مولتی ویبراتور نامتقارن 12 ولت. مجموعه ای از طرح های ساده و موثر

این درس به یک موضوع نسبتاً مهم و محبوب اختصاص خواهد یافت: مولتی ویبراتورها و کاربردهای آنها. اگر بخواهم فهرست کنم که در کجا و چگونه از مولتی ویبراتورهای متقارن و نامتقارن خود نوسانی استفاده می شود، به تعداد مناسبی از صفحات کتاب نیاز دارد. شاید هیچ شاخه ای از مهندسی رادیو، الکترونیک، اتوماسیون، پالس یا فناوری کامپیوتر وجود نداشته باشد که در آن از چنین ژنراتورهایی استفاده نشود. در این درس اطلاعات تئوری در مورد این دستگاه ها ارائه می شود و در پایان چندین مثال از کاربرد عملی آنها در رابطه با خلاقیت شما بیان می کنم.

مولتی ویبراتور خود نوسانی

مولتی ویبراتورها ابزارهای الکترونیکی هستند که نوسانات الکتریکی ایجاد می کنند که شکلی نزدیک به مستطیل دارند. طیف نوسانات تولید شده توسط یک مولتی ویبراتور حاوی هارمونیک های زیادی است - همچنین نوسانات الکتریکی، اما مضربی از نوسانات فرکانس اساسی، که در نام آن منعکس شده است: "چند چند"، "ارتعاش-نوسان".

بیایید مدار نشان داده شده در (شکل 1، a) را در نظر بگیریم. آیا شما می شناسید؟ بله، این یک مدار تقویت کننده ترانزیستور دو مرحله ای 3H با خروجی به هدفون است. اگر خروجی چنین تقویت کننده ای همانطور که در نمودار نشان داده شده است به ورودی آن متصل شود چه اتفاقی می افتد؟ بازخورد مثبت بین آنها ایجاد می شود و تقویت کننده خود تحریک می شود و به مولد نوسانات فرکانس صوتی تبدیل می شود و در تلفن ها صدایی با تناسب پایین می شنویم.این پدیده به شدت در گیرنده ها و تقویت کننده ها مبارزه می شود اما برای دستگاه هایی که به طور خودکار کار می کنند می چرخد. مفید بودن

اکنون به (شکل 1، ب) نگاه کنید. روی آن نموداری از همان تقویت کننده را می بینید که پوشش داده شده است بازخورد مثبت مانند (شکل 1، الف)، فقط طرح کلی آن کمی تغییر کرده است. مدارهای مولتی ویبراتورهای خود نوسانی، یعنی مولتی ویبراتورهای خود مهیج، دقیقاً به این شکل کشیده می شوند. تجربه شاید بهترین روش برای درک ماهیت عملکرد یک دستگاه الکترونیکی خاص باشد. شما بیش از یک بار در این مورد متقاعد شده اید. و اکنون، برای درک بهتر عملکرد این دستگاه جهانی - یک ماشین اتوماتیک، پیشنهاد می کنم آزمایشی با آن انجام شود. شما می توانید نمودار شماتیک یک مولتی ویبراتور خود نوسان را با تمام داده های مقاومت ها و خازن های آن در (شکل 2، a) مشاهده کنید. آن را روی تخته نان سوار کنید. ترانزیستورها باید فرکانس پایین (MP39 - MP42) باشند، زیرا ترانزیستورهای فرکانس بالا دارای ولتاژ شکست بسیار کم در اتصال امیتر هستند. خازن های الکترولیتی C1 و C2 - نوع K50 - 6، K50 - 3 یا آنالوگ های وارداتی آنها برای ولتاژ نامی 10 - 12 ولت. مقاومت مقاومت ممکن است با آنچه در نمودار نشان داده شده است تا 50٪ متفاوت باشد. فقط مهم است که مقادیر مقاومت های بار Rl، R4 و مقاومت های پایه R2، R3 تا حد ممکن مشابه باشند. برای تغذیه از باتری کرونا یا منبع تغذیه استفاده کنید. یک میلی‌متر (PA) را به مدار کلکتور هر یک از ترانزیستورها برای جریان 10 تا 15 میلی آمپر وصل کنید و یک ولت‌متر DC با مقاومت بالا (PU) را به بخش امیتر-کلکتور همان ترانزیستور برای ولتاژ بالاتر وصل کنید. تا 10 ولت. پس از بررسی نصب و به ویژه قطبیت خازن های سوئیچینگ الکترولیتی، یک منبع تغذیه را به مولتی ویبراتور وصل کنید. ابزارهای اندازه گیری چه چیزی را نشان می دهند؟ میلی متر - جریان مدار جمع کننده ترانزیستور به شدت به 8 - 10 میلی آمپر افزایش می یابد و سپس به شدت تقریباً به صفر کاهش می یابد. برعکس، ولت متر یا تقریباً به صفر کاهش می یابد یا به ولتاژ منبع برق، ولتاژ کلکتور افزایش می یابد. این اندازه گیری ها چه چیزی را نشان می دهد؟ این واقعیت که ترانزیستور این بازوی مولتی ویبراتور در حالت سوئیچینگ کار می کند. بیشترین جریان کلکتور و در عین حال کمترین ولتاژ روی کلکتور مربوط به حالت باز و کمترین جریان و بیشترین ولتاژ کلکتور مربوط به حالت بسته ترانزیستور است. ترانزیستور بازوی دوم مولتی ویبراتور دقیقاً به همین ترتیب کار می کند ، اما همانطور که می گویند با تغییر فاز 180 درجه : وقتی یکی از ترانزیستورها باز است، دیگری بسته است. تأیید این موضوع با اتصال همان میلی‌متر به مدار جمع‌کننده ترانزیستور بازوی دوم مولتی ویبراتور آسان است. فلش های ابزار اندازه گیری به طور متناوب از علامت های مقیاس صفر منحرف می شوند. حالا با استفاده از یک ساعت با عقربه دوم، شمارش کنید که ترانزیستورها چند بار در دقیقه از حالت باز به بسته تغییر می کنند. حدود 15 تا 20 بار این تعداد نوسانات الکتریکی است که توسط مولتی ویبراتور در دقیقه ایجاد می شود. بنابراین، دوره یک نوسان 3 - 4 ثانیه است. در حالی که به نظارت بر سوزن میلی‌متری ادامه می‌دهید، سعی کنید این نوسانات را به صورت گرافیکی به تصویر بکشید. در محور افقی، در یک مقیاس معین، فواصل زمانی که ترانزیستور در حالت باز و بسته است و در محور عمودی، جریان کلکتور مربوط به این حالت ها را رسم کنید. تقریباً همان نمودار نشان داده شده در شکل را دریافت خواهید کرد. 2، ب.

