Betrieb der Multivibratorschaltung
Symmetrischer Transistor-Multivibrator
Schematisch besteht der Multivibrator aus zwei Verstärkerstufen mit gemeinsamem Emitter, deren Ausgangsspannung jeweils an den Eingang der anderen angelegt wird. Wenn die Schaltung an die Stromquelle Ek angeschlossen ist, durchlaufen beide Transistoren die Kollektorpunkte – ihre Arbeitspunkte liegen im aktiven Bereich, da über die Widerstände RB1 und RB2 eine negative Vorspannung an die Basen angelegt wird. Dieser Zustand der Schaltung ist jedoch instabil. Aufgrund der positiven Rückkopplung im Schaltkreis ist die Bedingung Ky>1 erfüllt und der zweistufige Verstärker ist selbsterregt. Der Regenerationsprozess beginnt – ein schneller Anstieg des Stroms eines Transistors und ein Abfall des Stroms des anderen Transistors. Aufgrund einer zufälligen Änderung der Spannungen an den Basen oder Kollektoren steigt der Strom IK1 des Transistors VT1 leicht an. In diesem Fall erhöht sich der Spannungsabfall am Widerstand RK1 und der Kollektor des Transistors VT1 erhält einen Anstieg des positiven Potentials. Da sich die Spannung am Kondensator SB1 nicht sofort ändern kann, wird dieses Inkrement an die Basis des Transistors VT2 angelegt und dieser ausgeschaltet. Gleichzeitig nimmt der Kollektorstrom IK2 ab, die Spannung am Kollektor des Transistors VT2 wird negativer und öffnet, über den Kondensator SB2 an die Basis des Transistors VT1 übertragen, diesen noch mehr, wodurch der Strom IK1 erhöht wird. Dieser Prozess verläuft wie eine Lawine und endet damit, dass der Transistor VT1 in den Sättigungsmodus und der Transistor VT2 in den Abschaltmodus wechselt. Der Kreislauf gelangt in einen seiner vorübergehend stabilen Gleichgewichtszustände. In diesem Fall wird der offene Zustand des Transistors VT1 durch eine Vorspannung von der Stromquelle Ek über den Widerstand RB1 sichergestellt, und der gesperrte Zustand des Transistors VT2 wird durch die positive Spannung am Kondensator SB1 (Ucm = UB2 > 0) sichergestellt über den offenen Transistor VT1 mit der Basis-Emitter-Lücke des Transistors VT2 verbunden.
Einen Multivibrator bauen Die von uns benötigten Funkkomponenten sind:1. Zwei Transistoren vom Typ KT315.
2. Zwei Elektrolytkondensatoren 16 V, 10–200 Mikrofarad (Je kleiner die Kapazität, desto häufiger blinkt es).
3. 4 Widerstände mit einem Nennwert von: 100-500 Ohm, 2 Stück (wenn Sie 100 Ohm einstellen, funktioniert die Schaltung auch ab 2,5 V), 10 Ohm, 2 Stück. Alle Widerstände haben eine Leistung von 0,125 Watt.
4. Zwei dimmbare LEDs (jede Farbe außer Weiß).
Leiterplatte im Lay6-Format. Beginnen wir mit der Produktion. Die Leiterplatte selbst sieht so aus:
Wir löten zwei Transistoren, verwechseln Kollektor und Basis nicht am Transistor – das ist ein häufiger Fehler.
Wir löten Kondensatoren 10-200 Mikrofarad. Bitte beachten Sie, dass 10-Volt-Kondensatoren für die Verwendung in diesem Stromkreis höchst unerwünscht sind, wenn Sie 12-Volt-Strom liefern. Denken Sie daran, dass Elektrolytkondensatoren eine Polarität haben!
Der Multivibrator ist fast fertig. Es müssen nur noch die LEDs und Eingangskabel verlötet werden. Ein Foto des fertigen Geräts sieht in etwa so aus:
Und um Ihnen alles klarer zu machen, finden Sie hier ein Video eines einfachen Multivibrators in Aktion:
In der Praxis werden Multivibratoren als Impulsgeneratoren, Frequenzteiler, Impulsformer, kontaktlose Schalter usw. in elektronischen Spielzeugen, Automatisierungsgeräten, Computern usw. eingesetzt Messtechnik, in Zeitrelais und Mastergeräten. Ich war bei dir Kochen-:D . (Material wurde auf Anfrage erstellt Demjan" A)
Besprechen Sie den Artikel MULTIVIBRATOR
Ein Transistor-Multivibrator ist ein Rechteckgenerator. Unten auf dem Foto ist eines der Oszillogramme eines symmetrischen Multivibrators zu sehen.
