Symmetrisk multivibrator. Multivibratorberegning og krets

Multivibrator.

Den første kretsen er den enkleste multivibratoren. Til tross for sin enkelhet er omfanget veldig bredt. Ingen elektronisk enhet er komplett uten den.

Den første figuren viser kretsskjemaet.

LED brukes som en last. Når multivibratoren fungerer, skifter LED-ene.

For montering trenger du et minimum av deler:

1. Motstander 500 Ohm - 2 stk

2. Motstander 10 kOhm - 2 stk

3. Elektrolytisk kondensator 47 uF for 16 volt - 2 stk.

4. Transistor KT972A - 2 stk

5. LED - 2 stk

KT972A-transistorer er kompositttransistorer, det vil si at huset deres inneholder to transistorer, og det er svært følsomt og tåler betydelig strøm uten kjøleribbe.

Når du har kjøpt alle delene, arm deg med en loddebolt og begynn å montere. For å utføre eksperimenter trenger du ikke lage et kretskort, du kan montere alt ved hjelp av en overflatemontert installasjon. Lodd som vist på bildene.

La fantasien fortelle deg hvordan du bruker den sammensatte enheten! For eksempel, i stedet for lysdioder, kan du installere et relé, og bruke dette reléet til å bytte en kraftigere last. Hvis du endrer verdiene til motstander eller kondensatorer, vil byttefrekvensen endres. Ved å endre frekvensen kan du oppnå svært interessante effekter, fra et knirk i dynamikken til en pause i mange sekunder.

Fotorelé.

Og dette er et diagram av et enkelt fotorelé. Denne enheten kan med hell brukes hvor du vil, for automatisk å lyse opp DVD-skuffen, for å slå på lyset eller for å alarmere mot inntrenging i et mørkt skap. To skjematiske alternativer er gitt. I en utførelse aktiveres kretsen av lys, og i den andre av dens fravær.

Det fungerer slik: når lyset fra LED-en treffer fotodioden, vil transistoren åpne seg og LED-2 vil begynne å lyse. Følsomheten til enheten justeres ved hjelp av en trimmemotstand. Som fotodiode kan du bruke en fotodiode fra en gammel kulemus. LED - hvilken som helst infrarød LED. Bruk av infrarød fotodiode og LED vil unngå forstyrrelser fra synlig lys. Enhver LED eller en kjede av flere LED er egnet som LED-2. En glødelampe kan også brukes. Og hvis du installerer et elektromagnetisk relé i stedet for en LED, kan du kontrollere kraftige glødelamper eller andre mekanismer.

Figurene viser begge kretsene, pinout (plassering av bena) til transistoren og LED, samt koblingsskjemaet.

Hvis det ikke er noen fotodiode, kan du ta en gammel MP39- eller MP42-transistor og kutte av huset på motsatt side av kollektoren, slik:

I stedet for en fotodiode, må en p-n-kryss til en transistor inkluderes i kretsen. Du må finne ut eksperimentelt hvilken som vil fungere best.

Effektforsterker basert på TDA1558Q-brikke.

Denne forsterkeren har en utgangseffekt på 2 x 22 watt og er enkel nok for nybegynnere å replikere. Denne kretsen vil være nyttig for deg for hjemmelagde høyttalere, eller for et hjemmelaget musikksenter, som kan lages fra en gammel MP3-spiller.

For å montere den trenger du bare fem deler:

1. Mikrokrets - TDA1558Q

2. Kondensator 0,22 uF

3. Kondensator 0,33 uF – 2 stk

4. Elektrolytisk kondensator 6800 uF ved 16 volt

Mikrokretsen har en ganske høy utgangseffekt og trenger en radiator for å avkjøle den. Du kan bruke en kjøleribbe fra prosessoren.

Hele monteringen kan gjøres ved overflatemontering uten bruk av kretskort. Først må du fjerne pinnene 4, 9 og 15 fra mikrokretsen. De brukes ikke. Pinnene telles fra venstre til høyre hvis du holder den med tappene vendt mot deg og markeringene vendt opp. Rett deretter ledningene forsiktig ut. Bøy deretter pinnene 5, 13 og 14 opp, alle disse pinnene er koblet til den positive effekten. Det neste trinnet er å bøye pinnene 3, 7 og 11 ned - dette er strømforsyningen minus, eller "jord". Etter disse manipulasjonene, skru brikken til kjøleribben med termisk ledende pasta. Bildene viser installasjonen fra forskjellige vinkler, men jeg skal likevel forklare. Pinner 1 og 2 er loddet sammen - dette er inngangen til høyre kanal, en 0,33 µF kondensator må loddes til dem. Det samme må gjøres med pinner 16 og 17. Felles ledning for inngangen er minus strømforsyning eller jord.