این بدان معنی است که ما می توانیم آن را فرض کنیم مولتی ویبراتور نوسانات الکتریکی مستطیلی شکل ایجاد می کند. در سیگنال مولتی ویبراتور، صرف نظر از اینکه از کدام خروجی گرفته شده است، می توان پالس های جریان و مکث بین آنها را تشخیص داد. فاصله زمانی از لحظه ظهور یک پالس جریان (یا ولتاژ) تا لحظه ظهور پالس بعدی با همان قطب معمولاً دوره تکرار پالس T نامیده می شود و زمان بین پالس ها با مدت مکث Tn. - مولتی ویبراتورهایی که پالس هایی تولید می کنند که مدت زمان آنها Tn برابر با مکث های بین آنها باشد، متقارن نامیده می شوند.بنابراین، مولتی ویبراتور با تجربه ای که شما مونتاژ کرده اید، می باشد متقارن خازن های C1 و C2 را با خازن های دیگر با ظرفیت 10 تا 15 میکروF جایگزین کنید. مولتی ویبراتور متقارن باقی ماند، اما فرکانس نوساناتی که ایجاد کرد 3 تا 4 برابر افزایش یافت - به 60 - 80 در دقیقه یا همان چیزی که تقریباً به 1 هرتز رسید. فلش های ابزار اندازه گیری به سختی زمان دارند تا تغییرات جریان و ولتاژ را در مدارهای ترانزیستور دنبال کنند. و اگر خازن های C1 و C2 با ظرفیت کاغذ 0.01 - 0.05 μF جایگزین شوند؟ حالا فلش های ابزار اندازه گیری چگونه رفتار خواهند کرد؟ پس از انحراف از علامت های صفر ترازو، ثابت ایستاده اند. شاید نسل مختل شد؟ نه! فقط فرکانس نوسان مولتی ویبراتور به چند صد هرتز افزایش یافته است. اینها ارتعاشاتی در محدوده فرکانس صوتی هستند که دستگاه های DC دیگر نمی توانند آنها را تشخیص دهند. آنها را می توان با استفاده از فرکانس متر یا هدفون های متصل از طریق خازن با ظرفیت 0.01 - 0.05 μF به هر یک از خروجی های مولتی ویبراتور یا با اتصال مستقیم آنها به مدار کلکتور هر یک از ترانزیستورها به جای مقاومت بار شناسایی کرد. صدایی با صدای کم در گوشی ها خواهید شنید. اصل عملکرد مولتی ویبراتور چیست؟ بیایید به نمودار در شکل برگردیم. 2، الف. در لحظه روشن شدن برق، ترانزیستورهای هر دو بازوی مولتی ویبراتور باز می شوند، زیرا ولتاژهای بایاس منفی از طریق مقاومت های مربوطه R2 و R3 به پایه های آنها اعمال می شود. در همان زمان، خازن های جفت شروع به شارژ می کنند: C1 - از طریق اتصال امیتر ترانزیستور V2 و مقاومت R1. C2 - از طریق اتصال امیتر ترانزیستور V1 و مقاومت R4. این مدارهای شارژ خازن، که تقسیم کننده ولتاژ منبع تغذیه هستند، ولتاژهای منفی فزاینده ای در پایه ترانزیستورها (نسبت به امیترها) ایجاد می کنند و تمایل دارند ترانزیستورها را بیشتر و بیشتر باز کنند. روشن کردن یک ترانزیستور باعث کاهش ولتاژ منفی در کلکتور آن می شود که باعث می شود ولتاژ منفی در پایه ترانزیستور دیگر کاهش یابد و آن را خاموش کند. این فرآیند در هر دو ترانزیستور به طور همزمان اتفاق می افتد، اما تنها یکی از آنها بسته می شود، که بر اساس آن ولتاژ مثبت بالاتری وجود دارد، به عنوان مثال، به دلیل تفاوت در ضرایب انتقال جریان h21e مقاومت ها و خازن ها. ترانزیستور دوم باز می ماند. اما این حالات ترانزیستورها ناپایدار هستند، زیرا فرآیندهای الکتریکی در مدارهای آنها ادامه دارد. بیایید فرض کنیم که مدتی پس از روشن کردن برق، ترانزیستور V2 بسته است و ترانزیستور V1 باز است. از این لحظه، خازن C1 شروع به تخلیه از طریق ترانزیستور باز V1 می کند که مقاومت بخش امیتر-کلکتور آن در این زمان کم است و مقاومت R2. با تخلیه خازن C1، ولتاژ مثبت در پایه ترانزیستور بسته V2 کاهش می یابد. به محض تخلیه کامل خازن و نزدیک شدن ولتاژ پایه ترانزیستور V2 به صفر، جریانی در مدار کلکتور این ترانزیستور در حال باز شدن ظاهر می شود که از طریق خازن C2 روی پایه ترانزیستور V1 عمل کرده و منفی را کاهش می دهد. ولتاژ روی آن در نتیجه، جریان عبوری از ترانزیستور V1 شروع به کاهش می کند و برعکس از طریق ترانزیستور V2 افزایش می یابد. این باعث می شود ترانزیستور V1 خاموش شود و ترانزیستور V2 باز شود. اکنون خازن C2 شروع به تخلیه می کند، اما از طریق ترانزیستور باز V2 و مقاومت R3، که در نهایت منجر به باز شدن ترانزیستور اول و بسته شدن ترانزیستور دوم و غیره می شود. ترانزیستورها همیشه در تعامل هستند و باعث می شوند مولتی ویبراتور نوسانات الکتریکی ایجاد کند. فرکانس نوسان مولتی ویبراتور هم به ظرفیت خازن های کوپلینگ که قبلاً بررسی کرده اید و هم به مقاومت مقاومت های پایه بستگی دارد که اکنون می توانید بررسی کنید. برای مثال سعی کنید مقاومت های پایه R2 و R3 را با مقاومت های با مقاومت بالا جایگزین کنید. فرکانس نوسان مولتی ویبراتور کاهش می یابد. برعکس، اگر مقاومت آنها کمتر باشد، فرکانس نوسان افزایش می یابد. آزمایش دیگر: پایانه های بالایی (طبق نمودار) مقاومت های R2 و R3 را از هادی منفی منبع تغذیه جدا کنید، آنها را به هم وصل کنید و بین آنها و هادی منفی، یک مقاومت متغیر با مقاومت 30 - روشن کنید. 50 کیلو اهم به عنوان رئوستات. با چرخاندن محور مقاومت متغیر، می توانید فرکانس نوسان مولتی ویبراتورها را در محدوده نسبتاً وسیعی تغییر دهید. فرکانس تقریبی نوسان یک مولتی ویبراتور متقارن را می توان با استفاده از فرمول ساده شده زیر محاسبه کرد: F = 700/(RC)، که در آن f فرکانس بر حسب هرتز، R مقاومت مقاومت پایه بر حسب کیلو اهم، C ظرفیت خازن است. خازن های کوپلینگ در میکروفاراد با استفاده از این فرمول ساده شده، محاسبه کنید که مولتی ویبراتور شما کدام نوسانات فرکانسی را ایجاد کرده است. اجازه دهید به داده های اولیه مقاومت ها و خازن های مولتی ویبراتور تجربی برگردیم (طبق نمودار در شکل 2، a). خازن C2 را با یک خازن با ظرفیت 2 - 3 μF جایگزین کنید، یک میلی‌متر را به مدار کلکتور ترانزیستور V2 متصل کنید، فلش آن را دنبال کنید و نوسانات جریان تولید شده توسط مولتی ویبراتور را به صورت گرافیکی به تصویر بکشید. اکنون جریان در مدار کلکتور ترانزیستور V2 با پالس های کوتاه تری نسبت به قبل ظاهر می شود (شکل 2، ج). با کاهش ظرفیت خازن C2 نسبت به ظرفیت قبلی، مدت زمان پالس‌های Th تقریباً به همان تعداد کمتر از مکث بین پالس‌های Th خواهد بود. حالا همان میلی‌متر (یا مشابه) را به مدار کلکتور ترانزیستور V1 وصل کنید. دستگاه اندازه گیری چه چیزی را نشان می دهد؟ همچنین پالس های فعلی، اما مدت زمان آنها بسیار بیشتر از مکث های بین آنها است (شکل 2، د). چی شد؟ با کاهش ظرفیت خازن C2، تقارن بازوهای مولتی ویبراتور را شکسته اید - تبدیل شده است. نامتقارن . بنابراین، ارتعاشات ایجاد شده توسط آن تبدیل شد نامتقارن : در مدار کلکتور ترانزیستور V1، جریان در پالس های نسبتا طولانی ظاهر می شود، در مدار کلکتور ترانزیستور V2 - به صورت کوتاه. پالس های ولتاژ کوتاه را می توان از خروجی 1 چنین مولتی ویبراتور حذف کرد و پالس های ولتاژ بلند را می توان از خروجی 2 حذف کرد. خازن های C1 و C2 را به طور موقت تعویض کنید. اکنون پالس های ولتاژ کوتاه در خروجی 1 و پالس های بلند در خروجی 2 خواهند بود. شمارش کنید (روی یک ساعت با عقربه دوم) این نسخه از مولتی ویبراتور چند پالس الکتریکی در دقیقه تولید می کند. حدود 80. ظرفیت خازن C1 را با اتصال یک خازن الکترولیتی دوم با ظرفیت 20 - 30 μF به موازات آن افزایش دهید. میزان تکرار نبض کاهش خواهد یافت. اگر برعکس، ظرفیت این خازن کاهش یابد چه؟ سرعت تکرار نبض باید افزایش یابد. با این حال، راه دیگری برای تنظیم نرخ تکرار پالس وجود دارد - با تغییر مقاومت مقاومت R2: با کاهش مقاومت این مقاومت (اما نه کمتر از 3 - 5 کیلو اهم، در غیر این صورت ترانزیستور V2 همیشه باز خواهد بود. و فرآیند خود نوسانی مختل می شود)، فرکانس تکرار پالس باید افزایش یابد و با افزایش مقاومت آن، برعکس، کاهش می یابد. آن را به صورت تجربی بررسی کنید - آیا این درست است؟ مقاومتی با چنان مقداری انتخاب کنید که تعداد پالس ها در دقیقه دقیقاً 60 باشد. سوزن میلی متری با فرکانس 1 هرتز نوسان می کند. مولتی ویبراتور در این حالت مانند مکانیزم ساعت الکترونیکی می شود که ثانیه ها را می شمارد.

مولتی ویبراتور در انتظار

چنین مولتی ویبراتوری هنگامی که سیگنال‌های راه‌اندازی از یک منبع دیگر، به عنوان مثال، از یک مولتی ویبراتور خود نوسان‌شونده، به ورودی آن اعمال می‌شود، پالس‌های جریان (یا ولتاژ) تولید می‌کند. برای تبدیل مولتی ویبراتور خود نوسانی که قبلاً در این درس آزمایشاتی را با آن انجام داده اید (طبق نمودار شکل 2a)، به یک مولتی ویبراتور منتظر، باید موارد زیر را انجام دهید: خازن C2 را بردارید و به جای آن یک خازن را وصل کنید. مقاومت بین کلکتور ترانزیستور V2 و پایه ترانزیستور V1 (در شکل 3 - R3) با مقاومت 10 - 15 کیلو اهم. بین پایه ترانزیستور V1 و هادی زمین، یک عنصر متصل به سری 332 (G1 یا منبع ولتاژ ثابت دیگر) و یک مقاومت با مقاومت 4.7 - 5.1 کیلو اهم (R5) وصل کنید، اما به طوری که قطب مثبت عنصر به پایه متصل می شود (از طریق R5)؛ یک خازن (در شکل 3 - C2) با ظرفیت 1 - 5 هزار pF را به مدار پایه ترانزیستور V1 وصل کنید که خروجی دوم آن به عنوان یک کنتاکت برای سیگنال کنترل ورودی عمل می کند. حالت اولیه ترانزیستور V1 چنین مولتی ویبراتور بسته است، ترانزیستور V2 باز است. بررسی کنید - آیا این درست است؟ ولتاژ روی کلکتور ترانزیستور بسته باید نزدیک به ولتاژ منبع تغذیه باشد و در کلکتور ترانزیستور باز نباید از 0.2 - 0.3 V تجاوز کند. سپس یک میلی‌متر با جریان 10 - 15 میلی آمپر را روشن کنید. وارد مدار جمع کننده ترانزیستور V1 شده و با مشاهده فلش آن، بین کنتاکت Uin و هادی زمین، به معنای واقعی کلمه برای یک لحظه، یک یا دو عنصر 332 را به صورت سری (در نمودار GB1) یا یک باتری 3336 لیتری متصل کنید. فقط آن را اشتباه نگیرید: قطب منفی این سیگنال الکتریکی خارجی باید به کنتاکت Uin متصل شود. در این حالت، سوزن میلی‌متر باید فوراً به مقدار بالاترین جریان در مدار کلکتور ترانزیستور منحرف شود، برای مدتی یخ بزند و سپس به موقعیت اصلی خود بازگردد تا منتظر سیگنال بعدی باشد. این آزمایش را چندین بار تکرار کنید. با هر سیگنال، میلی‌آمتر جریان کلکتور ترانزیستور V1 را نشان می‌دهد که فوراً به 8 تا 10 میلی‌آمپر افزایش می‌یابد و پس از مدتی نیز بلافاصله به صفر کاهش می‌یابد. اینها پالس های جریان تکی هستند که توسط یک مولتی ویبراتور تولید می شوند. و اگر باتری GB1 را برای مدت طولانی تری به ترمینال Uin متصل نگه دارید. همان چیزی که در آزمایش های قبلی رخ می دهد - فقط یک پالس در خروجی مولتی ویبراتور ظاهر می شود. آن را امتحان کنید!

