Multivibratori su drugi oblik oscilatora. Oscilator je elektronički sklop koji može održavati signal izmjenične struje na svom izlazu. Može generirati kvadratne, linearne ili pulsne signale. Da bi oscilirao, generator mora zadovoljiti dva Barkhausenova uvjeta:
Dobitak T petlje trebao bi biti malo veći od jedinice.
Fazni pomak ciklusa mora biti 0 stupnjeva ili 360 stupnjeva.
Da bi zadovoljio oba uvjeta, oscilator mora imati neki oblik pojačala, a dio njegovog izlaza mora se regenerirati u ulaz. Ako je pojačanje pojačala manje od jedan, krug neće oscilirati, a ako je veće od jedan, krug će biti preopterećen i proizvesti izobličen valni oblik. Jednostavan generator može generirati sinusni val, ali ne može generirati kvadratni val. Pravougaoni val se može generirati pomoću multivibratora.
Multivibrator je oblik generatora koji ima dva stupnja, zahvaljujući kojima možemo dobiti izlaz iz bilo kojeg od stanja. To su u osnovi dva kruga pojačala raspoređena s regenerativnom povratnom spregom. U ovom slučaju niti jedan od tranzistora ne provodi istovremeno. Samo jedan tranzistor provodi u jednom trenutku, dok je drugi u isključenom stanju. Neki sklopovi imaju određena stanja; stanje s brzim prijelazom nazivamo sklopnim procesima, gdje dolazi do brze promjene struje i napona. Ovo prebacivanje naziva se okidanje. Prema tome, krug možemo pokrenuti interno ili eksterno.
Strujni krugovi imaju dva stanja.
Jedan je stabilno stanje, u kojem krug ostaje zauvijek bez ikakvog okidanja.
Drugo stanje je nestabilno: u ovom stanju krug ostaje ograničeno vrijeme bez ikakvog vanjskog pokretanja i prebacuje se u drugo stanje. Stoga se multivibartori koriste u krugovima s dva stanja kao što su mjerači vremena i jastučići.
Astabilni multivibrator koji koristi tranzistor
To je generator koji radi slobodno i neprekidno prelazi između dva nestabilna stanja. U nedostatku vanjskog signala, tranzistori se naizmjenično prebacuju iz isključenog stanja u stanje zasićenja na frekvenciji određenoj RC vremenskim konstantama komunikacijskih krugova. Ako su ove vremenske konstante jednake (R i C su jednaki), tada će se generirati kvadratni val s frekvencijom od 1/1,4 RC. Stoga se astabilni multivibrator naziva generator impulsa ili generator kvadratnog vala. Što je veća vrijednost osnovnog opterećenja R2 i R3 u odnosu na opterećenje kolektora R1 i R4, to je veće strujno pojačanje i oštriji će biti rub signala.
Osnovni princip rada astabilnog multivibratora je neznatna promjena električnih svojstava ili karakteristika tranzistora. Ova razlika uzrokuje da se jedan tranzistor uključi brže od drugog kada se prvi put priključi napajanje, uzrokujući oscilacije.
Objašnjenje dijagrama
Astabilni multivibrator sastoji se od dva unakrsno spregnuta RC pojačala.
Krug ima dva nestabilna stanja
Kada je V1 = LOW i V2 = HIGH tada je Q1 ON i Q2 OFF
Kada je V1 = HIGH i V2 = LOW, Q1 je isključen. i Q2 ON.
U ovom slučaju, R1 = R4, R2 = R3, R1 mora biti veći od R2
C1 = C2
Kada se krug prvi put uključi, nijedan od tranzistora nije uključen.
Bazni napon oba tranzistora počinje rasti. Bilo koji tranzistor se prvi uključuje zbog razlike u dopiranju i električnim karakteristikama tranzistora.
Riža. 1: Shema rada tranzistorskog astabilnog multivibratora
Ne možemo reći koji tranzistor prvi provodi, pa pretpostavljamo da Q1 prvi provodi, a Q2 je isključen (C2 je potpuno napunjen).
Q1 provodi, a Q2 je isključen, stoga je VC1 = 0 V budući da je sva struja prema masi posljedica kratkog spoja Q1, a VC2 = Vcc jer sav napon na VC2 pada zbog otvorenog kruga TR2 (jednak naponu napajanja).
Zbog visokog napona VC2, kondenzator C2 počinje se puniti kroz Q1 kroz R4, a C1 se počinje puniti kroz R2 kroz Q1. Vrijeme potrebno za punjenje C1 (T1 = R2C1) duže je od vremena potrebnog za punjenje C2 (T2 = R4C2).
Budući da je desna ploča C1 spojena na bazu Q2 i puni se, tada ova ploča ima veliki potencijal i kada prijeđe napon od 0,65V uključuje Q2.
Budući da je C2 potpuno napunjen, njegova lijeva ploča ima napon -Vcc ili -5V i spojena je na bazu Q1. Stoga isključuje Q2
TR Sada je TR1 isključen, a Q2 provodi, stoga je VC1 = 5 V i VC2 = 0 V. Lijeva ploča C1 prethodno je bila na -0,65 V, koja počinje rasti na 5 V i spaja se na kolektor Q1. C1 se prvo prazni od 0 do 0,65 V, a zatim se počinje puniti kroz R1 do Q2. Tijekom punjenja desna ploča C1 je na niskom potencijalu, što isključuje Q2.
Desna ploča C2 spojena je na kolektor Q2 i unaprijed je postavljena na +5V. Dakle, C2 se prvo prazni od 5V do 0V, a zatim počinje puniti kroz otpor R3. Lijeva ploča C2 je na visokom potencijalu tijekom punjenja, koji uključuje Q1 kada dosegne 0,65 V.
Riža. 2: Shema rada tranzistorskog astabilnog multivibratora
Sada Q1 provodi, a Q2 je isključen. Gornji niz se ponavlja i dobivamo signal na oba kolektora tranzistora koji nisu u fazi jedan s drugim. Da bismo dobili savršen pravokutni val bilo kojeg kolektora tranzistora, uzimamo i otpor kolektora tranzistora, otpor baze, tj. (R1 = R4), (R2 = R3), i također istu vrijednost kondenzatora, koja čini naš krug simetričnim. Stoga je radni ciklus za niski i visoki izlaz isti koji generira kvadratni val
Konstanta Vremenska konstanta valnog oblika ovisi o otporu baze i kolektoru tranzistora. Njegov vremenski period možemo izračunati prema: Vremenska konstanta = 0,693RC
Princip rada multivibratora na videu s objašnjenjem
U ovom video vodiču s TV kanala Soldering Iron pokazat ćemo kako su elementi električnog kruga međusobno povezani i upoznati se s procesima koji se u njemu odvijaju. Prvi krug na temelju kojeg će se razmotriti princip rada je multivibratorski krug koji koristi tranzistore. Krug može biti u jednom od dva stanja i povremeno prelazi iz jednog u drugo.
Analiza 2 stanja multivibratora.
Sve što sada vidimo su dvije LED diode koje naizmjenično trepere. Zašto se ovo događa? Razmotrimo prvo prvo stanje.