I denne artikkelen vil vi snakke om multivibratoren, hvordan den fungerer, hvordan du kobler en last til multivibratoren og beregningen av en transistorsymmetrisk multivibrator.

Multivibrator er en enkel rektangulær pulsgenerator som opererer i selvoscillatormodus. For å betjene den trenger du bare strøm fra et batteri eller annen strømkilde. La oss vurdere den enkleste symmetriske multivibratoren som bruker transistorer. Diagrammet er vist i figuren. Multivibratoren kan være mer komplisert avhengig av de nødvendige funksjonene som utføres, men alle elementene som er presentert i figuren er obligatoriske, uten dem vil ikke multivibratoren fungere.

Driften av en symmetrisk multivibrator er basert på ladnings-utladingsprosessene til kondensatorer, som sammen med motstander danner RC-kretser.

Jeg skrev tidligere om hvordan RC-kretser fungerer i artikkelen min Kondensator, som du kan lese på nettsiden min. På Internett, hvis du finner materiale om en symmetrisk multivibrator, presenteres det kort og ikke forståelig. Denne omstendigheten tillater ikke nybegynnere av radioamatører å forstå noe, men hjelper bare erfarne elektronikkingeniører med å huske noe. På forespørsel fra en av mine besøkende på nettstedet bestemte jeg meg for å eliminere dette gapet.

Hvordan fungerer en multivibrator?

I det første øyeblikket av strømforsyning utlades kondensatorene C1 og C2, så deres strømmotstand er lav. Den lave motstanden til kondensatorene fører til den "raske" åpningen av transistorene forårsaket av strømmen:

— VT2 langs banen (vist i rødt): “+ strømforsyning > motstand R1 > lav motstand av utladet C1 > base-emitter-overgang VT2 > — strømforsyning”;

— VT1 langs banen (vist i blått): "+ strømforsyning > motstand R4 > lav motstand for utladet C2 > base-emitter-kryss VT1 > — strømforsyning."

Dette er den "ustødige" driftsmodusen til multivibratoren. Den varer i svært kort tid, kun bestemt av hastigheten til transistorene. Og det er ikke to transistorer som er helt identiske i parametere. Uansett hvilken transistor som åpnes raskere, vil forbli åpen - "vinneren". La oss anta at det i diagrammet vårt viser seg å være VT2. Deretter, gjennom den lave motstanden til den utladede kondensatoren C2 og den lave motstanden til kollektor-emitterforbindelsen VT2, vil basen til transistoren VT1 kortsluttes til emitteren VT1. Som et resultat vil transistor VT1 bli tvunget til å lukke - "bli beseiret."

Siden transistor VT1 er lukket, oppstår en "rask" ladning av kondensator C1 langs banen: "+ strømforsyning > motstand R1 > lav motstand til utladet C1 > base-emitter-kryss VT2 > - strømforsyning." Denne ladningen skjer nesten opp til spenningen til strømforsyningen.

Samtidig lades kondensator C2 med en strøm med motsatt polaritet langs banen: "+ strømforsyning > motstand R3 > lav motstand av utladet C2 > kollektor-emitter-kryss VT2 > - strømkilde." Ladevarigheten bestemmes av karakterene R3 og C2. De bestemmer tidspunktet da VT1 er i lukket tilstand.

Når kondensator C2 lades til en spenning som er omtrent lik spenningen på 0,7-1,0 volt, vil motstanden øke og transistor VT1 åpnes med spenningen påført langs banen: "+ strømforsyning > motstand R3 > base-emitter-overgang VT1 > - strømforsyning." I dette tilfellet vil spenningen til den ladede kondensatoren C1, gjennom det åpne kollektor-emitter-krysset VT1, påføres emitter-base-krysset til transistoren VT2 med omvendt polaritet. Som et resultat vil VT2 lukkes, og strømmen som tidligere gikk gjennom det åpne kollektor-emitter-krysset VT2 vil strømme gjennom kretsen: "+ strømforsyning > motstand R4 > lav motstand C2 > base-emitter-kryss VT1 > - strømforsyning. ” Denne kretsen vil raskt lade opp kondensator C2. Fra dette øyeblikket begynner "steady-state" selvgenereringsmodus.