Ein symmetrischer Multivibrator erzeugt Rechteckimpulse mit einem Tastverhältnis von zwei. Mehr zum Thema Duty Cycle können Sie im Artikel Frequenzgenerator lesen. Wir nutzen das Funktionsprinzip eines symmetrischen Multivibrators, um die LEDs abwechselnd einzuschalten.
Das Schema besteht aus:
– zwei KT315B (kann mit jedem anderen Buchstaben sein)
– zwei Kondensatoren mit einer Kapazität von 10 MikroFarad
– vier, zwei mit je 300 Ohm und zwei mit je 27 KiloOhm
- zwei Chinesische LEDs bei 3 Volt
So sieht das Gerät auf einem Steckbrett aus:
Und so funktioniert es:
Um die Blinkdauer der LEDs zu ändern, können Sie die Werte der Kondensatoren C1 und C2 oder der Widerstände R2 und R3 ändern.
Es gibt auch andere Arten von Multivibratoren. Sie können mehr darüber lesen. Es beschreibt auch das Funktionsprinzip eines symmetrischen Multivibrators.
Wenn Sie zu faul sind, ein solches Gerät zusammenzubauen, können Sie ein fertiges Gerät kaufen ;-) Ich habe sogar ein fertiges Gerät bei Alika gefunden. Sie können es nachschauen Das Link.
Hier ist ein Video, das detailliert beschreibt, wie ein Multivibrator funktioniert:
In diesem Artikel wird ein Gerät beschrieben, das einfach so konzipiert ist, dass es ein unerfahrener Funkamateur (Elektriker, Elektroniker usw.) besser verstehen kann Schaltpläne und sammeln Sie Erfahrungen beim Zusammenbau dieses Geräts. Es ist jedoch möglich, dass dieser einfachste Multivibrator, der unten beschrieben wird, auch zu finden ist praktische Anwendung. Schauen wir uns das Diagramm an:
Abbildung 1 – Der einfachste Multivibrator auf einem Relais
Wenn der Stromkreis mit Strom versorgt wird, beginnt sich der Kondensator über den Widerstand R1 aufzuladen, die Kontakte K1.1 sind geöffnet, wenn der Kondensator auf eine bestimmte Spannung aufgeladen ist, wird das Relais betätigt und die Kontakte schließen, wenn die Kontakte geschlossen sind, Der Kondensator beginnt sich über diese Kontakte und den Widerstand R2 zu entladen. Wenn der Kondensator bis zu einer bestimmten Spannung entladen ist, öffnen sich die Kontakte und der Vorgang wiederholt sich zyklisch. Dieser Multivibrator funktioniert, weil der Betriebsstrom des Relais größer ist als der Haltestrom. Der Widerstandswert der Widerstände kann NICHT in weiten Grenzen verändert werden und das ist ein Nachteil dieser Schaltung. Der Widerstand der Stromversorgung beeinflusst die Frequenz und aus diesem Grund funktioniert dieser Multivibrator nicht mit allen Stromquellen. Die Kapazität des Kondensators kann erhöht werden, die Häufigkeit der Kontaktschließungen nimmt jedoch ab. Wenn das Relais über eine zweite Kontaktgruppe verfügt und große Kondensatorkapazitäten verwendet werden, können Sie diese verwenden dieses Diagramm zum periodischen automatischen Ein-/Ausschalten von Geräten. Der Montagevorgang ist auf den folgenden Fotos dargestellt:
Anschlusswiderstand R2
Anschließen eines Kondensators
Anschlusswiderstand R1
Anschließen der Relaiskontakte an seine Wicklung
Anschlusskabel für die Stromversorgung
Sie können ein Relais in einem Radioteileladen kaufen oder es von alten kaputten Geräten beziehen. Sie können beispielsweise Relais von Platinen aus Kühlschränken auslöten:
Wenn das Relais schlechte Kontakte hat, können Sie diese ein wenig reinigen.
Multivibrator.
Das erste Schema ist einfachste Multivibrator. Trotz seiner Einfachheit ist sein Anwendungsbereich sehr groß. Keiner elektronisches Gerät es geht nicht ohne.
Die erste Abbildung zeigt den Schaltplan.
Als Last kommen LEDs zum Einsatz. Wenn der Multivibrator arbeitet, schalten die LEDs um.