Prvi tranzistor VT1 je zatvoren, a drugi tranzistor je potpuno otvoren i ne smeta protoku kolektorske struje. Tranzistor je u ovom trenutku u režimu zasićenja, što smanjuje pad napona na njemu. I stoga desna LED svijetli punom snagom. Kondenzator C1 ispražnjen je u prvom trenutku, a struja je slobodno prošla do baze tranzistora VT2, potpuno ga otvarajući. Ali nakon trenutka, kondenzator se počinje brzo puniti baznom strujom drugog tranzistora kroz otpornik R1. Nakon što je potpuno napunjen (a kao što znate, potpuno napunjeni kondenzator ne prolazi struju), tranzistor VT2 se zatvara i LED se gasi.
Napon na kondenzatoru C1 jednak je umnošku struje baze i otpora otpornika R2. Vratimo se u prošlost. Dok je tranzistor VT2 bio otvoren i desna LED svijetlila, kondenzator C2, prethodno napunjen u prethodnom stanju, počinje se polako prazniti kroz otvoreni tranzistor VT2 i otpornik R3. Dok se ne isprazni, napon na bazi VT1 bit će negativan, što potpuno isključuje tranzistor. Prvi LED ne svijetli. Ispada da do trenutka kada druga LED dioda nestane, kondenzator C2 ima vremena da se isprazni i postaje spreman za propuštanje struje u bazu prvog tranzistora VT1. U trenutku kada druga LED dioda prestane svijetliti, prva LED dioda svijetli.
A u drugom stanju isto se događa, ali naprotiv, tranzistor VT1 je otvoren, VT2 je zatvoren. Prijelaz u drugo stanje događa se kada se kondenzator C2 isprazni, napon na njemu se smanjuje. Nakon što se potpuno isprazni, počinje se puniti u suprotnom smjeru. Kada napon na spoju baza-emiter tranzistora VT1 dosegne napon dovoljan za njegovo otvaranje, otprilike 0,7 V, ovaj tranzistor će se početi otvarati i zasvijetlit će prva LED dioda.
Pogledajmo ponovno dijagram.
Preko otpornika R1 i R4 kondenzatori se pune, a kroz R3 i R2 dolazi do pražnjenja. Otpornici R1 i R4 ograničavaju struju prve i druge LED diode. Ne samo da svjetlina LED dioda ovisi o njihovom otporu. Oni također određuju vrijeme punjenja kondenzatora. Otpor R1 i R4 odabran je mnogo manji od otpora R2 i R3, tako da se punjenje kondenzatora događa brže od njihovog pražnjenja. Multivibrator se koristi za proizvodnju pravokutnih impulsa, koji se uklanjaju iz kolektora tranzistora. U ovom slučaju, opterećenje je spojeno paralelno s jednim od kolektorskih otpornika R1 ili R4.
Grafikon prikazuje pravokutne impulse koje generira ovaj krug. Jedno od područja naziva se pulsna fronta. Fronta ima nagib, a što je duže vrijeme punjenja kondenzatora, to će taj nagib biti veći.
Ako multivibrator koristi identične tranzistore, kondenzatore istog kapaciteta i ako otpornici imaju simetrične otpore, onda se takav multivibrator naziva simetričnim. Ima isto trajanje pulsa i trajanje pauze. A ako postoje razlike u parametrima, tada će multivibrator biti asimetričan. Kada multivibrator spojimo na izvor napajanja, u prvom trenutku oba kondenzatora su ispražnjena, što znači da će struja teći do baze oba kondenzatora i pojavit će se nestabilni način rada, u kojem se samo jedan od tranzistora treba otvoriti. . Budući da ovi elementi kruga imaju neke pogreške u ocjenama i parametrima, prvi će se otvoriti jedan od tranzistora i multivibrator će se pokrenuti.
Ako želite simulirati ovaj krug u programu Multisim, tada trebate postaviti vrijednosti otpornika R2 i R3 tako da se njihovi otpori razlikuju za najmanje desetinku ohma. Učinite isto s kapacitetom kondenzatora, inače se multivibrator možda neće pokrenuti. U praktičnoj provedbi ovog kruga preporučujem napajanje naponom od 3 do 10 volti, a sada ćete saznati parametre samih elemenata. Pod uvjetom da se koristi tranzistor KT315. Otpornici R1 i R4 ne utječu na frekvenciju impulsa. U našem slučaju oni ograničavaju struju LED-a. Otpor otpornika R1 i R4 može se uzeti od 300 Ohma do 1 kOhm. Otpor otpornika R2 i R3 je od 15 kOhm do 200 kOhm. Kapacitet kondenzatora je od 10 do 100 µF. Predstavimo tablicu s vrijednostima otpora i kapaciteta, koja pokazuje približnu očekivanu frekvenciju impulsa. Odnosno, da biste dobili impuls koji traje 7 sekundi, odnosno trajanje sjaja jedne LED diode je jednako 7 sekundi, trebate koristiti otpornike R2 i R3 s otporom od 100 kOhm i kondenzatorom s kapacitetom od 100 μF.
Zaključak.
Vremenski elementi ovog kruga su otpornici R2, R3 i kondenzatori C1 i C2. Što su njihove vrijednosti niže, to će se tranzistori češće prebacivati, a LED će češće treperiti.
Multivibrator se može implementirati ne samo na tranzistorima, već i na mikro krugovima. Ostavite svoje komentare, ne zaboravite se pretplatiti na kanal "Soldering Iron TV" na YouTubeu kako ne biste propustili nove zanimljive videozapise.
Još jedna zanimljivost o radio odašiljaču.
Multivibrator je uređaj za stvaranje nesinusoidnih oscilacija. Izlaz proizvodi signal bilo kojeg oblika osim sinusnog vala. Frekvenciju signala u multivibratoru određuju otpor i kapacitet, a ne induktivitet i kapacitet. Multivibrator se sastoji od dva stupnja pojačala, izlaz svakog stupnja dovodi se do ulaza drugog stupnja.
Princip rada multivibratora
Multivibrator može stvoriti gotovo bilo koji valni oblik, ovisno o dva faktora: otporu i kapacitetu svakog od dva stupnja pojačala i odakle se uzima izlaz u krugu.
Na primjer, ako su otpor i kapacitet dvaju stupnjeva jednaki, jedan stupanj provodi 50% vremena, a drugi stupanj provodi 50% vremena. Za raspravu o multivibratorima u ovom odjeljku, pretpostavlja se da su otpor i kapacitet oba stupnja jednaki. Kada ovi uvjeti postoje, izlazni signal je kvadratni val.
Bistabilni multivibratori (ili "flip-flops") imaju dva stabilna stanja. U stabilnom stanju, jedan od dva stupnja pojačala provodi, a drugi stupanj ne provodi. Da bi se pomaknuo iz jednog stabilnog stanja u drugo, bistabilni multivibrator mora primiti vanjski signal.
Ovaj vanjski signal naziva se vanjski okidački impuls. Pokreće prijelaz multivibratora iz jednog stanja u drugo. Potreban je još jedan okidački impuls da se strujni krug vrati u prvobitno stanje. Ovi okidački impulsi nazivaju se "start" i "reset".
Osim bistabilnog multivibratora, postoje i monostabilni multivibrator, koji ima samo jedno stabilno stanje, i astabilni multivibrator, koji nema stabilno stanje.