Drift av en symmetrisk multivibrator i "steady-state" generasjonsmodus

Den første halve driftssyklusen (oscillasjon) av multivibratoren begynner.

Når transistor VT1 er åpen og VT2 er lukket, som jeg nettopp skrev, lades kondensator C2 raskt opp (fra en spenning på 0,7...1,0 volt av en polaritet, til spenningen til strømkilden med motsatt polaritet) langs kretsen : "+ strømforsyning > motstand R4 > lav motstand C2 > base-emitter-kryss VT1 > - strømforsyning." I tillegg lades kondensator C1 sakte opp (fra strømkildespenningen på en polaritet, til en spenning på 0,7...1,0 volt av motsatt polaritet) langs kretsen: "+ strømforsyning > motstand R2 > høyre plate C1 > venstre plate C1 > kollektor-emitter-overgang til transistor VT1 > - - strømkilde."

Når, som et resultat av opplading av C1, spenningen ved bunnen av VT2 når en verdi på +0,6 volt i forhold til emitteren til VT2, vil transistoren åpne. Derfor vil spenningen til den ladede kondensatoren C2, gjennom den åpne kollektor-emitter-forbindelsen VT2, påføres emitter-base-overgangen til transistoren VT1 med omvendt polaritet. VT1 vil stenge.

Den andre halve driftssyklusen (oscillasjon) av multivibratoren begynner.

Når transistor VT2 er åpen og VT1 er lukket, lades kondensator C1 raskt opp igjen (fra en spenning på 0,7...1,0 volt av en polaritet, til spenningen til strømkilden med motsatt polaritet) langs kretsen: "+ strømforsyning > motstand R1 > lav motstand C1 > base emitter junction VT2 > - strømforsyning." I tillegg lades kondensator C2 sakte opp (fra spenningen til strømkilden med en polaritet, til en spenning på 0,7 ... 1,0 volt av motsatt polaritet) langs kretsen: "høyre plate av C2 > kollektor-emitter-overgang av transistor VT2 > - strømforsyning > + kildestrøm > motstand R3 > venstre plate C2". Når spenningen ved bunnen av VT1 når +0,6 volt i forhold til emitteren til VT1, vil transistoren åpnes. Derfor vil spenningen til den ladede kondensatoren C1, gjennom den åpne kollektor-emitter-forbindelsen VT1, påføres emitter-base-overgangen til transistoren VT2 med omvendt polaritet. VT2 vil stenge. På dette tidspunktet slutter den andre halvsyklusen av multivibratoroscillasjonen, og den første halvsyklusen begynner på nytt.

Prosessen gjentas til multivibratoren er koblet fra strømkilden.

Metoder for å koble en last til en symmetrisk multivibrator

Rektangulære pulser fjernes fra to punkter i en symmetrisk multivibrator– transistorkollektorer. Når det er et "høyt" potensial på en kollektor, så er det et "lavt" potensial på den andre kollektoren (det er fraværende), og omvendt - når det er et "lavt" potensial på en utgang, så er det en "høyt" potensial på den andre. Dette vises tydelig i tidsgrafen nedenfor.

Multivibratorbelastningen må kobles parallelt med en av kollektormotstandene, men ikke i noe tilfelle parallelt med kollektor-emitter-transistorovergangen. Du kan ikke omgå transistoren med en last. Hvis denne betingelsen ikke er oppfylt, vil minimum varigheten av pulsene endres, og maksimalt vil ikke multivibratoren fungere. Figuren nedenfor viser hvordan du kobler lasten riktig og hvordan du ikke gjør det.

For at belastningen ikke skal påvirke selve multivibratoren, må den ha tilstrekkelig inngangsmotstand. Til dette formål brukes vanligvis buffertransistortrinn.

