อย

การเปลี่ยนเฟสวงจรต้องเป็น 0 องศาหรือ 360 องศา

เพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไขทั้งสอง ออสซิลเลเตอร์ต้องมีแอมพลิฟายเออร์บางรูปแบบ และส่วนหนึ่งของเอาต์พุตจะต้องสร้างใหม่ไปยังอินพุต หากอัตราขยายของแอมพลิฟายเออร์น้อยกว่า 1 วงจรจะไม่สั่น และถ้ามีค่ามากกว่า 1 วงจรจะโอเวอร์โหลดและสร้างรูปคลื่นที่บิดเบี้ยว เครื่องกำเนิดอย่างง่ายสามารถสร้างคลื่นไซน์ได้ แต่ไม่สามารถสร้างคลื่นสี่เหลี่ยมได้ สามารถสร้างคลื่นสี่เหลี่ยมได้โดยใช้มัลติไวเบรเตอร์

มัลติไวเบรเตอร์เป็นรูปแบบหนึ่งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีสองขั้นตอน ซึ่งต้องขอบคุณที่เราสามารถรับเอาต์พุตจากสถานะใดก็ได้ โดยพื้นฐานแล้ววงจรเหล่านี้เป็นวงจรแอมพลิฟายเออร์สองวงจรที่มีการป้อนกลับแบบปฏิรูปใหม่ ในกรณีนี้ ไม่มีทรานซิสเตอร์ตัวใดทำงานพร้อมกัน ทรานซิสเตอร์เพียงตัวเดียวที่ดำเนินการต่อครั้งในขณะที่อีกตัวหนึ่งอยู่ในสถานะปิด บางวงจรมีบางสถานะ สถานะที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเรียกว่ากระบวนการสวิตชิ่งซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของกระแสและแรงดัน สวิตช์นี้เรียกว่าทริกเกอร์ ดังนั้นเราจะเดินวงจรภายในหรือภายนอกก็ได้

แบบแผนมีสองสถานะ

หนึ่งในนั้นคือสถานะที่เสถียรซึ่งวงจรจะคงอยู่ตลอดไปโดยไม่มีการสตาร์ท
อีกสถานะหนึ่งคือไม่เสถียร: ในสถานะนี้ วงจรจะยังคงอยู่ในระยะเวลาที่จำกัดโดยไม่มีการเรียกจากภายนอกและสลับไปยังสถานะอื่น ดังนั้น การใช้มัลติไวบาร์เตอร์จึงดำเนินการในวงจรสองสถานะ เช่น ไทเมอร์และฟลิปฟล็อป

มัลติไวเบรเตอร์ที่ไม่เสถียรโดยใช้ทรานซิสเตอร์

เป็นออสซิลเลเตอร์ที่ทำงานอย่างอิสระซึ่งจะสลับไปมาระหว่างสองสถานะที่ไม่เสถียรอย่างต่อเนื่อง ในกรณีที่ไม่มีสัญญาณภายนอก ทรานซิสเตอร์สลับจากสถานะปิดเป็นสถานะอิ่มตัวที่ความถี่ที่กำหนดโดยค่าคงที่เวลา RC ของวงจรคัปปลิ้ง หากค่าคงที่ของเวลาเหล่านี้เท่ากัน (R และ C เท่ากัน) คลื่นสี่เหลี่ยมที่มีความถี่ 1/1.4 RC จะถูกสร้างขึ้น ดังนั้นมัลติไวเบรเตอร์ที่ไม่เสถียรจึงเรียกว่าเครื่องกำเนิดพัลส์หรือเครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยม ยิ่งค่าโหลดฐานของ R2 และ R3 สัมพันธ์กับโหลดคอลเลกเตอร์ของ R1 และ R4 มากเท่าใด อัตราขยายในปัจจุบันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และขอบของสัญญาณก็จะยิ่งคมชัดมากขึ้นเท่านั้น

หลักการพื้นฐานของการทำงานของมัลติไวเบรเตอร์แบบ Astable คือการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในคุณสมบัติทางไฟฟ้าหรือคุณลักษณะของทรานซิสเตอร์ ความแตกต่างนี้ทำให้ทรานซิสเตอร์หนึ่งตัวเปิดเร็วกว่าอีกตัวเมื่อจ่ายพลังงานครั้งแรก ทำให้เกิดการสั่น