Ova lekcija bit će posvećena vrlo važnoj i popularnoj temi: multivibratorima i njihovoj primjeni. Kad bih samo pokušao navesti gdje i kako se koriste samooscilirajući simetrični i asimetrični multivibratori, to bi zahtijevalo pristojan broj stranica knjige. Nema možda niti jedne grane radiotehnike, elektronike, automatike, pulsne ili računalne tehnike gdje se takvi generatori ne koriste. Ova lekcija pružit će teoretske informacije o ovim uređajima, a na kraju ću dati nekoliko primjera njihove praktične uporabe u odnosu na vašu kreativnost
Samooscilirajući multivibrator
Multivibratori su elektronički uređaji koji generiraju električne oscilacije koje su blizu pravokutnog oblika. Spektar oscilacija koje generira multivibrator sadrži mnoge harmonike - također električne oscilacije, ali višestruke oscilacije osnovne frekvencije, što se odražava u njegovom nazivu: "više-mnogo", "vibro-osciliraj".
Razmotrimo krug prikazan na (Sl. 1,a). Prepoznajete li? Da, ovo je krug dvostupanjskog tranzistorskog pojačala 3H s izlazom na slušalice. Što se događa ako se izlaz takvog pojačala spoji na njegov ulaz, kao što je prikazano isprekidanom linijom na dijagramu? Između njih nastaje pozitivna povratna sprega i pojačalo će se samopobuditi i postati generator oscilacija audiofrekvencije, au telefonima ćemo čuti tihi zvuk.S tom se pojavom žustro bore kod prijemnika i pojačala, ali kod automatskih uređaja pokazuje se korisnim.
Riža. 1 Dvostupanjsko pojačalo pokriveno pozitivnom povratnom spregom postaje multivibrator
Sada pogledajte (Sl. 1, b). Na njemu vidite dijagram istog pokrivenog pojačala Pozitivna ocjena , kao u (sl. 1, a), samo je njegov obris malo promijenjen. Upravo tako se obično crtaju krugovi samooscilirajućih, tj. samopobudnih multivibratora. Iskustvo je možda najbolja metoda razumijevanja suštine djelovanja određenog elektroničkog uređaja. U to ste se više puta uvjerili. A sada, kako bismo bolje razumjeli rad ovog univerzalnog uređaja - automatskog stroja, predlažem provesti eksperiment s njim. Shematski dijagram samooscilirajućeg multivibratora sa svim podacima o njegovim otpornicima i kondenzatorima možete vidjeti na (Sl. 2, a). Montirajte ga na matičnu ploču. Tranzistori moraju biti niskofrekventni (MP39 - MP42), budući da visokofrekventni tranzistori imaju vrlo nizak probojni napon emiterskog spoja. Elektrolitički kondenzatori C1 i C2 - tip K50 - 6, K50 - 3 ili njihovi uvozni analozi za nazivni napon od 10 - 12 V. Otpori otpornika mogu se razlikovati od onih prikazanih na dijagramu do 50%. Važno je samo da vrijednosti otpornika opterećenja Rl, R4 i baznih otpornika R2, R3 budu što sličnije. Za napajanje koristite Krona bateriju ili napajanje. Spojite miliampermetar (PA) na kolektorski krug bilo kojeg od tranzistora za struju od 10 - 15 mA i spojite visokootporni DC voltmetar (PU) na dionicu emiter-kolektor istog tranzistora za napon od do na 10 V. Nakon što ste provjerili instalaciju i posebno pažljivo polaritet elektrolitskih sklopnih kondenzatora, priključite izvor napajanja na multivibrator. Što pokazuju mjerni instrumenti? Miliampermetar - struja kolektorskog kruga tranzistora naglo se povećava na 8 - 10 mA, a zatim se također naglo smanjuje gotovo na nulu. Voltmetar, naprotiv, ili se smanjuje na gotovo nulu ili se povećava na napon izvora napajanja, napon kolektora. Što ova mjerenja pokazuju? Činjenica da tranzistor ovog kraka multivibratora radi u prekidačkom načinu rada. Najveća struja kolektora i ujedno najmanji napon na kolektoru odgovaraju otvorenom stanju, a najmanja struja i najveći napon kolektora odgovaraju zatvorenom stanju tranzistora. Tranzistor drugog kraka multivibratora radi na potpuno isti način, ali, kako kažu, s faznim pomakom od 180° : Kada je jedan od tranzistora otvoren, drugi je zatvoren. To je lako provjeriti spajanjem istog miliampermetra na kolektorski krug tranzistora drugog kraka multivibratora; strelice mjernih instrumenata naizmjenično će odstupati od nultih oznaka skale. Sada, koristeći sat sa sekundnom kazaljkom, izbrojite koliko se puta u minuti tranzistori prebacuju iz otvorenog u zatvoreno stanje. Oko 15 - 20 puta. To je broj električnih oscilacija koje generira multivibrator u minuti. Dakle, period jednog titraja iznosi 3 - 4 s. Nastavljajući pratiti iglu miliampermetra, pokušajte grafički prikazati te fluktuacije. Na horizontalnoj osi ordinata nanesite u određenom mjerilu vremenske intervale kada je tranzistor u otvorenom i zatvorenom stanju, a na vertikalnoj osi kolektorsku struju koja odgovara tim stanjima. Dobit ćete približno isti grafikon kao onaj prikazan na sl. 2, b.
Riža. 2 Dijagram simetričnog multivibratora (a) i strujnih impulsa koje on generira (b, c, d).
To znači da možemo pretpostaviti da Multivibrator generira pravokutne električne oscilacije. U signalu multivibratora, bez obzira s kojeg se izlaza uzima, moguće je razlikovati strujne impulse i pauze između njih. Vremenski interval od trenutka pojave jednog strujnog (ili naponskog) impulsa do trenutka pojave sljedećeg impulsa istog polariteta obično se naziva periodom ponavljanja impulsa T, a vrijeme između impulsa s trajanjem pauze Tn - Multivibratori koji generiraju impulse čije je trajanje Tn jednako pauzama između njih nazivaju se simetrični . Dakle, iskusni multivibrator koji ste sastavili jest simetričan. Zamijenite kondenzatore C1 i C2 drugim kondenzatorima kapaciteta 10 - 15 µF. Multivibrator je ostao simetričan, ali je frekvencija oscilacija koje je generirao porasla 3 - 4 puta - na 60 - 80 u minuti ili, što je isto, na otprilike 1 Hz. Strelice mjernih instrumenata jedva imaju vremena pratiti promjene struja i napona u krugovima tranzistora. A ako se kondenzatori C1 i C2 zamijene papirnatim kapacitetima od 0,01 - 0,05 μF? Kako će se sada ponašati strelice mjernih instrumenata? Nakon odstupanja od nulte oznake vaga, one stoje mirno. Možda je generacija poremećena? Ne! Samo što se frekvencija osciliranja multivibratora povećala na nekoliko stotina herca. To su vibracije u audio frekvencijskom području koje DC uređaji više ne mogu otkriti. Mogu