Принципът на работа на мултивибратор на транзистори Изобретения

В този видео урок на телевизионния канал Payalnyk ще покажем как елементите на електрическата верига са свързани помежду си и ще се запознаем с процесите, протичащи в нея. Първата схема, въз основа на която ще бъде разгледан принципът на работа, е веригата на мултивибратор на транзистори. Схемата може да бъде в едно от две състояния и периодично да превключва от едното в другото.

Анализ на 2 състояния на мултивибратор.

Всичко, което виждаме сега, са два светодиода, мигащи последователно. Защо се случва това? Нека първо разгледаме първото състояние.

Първият транзистор VT1 е затворен, а вторият транзистор е напълно отворен и не пречи на протичането на колекторния ток. В този момент транзисторът е в режим на насищане, което позволява да се намали падането на напрежението върху него. И затова десният светодиод свети с пълна мощност. Кондензаторът C1 беше разреден в първия момент и токът премина безпрепятствено към основата на транзистора VT2, отваряйки го напълно. Но след момент кондензаторът започва бързо да зарежда базовия ток на втория транзистор през резистора R1. След като е напълно зареден (и както знаете, напълно зареден кондензатор не преминава ток), транзисторът VT2 се затваря в резултат и светодиодът изгасва.

Напрежението на кондензатора C1 е равно на произведението на базовия ток и съпротивлението на резистора R2. Да се ​​върнем назад във времето. Докато транзисторът VT2 беше отворен и десният светодиод светеше, кондензаторът C2, предварително зареден в предишното състояние, започва бавно да се разрежда през отворения транзистор VT2 и резистора R3. Докато не се разреди, напрежението в основата на VT1 ще бъде отрицателно, което напълно затваря транзистора. Първият светодиод не свети. Оказва се, че докато вторият светодиод изгасне, кондензаторът C2 има време да се разреди и е готов да предаде тока къмосновата на първия транзистор VT1. До момента, в който втория светодиод спре да свети, първият светодиод свети.

И във второто състояниесе случва същото, но напротив, транзисторът VT1 е отворен, VT2 е затворен. Преходът към друго състояние се случва, когато кондензаторът C2 се разреди, напрежението върху него намалява. Когато е напълно разреден, започва да се зарежда в обратна посока. Когато напрежението на прехода база-емитер на транзистора VT1 достигне напрежение, достатъчно за отварянето му, приблизително 0,7 V, този транзистор ще започне да се отваря и първият светодиод ще светне.

Нека отново се обърнем към схемата.

Кондензаторите се зареждат през резистори R1 и R4 и се разреждат през R3 и R2. Резисторите R1 и R4 ограничават тока на първия и втория светодиод. Не само яркостта на светодиодите зависи от тяхната устойчивост. Те определят и времето за зареждане на кондензаторите. Съпротивлението на R1 и R4 е избрано много по-малко от R2 и R3, така че зареждането на кондензаторите става по-бързо от тяхното разреждане. Мултивибраторът се използва за получаване на правоъгълни импулси, които се отстраняват от колектора на транзистора. В този случай товарът е свързан паралелно с един от колекторните резистори R1 или R4.

Графиката показва правоъгълни импулси, произведени от тази верига. Една от зоните се нарича импулсен фронт. Фронтът е с наклон и колкото по-дълго е времето за зареждане на кондензаторите, толкова по-голям ще бъде този наклон.

принципът на действие на мултивибратора

Ако в мултивибратора се използват същите транзистори, кондензатори с еднакъв капацитет и ако резисторите имат симетрични съпротивления, тогава такъв мултивибратор се нарича симетричен. Има еднаква продължителност на импулсите и продължителността на паузите. И ако има разлики в параметрите, тогава мултивибраторът ще бъдеасиметричен Когато свържем мултивибратора към източника на захранване, в първия момент и двата кондензатора се разреждат, което означава, че към основата на двата кондензатора ще тече ток и ще се появи нестабилен режим на работа, при който само един от транзисторите трябва да се отвори. Тъй като тези елементи на веригата имат някои номинални и параметрични грешки, първо ще се отвори един от транзисторите и мултивибраторът ще започне.

Ако искате да симулирате тази верига в програмата Multisim, трябва да настроите резисторите R2 и R3 така, че техните съпротивления да се различават с поне една десета от ома. Направете същото с капацитета на кондензаторите, в противен случай мултивибраторът може да не стартира. При практическото изпълнение на тази схема препоръчвам захранване от 3 до 10 волта и сега ще научите параметрите на самите елементи. При условие, че се използва транзистор KT315. Резисторите R1 и R4 не влияят на честотата на импулса. В нашия случай те ограничават тока на светодиода. Съпротивлението на резисторите R1 и R4 може да бъде взето от 300 Ohm до 1 kOhm. Съпротивлението на резисторите R2 и R3 е от 15 kΩ до 200 kΩ. Капацитет на кондензатора от 10 до 100 μF. Представяме таблица със стойностите на съпротивлението и капацитета, в която е дадена приблизителната очаквана честота на импулсите. Тоест, за да получите импулс с продължителност 7 секунди, тоест продължителността на светене на един светодиод, равна на 7 секунди, трябва да използвате резистори R2 и R3 със съпротивление 100 kΩ и кондензатор с капацитет 100 μF .

Заключение.

Елементите за синхронизиране на тази верига са резистори R2, R3 и кондензатори C1 и C2. Колкото по-малки са номиналните им стойности, толкова по-често ще превключват транзисторите и толкова по-често ще мигат светодиодите.

Мултивибраторът може да се реализира не само на транзистори, но и на базата на микросхеми. Оставете вашите коментари, не забравяйте да се абониратекъм телевизионния канал Payalnyk в YouTube, за да не пропуснете нови интересни видеоклипове.

Друга интересна статия за радиопредавателя.