Für die Montage benötigen Sie ein Minimum an Teilen:
1. Widerstände 500 Ohm - 2 Stück
2. Widerstände 10 kOhm - 2 Stück
3. Elektrolytkondensator 47 uF für 16 Volt - 2 Stück
4. Transistor KT972A - 2 Stück
5. LED - 2 Stück
KT972A-Transistoren sind Verbundtransistoren, das heißt, ihr Gehäuse enthält zwei Transistoren, sie sind hochempfindlich und können ohne Kühlkörper großen Strömen standhalten.
Wenn Sie alle Teile gekauft haben, bewaffnen Sie sich mit einem Lötkolben und beginnen Sie mit dem Zusammenbau. Für die Durchführung von Experimenten muss keine Leiterplatte hergestellt werden, sondern Sie können alles mithilfe einer Aufputzinstallation zusammenbauen. Löten Sie wie auf den Bildern gezeigt.
Lassen Sie Ihrer Fantasie freien Lauf und erfahren Sie, wie Sie das zusammengebaute Gerät verwenden! Anstelle von LEDs können Sie beispielsweise ein Relais einbauen und mit diesem Relais eine stärkere Last schalten. Wenn Sie die Werte von Widerständen oder Kondensatoren ändern, ändert sich die Schaltfrequenz. Durch die Änderung der Frequenz lassen sich sehr interessante Effekte erzielen, von einem Quietschen in der Dynamik bis hin zu einer sekundenlangen Pause.
Foto-Relais.
Und dies ist ein Diagramm eines einfachen Fotorelais. Dieses Gerät kann überall dort erfolgreich eingesetzt werden, um das DVD-Fach automatisch zu beleuchten, das Licht einzuschalten oder einen Alarm gegen das Eindringen in einen dunklen Schrank auszulösen. Es stehen zwei schematische Optionen zur Verfügung. In einer Ausführungsform wird der Schaltkreis durch Licht aktiviert, in der anderen durch dessen Abwesenheit.
Es funktioniert so: Wenn Licht von der LED auf die Fotodiode trifft, öffnet sich der Transistor und LED-2 beginnt zu leuchten. Die Empfindlichkeit des Gerätes wird über einen Trimmwiderstand eingestellt. Als Fotodiode können Sie eine Fotodiode einer alten Kugelmaus verwenden. LED – jede Infrarot-LED. Durch die Verwendung von Infrarot-Fotodioden und LEDs werden Störungen durch sichtbares Licht vermieden. Als LED-2 eignet sich jede LED oder eine Kette aus mehreren LEDs. Es kann auch eine Glühlampe verwendet werden. Und wenn Sie anstelle einer LED ein elektromagnetisches Relais installieren, können Sie leistungsstarke Glühlampen oder einige Mechanismen steuern.
Die Abbildungen zeigen beide Schaltkreise, die Pinbelegung (Lage der Beine) des Transistors und der LED sowie den Schaltplan.
Wenn keine Fotodiode vorhanden ist, können Sie einen alten MP39- oder MP42-Transistor nehmen und sein Gehäuse gegenüber dem Kollektor wie folgt abschneiden:
Anstelle einer Fotodiode müssen Sie diese in die Schaltung einbinden p-n-Übergang Transistor. Sie müssen experimentell feststellen, welches besser funktioniert.
Leistungsverstärker basierend auf dem TDA1558Q-Chip.
Dieser Verstärker hat eine Ausgangsleistung von 2 x 22 Watt und ist für Anfänger einfach genug, um ihn nachzubilden. Diese Schaltung wird Ihnen für selbstgebaute Lautsprecher oder für ein selbstgebautes Musikcenter nützlich sein, das aus einem alten MP3-Player hergestellt werden kann.
Für den Zusammenbau benötigen Sie nur fünf Teile:
1. Mikroschaltung - TDA1558Q
2. Kondensator 0,22 uF
3. Kondensator 0,33 uF – 2 Stück
4. Elektrolytkondensator 6800 uF bei 16 Volt
Der Mikroschaltkreis hat eine ziemlich hohe Ausgangsleistung und benötigt einen Kühler, um ihn zu kühlen. Sie können einen Kühlkörper vom Prozessor verwenden.