و یک آزمایش دیگر: ترمینال پایه ترانزیستور V1 را با مقداری جسم فلزی که در دست گرفته اید لمس کنید. شاید در این مورد، مولتی ویبراتور منتظر کار کند - از بار الکترواستاتیک بدن شما. آزمایشات مشابه را تکرار کنید، اما میلی‌متر را به مدار کلکتور ترانزیستور V2 وصل کنید. هنگامی که یک سیگنال کنترل اعمال می شود، جریان کلکتور این ترانزیستور باید به شدت کاهش یابد و تقریباً به صفر برسد و سپس به همان میزان به مقدار جریان ترانزیستور باز افزایش یابد. این نیز یک پالس جریان است، اما دارای قطبیت منفی. اصل عملکرد مولتی ویبراتور منتظر چیست؟ در چنین مولتی ویبراتور، اتصال بین کلکتور ترانزیستور V2 و پایه ترانزیستور V1 مانند یک خود نوسانی خازنی نیست، بلکه مقاومتی است - از طریق مقاومت R3.یک ولتاژ بایاس منفی که آن را باز می کند از طریق مقاومت R2 به پایه ترانزیستور V2 عرضه می شود. ترانزیستور V1 با ولتاژ مثبت عنصر G1 در پایه خود به طور قابل اعتماد بسته می شود. این حالت ترانزیستورها بسیار پایدار است. آنها می توانند برای هر زمان در این حالت بمانند. اما در پایه ترانزیستور V1 یک پالس ولتاژ قطبی منفی ظاهر شد. از این لحظه به بعد ترانزیستورها به حالت ناپایدار می روند. تحت تأثیر سیگنال ورودی، ترانزیستور V1 باز می شود و تغییر ولتاژ روی کلکتور آن از طریق خازن C1 ترانزیستور V2 را می بندد. ترانزیستورها تا زمانی که خازن C1 تخلیه نشود (از طریق مقاومت R2 و ترانزیستور باز V1 که مقاومت آنها در این زمان کم است) در این حالت باقی می مانند. به محض تخلیه خازن، ترانزیستور V2 بلافاصله باز می شود و ترانزیستور V1 بسته می شود. از این لحظه به بعد، مولتی ویبراتور دوباره در حالت آماده به کار اولیه و پایدار خود قرار دارد. بدین ترتیب، یک مولتی ویبراتور منتظر یک حالت پایدار و یک حالت ناپایدار دارد . در طول یک حالت ناپایدار، یکی را تولید می کند نبض مربع جریان (ولتاژ) که مدت زمان آن به ظرفیت خازن C1 بستگی دارد. هرچه ظرفیت این خازن بزرگتر باشد، مدت زمان پالس بیشتر می شود. بنابراین، برای مثال، با ظرفیت خازن 50 µF، مولتی ویبراتور یک پالس جریان حدود 1.5 ثانیه و با خازن با ظرفیت 150 µF - سه برابر بیشتر تولید می کند. از طریق خازن های اضافی، پالس های ولتاژ مثبت را می توان از خروجی 1 و پالس های منفی را از خروجی 2 حذف کرد. آیا تنها با اعمال یک پالس ولتاژ منفی به پایه ترانزیستور V1 می توان مولتی ویبراتور را از حالت آماده به کار خارج کرد؟ نه، نه تنها. این را نیز می توان با اعمال یک پالس ولتاژ قطبی مثبت، اما به پایه ترانزیستور V2 انجام داد. بنابراین، تنها کاری که باید انجام دهید این است که به طور تجربی بررسی کنید که چگونه ظرفیت خازن C1 بر مدت زمان پالس ها و توانایی کنترل مولتی ویبراتور آماده به کار با پالس های ولتاژ مثبت تأثیر می گذارد. چگونه می توان عملا از مولتی ویبراتور آماده به کار استفاده کرد؟ متفاوت. به عنوان مثال، برای تبدیل ولتاژ سینوسی به پالس های ولتاژ (یا جریان) مستطیلی با همان فرکانس، یا روشن کردن دستگاه دیگری برای مدتی با اعمال یک سیگنال الکتریکی کوتاه مدت به ورودی مولتی ویبراتور منتظر. دیگر چگونه؟ فکر!

مولتی ویبراتور در ژنراتورها و کلیدهای الکترونیکی

تماس الکترونیکی.می توان از مولتی ویبراتور برای زنگ آپارتمان استفاده کرد و جایگزین یک برقی معمولی شد. می توان آن را طبق نمودار نشان داده شده در (شکل 4) مونتاژ کرد. ترانزیستورهای V1 و V2 در یک مولتی ویبراتور متقارن کار می کنند و نوساناتی با فرکانس حدود 1000 هرتز ایجاد می کنند و ترانزیستور V3 در تقویت کننده قدرت برای این نوسانات کار می کند. ارتعاشات تقویت شده توسط سر دینامیکی B1 به ارتعاشات صوتی تبدیل می شود. اگر از بلندگوی مشترک برای برقراری تماس استفاده می‌کنید، سیم‌پیچ اولیه ترانسفورماتور انتقال آن را به مدار جمع‌کننده ترانزیستور V3 وصل می‌کنید، قاب آن تمام لوازم الکترونیکی زنگ نصب شده روی برد را در خود جای می‌دهد. باتری نیز در آنجا قرار خواهد گرفت.

یک زنگ الکترونیکی را می توان در راهرو نصب کرد و با دو سیم به دکمه S1 متصل کرد. وقتی دکمه را فشار دهید، صدا در هد پویا ظاهر می شود. از آنجایی که برق دستگاه فقط در هنگام زنگ زدن سیگنال ها تامین می شود، دو باتری 3336 لیتری متصل به صورت سری یا "Krona" برای چندین ماه کارکرد حلقه دوام خواهند داشت. با جایگزین کردن خازن های C1 و C2 با خازن های ظرفیت های دیگر، آهنگ صدای مورد نظر را تنظیم کنید. مولتی ویبراتور مونتاژ شده بر اساس همان مدار می تواند برای مطالعه و آموزش گوش دادن به الفبای تلگراف - کد مورس استفاده شود. در این حالت فقط باید دکمه را با کلید تلگراف تعویض کنید.

سوئیچ الکترونیکی.این دستگاه که نمودار آن در (شکل 5) نشان داده شده است، می تواند برای تعویض دو گلدسته درخت کریسمس که توسط شبکه جریان متناوب تغذیه می شوند، استفاده شود. سوئیچ الکترونیکی خود را می توان از دو باتری 3336 لیتری متصل به صورت سری، یا از یک یکسو کننده که ولتاژ ثابت 9 تا 12 ولت در خروجی ارائه می دهد، تغذیه می شود.

مدار سوئیچ شباهت زیادی به مدار زنگ الکترونیکی دارد. اما ظرفیت خازن های C1 و C2 کلید چندین برابر ظرفیت خازن های زنگ مشابه است. مولتی ویبراتور سوئیچ که در آن ترانزیستورهای V1 و V2 کار می کنند، نوساناتی با فرکانس حدود 0.4 هرتز ایجاد می کند و بار تقویت کننده قدرت آن (ترانزیستور V3) سیم پیچ رله الکترومغناطیسی K1 است. رله دارای یک جفت صفحه تماس است که برای سوئیچینگ عمل می کند. به عنوان مثال، یک رله RES-10 (گذرنامه RS4.524.302) یا رله الکترومغناطیسی دیگری مناسب است که به طور قابل اعتماد از ولتاژ 6 - 8 ولت در جریان 20 - 50 میلی آمپر کار می کند. هنگامی که برق روشن می شود، ترانزیستورهای V1 و V2 مولتی ویبراتور به طور متناوب باز و بسته می شوند و سیگنال های موج مربعی تولید می کنند. هنگامی که ترانزیستور V2 روشن می شود، یک ولتاژ منبع تغذیه منفی از طریق مقاومت R4 و این ترانزیستور به پایه ترانزیستور V3 اعمال می شود و آن را به حالت اشباع سوق می دهد. در این حالت، مقاومت بخش امیتر-کلکتور ترانزیستور V3 به چندین اهم کاهش می یابد و تقریباً کل ولتاژ منبع تغذیه به سیم پیچ رله K1 اعمال می شود - رله راه اندازی می شود و کنتاکت های آن یکی از حلقه ها را به آن متصل می کند. شبکه. هنگامی که ترانزیستور V2 بسته می شود، مدار منبع تغذیه پایه ترانزیستور V3 شکسته می شود و همچنین بسته می شود؛ هیچ جریانی از سیم پیچ رله عبور نمی کند. در این زمان، رله لنگر و مخاطبین آن را آزاد می کند، سوئیچینگ، گلدسته درخت کریسمس دوم را به شبکه متصل می کند. اگر می خواهید زمان تعویض گلدسته ها را تغییر دهید، خازن های C1 و C2 را با خازن های ظرفیت های دیگر جایگزین کنید. داده های مربوط به مقاومت های R2 و R3 را یکسان بگذارید، در غیر این صورت حالت عملکرد DC ترانزیستورها مختل می شود. یک تقویت کننده قدرت مشابه تقویت کننده ترانزیستور V3 نیز می تواند در مدار امیتر ترانزیستور V1 مولتی ویبراتور قرار گیرد. در این مورد، رله‌های الکترومغناطیسی (از جمله رله‌های خانگی) ممکن است دارای گروه‌های سوئیچینگ کنتاکت نباشند، اما معمولاً باز یا بسته هستند. کنتاکت های رله یکی از بازوهای مولتی ویبراتور به صورت دوره ای مدار برق یک حلقه حلقه را بسته و باز می کند و کنتاکت های رله بازوی دیگر مولتی ویبراتور به صورت دوره ای مدار برق حلقه گل دوم را باز می کند. سوئیچ الکترونیکی را می توان بر روی یک تخته ساخته شده از getinax یا مواد عایق دیگر نصب کرد و همراه با باتری در جعبه تخته سه لا قرار داد. در حین کار، سوئیچ جریانی بیش از 30 میلی آمپر مصرف نمی کند، بنابراین انرژی دو باتری 3336L یا Krona برای کل تعطیلات سال نو کاملاً کافی است. یک سوئیچ مشابه را می توان برای اهداف دیگر استفاده کرد. مثلا برای نورپردازی ماسک ها و جاذبه ها. مجسمه قهرمان افسانه "گربه در چکمه" را تصور کنید که از تخته سه لا بریده شده و نقاشی شده است. پشت چشم های شفاف لامپ های چراغ قوه وجود دارد که توسط یک سوئیچ الکترونیکی روشن می شود و روی خود شکل یک دکمه وجود دارد. به محض فشار دادن دکمه، گربه بلافاصله شروع به چشمک زدن به شما می کند. آیا نمی توان از سوئیچ برای برق رسانی به برخی مدل ها مانند مدل فانوس دریایی استفاده کرد؟ در این مورد، در مدار جمع کننده ترانزیستور تقویت کننده قدرت، به جای یک رله الکترومغناطیسی، می توانید یک لامپ رشته ای با اندازه کوچک را که برای جریان رشته ای کوچک طراحی شده است، قرار دهید که فلاش های یک فانوس دریایی را تقلید می کند. اگر چنین سوئیچ با یک سوئیچ ضامن تکمیل شود، که با کمک آن می توان دو لامپ را به طور متناوب در مدار جمع کننده ترانزیستور خروجی روشن کرد، می تواند به نشانگر جهت دوچرخه شما تبدیل شود.