Eksempelet viser koble et lavimpedans dynamisk hode til en multivibrator. En ekstra motstand øker inngangsmotstanden til buffertrinnet, og eliminerer dermed påvirkningen av buffertrinnet på multivibratortransistoren. Verdien bør være minst 10 ganger verdien av kollektormotstanden. Å koble to transistorer i en "kompositttransistor"-krets øker utgangsstrømmen betydelig. I dette tilfellet er det riktig å koble base-emitterkretsen til buffertrinnet parallelt med kollektormotstanden til multivibratoren, og ikke parallelt med kollektor-emitter-overgangen til multivibratortransistoren.

For å koble et dynamisk hode med høy impedans til en multivibrator et buffertrinn er ikke nødvendig. Hodet er koblet i stedet for en av kollektormotstandene. Den eneste betingelsen som må oppfylles er at strømmen som går gjennom det dynamiske hodet ikke må overstige transistorens maksimale kollektorstrøm.

Hvis du ønsker å koble vanlige lysdioder til multivibratoren– for å lage et "blinkende lys", er det ikke nødvendig med bufferkaskader for dette. De kan kobles i serie med kollektormotstander. Dette skyldes det faktum at LED-strømmen er liten, og spenningsfallet over den under drift er ikke mer enn en volt. Derfor har de ingen effekt på driften av multivibratoren. Riktignok gjelder dette ikke superlyse lysdioder, der driftsstrømmen er høyere og spenningsfallet kan være fra 3,5 til 10 volt. Men i dette tilfellet er det en vei ut - øk forsyningsspenningen og bruk transistorer med høy effekt, noe som gir tilstrekkelig kollektorstrøm.

Vær oppmerksom på at oksid (elektrolytiske) kondensatorer er koblet med sine positive til transistorenes kollektorer. Dette skyldes det faktum at på basis av bipolare transistorer stiger ikke spenningen over 0,7 volt i forhold til emitteren, og i vårt tilfelle er emitterne minus til strømforsyningen. Men ved transistorenes kollektorer endres spenningen nesten fra null til spenningen til strømkilden. Oksydkondensatorer er ikke i stand til å utføre sin funksjon når de er koblet med omvendt polaritet. Naturligvis, hvis du bruker transistorer med en annen struktur (ikke N-P-N, men P-N-P-struktur), må du i tillegg til å endre polariteten til strømkilden slå lysdiodene med katodene "opp i kretsen" og kondensatorene med plussene til basene til transistorene.

La oss finne ut av det nå Hvilke parametere til multivibratorelementene bestemmer utgangsstrømmene og generasjonsfrekvensen til multivibratoren?

Hva påvirker verdiene til kollektormotstander? Jeg har sett i noen middelmådige Internett-artikler at verdiene til kollektormotstander ikke påvirker frekvensen til multivibratoren nevneverdig. Alt dette er fullstendig tull! Hvis multivibratoren er riktig beregnet, vil et avvik av verdiene til disse motstandene med mer enn fem ganger fra den beregnede verdien ikke endre frekvensen til multivibratoren. Det viktigste er at motstanden deres er mindre enn basismotstandene, fordi kollektormotstander gir rask lading av kondensatorer. Men på den annen side er verdiene til kollektormotstander de viktigste for å beregne strømforbruket fra strømkilden, hvis verdi ikke skal overstige transistorenes kraft. Hvis du ser på det, hvis riktig tilkoblet, har de ikke engang en direkte effekt på utgangseffekten til multivibratoren. Men varigheten mellom byttene (multivibratorfrekvens) bestemmes av den "langsomme" oppladingen av kondensatorene. Ladetiden bestemmes av karakterene til RC-kretsene - basismotstander og kondensatorer (R2C1 og R3C2).

En multivibrator, selv om den kalles symmetrisk, refererer denne bare til kretsløpet i dens konstruksjon, og den kan produsere både symmetriske og asymmetriske utgangspulser i varighet. Varigheten av pulsen (høyt nivå) på kollektoren VT1 bestemmes av karakterene til R3 og C2, og varigheten av pulsen (høyt nivå) på kollektoren VT2 bestemmes av karakterene til R2 og C1.