se otkriti pomoću mjerača frekvencije ili slušalica spojenih preko kondenzatora kapaciteta 0,01 - 0,05 μF na bilo koji od izlaza multivibratora ili njihovim izravnim spajanjem na kolektorski krug bilo kojeg od tranzistora umjesto otpornika opterećenja. Na telefonima ćete čuti tihi zvuk. Koji je princip rada multivibratora? Vratimo se na dijagram na sl. 2, a. U trenutku uključivanja napajanja otvaraju se tranzistori oba kraka multivibratora, budući da se na njihove baze dovode negativni prednaponi preko odgovarajućih otpornika R2 i R3. Istodobno se kondenzatori za spajanje počinju puniti: C1 - kroz emiterski spoj tranzistora V2 i otpornika R1; C2 - kroz emiterski spoj tranzistora V1 i otpornika R4. Ovi krugovi za punjenje kondenzatora, kao razdjelnici napona izvora napajanja, stvaraju sve negativnije napone na bazama tranzistora (u odnosu na emitere), nastojeći sve više otvarati tranzistore. Uključivanje tranzistora uzrokuje smanjenje negativnog napona na njegovom kolektoru, što uzrokuje smanjenje negativnog napona na bazi drugog tranzistora, isključujući ga. Taj se proces događa u oba tranzistora odjednom, ali se samo jedan od njih zatvara, na temelju čega postoji veći pozitivni napon, na primjer, zbog razlike u koeficijentima prijenosa struje h21e ocjenama otpornika i kondenzatora. Drugi tranzistor ostaje otvoren. Ali ova stanja tranzistora su nestabilna, jer se električni procesi u njihovim krugovima nastavljaju. Pretpostavimo da se neko vrijeme nakon uključivanja struje pokazalo da je tranzistor V2 zatvoren, a da je tranzistor V1 otvoren. Od tog trenutka, kondenzator C1 počinje se prazniti kroz otvoreni tranzistor V1, čiji je otpor sekcije emiter-kolektor u ovom trenutku nizak, i otpornik R2. Kako se kondenzator C1 prazni, pozitivni napon na bazi zatvorenog tranzistora V2 opada. Čim se kondenzator potpuno isprazni i napon na bazi tranzistora V2 postane blizu nule, u kolektorskom krugu ovog sada otvarajućeg tranzistora pojavljuje se struja, koja djeluje preko kondenzatora C2 na bazi tranzistora V1 i snižava negativni napon na njemu. Kao rezultat toga, struja koja teče kroz tranzistor V1 počinje se smanjivati, a kroz tranzistor V2, naprotiv, povećava se. To uzrokuje gašenje tranzistora V1 i otvaranje tranzistora V2. Sada će se kondenzator C2 početi prazniti, ali kroz otvoreni tranzistor V2 i otpornik R3, što u konačnici dovodi do otvaranja prvog i zatvaranja drugog tranzistora itd. Tranzistori međusobno djeluju cijelo vrijeme, uzrokujući da multivibrator generira električne oscilacije. Frekvencija titranja multivibratora ovisi i o kapacitetu spojnih kondenzatora, koji ste već provjerili, i o otporu otpornika baze, koji sada možete provjeriti. Pokušajte, na primjer, zamijeniti osnovne otpornike R2 i R3 s otpornicima visokog otpora. Frekvencija osciliranja multivibratora će se smanjiti. Obrnuto, ako je njihov otpor manji, frekvencija titranja će se povećati. Drugi eksperiment: odvojite gornje (prema dijagramu) priključke otpornika R2 i R3 od negativnog vodiča izvora napajanja, spojite ih zajedno, a između njih i negativnog vodiča uključite promjenjivi otpornik s otporom od 30 - 50 kOhm kao reostat. Okretanjem osi promjenjivog otpornika možete promijeniti frekvenciju osciliranja multivibratora u prilično širokom rasponu. Približna frekvencija osciliranja simetričnog multivibratora može se izračunati pomoću sljedeće pojednostavljene formule: F = 700/(RC), gdje je f frekvencija u hercima, R je otpor baznih otpornika u kilo-omima, C je kapacitet spojnih kondenzatora u mikrofaradima. Koristeći ovu pojednostavljenu formulu, izračunajte koje frekvencijske oscilacije stvara vaš multivibrator. Vratimo se na početne podatke otpornika i kondenzatora eksperimentalnog multivibratora (prema dijagramu na slici 2, a). Zamijenite kondenzator C2 kondenzatorom kapaciteta 2 - 3 μF, spojite miliampermetar na kolektorski krug tranzistora V2, pratite njegovu strelicu i grafički okačite fluktuacije struje koje stvara multivibrator. Sada će se struja u kolektorskom krugu tranzistora V2 pojaviti u kraćim impulsima nego prije (slika 2, c). Trajanje Th impulsa bit će približno isti broj puta kraće od pauza između Th impulsa jer se kapacitet kondenzatora C2 smanjio u usporedbi s prethodnim kapacitetom. Sada spojite isti (ili sličan) miliampermetar na kolektorski krug tranzistora V1. Što pokazuje mjerni uređaj? Također strujni impulsi, ali njihovo trajanje je puno dulje od pauza između njih (slika 2, d). Što se dogodilo? Smanjenjem kapaciteta kondenzatora C2 narušili ste simetriju krakova multivibratora – postao je asimetričan . Stoga su vibracije koje je on generirao postale asimetričan : u kolektorskom krugu tranzistora V1, struja se pojavljuje u relativno dugim impulsima, u kolektorskom krugu tranzistora V2 - u kratkim. Kratki naponski impulsi mogu se ukloniti s izlaza 1 takvog multivibratora, a dugi naponski impulsi mogu se ukloniti s izlaza 2. Privremeno zamijenite kondenzatore C1 i C2. Sada će kratki naponski impulsi biti na izlazu 1, a dugi na izlazu 2. Izbrojite (na satu sa sekundnom kazaljkom) koliko električnih impulsa u minuti generira ova verzija multivibratora. Oko 80. Povećajte kapacitet kondenzatora C1 spajanjem drugog elektrolitskog kondenzatora kapaciteta 20 - 30 μF paralelno s njim. Stopa ponavljanja pulsa će se smanjiti. Što ako se, naprotiv, smanji kapacitet ovog kondenzatora? Stopa ponavljanja pulsa trebala bi se povećati. Postoji, međutim, još jedan način reguliranja brzine ponavljanja impulsa - promjenom otpora otpornika R2: sa smanjenjem otpora ovog otpornika (ali ne manje od 3 - 5 kOhm, inače će tranzistor V2 biti otvoren cijelo vrijeme i samooscilatorni proces će biti poremećen), frekvencija ponavljanja impulsa trebala bi se povećati, a s povećanjem njegovog otpora, naprotiv, smanjuje se. Provjerite empirijski - je li to istina? Odaberite otpornik takve vrijednosti da broj impulsa u minuti bude točno 60. Igla miliampermetra će titrati frekvencijom od 1 Hz. Multivibrator će u ovom slučaju postati poput mehanizma elektroničkog sata koji broji sekunde.