مترونوم- این نوعی ساعت است که به شما امکان می دهد با استفاده از سیگنال های صوتی با دقت کسری از ثانیه زمان های مساوی را بشمارید. از چنین وسایلی، به عنوان مثال، برای ایجاد حس درایت هنگام آموزش سواد موسیقی، در اولین آموزش در انتقال سیگنال با استفاده از الفبای تلگراف استفاده می شود. شما می توانید نمودار یکی از این دستگاه ها را در (شکل 6) مشاهده کنید.

این نیز یک مولتی ویبراتور است، اما نامتقارن. این مولتی ویبراتور از ترانزیستورهای ساختارهای مختلف استفاده می کند: Vl - n - p - n (MP35 - MP38)، V2 - p - n - p (MP39 - MP42). این امکان کاهش تعداد کل قطعات مولتی ویبراتور را فراهم کرد. اصل عملکرد آن یکسان است - تولید به دلیل بازخورد مثبت بین خروجی و ورودی تقویت کننده دو مرحله ای 3CH رخ می دهد. ارتباط توسط خازن الکترولیتی C1 انجام می شود. بار مولتی ویبراتور یک سر دینامیک با اندازه کوچک B1 با سیم پیچ صوتی با مقاومت 4 - 10 اهم، به عنوان مثال 0.1GD - 6، 1GD - 8 (یا یک کپسول تلفن) است که صداهایی شبیه به کلیک ها در حین ایجاد می کند. پالس های جریان کوتاه مدت نرخ تکرار پالس را می توان با مقاومت متغیر R1 از حدود 20 تا 300 پالس در دقیقه تنظیم کرد. مقاومت R2 جریان پایه اولین ترانزیستور را زمانی محدود می کند که لغزنده مقاومت R1 در پایین ترین موقعیت (طبق مدار) مطابق با بالاترین فرکانس نوسانات ایجاد شده باشد. مترونوم می تواند توسط یک باتری 3336 لیتری یا سه سلول 332 متصل به صورت سری تامین شود. جریانی که از باتری مصرف می کند از 10 میلی آمپر تجاوز نمی کند. مقاومت متغیر R1 باید دارای مقیاس کالیبره شده بر اساس مترونوم مکانیکی باشد. با استفاده از آن، به سادگی با چرخاندن دستگیره مقاومت، می توانید فرکانس مورد نظر سیگنال های صوتی مترونوم را تنظیم کنید.

کار عملی

برای کار عملی، من به شما توصیه می کنم مدارهای مولتی ویبراتور ارائه شده در تصاویر درس را جمع آوری کنید، که به شما در درک اصل عملکرد مولتی ویبراتور کمک می کند. در مرحله بعد، من پیشنهاد می کنم یک "شبیه ساز بلبل الکترونیکی" بسیار جالب و مفید را بر اساس مولتی ویبراتورها مونتاژ کنید که می تواند به عنوان زنگ در استفاده شود. مدار بسیار ساده، قابل اعتماد است و در صورت عدم وجود خطا در نصب و استفاده از عناصر رادیویی قابل سرویس، بلافاصله کار می کند. من 18 سال است که تا به امروز از آن به عنوان زنگ در استفاده می کنم. حدس زدن اینکه من آن را زمانی که مثل شما یک آماتور رادیویی مبتدی بودم جمع آوری کردم سخت نیست.

در این مقاله در مورد مولتی ویبراتور، نحوه عملکرد آن، نحوه اتصال بار به مولتی ویبراتور و محاسبه مولتی ویبراتور متقارن ترانزیستوری صحبت خواهیم کرد.

مولتی ویبراتوریک مولد پالس مستطیلی ساده است که در حالت خود نوسان ساز عمل می کند. برای کار با آن فقط به برق از باتری یا منبع تغذیه دیگر نیاز دارید. بیایید ساده ترین مولتی ویبراتور متقارن را با استفاده از ترانزیستور در نظر بگیریم. نمودار آن در شکل نشان داده شده است. مولتی ویبراتور بسته به عملکردهای لازم انجام شده می تواند پیچیده تر باشد، اما تمام عناصر ارائه شده در شکل اجباری هستند، بدون آنها مولتی ویبراتور کار نخواهد کرد.

عملکرد یک مولتی ویبراتور متقارن بر اساس فرآیندهای شارژ-تخلیه خازن ها است که همراه با مقاومت ها مدارهای RC را تشکیل می دهند.

قبلاً در مورد نحوه کار مدارهای RC در مقاله خود در خازن نوشتم که می توانید آن را در وب سایت من بخوانید. در اینترنت، اگر مطالبی در مورد یک مولتی ویبراتور متقارن پیدا کنید، به طور مختصر و نه قابل فهم ارائه می شود. این شرایط به آماتورهای رادیویی تازه کار اجازه نمی دهد چیزی را بفهمند، بلکه فقط به مهندسان باتجربه الکترونیک کمک می کند چیزی را به خاطر بسپارند. به درخواست یکی از بازدیدکنندگان سایتم تصمیم گرفتم این شکاف را برطرف کنم.

مولتی ویبراتور چگونه کار می کند؟

در لحظه اولیه منبع تغذیه، خازن های C1 و C2 تخلیه می شوند، بنابراین مقاومت جریان آنها کم است. مقاومت کم خازن ها منجر به باز شدن "سریع" ترانزیستورها ناشی از جریان جریان می شود:

— VT2 در امتداد مسیر (با رنگ قرمز نشان داده شده است): «+ منبع تغذیه > مقاومت R1 > مقاومت کم C1 تخلیه شده > اتصال پایه-امیتر VT2 > — منبع تغذیه»؛

— VT1 در طول مسیر (به رنگ آبی نشان داده شده است): «+ منبع تغذیه > مقاومت R4 > مقاومت کم C2 تخلیه شده > اتصال بیس-امیتر VT1 > — منبع تغذیه».

این حالت "ناپایدار" عملکرد مولتی ویبراتور است. مدت زمان بسیار کوتاهی دوام می آورد که فقط با سرعت ترانزیستورها مشخص می شود. و هیچ دو ترانزیستوری وجود ندارد که از نظر پارامترها کاملاً یکسان باشند. هر ترانزیستوری که سریع‌تر باز شود باز می‌ماند - "برنده". بیایید فرض کنیم که در نمودار ما معلوم می شود که VT2 است. سپس از طریق مقاومت کم خازن دشارژ شده C2 ​​و مقاومت کم اتصال کلکتور-امیتر VT2، پایه ترانزیستور VT1 به امیتر VT1 اتصال کوتاه می شود. در نتیجه، ترانزیستور VT1 مجبور به بسته شدن خواهد شد - "شکست خورده".

از آنجایی که ترانزیستور VT1 بسته است، شارژ سریع خازن C1 در طول مسیر اتفاق می‌افتد: «+ منبع تغذیه > مقاومت R1 > مقاومت کم C1 تخلیه‌شده > اتصال بیس-امیتر VT2 > — منبع تغذیه». این شارژ تقریباً تا ولتاژ منبع تغذیه رخ می دهد.

در همان زمان، خازن C2 با جریانی با قطبیت معکوس در طول مسیر شارژ می شود: «+ منبع تغذیه > مقاومت R3 > مقاومت کم C2 تخلیه شده > اتصال جمع کننده-امیتر VT2 > — منبع تغذیه». مدت زمان شارژ با درجه بندی R3 و C2 تعیین می شود. آنها زمانی را تعیین می کنند که VT1 در حالت بسته است.

هنگامی که خازن C2 به ولتاژی تقریباً برابر با ولتاژ 0.7-1.0 ولت شارژ می شود، مقاومت آن افزایش می یابد و ترانزیستور VT1 با ولتاژ اعمال شده در طول مسیر باز می شود: «+ منبع تغذیه > مقاومت R3 > اتصال پایه-امیتر VT1 > - منبع تغذیه.» در این حالت، ولتاژ خازن شارژ شده C1، از طریق اتصال باز کلکتور-امیتر VT1، به پیوند امیتر-پایه ترانزیستور VT2 با قطبیت معکوس اعمال خواهد شد. در نتیجه، VT2 بسته می‌شود و جریانی که قبلاً از اتصال باز کلکتور-امیتر VT2 عبور می‌کرده، از مدار عبور می‌کند: «+ منبع تغذیه > مقاومت R4 > مقاومت کم C2 > اتصال بیس-امیتر VT1 > — منبع تغذیه. ” این مدار به سرعت خازن C2 را شارژ می کند. از این لحظه، حالت خود تولیدی "وضعیت پایدار" آغاز می شود.

عملکرد یک مولتی ویبراتور متقارن در حالت تولید "حالت پایدار".

نیم سیکل اول کار (نوسان) مولتی ویبراتور شروع می شود.