Varigheten av ladekondensatorer bestemmes av en enkel formel, hvor Tau- pulsvarighet i sekunder, R- motstandsmotstand i ohm, MED– kapasitans til kondensatoren i Farads:

Så hvis du ikke allerede har glemt hva som ble skrevet i denne artikkelen et par avsnitt tidligere:

Hvis det er likestilling R2=R3 Og C1=C2, ved utgangene til multivibratoren vil det være en "meander" - rektangulære pulser med en varighet lik pausene mellom pulsene, som du ser på figuren.

Hele oscillasjonsperioden til multivibratoren er T lik summen av puls- og pausevarighetene:

Oscillasjonsfrekvens F(Hz) relatert til periode T(sek) gjennom forholdet:

Som regel, hvis det er noen beregninger av radiokretser på Internett, er de magre. Det er derfor La oss beregne elementene i en symmetrisk multivibrator ved å bruke eksempelet .

Som alle transistortrinn, må beregningen utføres fra slutten - utgangen. Og ved utgangen har vi et buffertrinn, så er det kollektormotstander. Kollektormotstandene R1 og R4 utfører funksjonen med å belaste transistorene. Kollektormotstander har ingen effekt på generasjonsfrekvensen. De beregnes basert på parametrene til de valgte transistorene. Derfor beregner vi først kollektormotstandene, deretter basismotstandene, deretter kondensatorene og deretter buffertrinnet.

Fremgangsmåte og eksempel på beregning av en transistorsymmetrisk multivibrator

Opprinnelige data:

Forsyningsspenning Ui.p. = 12 V.

Nødvendig multivibratorfrekvens F = 0,2 Hz (T = 5 sekunder), og pulsvarigheten er lik 1 (ett) sekund.

En bilglødepære brukes som last. 12 volt, 15 watt.

Som du gjettet, vil vi beregne et "blinkende lys" som vil blinke hvert femte sekund, og glødens varighet vil være 1 sekund.

Velge transistorer for multivibratoren. For eksempel har vi de vanligste transistorene i sovjettiden KT315G.

For dem: Pmax = 150 mW; Imax=150 mA; h21>50.

Transistorer for buffertrinnet velges basert på laststrømmen.

For ikke å skildre diagrammet to ganger, har jeg allerede signert verdiene til elementene på diagrammet. Beregningen deres er gitt videre i vedtaket.

Løsning:

1. Først av alt må du forstå at det er tryggere for transistoren selv å bruke en transistor ved høye strømmer i byttemodus enn å operere i forsterkningsmodus. Derfor er det ikke nødvendig å beregne kraften for overgangstilstanden i øyeblikkene for passasje av et vekslende signal gjennom driftspunktet "B" til den statiske modusen til transistoren - overgangen fra åpen tilstand til lukket tilstand og tilbake . For pulskretser bygget på bipolare transistorer beregnes effekten vanligvis for transistorene i åpen tilstand.

Først bestemmer vi transistorens maksimale effekttap, som skal være en verdi 20 prosent mindre (faktor 0,8) enn den maksimale effekten til transistoren som er angitt i referanseboken. Men hvorfor trenger vi å drive multivibratoren inn i den stive rammen av høye strømmer? Og selv med økt effekt vil energiforbruket fra strømkilden være stort, men det vil være liten nytte. Derfor, etter å ha bestemt den maksimale effekttap av transistorer, vil vi redusere den med 3 ganger. En ytterligere reduksjon i effekttap er uønsket fordi driften av en multivibrator basert på bipolare transistorer i lavstrømsmodus er et "ustabilt" fenomen. Hvis strømkilden ikke bare brukes til multivibratoren, eller den ikke er helt stabil, vil multivibratorfrekvensen også "flyte".

Vi bestemmer maksimal effekttap: Pdis.max = 0,8 * Pmax = 0,8 * 150 mW = 120 mW

Vi bestemmer den nominelle tapte effekten: Pdis.nom. = 120 / 3 = 40mW

2. Bestem kollektorstrømmen i åpen tilstand: Ik0 = Pdis.nom. / Ui.p. = 40mW / 12V = 3,3mA

La oss ta det som den maksimale kollektorstrømmen.

3. La oss finne verdien av motstanden og effekten til kollektorlasten: Rk.total = Ui.p./Ik0 = 12V/3.3mA = 3.6 kOhm

Vi velger motstander fra det eksisterende nominelle området som er så nær 3,6 kOhm som mulig. Den nominelle serien av motstander har en nominell verdi på 3,6 kOhm, så vi beregner først verdien av kollektormotstandene R1 og R4 til multivibratoren: Rк = R1 = R4 = 3,6 kOhm.