Multivibrator na čekanju
Takav multivibrator generira strujne (ili naponske) impulse kada se okidački signali primijene na njegov ulaz iz drugog izvora, na primjer, iz samooscilirajućeg multivibratora. Da biste samooscilirajući multivibrator, s kojim ste već izveli pokuse u ovoj lekciji (prema dijagramu na slici 2a), pretvorili u multivibrator na čekanju, trebate učiniti sljedeće: uklonite kondenzator C2 i umjesto njega spojite otpornik između kolektora tranzistora V2 i baze tranzistora V1 (na slici 3 - R3) s otporom od 10 - 15 kOhm; između baze tranzistora V1 i uzemljenog vodiča spojite serijski spojeni element 332 (G1 ili neki drugi izvor konstantnog napona) i otpornik otpora 4,7 - 5,1 kOhm (R5), ali tako da pozitivni pol elementa bude spojen na uzemljenje. spojen je na bazu (preko R5); Spojite kondenzator (na slici 3 - C2) s kapacitetom od 1 - 5 tisuća pF na osnovni krug tranzistora V1, čiji će drugi izlaz djelovati kao kontakt za ulazni kontrolni signal. Početno stanje tranzistora V1 takvog multivibratora je zatvoreno, tranzistor V2 je otvoren. Provjerite - je li to istina? Napon na kolektoru zatvorenog tranzistora treba biti blizu napona izvora napajanja, a na kolektoru otvorenog tranzistora ne smije prelaziti 0,2 - 0,3 V. Zatim uključite miliampermetar sa strujom od 10 - 15 mA. u kolektorski krug tranzistora V1 i, promatrajući njegovu strelicu, spojite između Uin kontakta i uzemljenog vodiča, doslovno na trenutak, jedan ili dva elementa 332 spojena u seriju (u dijagramu GB1) ili bateriju 3336L. Samo nemojte brkati: negativni pol ovog vanjskog električnog signala mora biti spojen na Uin kontakt. U tom slučaju, igla miliampermetra trebala bi odmah odstupiti na vrijednost najveće struje u kolektorskom krugu tranzistora, neko vrijeme se zamrznuti, a zatim se vratiti u prvobitni položaj i čekati sljedeći signal. Ponovite ovaj eksperiment nekoliko puta. Sa svakim signalom, miliampermetar će pokazati kolektorsku struju tranzistora V1 koja trenutno raste na 8 - 10 mA i nakon nekog vremena također trenutno opada gotovo na nulu. To su pojedinačni strujni impulsi koje generira multivibrator. A ako bateriju GB1 držite spojenu na Uin terminal dulje vrijeme. Dogodit će se isto što i u prethodnim eksperimentima - na izlazu multivibratora pojavit će se samo jedan impuls. Probaj!
Riža. 3 Iskusni multivibrator na čekanju.
I još jedan eksperiment: dotaknite terminal baze tranzistora V1 nekim metalnim predmetom u ruci. Možda će u ovom slučaju multivibrator na čekanju raditi - od elektrostatičkog naboja vašeg tijela. Ponovite iste pokuse, ali spojite miliampermetar na kolektorski krug tranzistora V2. Kada se primijeni upravljački signal, struja kolektora ovog tranzistora trebala bi se naglo smanjiti na gotovo nulu, a zatim jednako naglo porasti na vrijednost struje otvorenog tranzistora. Ovo je također strujni impuls, ali negativnog polariteta. Koji je princip rada multivibratora na čekanju? U takvom multivibratoru veza između kolektora tranzistora V2 i baze tranzistora V1 nije kapacitivna, kao u samooscilirajućem, već otporna - preko otpornika R3. Negativni prednapon koji ga otvara dovodi se do baze tranzistora V2 kroz otpornik R2. Tranzistor V1 je pouzdano zatvoren pozitivnim naponom elementa G1 na svojoj bazi. Ovo stanje tranzistora je vrlo stabilno. Oni mogu ostati u ovom stanju bilo koje vrijeme. Ali na bazi tranzistora V1 pojavio se naponski impuls negativnog polariteta. Od ovog trenutka tranzistori prelaze u nestabilno stanje. Pod utjecajem ulaznog signala tranzistor V1 se otvara, a promjenjivi napon na njegovom kolektoru kroz kondenzator C1 zatvara tranzistor V2. Tranzistori ostaju u ovom stanju sve dok se kondenzator C1 ne isprazni (kroz otpornik R2 i otvoreni tranzistor V1, čiji je otpor u ovom trenutku nizak). Čim se kondenzator isprazni, tranzistor V2 će se odmah otvoriti, a tranzistor V1 zatvoriti. Od ovog trenutka nadalje, multivibrator je ponovno u izvornom, stabilnom stanju mirovanja. Tako, multivibrator koji čeka ima jedno stabilno i jedno nestabilno stanje . Tijekom nestabilnog stanja generira jedan kvadratni puls struja (napon), čije trajanje ovisi o kapacitetu kondenzatora C1. Što je veći kapacitet ovog kondenzatora, to je duže trajanje impulsa. Tako, na primjer, s kapacitetom kondenzatora od 50 µF, multivibrator generira strujni impuls koji traje oko 1,5 s, a s kondenzatorom kapaciteta 150 µF - tri puta više. Pomoću dodatnih kondenzatora pozitivni naponski impulsi mogu se ukloniti s izlaza 1, a negativni s izlaza 2. Može li se samo s negativnim naponskim impulsom na bazu tranzistora V1 izvesti multivibrator iz stanja mirovanja? Ne, ne samo. To se također može učiniti primjenom naponskog impulsa pozitivnog polariteta, ali na bazu tranzistora V2. Dakle, sve što trebate učiniti je eksperimentalno provjeriti kako kapacitet kondenzatora C1 utječe na trajanje impulsa i mogućnost upravljanja standby multivibratorom pozitivnim naponskim impulsima. Kako možete praktično koristiti multivibrator u stanju pripravnosti? Različito. Na primjer, za pretvaranje sinusoidnog napona u pravokutne naponske (ili strujne) impulse iste frekvencije ili za uključivanje drugog uređaja na neko vrijeme primjenom kratkotrajnog električnog signala na ulaz multivibratora koji čeka. Kako drugačije? Razmišljati!
Multivibrator u generatorima i elektroničkim sklopkama
Elektronski poziv. Multivibrator se može koristiti za zvono u stanu, zamjenjujući obično električno. Može se sastaviti prema dijagramu prikazanom na (Sl. 4). Tranzistori V1 i V2 rade u simetričnom multivibratoru, generirajući oscilacije s frekvencijom od oko 1000 Hz, a tranzistor V3 radi u pojačalu snage za te oscilacije. Pojačane vibracije dinamička glava B1 pretvara u zvučne vibracije. Ako koristite pretplatnički zvučnik za upućivanje poziva, spajajući primarni namot njegovog prijelaznog transformatora na kolektorski krug tranzistora V3, u njegovom će kućištu biti smještena sva elektronika zvona montirana na ploči. Tamo će se nalaziti i baterija.
Riža. 4. Elektronički poziv baziran na multivibratoru.
Elektronsko zvono se može ugraditi u hodnik i spojiti s dvije žice na tipku S1. Kada pritisnete gumb, zvuk će se pojaviti u dinamičnoj glavi. Budući da se uređaj napaja samo tijekom zvona, dvije baterije 3336L spojene u seriju ili "Krona" izdržat će nekoliko mjeseci rada zvona. Postavite željeni ton zvuka zamjenom kondenzatora C1 i C2 kondenzatorima drugog kapaciteta. Multivibrator sastavljen prema istom sklopu može se koristiti za proučavanje i vježbanje slušanja telegrafske abecede - Morseove abecede. U tom slučaju trebate samo gumb zamijeniti telegrafskim ključem.
Elektronski prekidač. Ovaj uređaj, čija je shema prikazana na (Sl. 5), može se koristiti za prebacivanje dva vijenca božićnog drvca napajanih mrežom izmjenične struje. Sama elektronička sklopka može se napajati iz dvije serijski spojene baterije 3336L ili iz ispravljača koji bi na izlazu davao konstantan napon od 9 - 12 V.
Riža. 5. Elektronička sklopka na bazi multivibratora.