وقتی ترانزیستور VT1 باز و VT2 بسته است، همانطور که نوشتم، خازن C2 به سرعت (از ولتاژ 0.7 ... 1.0 ولت یک قطبی تا ولتاژ منبع تغذیه با قطب مخالف) در طول مدار شارژ می شود. : "+ منبع تغذیه > مقاومت R4 > مقاومت کم C2 > اتصال بیس-امیتر VT1 > - منبع تغذیه." علاوه بر این، خازن C1 به آرامی شارژ می شود (از ولتاژ منبع تغذیه یک قطبی تا ولتاژ 0.7 ... 1.0 ولت قطب مخالف) در طول مدار: "+ منبع تغذیه > مقاومت R2 > صفحه سمت راست C1 > صفحه سمت چپ C1 > اتصال جمع کننده - امیتر ترانزیستور VT1 > - - منبع تغذیه.

هنگامی که در نتیجه شارژ مجدد C1، ولتاژ پایه VT2 به مقدار 0.6 + ولت نسبت به امیتر VT2 برسد، ترانزیستور باز می شود. بنابراین، ولتاژ خازن شارژ شده C2، از طریق اتصال باز کلکتور-امیتر VT2، به پیوند امیتر-پایه ترانزیستور VT1 با قطبیت معکوس اعمال خواهد شد. VT1 بسته می شود.

نیمه چرخه دوم کار (نوسان) مولتی ویبراتور شروع می شود.

هنگامی که ترانزیستور VT2 باز و VT1 بسته است، خازن C1 به سرعت شارژ می شود (از ولتاژ 0.7 ... 1.0 ولت یک قطبی تا ولتاژ منبع تغذیه با قطب مخالف) در طول مدار: "+ منبع تغذیه > مقاومت R1 > مقاومت کم C1 > اتصال امیتر پایه VT2 > - منبع تغذیه. علاوه بر این، خازن C2 به آرامی مجدداً شارژ می شود (از ولتاژ منبع تغذیه یک قطبی تا ولتاژ 0.7 ... 1.0 ولت قطب مخالف) در طول مدار: "صفحه سمت راست C2 > اتصال جمع کننده-امیتر از ترانزیستور VT2 > - منبع تغذیه > + منبع تغذیه > مقاومت R3 > صفحه سمت چپ C2". هنگامی که ولتاژ پایه VT1 به +0.6 ولت نسبت به امیتر VT1 رسید، ترانزیستور باز می شود. بنابراین، ولتاژ خازن شارژ شده C1، از طریق اتصال باز کلکتور-امیتر VT1، به پیوند امیتر-پایه ترانزیستور VT2 با قطبیت معکوس اعمال خواهد شد. VT2 بسته می شود. در این مرحله، نیم چرخه دوم نوسان مولتی ویبراتور به پایان می رسد و نیم چرخه اول دوباره شروع می شود.

این فرآیند تا زمانی تکرار می شود که مولتی ویبراتور از منبع تغذیه جدا شود.

روش های اتصال بار به مولتی ویبراتور متقارن

پالس های مستطیلی از دو نقطه مولتی ویبراتور متقارن حذف می شوند- کلکتورهای ترانزیستور هنگامی که یک پتانسیل "بالا" در یک کلکتور وجود دارد، در کلکتور دیگر یک پتانسیل "کم" وجود دارد (آن وجود ندارد) و بالعکس - وقتی پتانسیل "کم" در یک خروجی وجود دارد، آنگاه یک پتانسیل "کم" وجود دارد. پتانسیل "بالا" از سوی دیگر. این به وضوح در نمودار زمان زیر نشان داده شده است.

بار مولتی ویبراتور باید به صورت موازی با یکی از مقاومت های کلکتور متصل شود، اما در هیچ موردی به موازات اتصال ترانزیستور کلکتور-امیتر نیست. شما نمی توانید ترانزیستور را با بار دور بزنید. اگر این شرط برآورده نشود، حداقل مدت زمان پالس ها تغییر می کند و در حداکثر مولتی ویبراتور کار نخواهد کرد. شکل زیر نحوه اتصال صحیح بار و نحوه انجام ندادن آن را نشان می دهد.

برای اینکه بار روی خود مولتی ویبراتور تأثیر نگذارد، باید مقاومت ورودی کافی داشته باشد. برای این منظور معمولاً از مراحل ترانزیستور بافر استفاده می شود.

مثال نشان می دهد اتصال یک سر دینامیکی با امپدانس کم به یک مولتی ویبراتور. یک مقاومت اضافی مقاومت ورودی مرحله بافر را افزایش می دهد و در نتیجه تأثیر مرحله بافر بر ترانزیستور مولتی ویبراتور را از بین می برد. مقدار آن نباید کمتر از 10 برابر مقدار مقاومت کلکتور باشد. اتصال دو ترانزیستور در یک مدار "ترانزیستور مرکب" به طور قابل توجهی جریان خروجی را افزایش می دهد. در این صورت صحیح است که مدار بیس-امیتر مرحله بافر موازی با مقاومت کلکتور مولتی ویبراتور وصل شود و موازی با اتصال کلکتور-امیتر ترانزیستور مولتی ویبراتور نباشد.

برای اتصال سر دینامیکی با امپدانس بالا به مولتی ویبراتوریک مرحله بافر مورد نیاز نیست. سر به جای یکی از مقاومت های کلکتور متصل می شود. تنها شرطی که باید رعایت شود این است که جریان عبوری از هد دینامیکی از حداکثر جریان کلکتور ترانزیستور تجاوز نکند.

اگر می خواهید LED های معمولی را به مولتی ویبراتور وصل کنید- برای ایجاد یک "چراغ چشمک زن"، پس آبشارهای بافر برای این کار لازم نیست. آنها را می توان به صورت سری با مقاومت های کلکتور متصل کرد. این به این دلیل است که جریان LED کم است و افت ولتاژ در آن در حین کار بیش از یک ولت نیست. بنابراین هیچ تاثیری در عملکرد مولتی ویبراتور ندارند. درست است، این در مورد LED های فوق روشن صدق نمی کند، که برای آنها جریان عملیاتی بالاتر است و افت ولتاژ می تواند از 3.5 تا 10 ولت باشد. اما در این مورد، یک راه خروج وجود دارد - ولتاژ تغذیه را افزایش دهید و از ترانزیستورهای با قدرت بالا استفاده کنید و جریان کلکتور کافی را فراهم کنید.

لطفا توجه داشته باشید که خازن های اکسیدی (الکترولیتی) با نقاط مثبت خود به کلکتورهای ترانزیستور متصل می شوند. این به این دلیل است که در پایه های ترانزیستورهای دوقطبی ولتاژ نسبت به امیتر از 0.7 ولت بالاتر نمی رود و در مورد ما امیترها منهای منبع تغذیه هستند. اما در کلکتورهای ترانزیستورها، ولتاژ تقریباً از صفر به ولتاژ منبع تغذیه تغییر می کند. خازن های اکسیدی در صورت اتصال با قطب معکوس قادر به انجام عملکرد خود نیستند. به طور طبیعی، اگر از ترانزیستورهای ساختاری متفاوت (نه از ساختارهای N-P-N، بلکه ساختارهای P-N-P) استفاده می کنید، علاوه بر تغییر قطبیت منبع تغذیه، باید LED ها را با کاتدهای "بالا در مدار" و خازن ها بچرخانید. با نکات مثبت پایه ترانزیستورها.

حالا بیایید بفهمیم چه پارامترهایی از عناصر مولتی ویبراتور، جریان های خروجی و فرکانس تولید مولتی ویبراتور را تعیین می کند؟

مقادیر مقاومت های کلکتور چه تاثیری دارد؟ من در برخی از مقالات متوسط ​​اینترنتی دیده ام که مقادیر مقاومت های جمع کننده به طور قابل توجهی بر فرکانس مولتی ویبراتور تأثیر نمی گذارد. همه اینها بی معنی است! اگر مولتی ویبراتور به درستی محاسبه شود، انحراف بیش از پنج برابر مقادیر این مقاومت ها از مقدار محاسبه شده، فرکانس مولتی ویبراتور را تغییر نمی دهد. نکته اصلی این است که مقاومت آنها کمتر از مقاومت های پایه است، زیرا مقاومت های کلکتور شارژ سریع خازن ها را فراهم می کنند. اما از طرف دیگر، مقادیر مقاومت های کلکتوری، اصلی ترین مقادیر برای محاسبه توان مصرفی از منبع تغذیه هستند که مقدار آنها نباید از توان ترانزیستورها بیشتر شود. اگر به آن نگاه کنید اگر درست وصل شوند حتی تاثیر مستقیمی روی توان خروجی مولتی ویبراتور ندارند. اما مدت زمان بین سوئیچینگ ها (فرکانس مولتی ویبراتور) توسط شارژ مجدد "آهسته" خازن ها تعیین می شود. زمان شارژ با درجه بندی مدارهای RC - مقاومت های پایه و خازن ها (R2C1 و R3C2) تعیین می شود.

یک مولتی ویبراتور، اگرچه متقارن نامیده می شود، اما فقط به مدار ساخت آن اشاره دارد و می تواند پالس های خروجی متقارن و نامتقارن را در مدت زمان تولید کند. مدت زمان پالس (سطح بالا) در کلکتور VT1 با درجه بندی R3 و C2 و مدت زمان پالس (سطح بالا) در کلکتور VT2 با درجه بندی R2 و C1 تعیین می شود.

مدت زمان شارژ مجدد خازن ها با یک فرمول ساده تعیین می شود که در آن تاو- مدت زمان پالس بر حسب ثانیه، آر– مقاومت مقاومت بر حسب اهم، با– ظرفیت خازن در فاراد:

بنابراین، اگر قبلاً آنچه در این مقاله چند پاراگراف قبل نوشته شده را فراموش نکرده اید:

اگر برابری باشد R2=R3و C1=C2، در خروجی های مولتی ویبراتور یک "پیچان" وجود خواهد داشت - پالس های مستطیلی با مدت زمان مکث بین پالس ها که در شکل مشاهده می کنید.