Die gesamte Montage kann durch hängende Montage ohne Einsatz erfolgen Leiterplatte. Zuerst müssen Sie die Pins 4, 9 und 15 aus der Mikroschaltung entfernen. Sie werden nicht verwendet. Die Stifte werden von links nach rechts gezählt, wenn Sie das Gerät so halten, dass die Stifte zu Ihnen zeigen und die Markierungen nach oben zeigen. Richten Sie dann die Leitungen vorsichtig gerade aus. Als nächstes biegen Sie die Pins 5, 13 und 14 nach oben, alle diese Pins werden mit dem Stromplus verbunden. Der nächste Schritt besteht darin, die Pins 3, 7 und 11 nach unten zu biegen – das ist das Minus der Stromversorgung oder „Masse“. Nach diesen Manipulationen schrauben Sie den Chip mit Wärmeleitpaste am Kühlkörper fest. Die Bilder zeigen die Installation aus verschiedenen Blickwinkeln, ich werde sie aber trotzdem erklären. Die Pins 1 und 2 sind miteinander verlötet – das ist der Eingang des rechten Kanals, an sie muss ein 0,33 µF-Kondensator angelötet werden. Dasselbe muss mit den Pins 16 und 17 gemacht werden. Der gemeinsame Eingangsdraht ist der Minuspol oder die Masse der Stromversorgung.
Wenn man es betrachtet, besteht die gesamte Elektronik aus einer Vielzahl einzelner Bausteine. Dies sind Transistoren, Dioden, Widerstände, Kondensatoren, induktive Elemente. Und aus diesen Steinen können Sie alles bauen, was Sie wollen.
Vom harmlosen Kinderspielzeug, das beispielsweise „Miau“-Geräusche von sich gibt, bis zum Leitsystem einer ballistischen Rakete mit Mehrfachsprengkopf für acht Megatonnen-Ladungen.
Eine der bekanntesten und am häufigsten verwendeten Schaltungen in der Elektronik ist ein symmetrischer Multivibrator, ein elektronisches Gerät, das annähernd rechteckige Schwingungen erzeugt (erzeugt).
Der Multivibrator ist auf zwei Transistoren oder Logikschaltungen aufgebaut zusätzliche Elemente. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um einen zweistufigen Verstärker mit positiver Rückkopplungsschaltung (POC). Das bedeutet, dass der Ausgang der zweiten Stufe über einen Kondensator mit dem Eingang der ersten Stufe verbunden ist. Dadurch wird der Verstärker durch positive Rückkopplung zum Generator.
Damit der Multivibrator Impulse erzeugen kann, reicht es aus, die Versorgungsspannung anzuschließen. Multivibratoren können sein symmetrisch Und asymmetrisch.
Die Abbildung zeigt eine Schaltung eines symmetrischen Multivibrators.
In einem symmetrischen Multivibrator sind die Werte der Elemente jedes der beiden Arme absolut gleich: R1=R4, R2=R3, C1=C2. Wenn Sie sich das Oszillogramm des Ausgangssignals eines symmetrischen Multivibrators ansehen, können Sie leicht erkennen, dass die Rechteckimpulse und die Pausen dazwischen zeitlich gleich sind. t Puls ( t und) = t Pause ( t p). Widerstände in den Kollektorkreisen von Transistoren haben keinen Einfluss auf die Impulsparameter und ihr Wert wird abhängig vom verwendeten Transistortyp ausgewählt.
Die Impulswiederholungsrate eines solchen Multivibrators lässt sich leicht mit einer einfachen Formel berechnen:
Dabei ist f die Frequenz in Hertz (Hz), C die Kapazität in Mikrofarad (µF) und R der Widerstand in Kiloohm (kOhm). Zum Beispiel: C = 0,02 µF, R = 39 kOhm. Wir setzen es in die Formel ein, führen die Aktionen aus und erhalten eine Frequenz im Audiobereich von ungefähr 1000 Hz, genauer gesagt 897,4 Hz.
An sich ist ein solcher Multivibrator uninteressant, da er ein unmoduliertes „Quietschen“ erzeugt. Wenn die Elemente jedoch eine Frequenz von 440 Hz auswählen und dies die A-Note der ersten Oktave ist, erhalten wir eine Miniatur-Stimmgabel mit mit dem man beispielsweise auf einer Wanderung eine Gitarre stimmen kann. Sie müssen lediglich eine einzelne Transistorverstärkerstufe und einen Miniaturlautsprecher hinzufügen.
Als Hauptmerkmale eines Impulssignals gelten folgende Parameter:
Frequenz. Maßeinheit (Hz) Hertz. 1 Hz – eine Schwingung pro Sekunde. Die vom menschlichen Ohr wahrgenommenen Frequenzen liegen im Bereich von 20 Hz – 20 kHz.
Pulsdauer. Es wird in Sekundenbruchteilen gemessen: Meilen, Mikro, Nano, Pico und so weiter.