Krug sklopke vrlo je sličan krugu elektroničkog zvona. Ali kapaciteti kondenzatora C1 i C2 prekidača mnogo su puta veći od kapaciteta sličnih zvonastih kondenzatora. Preklopni multivibrator, u kojem rade tranzistori V1 i V2, stvara oscilacije s frekvencijom od oko 0,4 Hz, a opterećenje njegovog pojačala snage (tranzistor V3) je namot elektromagnetskog releja K1. Relej ima jedan par kontaktnih ploča koje rade za prebacivanje. Prikladan je, na primjer, relej RES-10 (putovnica RS4.524.302) ili drugi elektromagnetski relej koji pouzdano radi od napona od 6 - 8 V pri struji od 20 - 50 mA. Kada je napajanje uključeno, tranzistori V1 i V2 multivibratora naizmjenično se otvaraju i zatvaraju, generirajući pravokutne signale. Kada je tranzistor V2 uključen, negativni napon napajanja se primjenjuje kroz otpornik R4 i ovaj tranzistor na bazu tranzistora V3, dovodeći ga u zasićenje. U ovom slučaju, otpor sekcije emiter-kolektor tranzistora V3 smanjuje se na nekoliko ohma i gotovo cijeli napon izvora napajanja primjenjuje se na namot releja K1 - relej se aktivira i njegovi kontakti povezuju jedan od vijenaca na mreža. Kada je tranzistor V2 zatvoren, krug napajanja do baze tranzistora V3 je prekinut, a također je zatvoren; struja ne teče kroz namot releja. U ovom trenutku relej oslobađa sidro i njegovi kontakti, prebacujući se, povezuju drugi vijenac božićnog drvca s mrežom. Ako želite promijeniti vrijeme uključivanja vijenca, zamijenite kondenzatore C1 i C2 kondenzatorima drugih kapaciteta. Ostavite podatke za otpornike R2 i R3 iste, inače će biti poremećen istosmjerni način rada tranzistora. U emiterski krug tranzistora V1 multivibratora može se uključiti i pojačalo snage slično pojačalu na tranzistoru V3. U ovom slučaju, elektromagnetski releji (uključujući domaće) možda nemaju sklopne skupine kontakata, već normalno otvorene ili normalno zatvorene. Relejni kontakti jednog od krakova multivibratora povremeno će zatvarati i otvarati krug napajanja jednog vijenca, a kontakti releja drugog kraka multivibratora povremeno će otvarati krug napajanja drugog vijenca. Elektronski prekidač se može montirati na pločicu od getinaksa ili drugog izolacijskog materijala i zajedno s baterijom staviti u kutiju od šperploče. Tijekom rada prekidač troši struju ne veću od 30 mA, tako da je energija dviju baterija 3336L ili Krona sasvim dovoljna za cijele novogodišnje praznike. Sličan prekidač može se koristiti u druge svrhe. Na primjer, za osvjetljavanje maski i atrakcija. Zamislite figuricu junaka bajke "Mačak u čizmama" izrezanu od šperploče i obojanu. Iza prozirnih očiju nalaze se žarulje svjetiljke, uključene elektroničkim prekidačem, a na samoj slici nalazi se gumb. Čim pritisnete gumb, mačka će vam odmah početi namigovati. Nije li moguće koristiti prekidač za elektrifikaciju nekih modela, kao što je model svjetionika? U ovom slučaju, u krug kolektora tranzistora pojačala snage, umjesto elektromagnetskog releja, možete uključiti malu žarulju sa žarnom niti, dizajniranu za malu struju žarne niti, koja će oponašati bljeskove svjetionika. Ako se takav prekidač dopuni prekidačem, uz pomoć kojeg se dvije takve žarulje mogu naizmjenično uključiti u kolektorskom krugu izlaznog tranzistora, tada može postati pokazivač smjera za vaš bicikl.
Metronom- ovo je vrsta sata koji vam omogućuje brojanje jednakih vremenskih razdoblja pomoću zvučnih signala s točnošću od djelića sekunde. Takvi se uređaji koriste, primjerice, za razvijanje osjećaja za takt pri podučavanju glazbenog opismenjavanja, tijekom prve obuke u prijenosu signala pomoću telegrafske abecede. Dijagram jednog od ovih uređaja možete vidjeti na (Sl. 6).
Riža. 6. Metronom na bazi multivibratora.
Ovo je također multivibrator, ali asimetričan. Ovaj multivibrator koristi tranzistore različitih struktura: Vl - n - p - n (MP35 - MP38), V2 - p - n - p (MP39 - MP42). To je omogućilo smanjenje ukupnog broja dijelova multivibratora. Načelo njegovog rada ostaje isto - generacija se javlja zbog pozitivne povratne veze između izlaza i ulaza dvostupanjskog 3CH pojačala; komunikacija se provodi pomoću elektrolitskog kondenzatora C1. Opterećenje multivibratora je mala dinamička glava B1 s glasovnom zavojnicom s otporom od 4 - 10 Ohma, na primjer 0,1GD - 6, 1GD - 8 (ili telefonska kapsula), koja stvara zvukove slične klikovima tijekom kratkotrajni strujni impulsi. Brzina ponavljanja impulsa može se podesiti pomoću promjenjivog otpornika R1 od približno 20 do 300 impulsa u minuti. Otpornik R2 ograničava struju baze prvog tranzistora kada je klizač otpornika R1 u najnižem (prema krugu) položaju, što odgovara najvišoj frekvenciji generiranih oscilacija. Metronom se može napajati pomoću jedne baterije 3336L ili tri ćelije 332 spojene u seriju. Struja koju troši iz baterije ne prelazi 10 mA. Varijabilni otpornik R1 mora imati skalu kalibriranu prema mehaničkom metronomu. Pomoću njega, jednostavnim okretanjem gumba otpornika, možete postaviti željenu frekvenciju zvučnih signala metronoma.
Praktični rad
Za praktičan rad savjetujem vam da sastavite krugove multivibratora prikazane na slikama lekcija, što će vam pomoći da razumijete princip rada multivibratora. Zatim predlažem sastavljanje vrlo zanimljivog i korisnog "Electronic Nightingale Simulator" temeljenog na multivibratorima, koji se može koristiti kao zvono na vratima. Krug je vrlo jednostavan, pouzdan i radi odmah ako nema grešaka u instalaciji i korištenju servisiranih radio elemenata. Koristim ga kao zvono 18 godina, do danas. Nije teško pogoditi da sam ga skupljao kad sam, kao i vi, bio početnik radio-amater.
Elektronički poziv temeljen na multivibratorima
Multivibratori na čekanju nakon dolaska kratkog okidačkog impulsa, generira se jedan izlazni impuls. Oni pripadaju klasi monostabilni uređaji te imaju jedno dugoročno stabilno i jedno kvazistabilno stanje ravnoteže. Krug najjednostavnijeg multivibratora u stanju mirovanja temeljenog na bipolarnim tranzistorima, koji ima jedan otpornički i jedan kapacitivni spoj kolektor-baza, prikazan je na slici. 8. Zahvaljujući priključku baze VT 2 s napajanjem + E kroz R b2, struja otključavanja teče u krugu baze, dovoljna da zasiti ovaj tranzistor. U ovom slučaju, izlazni napon uklonjen iz kolektora VT 2 je blizu nule. Tranzistor VT 1 je zaključan negativnim naponom dobivenim dijeljenjem napona prednaponskog izvora - E cm razdjelnik R b1 R S. Tako se nakon uključivanja napajanja utvrđuje stanje strujnog kruga. U tom stanju kondenzator S 1 napunjen na napon izvora + E(plus na lijevoj, minus na desnoj naslovnici).