دوره کامل نوسان مولتی ویبراتور است تیبرابر مجموع مدت زمان نبض و مکث:

فرکانس نوسان اف(هرتز) مربوط به دوره تی(ثانیه) از طریق نسبت:

به عنوان یک قاعده، اگر محاسباتی از مدارهای رادیویی در اینترنت وجود داشته باشد، آنها ناچیز هستند. از همین رو بیایید با استفاده از مثال، عناصر یک مولتی ویبراتور متقارن را محاسبه کنیم .

مانند هر مرحله ترانزیستور، محاسبه باید از انتها - خروجی انجام شود. و در خروجی یک مرحله بافر داریم، سپس مقاومت های کلکتوری وجود دارد. مقاومت های کلکتور R1 و R4 عملکرد بارگذاری ترانزیستورها را انجام می دهند. مقاومت های کلکتور هیچ تاثیری بر فرکانس تولید ندارند. آنها بر اساس پارامترهای ترانزیستورهای انتخاب شده محاسبه می شوند. بنابراین، ابتدا مقاومت های کلکتور، سپس مقاومت های پایه، سپس خازن ها و سپس مرحله بافر را محاسبه می کنیم.

روش و مثال محاسبه مولتی ویبراتور متقارن ترانزیستوری

اطلاعات اولیه:

ولتاژ تغذیه Ui.p. = 12 ولت.

فرکانس مولتی ویبراتور مورد نیاز F = 0.2 هرتز (T = 5 ثانیه)، و مدت زمان پالس برابر است با 1 (یک ثانیه.

یک لامپ رشته ای خودرو به عنوان بار استفاده می شود. 12 ولت، 15 وات.

همانطور که حدس زدید، ما یک "چراغ چشمک زن" را محاسبه می کنیم که هر پنج ثانیه یک بار چشمک می زند و مدت زمان درخشش 1 ثانیه خواهد بود.

انتخاب ترانزیستور برای مولتی ویبراتور به عنوان مثال، ما رایج ترین ترانزیستورها را در زمان شوروی داریم KT315G.

برای آنها: Pmax=150mW; Imax=150 میلی آمپر; h21> 50.

ترانزیستورها برای مرحله بافر بر اساس جریان بار انتخاب می شوند.

برای اینکه نمودار را دو بار به تصویر نکشید، قبلاً مقادیر عناصر روی نمودار را امضا کرده ام. محاسبه آنها در تصمیم بیشتر آمده است.

راه حل:

1. اول از همه، باید بدانید که کارکردن ترانزیستور در جریان های بالا در حالت سوئیچینگ برای خود ترانزیستور ایمن تر از عملکرد در حالت تقویت است. بنابراین، نیازی به محاسبه توان برای حالت گذار در لحظات عبور سیگنال متناوب از نقطه عملیاتی "B" حالت استاتیک ترانزیستور نیست - انتقال از حالت باز به حالت بسته و برگشت. . برای مدارهای پالسی ساخته شده بر روی ترانزیستورهای دوقطبی، توان معمولاً برای ترانزیستورها در حالت باز محاسبه می شود.

ابتدا حداکثر اتلاف توان ترانزیستورها را تعیین می کنیم که باید مقداری 20 درصد کمتر (ضریب 0.8) از حداکثر توان ترانزیستور ذکر شده در کتاب مرجع باشد. اما چرا باید مولتی ویبراتور را به چارچوب سفت و سخت جریان های بالا هدایت کنیم؟ و حتی با افزایش قدرت، مصرف انرژی از منبع برق زیاد خواهد بود، اما سود کمی خواهد داشت. بنابراین، با تعیین حداکثر اتلاف توان ترانزیستورها، آن را 3 برابر کاهش می دهیم. کاهش بیشتر در اتلاف توان نامطلوب است زیرا عملکرد یک مولتی ویبراتور مبتنی بر ترانزیستورهای دوقطبی در حالت جریان کم یک پدیده "ناپایدار" است. اگر منبع تغذیه نه تنها برای مولتی ویبراتور استفاده شود، یا کاملاً پایدار نباشد، فرکانس مولتی ویبراتور نیز "شناور" خواهد شد.

ما حداکثر اتلاف توان را تعیین می کنیم: Pdis.max = 0.8 * Pmax = 0.8 * 150 mW = 120 mW

ما توان تلف شده نامی را تعیین می کنیم: Pdis.nom. = 120/3 = 40mW

2. جریان کلکتور را در حالت باز تعیین کنید: Ik0 = Pdis.nom. / Ui.p. = 40mW / 12V = 3.3mA

بیایید آن را به عنوان حداکثر جریان کلکتور در نظر بگیریم.

3. بیایید مقدار مقاومت و قدرت بار کلکتور را پیدا کنیم: Rk.total = Ui.p./Ik0 = 12V/3.3mA = 3.6 kOhm

ما مقاومت هایی را از محدوده اسمی موجود انتخاب می کنیم که تا حد ممکن نزدیک به 3.6 کیلو اهم هستند. سری اسمی مقاومت ها دارای مقدار اسمی 3.6 کیلو اهم است، بنابراین ابتدا مقدار مقاومت های کلکتور R1 و R4 مولتی ویبراتور را محاسبه می کنیم: Rk = R1 = R4 = 3.6 کیلو اهم.

قدرت مقاومت های کلکتور R1 و R4 برابر است با اتلاف توان نامی ترانزیستورهای Pras.nom. = 40 میلی وات ما از مقاومت هایی با توانی بیش از Pras.nom مشخص شده استفاده می کنیم. - نوع MLT-0.125.

4. اجازه دهید به محاسبه مقاومت های اصلی R2 و R3 برویم. رتبه بندی آنها بر اساس بهره ترانزیستورهای h21 تعیین می شود. در عین حال، برای عملکرد مطمئن مولتی ویبراتور، مقدار مقاومت باید در محدوده: 5 برابر بیشتر از مقاومت مقاومت های کلکتور و کمتر از محصول Rк * h21 باشد. Rmin = 3.6 * 5 = 18 کیلو اهم و Rmax = 3.6 * 50 = 180 کیلو اهم

بنابراین، مقادیر مقاومت Rb (R2 و R3) می تواند در محدوده 18 ... 180 کیلو اهم باشد. ابتدا مقدار متوسط ​​= 100 کیلو اهم را انتخاب می کنیم. اما نهایی نیست، زیرا باید فرکانس مورد نیاز مولتی ویبراتور را ارائه کنیم و همانطور که قبلاً نوشتم فرکانس مولتی ویبراتور مستقیماً به مقاومت های پایه R2 و R3 و همچنین به ظرفیت خازن ها بستگی دارد.

5- ظرفیت خازن های C1 و C2 را محاسبه کنید و در صورت لزوم مقادیر R2 و R3 را مجدداً محاسبه کنید..

مقادیر ظرفیت خازن C1 و مقاومت مقاومت R2 مدت زمان پالس خروجی در کلکتور VT2 را تعیین می کند. در طول این تکانه است که لامپ ما باید روشن شود. و در این شرایط مدت زمان پالس روی 1 ثانیه تنظیم شد.

بیایید ظرفیت خازن را تعیین کنیم: C1 = 1 ثانیه / 100 کیلو اهم = 10 µF

یک خازن با ظرفیت 10 μF در محدوده اسمی گنجانده شده است، بنابراین برای ما مناسب است.

مقادیر ظرفیت خازن C2 و مقاومت مقاومت R3 مدت زمان پالس خروجی در کلکتور VT1 را تعیین می کند. در طول این پالس است که در کلکتور VT2 "مکث" وجود دارد و لامپ ما نباید روشن شود. و در شرایط یک دوره کامل 5 ثانیه با مدت زمان پالس 1 ثانیه مشخص شد. بنابراین، مدت مکث 5 ثانیه - 1 ثانیه = 4 ثانیه است.

با تغییر فرمول مدت زمان شارژ، ما بیایید ظرفیت خازن را تعیین کنیم: C2 = 4 ثانیه / 100 کیلو اهم = 40 µF

خازن با ظرفیت 40 μF در محدوده اسمی گنجانده نشده است، بنابراین برای ما مناسب نیست و ما خازن با ظرفیت 47 μF را که تا حد امکان به آن نزدیک است، می گیریم. اما همانطور که می دانید، زمان "مکث" نیز تغییر خواهد کرد. برای جلوگیری از این اتفاق، ما بیایید مقاومت مقاومت R3 را دوباره محاسبه کنیمبر اساس مدت زمان مکث و ظرفیت خازن C2: R3 = 4 ثانیه / 47 µF = 85 کیلو اهم

با توجه به سری اسمی، نزدیکترین مقدار مقاومت مقاومت 82 کیلو اهم است.

بنابراین، مقادیر عناصر مولتی ویبراتور را دریافت کردیم:

R1 = 3.6 کیلو اهم، R2 = 100 کیلو اهم، R3 = 82 کیلو اهم، R4 = 3.6 کیلو اهم، C1 = 10 µF، C2 = 47 µF.

6. مقدار مقاومت R5 مرحله بافر را محاسبه کنید.

برای از بین بردن تأثیر روی مولتی ویبراتور، مقاومت مقاومت محدود کننده اضافی R5 حداقل 2 برابر بیشتر از مقاومت مقاومت کلکتور R4 (و در برخی موارد بیشتر) انتخاب می شود. مقاومت آن، همراه با مقاومت اتصالات پایه امیتر VT3 و VT4، در این حالت بر پارامترهای مولتی ویبراتور تأثیر نمی گذارد.

R5 = R4 * 2 = 3.6 * 2 = 7.2 کیلو اهم

با توجه به سری اسمی، نزدیکترین مقاومت 7.5 کیلو اهم است.