Effekten til kollektormotstandene R1 og R4 er lik den nominelle effekttapet til transistorene Pras.nom. = 40 mW. Vi bruker motstander med en effekt som overstiger spesifisert Pras.nom. - type MLT-0.125.

4. La oss gå videre til å beregne de grunnleggende motstandene R2 og R3. Rangeringen deres bestemmes basert på forsterkningen til transistorene h21. Samtidig, for pålitelig drift av multivibratoren, må motstandsverdien være innenfor området: 5 ganger mer enn motstanden til kollektormotstandene, og mindre enn produktet Rк * h21 Rmin = 3,6 * 5 = 18 kOhm, og Rmax = 3,6 * 50 = 180 kOhm

Dermed kan verdiene til motstanden Rb (R2 og R3) være i området 18...180 kOhm. Vi velger først gjennomsnittsverdien = 100 kOhm. Men det er ikke endelig, siden vi må gi den nødvendige frekvensen til multivibratoren, og som jeg skrev tidligere, avhenger frekvensen til multivibratoren direkte av basemotstandene R2 og R3, så vel som av kapasitansen til kondensatorene.

5. Beregn kapasitansene til kondensatorene C1 og C2 og om nødvendig beregne verdiene til R2 og R3 på nytt.

Verdiene til kapasitansen til kondensatoren C1 og motstanden til motstanden R2 bestemmer varigheten av utgangspulsen på kollektoren VT2. Det er under denne impulsen at lyspæren vår skal lyse. Og i tilstanden ble pulsvarigheten satt til 1 sekund.

La oss bestemme kapasitansen til kondensatoren: C1 = 1 sek / 100 kOhm = 10 µF

En kondensator med en kapasitet på 10 μF er inkludert i det nominelle området, så det passer oss.

Verdiene til kapasitansen til kondensatoren C2 og motstanden til motstanden R3 bestemmer varigheten av utgangspulsen på kollektoren VT1. Det er under denne pulsen at det er en "pause" på VT2-samleren og lyspæren vår skal ikke lyse. Og i tilstanden ble det spesifisert en full periode på 5 sekunder med en pulsvarighet på 1 sekund. Derfor er varigheten av pausen 5 sekunder – 1 sekund = 4 sekunder.

Etter å ha transformert formelen for ladevarighet, har vi La oss bestemme kapasitansen til kondensatoren: C2 = 4 sek / 100 kOhm = 40 µF

En kondensator med en kapasitet på 40 μF er ikke inkludert i det nominelle området, så det passer ikke oss, og vi tar den nærmeste kondensatoren med en kapasitet på 47 μF. Men som du forstår, vil "pause"-tiden også endre seg. For å forhindre at dette skjer, har vi La oss beregne motstanden til motstand R3 på nytt basert på varigheten av pausen og kapasitansen til kondensator C2: R3 = 4 sek / 47 µF = 85 kOhm

I henhold til den nominelle serien er den nærmeste verdien av motstandsmotstanden 82 kOhm.

Så vi fikk verdiene til multivibratorelementene:

R1 = 3,6 kOhm, R2 = 100 kOhm, R3 = 82 kOhm, R4 = 3,6 kOhm, C1 = 10 µF, C2 = 47 µF.

6. Beregn verdien av motstand R5 til buffertrinnet.

For å eliminere påvirkningen på multivibratoren, er motstanden til den ekstra begrensende motstanden R5 valgt til å være minst 2 ganger større enn motstanden til kollektormotstanden R4 (og i noen tilfeller mer). Dens motstand, sammen med motstanden til emitter-base-kryssene VT3 og VT4, vil i dette tilfellet ikke påvirke parametrene til multivibratoren.

R5 = R4 * 2 = 3,6 * 2 = 7,2 kOhm

I henhold til den nominelle serien er den nærmeste motstanden 7,5 kOhm.