Riža. 8. Multivibrator tranzistora na čekanju
Multivibrator na čekanju može ostati u ovom stanju koliko god dugo želite - dok ne stigne okidački impuls. Pozitivni okidački impuls (slika 9) otključava tranzistor VT 1, što dovodi do povećanja struje kolektora i smanjenja potencijala kolektora ovog tranzistora. Negativno pojačanje potencijala preko kondenzatora S 1 prenosi se na bazu VT 2, dovodi ovaj tranzistor izvan zasićenja i uzrokuje da prijeđe u aktivni način rada. Kolektorska struja tranzistora se smanjuje, napon na kolektoru dobiva pozitivan inkrement, što od kolektora VT 2 preko otpornika R c se prenosi na bazu VT 1, uzrokujući njegovo daljnje otključavanje. Za smanjenje vremena otključavanja VT 1 paralelno R c uključiti kondenzator za ubrzanje S usk. Proces prebacivanja tranzistora odvija se poput lavine i završava prijelazom multivibratora u drugo kvazistabilno ravnotežno stanje. U tom stanju dolazi do pražnjenja kondenzatora S 1 preko otpornika R b2 i zasićeni tranzistor VT 1 po napajanju +E. Pozitivno nabijena ploča S 1 preko zasićenog tranzistora VT 1 spojena je na zajedničku žicu, a negativno nabijena na bazu VT 2. Zahvaljujući tome, tranzistor VT 2 drži se zaključano. Nakon otpusta S 1 bazni potencijal VT 2 postaje nenegativan. To dovodi do preklapanja tranzistora poput lavine ( VT 2 je otključana i VT 1 je zaključan). Formiranje izlaznog impulsa završava. Dakle, trajanje izlaznog impulsa određeno je procesom pražnjenja kondenzatora S 1
.
Amplituda izlaznog impulsa
.
Na kraju formiranja izlaznog impulsa počinje faza oporavka tijekom koje se kondenzator puni S 1 iz izvora + E kroz otpornik R k1 i emiterskog spoja zasićenog tranzistora VT 2. Vrijeme oporavka
.
Minimalni period ponavljanja s kojim mogu uslijediti okidački impulsi je
.
Riža. 9. Vremenski dijagrami napona u multivibratorskom krugu čekanja
Operacijska pojačala
Operacijska pojačala(OA) su visokokvalitetna istosmjerna pojačala (DCA), dizajnirana za izvođenje različitih operacija na analognim signalima kada rade u krugu s negativnom povratnom spregom.
DC pojačala omogućuju vam pojačavanje sporo promjenjivih signala, budući da imaju nultu donju graničnu frekvenciju pojasa pojačanja (f n = 0). Sukladno tome ovakva pojačala nemaju reaktivne komponente (kondenzatore, transformatore) koje ne propuštaju istosmjernu komponentu signala.
Na sl. 10a prikazuje simbol op-amp-a. Prikazano pojačalo ima jedan izlazni terminal (prikazan s desne strane) i dva ulazna terminala (prikazan s lijeve strane). Znak Δ ili > karakterizira pojačanje. Poziva se ulaz čiji je napon fazno pomaknut za 180 0 u odnosu na izlazni napon preokrećući i označen je znakom inverzije ○, a ulaz, napon na kojem je u fazi s izlazom, je neinvertirajući. Op-amp pojačava diferencijalni (razliku) napon između ulaza. Operacijsko pojačalo također sadrži pinove za opskrbu naponom napajanja i može sadržavati pinove za korekciju frekvencije (FC) i pinove za balansiranje (NC). Kako bi se olakšalo razumijevanje svrhe izlaza i povećao sadržaj informacija u simbolu, dopušteno je uvesti jedno ili dva dodatna polja s obje strane glavnog polja, u kojima su označene oznake koje karakteriziraju izlazne funkcije (slika 10, b). Trenutno se operacijska pojačala proizvode u obliku integriranih sklopova. To nam omogućuje da ih smatramo zasebnim komponentama s određenim parametrima.
Parametri i karakteristike operacijskog pojačala mogu se podijeliti na ulazne, izlazne i prijenosne karakteristike.
Ulazni parametri.
Riža. 10. Oznaka operacijskog pojačala: a – bez dodatnog polja; b – s dodatnim poljem; NC – stezaljke za balansiranje; FC – izlazi frekvencijske korekcije; U – stezaljke napona napajanja; 0V – zajednički izlaz
Prijenosne karakteristike.
Pojačanje napona DO U (10 3 – 10 6)
,
Gdje U unos1 , U vx2– napon na ulazima op-amp.
Omjer zajedničkog načina rada DO U sf
.
Omjer odbijanja uobičajenog načina rada DO os sf
.
Frekvencija jediničnog pojačanja f 1 je frekvencija na kojoj je pojačanje napona jednako jedinici (jedinice su deseci MHz).
Brzina porasta izlaznog napona V U out je najveća moguća brzina promjene izlaznog signala.
Izlazni parametri.
Maksimalni izlazni napon operacijskog pojačala U out max. Obično je ovaj napon 2-3 V niži od napona napajanja.
Izlazni otpor Rout (desetci - stotine Ohma).
Osnovni sklopovi za spajanje operacijskog pojačala.
Op pojačala se obično koriste s dubokom negativnom povratnom spregom jer imaju značajno pojačanje napona. U ovom slučaju, rezultirajući parametri pojačala ovise o elementima kruga povratne veze.
Ovisno o tome na koji ulaz operacijskog pojačala je spojen izvor ulaznog signala, postoje dvije glavne sheme povezivanja (slika 11). Kada se ulazni napon primijeni na neinvertirajući ulaz (slika 11, a), dobitak napona određuje se izrazom
. (1)
Ovo uključivanje operacijskog pojačala koristi se kada je potrebna povećana ulazna impedancija. Ako je u dijagramu Sl. 11, i uklonite otpor R 1 i otpor kratkog spoja R 2, dobit ćete naponski pratilac ( DO u=1), koji se koristi za usklađivanje visoke impedancije izvora signala i niske impedancije prijemnika.
Riža. 11. Sklopovi pojačala operacijskog pojačala: a – neinvertirajuće pojačalo; b – invertirajuće pojačalo
Kada se ulazni napon primijeni na invertirajući ulaz (Sl. 11, b), dobitak je jednak
. (2)
Kao što se vidi iz izraza (2), ovim spojem je ulazni napon invertiran.
U razmatranim krugovima, otpor R e spojen je na jedan od ulaza. Ne utječe na pojačanje i uvodi se kada je potrebno za smanjenje varijacija izlaznog napona uzrokovanih privremenim ili temperaturnim varijacijama u ulaznim strujama. Otpor Re je odabran tako da su ekvivalentni otpori spojeni na ulaze op-pojačala isti. Za dijagrame na Sl. 10 
.
Modificiranjem dijagrama na Sl. 11, b, možete dobiti uređaj za zbrajanje (slika 12, a), u kojem
. (3)
Kada se napon istodobno primijeni na oba ulaza op-amp-a, dobiva se subtraktivni uređaj (Sl. 12, b), za koji
. (4)
Ovaj izraz vrijedi ako je uvjet ispunjen 
.
Riža. 12. Preklopni krugovi operacijskih pojačala: a – zbrajalo napona; b – uređaj za oduzimanje
Radio sklopovi za početnike radio amatere
U ovom članku predstavljamo nekoliko uređaja koji se temelje na jednom krugu - asimetričnom multivibratoru koji koristi tranzistore različite vodljivosti.
bljeskalica
Pomoću ovog kruga možete sastaviti uređaj s trepćućom žaruljom (vidi sl. 1) i koristiti ga u različite svrhe. Na primjer, postavite ga na bicikl za napajanje žmigavaca, ili u model svjetionika, signalno svjetlo, ili na model automobila ili broda kao trepćuće svjetlo.