คำอธิบายโครงการ

มัลติไวเบรเตอร์แบบ Astable ประกอบด้วยแอมพลิฟายเออร์ RC แบบครอสคัปเปิลสองตัว
วงจรมีสองสถานะที่ไม่เสถียร
เมื่อ V1=ต่ำ และ V2=สูง จากนั้น Q1 เปิด และ Q2 ปิด
เมื่อ V1=สูง และ V2=ต่ำ Q1 จะปิด และเปิด Q2
ในกรณีนี้ R1 = R4, R2 = R3, R1 ต้องมากกว่า R2
C1=C2
เมื่อเปิดวงจรครั้งแรก จะไม่มีการเปิดทรานซิสเตอร์เลย
แรงดันพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ทั้งสองเริ่มเพิ่มขึ้น ทรานซิสเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งเปิดก่อนเนื่องจากความแตกต่างในการเติมและคุณสมบัติทางไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์

ข้าว. 1: แผนผังการทำงานของทรานซิสเตอร์ astable multivibrator

เราไม่สามารถบอกได้ว่าทรานซิสเตอร์ตัวใดนำก่อน ดังนั้นเราจึงถือว่า Q1 นำไฟฟ้าก่อนและ Q2 ดับ (ประจุ C2 เต็ม)

ตัวนำของ Q1 และ Q2 ดับ ดังนั้น VC1 = 0V เนื่องจากกระแสทั้งหมดไหลลงกราวด์เนื่องจากการลัดวงจรของ Q1 และ VC2 = Vcc เนื่องจากแรงดันทั้งหมดบน VC2 ลดลงเนื่องจากวงจรเปิดของ TR2 (เท่ากับแรงดันของแหล่งจ่าย)
เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูงของ VC2 ตัวเก็บประจุ C2 เริ่มชาร์จตั้งแต่ Q1 ถึง R4 และ C1 เริ่มชาร์จผ่าน R2 ถึง Q1 เวลาที่ต้องใช้ในการชาร์จ C1 (T1 = R2C1) นานกว่าเวลาที่ต้องใช้ในการชาร์จ C2 (T2 = R4C2)
เนื่องจากแผ่นด้านขวาของ C1 เชื่อมต่อกับฐานของ Q2 และกำลังชาร์จอยู่ แผ่นนี้จึงมีศักยภาพสูง และเมื่อเกิน 0.65 V จะเปิด Q2
เนื่องจาก C2 ชาร์จเต็มแล้ว แผ่นด้านซ้ายจึงอยู่ที่ -Vcc หรือ -5V และเชื่อมต่อกับฐานของ Q1 ดังนั้นจึงปิด Q2
TR ตอนนี้ TR1 ปิดอยู่และตัวนำ Q2 ดังนั้น VC1 = 5V และ VC2 = 0V เพลตด้านซ้ายของ C1 ก่อนหน้านี้อยู่ที่ -0.65V ซึ่งเริ่มเพิ่มขึ้นเป็น 5V และเชื่อมต่อกับตัวสะสมของ Q1 C1 ปล่อยประจุครั้งแรกตั้งแต่ 0 ถึง 0.65V จากนั้นเริ่มชาร์จผ่าน R1 ถึง Q2 ระหว่างการชาร์จ แผ่นด้านขวาของ C1 มีศักยภาพต่ำ ซึ่งจะปิด Q2
แผ่นด้านขวาของ C2 เชื่อมต่อกับตัวสะสมของ Q2 และอยู่ในตำแหน่งล่วงหน้าที่ +5V ดังนั้น C2 จะปล่อยประจุจาก 5V เป็น 0V ก่อนแล้วจึงเริ่มชาร์จผ่าน R3 แผ่นด้านซ้ายของ C2 มีศักยภาพสูงระหว่างการชาร์จ ซึ่งจะเปิด Q1 เมื่อถึง 0.65V

ข้าว. 2: แผนผังการทำงานของมัลติไวเบรเตอร์ astable ของทรานซิสเตอร์

ตอนนี้กำลังดำเนินการ Q1 และ Q2 ปิดอยู่ ลำดับข้างต้นซ้ำแล้วซ้ำอีกและเราได้รับสัญญาณที่ตัวสะสมทั้งสองของทรานซิสเตอร์ซึ่งอยู่นอกเฟสซึ่งกันและกัน เพื่อให้ได้คลื่นสี่เหลี่ยมที่สมบูรณ์แบบด้วยตัวเก็บทรานซิสเตอร์ เราจะใช้ความต้านทานของตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ ความต้านทานฐาน เช่น (R1 = R4), (R2 = R3) และค่าเดียวกันของตัวเก็บประจุ ซึ่งทำให้ของเรา วงจรสมมาตร ดังนั้นรอบการทำงานสำหรับค่าต่ำและค่าสูงของสัญญาณเอาต์พุตจึงเท่ากันซึ่งสร้างคลื่นสี่เหลี่ยม
ค่าคงที่ เวลาคงที่ของรูปคลื่นขึ้นอยู่กับความต้านทานฐานและตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ เราสามารถคำนวณช่วงเวลาได้โดย: Time Constant = 0.693RC