Med en motstandsverdi på R5 = 7,5 kOhm, vil styrestrømmen for buffertrinn være lik:

Jeg kontrollerer = (Ui.p. - Ube) / R5 = (12v - 1,2v) / 7,5 kOhm = 1,44 mA

I tillegg, som jeg skrev tidligere, påvirker ikke kollektorbelastningen til multivibratortransistorene frekvensen, så hvis du ikke har en slik motstand, kan du erstatte den med en annen "nær" vurdering (5 ... 9 kOhm) ). Det er bedre om dette går i retning av reduksjon, slik at det ikke er noe fall i styrestrømmen i buffertrinnet. Men husk at tilleggsmotstanden er en ekstra belastning for transistor VT2 til multivibratoren, så strømmen som strømmer gjennom denne motstanden legger seg opp til strømmen til kollektormotstand R4 og er en belastning for transistor VT2: Ittotal = Ik + Icontrol. = 3,3mA + 1,44mA = 4,74mA

Den totale belastningen på kollektoren til transistoren VT2 er innenfor normale grenser. Hvis den overskrider den maksimale kollektorstrømmen spesifisert i referanseboken og multiplisert med en faktor på 0,8, øk motstanden R4 til belastningsstrømmen er tilstrekkelig redusert, eller bruk en kraftigere transistor.

7. Vi må gi strøm til lyspæren I = Рн / Ui.p. = 15W / 12V = 1,25 A

Men styrestrømmen til buffertrinnet er 1,44 mA. Multivibratorstrømmen må økes med en verdi lik forholdet:

I / Icontrol = 1,25A / 0,00144A = 870 ganger.

Hvordan gjøre dette? For betydelig utgangsstrømforsterkning bruk transistorkaskader bygget i henhold til "kompositttransistor"-kretsen. Den første transistoren er vanligvis laveffekt (vi vil bruke KT361G), den har den høyeste forsterkningen, og den andre må gi tilstrekkelig belastningsstrøm (la oss ta den ikke mindre vanlige KT814B). Deretter multipliseres deres overføringskoeffisienter h21. Så for KT361G-transistoren h21>50, og for KT814B-transistoren h21=40. Og den totale overføringskoeffisienten til disse transistorene koblet i henhold til "kompositttransistor"-kretsen: h21 = 50 * 40 = 2000. Dette tallet er større enn 870, så disse transistorene er ganske nok til å kontrollere en lyspære.

Vel, det er alt!

For en tid tilbake hadde jeg et ønske om å lage en Tesla-spole, men bortsett fra tennspolen hadde jeg ikke noe høyspent for hånden (om det vil være mulig å bruke den til dette formålet eller ikke, spør jeg ekspertene å svare i kommentarfeltet). Spørsmålet oppsto: hvordan starte det? Fra det jeg fant på nettverket, var det bare en krets for en asymmetrisk multivibrator, men jeg hadde ingen passende deler, og det nærmeste radiomarkedet var 70 km unna. Jeg måtte skulpturere et diagram ved å bruke det Gud sendte. Hele strukturen er satt sammen ved hjelp av deler fra en gammel svart-hvitt-TV og CRT-skjerm. Multivibratorkretsen bruker to KT961V, to 3,3 kOhm og to 33 kOhm motstander, og 220 nF kondensatorer. Jeg plugget alt inn i brettet som ble funnet i TV-en, uten noen etsing osv. komplekse problemer. Jeg slipte av de gamle sporene, stakk dem inn og loddet delene med kobbertråder.

Multivibratoren styrer TIP122-transistoren, hentet fra monitoren, som, i svitsjmodus, leverer strøm til spolen. Transistoren blir ganske varm selv når den drives på 5 volt, så det kreves en stor radiator og tvungen kjøling.

For å beskytte mot selvinduksjon ble det installert en 5TUZ47-diode på spolekontaktene. Når du kobler til dioden, oppsto spørsmålet: hvordan installerer jeg den riktig? På Internett fant jeg et diagram for å koble en diode til et relé, i følge det diagrammet var dioden i revers, men ingenting fungerte for meg, jeg plugget den inn slik den er nå i diagrammet, alt fungerer med et smell.

Kretsen ble designet med importerte analoger av BD135, for drift fra 12 volt fra batteriet. I stedet for en spole, på grunn av fraværet i programmet, brukte jeg en lyspære med lignende egenskaper.