Amplitude. Bei dem betrachteten Multivibrator ist eine Amplitudenanpassung nicht vorgesehen. Professionelle Geräte verwenden sowohl eine schrittweise als auch eine stufenlose Amplitudenanpassung.
Duty-Faktor. Das Verhältnis der Periode (T) zur Pulsdauer ( T). Wenn die Impulslänge 0,5 Perioden beträgt, beträgt das Tastverhältnis zwei.
Basierend auf der obigen Formel lässt sich ein Multivibrator für nahezu jede Frequenz mit Ausnahme hoher und ultrahoher Frequenzen leicht berechnen. Da sind etwas andere physikalische Prinzipien am Werk.
Damit der Multivibrator mehrere diskrete Frequenzen erzeugen kann, genügt es, einen zweiteiligen Schalter und fünf oder sechs Kondensatoren unterschiedlicher Kapazität, natürlich identisch in jedem Arm, zu installieren und mit dem Schalter die gewünschte Frequenz auszuwählen. Auch die Widerstände R2, R3 beeinflussen die Frequenz und das Tastverhältnis und können variabel gestaltet werden. Hier ist eine weitere Multivibratorschaltung mit einstellbarer Schaltfrequenz.
Wenn der Widerstandswert der Widerstände R2 und R4 je nach verwendetem Transistortyp unter einen bestimmten Wert sinkt, kann dies zu einem Stromausfall führen und der Multivibrator funktioniert nicht. Daher können Sie in Reihe mit den Widerständen R2 und R4 einen variablen Widerstand anschließen R3, mit dem die Schaltfrequenz des Multivibrators ausgewählt werden kann.
Die praktischen Anwendungen eines symmetrischen Multivibrators sind sehr umfangreich. Puls-Computing-Technologie, Funkmessgeräte in der Produktion Haushaltsgeräte. Viele einzigartige medizinische Geräte basieren auf Schaltkreisen, die auf demselben Multivibrator basieren.
Aufgrund seiner außergewöhnlichen Einfachheit und geringen Kosten hat sich der Multivibrator durchgesetzt breite Anwendung im Kinderspielzeug. Hier ist ein Beispiel eines normalen LED-Blinkers.
Mit den im Diagramm angegebenen Werten der Elektrolytkondensatoren C1, C2 und Widerstände R2, R3 beträgt die Pulsfrequenz 2,5 Hz, was bedeutet, dass die LEDs etwa zweimal pro Sekunde blinken. Sie können die oben vorgeschlagene Schaltung verwenden und einen variablen Widerstand zusammen mit den Widerständen R2, R3 einschließen. Dadurch ist es möglich zu sehen, wie sich die Blinkfrequenz der LEDs ändert, wenn sich der Widerstandswert des variablen Widerstands ändert. Sie können Kondensatoren unterschiedlicher Leistung einbauen und das Ergebnis beobachten.
Noch als Schüler habe ich mithilfe eines Multivibrators einen Weihnachtsbaumgirlandenschalter zusammengebaut. Es hat alles geklappt, aber als ich die Girlanden angeschlossen habe, begann mein Gerät, sie mit einer sehr hohen Frequenz zu wechseln. Aus diesem Grund begann der Fernseher im Nebenzimmer wilde Störungen zu zeigen und das elektromagnetische Relais im Stromkreis knisterte wie ein Maschinengewehr. Es war sowohl freudig (es funktioniert!) als auch ein wenig beängstigend. Die Eltern waren ziemlich beunruhigt.
Solch ein ärgerlicher Fehler mit zu häufigem Umschalten ließ mich nicht zur Ruhe kommen. Und ich habe den Stromkreis überprüft und festgestellt, dass die Kondensatoren ihren Nennwert hatten. Nur eines habe ich nicht berücksichtigt.
Die Elektrolytkondensatoren waren sehr alt und ausgetrocknet. Ihr Fassungsvermögen war gering und entsprach überhaupt nicht den Angaben auf ihrem Körper. Aufgrund der geringen Kapazität arbeitete der Multivibrator mit einer höheren Frequenz und wechselte die Girlanden zu oft.
Damals hatte ich keine Instrumente, die die Kapazität von Kondensatoren messen konnten. Ja, und der Tester verwendete einen Zeiger und kein modernes Digitalmultimeter.
Wenn Ihr Multivibrator daher eine zu hohe Frequenz erzeugt, überprüfen Sie zunächst die Elektrolytkondensatoren. Glücklicherweise kann man mittlerweile für wenig Geld einen universellen Funkkomponententester kaufen, der die Kapazität eines Kondensators messen kann.