با مقدار مقاومت R5 = 7.5 کیلو اهم، جریان کنترل مرحله بافر برابر خواهد بود:

آیکنترل = (Ui.p. - Ube) / R5 = (12v - 1.2v) / 7.5 کیلو اهم = 1.44 میلی آمپر

علاوه بر این، همانطور که قبلاً نوشتم، رتبه بار کلکتور ترانزیستورهای مولتی ویبراتور بر فرکانس آن تأثیر نمی گذارد، بنابراین اگر چنین مقاومتی ندارید، می توانید آن را با یک رتبه "بسته" دیگر (5 ... 9 کیلو اهم) جایگزین کنید. ). بهتر است در جهت کاهش باشد تا در مرحله بافر افتی در جریان کنترل ایجاد نشود. اما به خاطر داشته باشید که مقاومت اضافی یک بار اضافی برای ترانزیستور VT2 مولتی ویبراتور است، بنابراین جریانی که از این مقاومت می گذرد به جریان مقاومت کلکتور R4 اضافه می شود و باری برای ترانزیستور VT2 است: Itotal = Ik + Icontrol. = 3.3mA + 1.44mA = 4.74mA

کل بار روی کلکتور ترانزیستور VT2 در محدوده نرمال است. اگر از حداکثر جریان کلکتور مشخص شده در کتاب مرجع بیشتر شود و در ضریب 0.8 ضرب شود، مقاومت R4 را افزایش دهید تا جریان بار به اندازه کافی کاهش یابد، یا از ترانزیستور قوی تر استفاده کنید.

7. ما باید به لامپ جریان دهیم در = Рн / Ui.p. = 15 وات / 12 ولت = 1.25 آمپر

اما جریان کنترل مرحله بافر 1.44 میلی آمپر است. جریان مولتی ویبراتور باید با مقداری برابر با نسبت افزایش یابد:

در / آیکنترل = 1.25A / 0.00144A = 870 بار.

چگونه انجامش بدهیم؟ برای تقویت جریان خروجی قابل توجهاز آبشارهای ترانزیستور ساخته شده بر اساس مدار "ترانزیستور مرکب" استفاده کنید. ترانزیستور اول معمولاً کم مصرف است (ما از KT361G استفاده خواهیم کرد)، بالاترین بهره را دارد، و دومی باید جریان بار کافی را ارائه دهد (اجازه دهید KT814B را که کمتر رایج نیست را در نظر بگیریم). سپس ضرایب انتقال آنها h21 ضرب می شود. بنابراین، برای ترانزیستور KT361G h21>50، و برای ترانزیستور KT814B h21=40. و ضریب انتقال کلی این ترانزیستورهای متصل مطابق مدار "ترانزیستور مرکب": h21 = 50 * 40 = 2000. این رقم بیشتر از 870 است، بنابراین این ترانزیستورها برای کنترل یک لامپ کاملاً کافی هستند.

خب، همین!

مدارهای رادیویی برای آماتورهای رادیویی مبتدی

در این مقاله ما چندین دستگاه را بر اساس یک مدار ارائه می دهیم - یک مولتی ویبراتور نامتقارن با استفاده از ترانزیستورهای رسانایی مختلف.

فلاشر

با استفاده از این مدار، می توانید دستگاهی را با یک لامپ چشمک زن جمع آوری کنید (شکل 1 را ببینید) و از آن برای اهداف مختلف استفاده کنید. به عنوان مثال، آن را روی دوچرخه برای روشن کردن چراغ های چرخشی یا در مدل فانوس دریایی، چراغ سیگنال یا روی مدل ماشین یا کشتی به عنوان چراغ چشمک زن نصب کنید.

بار یک مولتی ویبراتور نامتقارن مونتاژ شده روی ترانزیستورهای T1، T2 لامپ L1 است. نرخ تکرار پالس با مقدار ظرفیت خازن C1 و مقاومت های R1, R2 تعیین می شود. مقاومت R1 حداکثر فرکانس فلاش را محدود می کند و از مقاومت R2 می توان برای تغییر هموار فرکانس آنها استفاده کرد. شما باید از حداکثر فرکانس شروع به کار کنید که مطابق با موقعیت بالای نوار لغزنده مقاومت R2 در نمودار است.

لطفا توجه داشته باشید که دستگاه توسط یک باتری 3336 لیتری تغذیه می شود که 3.5 ولت تحت بار تولید می کند و لامپ L1 تنها با ولتاژ 2.5 ولت استفاده می شود. آیا می سوزد؟ نه! مدت درخشش آن بسیار کوتاه است و نخ زمان زیادی برای گرم شدن ندارد. اگر ترانزیستورها دارای بهره بالایی هستند، به جای یک لامپ 2.5 ولت در 0.068 A، می توانید از یک لامپ 3.5 ولت در 0.16 A استفاده کنید. ترانزیستورهایی مانند MP35-MP38 برای ترانزیستور T1 و ترانزیستورهایی مانند MP39-MP42 مناسب هستند. مناسب برای T2

مترونوم

اگر به جای یک لامپ، یک بلندگو را در همان مدار نصب کنید، یک دستگاه دیگر - مترونوم الکترونیکی - دریافت خواهید کرد. این در آموزش موسیقی، برای نگه داشتن زمان در طول آزمایش های فیزیکی، و در چاپ عکس استفاده می شود.

اگر مدار را کمی تغییر دهید - ظرفیت خازن C1 را کاهش دهید و مقاومت R3 را معرفی کنید، مدت زمان پالس ژنراتور افزایش می یابد. صدا افزایش می یابد (شکل 2). این وسیله می تواند به عنوان زنگ خانه، بوق مدل و یا ماشین پدالی کودکان باشد. (در مورد دوم باید ولتاژ را به 9 ولت افزایش داد) و همچنین می توان از آن برای آموزش کد مورس استفاده کرد. فقط پس از آن، به جای دکمه Kn1، باید یک کلید تلگراف نصب کنید. تن صدا توسط خازن C1 و مقاومت R2 انتخاب می شود. هرچه R3 بزرگتر باشد، صدای ژنراتور بلندتر است. با این حال، اگر مقدار آن بیش از یک کیلو اهم باشد، ممکن است نوسانات در ژنراتور رخ ندهد.

ژنراتور از همان ترانزیستورهای مدار قبلی استفاده می کند و از هدفون یا هد با مقاومت سیم پیچ 5 تا 65 اهم به عنوان بلندگو استفاده می شود.

نشانگر رطوبت

یک مولتی ویبراتور نامتقارن که از ترانزیستورهای رسانایی مختلف استفاده می کند یک ویژگی جالب دارد: در حین کار، هر دو ترانزیستور همزمان باز یا قفل می شوند. جریان مصرف شده توسط ترانزیستورهای خاموش بسیار کم است. این امکان ایجاد شاخص های مقرون به صرفه از تغییرات در مقادیر غیر الکتریکی، مانند شاخص های رطوبت را فراهم می کند. نمودار شماتیک چنین شاخصی در شکل 3 نشان داده شده است. همانطور که از نمودار مشاهده می شود، ژنراتور به طور مداوم به منبع تغذیه متصل است، اما کار نمی کند، زیرا هر دو ترانزیستور قفل هستند. مصرف جریان و مقاومت R4 را کاهش می دهد. یک سنسور رطوبت به سوکت های G1، G2 متصل می شود - دو سیم نازک قلع دار به طول 1.5 سانتی متر که در فاصله 3-5 میلی متر از یکدیگر به پارچه دوخته می شوند. مقاومت سنسور خشک بالا است. وقتی خیس می شود می افتد. ترانزیستورها باز می شوند، ژنراتور شروع به کار می کند، برای کاهش حجم، باید ولتاژ تغذیه یا مقدار مقاومت R3 را کاهش دهید. این نشانگر رطوبت می تواند هنگام مراقبت از نوزادان تازه متولد شده استفاده شود.

نشانگر رطوبت با سیگنال صدا و نور

اگر مدار را کمی گسترش دهید، نشانگر رطوبت به طور همزمان با سیگنال صدا نور ساطع می کند - لامپ L1 شروع به روشن شدن می کند. در این حالت، همانطور که از نمودار (شکل 4) مشاهده می شود، دو مولتی ویبراتور نامتقارن روی ترانزیستورهایی با رسانایی متفاوت در ژنراتور نصب شده است. یکی بر روی ترانزیستورهای T1، T2 مونتاژ می شود و توسط یک سنسور رطوبت متصل به سوکت های G1، G2 کنترل می شود. بار این مولتی ویبراتور لامپ L1 می باشد. ولتاژ از کلکتور T2 عملکرد دومین مولتی ویبراتور مونتاژ شده روی ترانزیستورهای T3، T4 را کنترل می کند. به عنوان یک تولید کننده فرکانس صوتی کار می کند و بلندگو Gr1 در خروجی آن روشن می شود. اگر نیازی به دادن سیگنال صوتی نباشد، می توان مولتی ویبراتور دوم را خاموش کرد.

ترانزیستورها، لامپ و بلندگوی استفاده شده در این نشانگر رطوبت همانند دستگاه های قبلی است.

شبیه ساز آژیر

دستگاه های جالبی را می توان با استفاده از وابستگی فرکانس یک مولتی ویبراتور نامتقارن به ترانزیستورهایی با رسانایی متفاوت در جریان پایه ترانزیستور T1 ساخت. مثلاً ژنراتوری که صدای آژیر را شبیه سازی می کند. چنین وسیله ای را می توان روی مدل آمبولانس، ماشین آتش نشانی یا قایق نجات نصب کرد.

نمودار شماتیک دستگاه در شکل 5 نشان داده شده است. در موقعیت اولیه دکمه Kn1 باز است. ترانزیستورها قفل هستند. ژنراتور کار نمی کند. هنگامی که دکمه بسته می شود، خازن C2 از طریق مقاومت R4 شارژ می شود. ترانزیستورها باز می شوند و مولتی ویبراتور شروع به کار می کند. با شارژ شدن خازن C2، جریان پایه ترانزیستور T1 افزایش می یابد و فرکانس مولتی ویبراتور افزایش می یابد. وقتی دکمه باز می شود، همه چیز به ترتیب معکوس تکرار می شود. صدای آژیر با بستن و باز کردن متناوب دکمه شبیه سازی می شود. میزان افزایش و کاهش صدا توسط مقاومت R4 و خازن C2 انتخاب می شود. صدای آژیر توسط مقاومت R3 و حجم صدا با انتخاب مقاومت R5 تنظیم می شود. ترانزیستورها و بلندگو مانند دستگاه های قبلی انتخاب می شوند.

تستر ترانزیستور

با توجه به اینکه این مولتی ویبراتور از ترانزیستورهایی با رسانایی متفاوت استفاده می کند، می توانید از آن به عنوان وسیله ای برای تست ترانزیستورها با جایگزینی استفاده کنید. نمودار شماتیک چنین دستگاهی در شکل 6 نشان داده شده است. مدار یک مولد صدا به عنوان پایه در نظر گرفته شده است، اما یک مولد پالس نور می تواند با موفقیت برابر استفاده شود.