หลักการทำงานของมัลติไวเบรเตอร์ในวิดีโอพร้อมคำอธิบาย

ในบทช่วยสอนวิดีโอนี้ของช่องทีวีหัวแร้ง เราจะแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าเชื่อมต่อกันอย่างไร และทำความคุ้นเคยกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในนั้น วงจรแรกซึ่งพิจารณาจากหลักการทำงานคือวงจรมัลติไวเบรเตอร์ของทรานซิสเตอร์ วงจรสามารถอยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่งจากสองสถานะและเปลี่ยนแปลงจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งเป็นระยะๆ

การวิเคราะห์ 2 สถานะของมัลติไวเบรเตอร์

สิ่งที่เราเห็นในตอนนี้คือไฟ LED สองดวงที่กระพริบสลับกัน ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? พิจารณาก่อน รัฐแรก

ทรานซิสเตอร์ VT1 ตัวแรกปิดอยู่และทรานซิสเตอร์ตัวที่สองเปิดเต็มที่และไม่ขัดขวางการไหลของกระแสสะสม ทรานซิสเตอร์ในขณะนี้อยู่ในโหมดอิ่มตัวซึ่งจะช่วยลดแรงดันตกคร่อม ดังนั้นไฟ LED ด้านขวาจึงสว่างเต็มที่ ตัวเก็บประจุ C1 ถูกปล่อยออกในช่วงเวลาแรกของเวลาและกระแสผ่านอย่างอิสระไปยังฐานของทรานซิสเตอร์ VT2 โดยเปิดอย่างสมบูรณ์ แต่หลังจากนั้นครู่หนึ่งตัวเก็บประจุจะเริ่มชาร์จกระแสพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ตัวที่สองอย่างรวดเร็วผ่านตัวต้านทาน R1 หลังจากชาร์จเต็มแล้ว (และอย่างที่คุณทราบ ตัวเก็บประจุที่ชาร์จเต็มจะไม่ผ่านกระแส) จากนั้นทรานซิสเตอร์ VT2 จะปิดลงและ LED จะดับลง

แรงดันคร่อมตัวเก็บประจุ C1 เท่ากับผลคูณของกระแสเบสและความต้านทานของตัวต้านทาน R2 ย้อนเวลากลับไปกันเถอะ ในขณะที่ทรานซิสเตอร์ VT2 เปิดอยู่และไฟ LED ด้านขวาเปิดอยู่ ตัวเก็บประจุ C2 ซึ่งก่อนหน้านี้ถูกชาร์จในสถานะก่อนหน้า จะเริ่มคายประจุอย่างช้าๆ ผ่านทรานซิสเตอร์ VT2 และตัวต้านทาน R3 ที่เปิดอยู่ แรงดันไฟฟ้าที่ฐานของ VT1 จะเป็นลบจนกว่าจะมีการคายประจุซึ่งจะบล็อกทรานซิสเตอร์อย่างสมบูรณ์ ไฟ LED ดวงแรกดับ ปรากฎว่าเมื่อถึงเวลาที่ LED ที่สองดับลง ตัวเก็บประจุ C2 จะมีเวลาคายประจุและพร้อมที่จะส่งกระแสไปยังฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 ตัวแรก เมื่อไฟ LED ดวงที่สองหยุดติด ไฟ LED ดวงแรกจะสว่างขึ้น

ก ในสถานะที่สองสิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้น แต่ในทางกลับกันทรานซิสเตอร์ VT1 เปิดอยู่ VT2 ปิดอยู่ การเปลี่ยนไปสู่สถานะอื่นเกิดขึ้นเมื่อตัวเก็บประจุ C2 ถูกคายประจุ แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมจะลดลง เมื่อปล่อยประจุจนหมด จะเริ่มชาร์จในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ทางแยกเบส-อิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ VT1 ถึงแรงดันที่เพียงพอในการเปิดประมาณ 0.7 V ทรานซิสเตอร์นี้จะเริ่มเปิดและไฟ LED ดวงแรกจะสว่างขึ้น

ลองดูแผนภาพอีกครั้ง

ตัวเก็บประจุถูกชาร์จผ่านตัวต้านทาน R1 และ R4 และคายประจุผ่าน R3 และ R2 ตัวต้านทาน R1 และ R4 จำกัดกระแสของ LED ตัวแรกและตัวที่สอง ความสว่างของไฟ LED ไม่เพียงขึ้นอยู่กับความต้านทานเท่านั้น พวกเขายังกำหนดเวลาการชาร์จของตัวเก็บประจุ ความต้านทาน R1 และ R4 ถูกเลือกให้เล็กกว่า R2 และ R3 มาก เพื่อให้ตัวเก็บประจุถูกชาร์จเร็วกว่าที่ปล่อยออกมา มัลติไวเบรเตอร์ใช้สำหรับรับพัลส์สี่เหลี่ยมซึ่งนำมาจากตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ ในกรณีนี้ โหลดจะต่อขนานกับตัวต้านทานตัวสะสม R1 หรือ R4 ตัวใดตัวหนึ่ง