Opterećenje asimetričnog multivibratora sastavljenog na tranzistorima T1, T2 je žarulja L1. Brzina ponavljanja impulsa određena je vrijednošću kapacitivnosti kondenzatora C1 i otpornika R1, R2. Otpornik R1 ograničava maksimalnu frekvenciju bljeskanja, a otpornik R2 može se koristiti za glatku promjenu njihove frekvencije. Morate početi raditi od maksimalne frekvencije, koja odgovara gornjem položaju klizača otpornika R2 na dijagramu.
Napominjemo da se uređaj napaja iz baterije 3336L, koja pod opterećenjem daje 3,5 V, a L1 žarulja se koristi na naponu od samo 2,5 V. Hoće li pregorjeti? Ne! Trajanje njegovog sjaja je vrlo kratko, a nit nema vremena za pregrijavanje. Ako tranzistori imaju veliko pojačanje, tada umjesto žarulje od 2,5 V x 0,068 A možete koristiti žarulju od 3,5 V x 0,16 A. Tranzistori poput MP35-MP38 prikladni su za tranzistor T1, a tranzistori poput MP39-MP42 pogodan za T2.
Metronom
Ako u isti strujni krug umjesto žarulje ugradite zvučnik, dobit ćete još jedan uređaj - elektronički metronom. Koristi se u nastavi glazbe, za mjerenje vremena tijekom fizičkih eksperimenata iu fotografskom ispisu.
Ako malo promijenite krug - smanjite kapacitet kondenzatora C1 i uvedite otpornik R3, tada će se trajanje impulsa generatora povećati. Zvuk će se pojačati (slika 2). Ova naprava može poslužiti kao kućno zvono, model sirene ili dječji auto na pedale. (U potonjem slučaju, napon se mora povećati na 9 V.) Također se može koristiti za učenje Morseove abecede. Samo tada, umjesto tipke Kn1, trebate ugraditi telegrafski ključ. Zvučni ton se bira pomoću kondenzatora C1 i otpornika R2. Što je veći R3, to je glasniji zvuk generatora. Međutim, ako je njegova vrijednost veća od jednog kilo-ohma, tada se oscilacije u generatoru možda neće pojaviti.
Generator koristi iste tranzistore kao u prethodnom krugu, a kao zvučnik koriste se slušalice ili glava s otporom zavojnice od 5 do 65 Ohma.
Indikator vlažnosti
Asimetrični multivibrator koji koristi tranzistore različite vodljivosti ima zanimljivo svojstvo: tijekom rada oba su tranzistora ili otvorena ili zaključana u isto vrijeme. Struja koju troše isključeni tranzistori vrlo je mala. To omogućuje stvaranje isplativih indikatora promjena u neelektričnim veličinama, kao što su indikatori vlažnosti. Shematski dijagram takvog indikatora prikazan je na slici 3. Kao što se može vidjeti iz dijagrama, generator je stalno spojen na izvor napajanja, ali ne radi, budući da su oba tranzistora zaključana. Smanjuje potrošnju struje i otpornik R4. Na utičnice G1, G2 spojen je senzor vlažnosti - dvije tanke pokositrene žice duljine 1,5 cm. Ušivene su na tkaninu na udaljenosti od 3-5 mm jedna od druge. Otpor suhog senzora je visok. Kad je mokar pada. Tranzistori se otvaraju, generator počinje raditi.Za smanjenje glasnoće potrebno je smanjiti napon napajanja ili vrijednost otpornika R3. Ovaj indikator vlažnosti može se koristiti za njegu novorođenčadi.
Indikator vlažnosti sa zvučnim i svjetlosnim signalom
Ako malo proširite krug, indikator vlažnosti će emitirati svjetlo istovremeno sa zvučnim signalom - žarulja L1 će početi svijetliti. U ovom slučaju, kao što se može vidjeti iz dijagrama (slika 4), u generatoru su ugrađena dva asimetrična multivibratora na tranzistorima različite vodljivosti. Jedan je sastavljen na tranzistorima T1, T2 i kontroliran je senzorom vlažnosti spojenim na utičnice G1, G2. Opterećenje ovog multivibratora je lampa L1. Napon iz kolektora T2 kontrolira rad drugog multivibratora, sastavljenog na tranzistorima T3, T4. Radi kao generator audio frekvencije, a na njegovom izlazu je uključen zvučnik Gr1. Ako nema potrebe za davanjem zvučnog signala, tada se drugi multivibrator može isključiti.
Tranzistori, lampa i zvučnik korišteni u ovom indikatoru vlažnosti su isti kao i u prethodnim uređajima.
Simulator sirene
Zanimljivi uređaji mogu se izgraditi korištenjem ovisnosti frekvencije asimetričnog multivibratora na tranzistorima različite vodljivosti o struji baze tranzistora T1. Na primjer, generator koji simulira zvuk sirene. Takav uređaj može se ugraditi na model vozila hitne pomoći, vatrogasnog vozila ili spasilačkog čamca.
Principski dijagram uređaja prikazan je na slici 5. U početnom položaju tipka Kn1 je otvorena. Tranzistori su zaključani. Generator ne radi. Kada je gumb zatvoren, kondenzator C2 se puni preko otpornika R4. Tranzistori se otvaraju i multivibrator počinje raditi. Kako se kondenzator C2 puni, struja baze tranzistora T1 raste i frekvencija multivibratora raste. Kada se gumb otvori, sve se ponavlja obrnutim redoslijedom. Zvuk sirene simulira se povremenim zatvaranjem i otvaranjem gumba. Brzina porasta i pada zvuka odabire se otpornikom R4 i kondenzatorom C2. Ton sirene postavlja se otpornikom R3, a glasnoća odabirom otpornika R5. Tranzistori i zvučnik odabrani su isto kao u prethodnim uređajima.
Ispitivač tranzistora
S obzirom da ovaj multivibrator koristi tranzistore različite vodljivosti, možete ga koristiti kao uređaj za ispitivanje tranzistora zamjenom. Shematski dijagram takvog uređaja prikazan je na slici 6. Krug generatora zvuka uzet je kao osnova, ali se s jednakim uspjehom može koristiti i generator svjetlosnih impulsa.
U početku, zatvaranjem tipke Kn1 provjerite rad uređaja. Ovisno o vrsti vodljivosti, spojite tranzistor koji se testira na utičnice G1 - G3 ili G4-G6. U tom slučaju koristite prekidač P1 ili P2. Ako postoji zvuk u zvučniku kada pritisnete tipku, tada tranzistor radi.
Kao prekidači P1 i P2 možete uzeti prekidače s dva kontakta za prebacivanje. Slika prikazuje prekidače u položaju "Control". Uređaj se napaja baterijom 3336L.
Generator zvuka za testiranje pojačala
Na temelju istog multivibratora možete izgraditi prilično jednostavan generator za testiranje prijemnika i pojačala. Njegov dijagram spoja prikazan je na slici 7. Razlikuje se od generatora zvuka u tome što se umjesto zvučnika na izlazu multivibratora uključuje 7-stupanjski regulator razine napona.
E. TARASOV
Riža Y. ČESNOKOBA
YUT Za vješte ruke 1979 br.8