در ابتدا با بستن دکمه Kn1 عملکرد دستگاه را بررسی کنید. بسته به نوع هدایت، ترانزیستور مورد آزمایش را به سوکت های G1 - G3 یا G4-G6 متصل کنید. در این حالت از سوئیچ P1 یا P2 استفاده کنید. اگر با فشار دادن دکمه صدا در بلندگو شنیده شود، ترانزیستور کار می کند.

به عنوان سوئیچ های P1 و P2، می توانید سوئیچ های سوئیچ را با دو کنتاکت سوئیچینگ بگیرید. شکل سوئیچ ها را در موقعیت "کنترل" نشان می دهد. انرژی این دستگاه توسط یک باتری 3336 لیتری تامین می شود.

تولید کننده صدا برای تست تقویت کننده ها

بر اساس همان مولتی ویبراتور، می توانید یک ژنراتور نسبتاً ساده برای آزمایش گیرنده ها و تقویت کننده ها بسازید. نمودار مدار آن در شکل 7 نشان داده شده است. تفاوت آن با تولید کننده صدا این است که به جای یک بلندگو، یک تنظیم کننده سطح ولتاژ 7 مرحله ای در خروجی مولتی ویبراتور روشن می شود.

ای. تاراسوف
برنج Y. CHESNOKOBA
YUT برای دستان ماهر 1979 شماره 8

این مقاله دستگاهی را توضیح می دهد که به سادگی طراحی شده است تا یک رادیو آماتور تازه کار (برق، مهندس الکترونیک و ...) بتواند نمودارهای مدار را بهتر درک کند و در هنگام مونتاژ این دستگاه تجربه کسب کند. اگرچه ممکن است این ساده ترین مولتی ویبراتور که در زیر توضیح داده شده است بتواند کاربرد عملی نیز پیدا کند. بیایید به نمودار نگاه کنیم:

شکل 1 - ساده ترین مولتی ویبراتور روی رله

هنگامی که برق به مدار اعمال می شود، خازن از طریق مقاومت R1 شروع به شارژ می کند، کنتاکت های K1.1 باز هستند، هنگامی که خازن به ولتاژ خاصی شارژ می شود، رله کار می کند و کنتاکت ها بسته می شوند، هنگامی که کنتاکت ها بسته می شوند، خازن از طریق این کنتاکت ها و مقاومت R2 شروع به تخلیه می کند، زمانی که خازن تا یک ولتاژ مشخص تخلیه می شود، کنتاکت ها باز می شوند و سپس این فرآیند به صورت چرخه ای تکرار می شود. این مولتی ویبراتور کار می کند زیرا جریان کار رله از جریان نگهدارنده بیشتر است. مقاومت مقاومت ها را نمی توان در محدوده های وسیع تغییر داد و این یکی از معایب این مدار است. مقاومت منبع تغذیه بر فرکانس تأثیر می گذارد و به همین دلیل این مولتی ویبراتور از همه منابع تغذیه کار نخواهد کرد. ظرفیت خازن را می توان افزایش داد، اما فرکانس بسته شدن تماس کاهش می یابد. اگر رله دارای یک گروه دوم از کنتاکت ها باشد و از مقادیر ظرفیت خازنی بزرگ استفاده شود، می توان از این مدار برای روشن/خاموش کردن دوره ای خودکار دستگاه ها استفاده کرد. مراحل مونتاژ در عکس های زیر نشان داده شده است:

اتصال مقاومت R2

اتصال خازن

اتصال مقاومت R1

اتصال کنتاکت های رله به سیم پیچ آن

اتصال سیم برای منبع تغذیه

می توانید رله را از فروشگاه قطعات رادیویی بخرید یا آن را از تجهیزات قدیمی خراب تهیه کنید. به عنوان مثال، می توانید رله های تخته های یخچال را لحیم کاری کنید:

اگر رله تماس های بدی دارد، می توانید آنها را کمی تمیز کنید.

در این مقاله نحوه ساخت یک مولتی ویبراتور را که اولین مدار تقریباً هر دومین آماتور رادیویی است، به تفصیل توضیح خواهم داد. همانطور که می دانیم مولتی ویبراتور یک دستگاه الکترونیکی است که نوسانات الکتریکی نزدیک به مستطیل شکل ایجاد می کند که در نام آن منعکس شده است: "مولتی چند" ، "ارتعاش نوسان". به عبارت دیگر، مولتی ویبراتور یک مولد پالس مستطیل شکل آرامش‌بخش با بازخورد مثبت خازنی-مقاومتی است که از یک تقویت‌کننده دو آبشاری بسته در یک حلقه بازخورد مثبت استفاده می‌کند. هنگامی که مولتی ویبراتور در حالت خود نوسانی کار می کند، پالس های مستطیلی که به صورت دوره ای تکرار می شوند تولید می شوند. فرکانس پالس های تولید شده توسط پارامترهای مدار زمان بندی، خواص مدار و حالت منبع تغذیه آن تعیین می شود. فرکانس خود نوسانات نیز تحت تأثیر بار متصل است. به طور معمول، یک مولتی ویبراتور به عنوان یک مولد پالس با مدت زمان نسبتا طولانی استفاده می شود، که سپس برای تولید پالس هایی با مدت زمان و دامنه مورد نیاز استفاده می شود.

عملکرد مدار مولتی ویبراتور

مولتی ویبراتور ترانزیستوری متقارن

به طور شماتیک، مولتی ویبراتور شاملاز دو مرحله تقویت کننده با یک امیتر مشترک که ولتاژ خروجی هر کدام به ورودی دیگری اعمال می شود. هنگامی که مدار به منبع برق Ek متصل می شود، هر دو ترانزیستور از نقاط جمع کننده عبور می کنند - نقاط عملیاتی آنها در منطقه فعال هستند، زیرا یک بایاس منفی از طریق مقاومت های RB1 و RB2 به پایه ها اعمال می شود. با این حال، این وضعیت مدار ناپایدار است. به دلیل وجود فیدبک مثبت در مدار، شرط?Ku>1 برآورده می شود و تقویت کننده دو مرحله ای خود تحریک می شود. فرآیند بازسازی آغاز می شود - افزایش سریع جریان یک ترانزیستور و کاهش جریان ترانزیستور دیگر. اجازه دهید، در نتیجه هر تغییر تصادفی در ولتاژها در پایه ها یا کلکتورها، جریان IK1 ترانزیستور VT1 کمی افزایش یابد. در این حالت، افت ولتاژ در مقاومت RK1 افزایش می یابد و کلکتور ترانزیستور VT1 افزایش پتانسیل مثبت را دریافت می کند. از آنجایی که ولتاژ خازن SB1 نمی تواند فورا تغییر کند، این افزایش به پایه ترانزیستور VT2 اعمال می شود و آن را خاموش می کند. در همان زمان، جریان کلکتور IK2 کاهش می یابد، ولتاژ در کلکتور ترانزیستور VT2 منفی تر می شود و از طریق خازن SB2 به پایه ترانزیستور VT1 منتقل می شود، آن را حتی بیشتر باز می کند و جریان IK1 را افزایش می دهد. این فرآیند مانند یک بهمن پیش می رود و با ورود ترانزیستور VT1 به حالت اشباع و ورود ترانزیستور VT2 به حالت قطع به پایان می رسد. مدار وارد یکی از حالت های تعادل موقت پایدار خود می شود. در این حالت، حالت باز ترانزیستور VT1 با بایاس از منبع تغذیه Ek از طریق مقاومت RB1 تضمین می شود و وضعیت بسته ترانزیستور VT2 با ولتاژ مثبت روی خازن SB1 (Ucm = UB2 > 0) تضمین می شود. از طریق ترانزیستور باز VT1 به شکاف پایه-امیتر ترانزیستور VT2 متصل می شود.

برای ساخت مولتی ویبراتورقطعات رادیویی مورد نیاز ما عبارتند از:

1. دو ترانزیستور نوع KT315.
2. دو خازن الکترولیتی 16 ولت، 10-200 میکروفاراد (هرچه ظرفیت کوچکتر باشد، بیشتر چشمک می زند).
3. 4 مقاومت با مقدار اسمی: 100-500 اهم، 2 قطعه (اگر 100 اهم تنظیم کنید، مدار حتی از 2.5 ولت کار می کند)، 10 اهم، 2 قطعه. تمام مقاومت ها 0.125 وات هستند.
4. دو LED کم نور (هر رنگی به جز سفید).

برد مدار چاپی با فرمت Lay6. بیایید تولید را شروع کنیم. خود برد مدار چاپی به شکل زیر است:

ما دو ترانزیستور را لحیم می کنیم، کلکتور و پایه را روی ترانزیستور اشتباه نگیریم - این یک اشتباه رایج است.

ما خازن های 10-200 میکروفاراد را لحیم می کنیم. لطفا توجه داشته باشید که خازن های 10 ولتی برای استفاده در این مدار بسیار نامطلوب هستند اگر برق 12 ولت را تامین کنید. به یاد داشته باشید که خازن های الکترولیتی دارای قطبیت هستند!

مولتی ویبراتور تقریباً آماده است. تنها چیزی که باقی می ماند این است که LED ها و سیم های ورودی را لحیم کنید. یک عکس از دستگاه تمام شده چیزی شبیه به این است:

و برای اینکه همه چیز برای شما واضح تر شود، در اینجا ویدیویی از یک مولتی ویبراتور ساده در حال کار آمده است:

در عمل، مولتی ویبراتورها به عنوان ژنراتور پالس، تقسیم کننده فرکانس، شکل دهنده پالس، سوئیچ بدون تماس و غیره در اسباب بازی های الکترونیکی، دستگاه های اتوماسیون، تجهیزات محاسباتی و اندازه گیری، در رله های زمان و دستگاه های اصلی استفاده می شوند. من با تو بودم جوش-:D . (مطالب در صورت درخواست آماده شد دمیان" آ)

در مورد مقاله MULTIVIBRATOR بحث کنید