กราฟแสดงพัลส์สี่เหลี่ยมที่สร้างโดยวงจรนี้ หนึ่งในภูมิภาคนี้เรียกว่าส่วนหน้าของชีพจร ด้านหน้ามีความชันและยิ่งเวลาในการชาร์จของตัวเก็บประจุนานเท่าใดความชันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

หากมัลติไวเบรเตอร์ใช้ทรานซิสเตอร์ ตัวเก็บประจุที่มีความจุเท่ากัน และถ้าตัวต้านทานมีความต้านทานแบบสมมาตร มัลติไวเบรเตอร์ดังกล่าวจะเรียกว่าสมมาตร มีระยะเวลาการเต้นของชีพจรและระยะเวลาหยุดชั่วคราวเท่ากัน และหากมีความแตกต่างในพารามิเตอร์มัลติไวเบรเตอร์จะไม่สมมาตร เมื่อเราเชื่อมต่อมัลติไวเบรเตอร์เข้ากับแหล่งพลังงาน ในช่วงเวลาแรกของเวลาตัวเก็บประจุทั้งสองจะถูกคายประจุ ซึ่งหมายความว่ากระแสจะไหลไปที่ฐานของตัวเก็บประจุทั้งสองและโหมดการทำงานที่ไม่เสถียรจะปรากฏขึ้น ซึ่งทรานซิสเตอร์ควรมีเพียงตัวเดียว เปิด. เนื่องจากองค์ประกอบวงจรเหล่านี้มีข้อผิดพลาดในการให้คะแนนและพารามิเตอร์ ทรานซิสเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งจะเปิดก่อน และมัลติไวเบรเตอร์จะเริ่มทำงาน

หากคุณต้องการจำลองวงจรนี้ในโปรแกรม Multisim คุณต้องตั้งค่าของตัวต้านทาน R2 และ R3 เพื่อให้ความต้านทานต่างกันอย่างน้อยหนึ่งในสิบของโอห์ม ทำเช่นเดียวกันกับความจุของตัวเก็บประจุ มิฉะนั้น มัลติไวเบรเตอร์อาจไม่เริ่มทำงาน ในการใช้งานจริงของวงจรนี้ฉันขอแนะนำให้จ่ายแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 3 ถึง 10 โวลต์และตอนนี้คุณจะพบกับพารามิเตอร์ขององค์ประกอบต่างๆ โดยมีเงื่อนไขว่าจะใช้ทรานซิสเตอร์ KT315 ตัวต้านทาน R1 และ R4 ไม่ส่งผลต่อความถี่พัลส์ ในกรณีของเรา พวกเขาจำกัดกระแสไฟ LED ความต้านทานของตัวต้านทาน R1 และ R4 สามารถรับได้ตั้งแต่ 300 โอห์มถึง 1 kOhm ความต้านทานของตัวต้านทาน R2 และ R3 อยู่ที่ 15 kOhm ถึง 200 kOhm ความจุของตัวเก็บประจุอยู่ที่ 10 ถึง 100 microfarads ลองนึกภาพตารางที่มีค่าความต้านทานและความจุซึ่งแสดงความถี่โดยประมาณของพัลส์ นั่นคือเพื่อให้ได้พัลส์ที่มีระยะเวลา 7 วินาทีนั่นคือระยะเวลาของการเรืองแสงของ LED หนึ่งดวงเท่ากับ 7 วินาทีคุณต้องใช้ตัวต้านทาน R2 และ R3 ที่มีความต้านทาน 100 kOhm และตัวเก็บประจุที่มี a ความจุ 100 ไมโครฟารัด

บทสรุป.

องค์ประกอบเวลาของวงจรนี้คือตัวต้านทาน R2, R3 และตัวเก็บประจุ C1 และ C2 ยิ่งการให้คะแนนต่ำ ทรานซิสเตอร์ก็จะเปลี่ยนบ่อยขึ้น และไฟ LED จะกะพริบบ่อยขึ้น

มัลติไวเบรเตอร์สามารถนำไปใช้ได้ไม่เฉพาะกับทรานซิสเตอร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นฐานของวงจรไมโครด้วย แสดงความคิดเห็นของคุณอย่าลืมสมัครรับข้อมูลช่อง Soldering TV บน YouTube เพื่อไม่ให้พลาดวิดีโอใหม่ที่น่าสนใจ

น่าสนใจยิ่งขึ้นเกี่ยวกับเครื่องส่งวิทยุ