I praksis var det ikke noe batteri jeg brukte en 200W strømforsyning fra en datamaskin. Fra en strømforsyning på 12 volt er utladningen to ganger svakere enn når den drives av 5 volt (både bryteren og multivibratoren er fra 5V). Designet går også på to AA-batterier, utladningen blir litt kortere og fargen tilfører en blå fargetone. Nå om frekvensen av operasjonen. Ved tilkopling til en 5V bryter og 12 volt til M/V øker frekvensen betraktelig og utladningen begynner å knirke. I utgangspunktet hadde multivibratorkretsen en trimmemotstand på 47 kOhm for å kontrollere frekvensen (bare for eksperimentet) I følge simuleringsresultatene i MultiSIM var multivibratorfrekvensen fra 40 til 120 Hz. I praksis tror jeg det er omtrent det som skjedde, ved minimumsfrekvensen flimret LED merkbart, ettersom frekvensen økte, flimringen ble til en konstant glød, når jeg berørte terminalene, var det en merkbar pulsering i fingrene og fingrene ble litt nummen. Etter å ha fjernet trimmemotstanden ble frekvensen (under modellering) ca 500Hz med små hopp i begge retninger. I praksis, etter den jevne lyden å dømme, påvirker ikke hoppene arbeidet i stor grad. Fra utgangen av spolen oppnås en utladning 5-6 mm lang, hvit med en blå fargetone.

Liste over radioelementer

I dag skal vi sette sammen et enkelt design av en bryter basert på et elektromagnetisk relé. Denne designen har et bredt spekter av bruksområder. Dette reléet brukes hovedsakelig i bilteknologi (blinklysbryter). Faktisk er dette opplegget preget av maksimal enkel montering, enhver nybegynner kan gjenta det.

Driftsgrunnlaget ligner på driften av en lavfrekvent multivibrator. Kretsen består av et elektromagnetisk relé og en elektrolytisk kondensator.

Frekvensen for drift av kretsen avhenger av kapasitansen til kondensatoren. Når spenning påføres reléet, lades kondensatoren, deretter lades kapasitansen ut på reléviklingen, ladetiden til kondensatoren avhenger av kondensatorens kapasitans, jo større kapasitans, jo mer tid tar det å lade, derfor, enheten vil fungere som en lavfrekvent chopper.

Ved å bruke et så enkelt opplegg kan du implementere en rekke interessante og lærerike design. Hvis du kobler en lyspære til de tilsvarende terminalene på reléet, vil sistnevnte blinke med jevne mellomrom, frekvensen av disse blinkene avhenger av kapasiteten til den valgte kondensatoren, som nevnt ovenfor. I teorien får vi en enkel blinklysbryter - et blinklys som kan brukes i kjøretøy, spesielt i personbiler.

Valget av elektrolytisk kondensator er ikke kritisk; du kan bruke kondensatorer med spenninger fra 16 til 100 volt, kapasitans fra 100 til 4700 μF (avhengig av hvilken driftsfrekvens som trengs).

I mitt tilfelle brukte jeg et elektromagnetisk relé fra en nettverksspenningsstabilisator med en strøm på 10-15 A, men kraften til reléet avhenger av kraften til den tilkoblede lasten.

Denne kretsen utmerker seg ved sin spesielt presise drift; tiden brukt i åpen tilstand er lik tiden i lukket tilstand.

Enheten kan brukes til å kontrollere store belastninger og ikke bare lavspente. Den optimale forsyningsspenningen er 12 volt, selv om reléviklingen er designet for en mye høyere spenning.

Blinkende lysdioder brukes ofte i ulike signalkretser. Lysdioder (LED) i forskjellige farger har vært på salg i ganske lang tid, som blinker med jevne mellomrom når de er koblet til en strømkilde. Ingen ekstra deler er nødvendig for å få dem til å blinke. Inne i en slik LED er det en miniatyr integrert krets som styrer driften. For en nybegynner radioamatør er det imidlertid mye mer interessant å lage en blinkende LED med egne hender, og samtidig studere prinsippet om drift av en elektronisk krets, spesielt blinklys, og mestre ferdighetene til å jobbe med en lodding stryke.

Hvordan lage en LED-blink med egne hender

Det er mange ordninger som kan brukes til å få en LED til å blinke. Blinkende enheter kan lages enten fra individuelle radiokomponenter eller basert på ulike mikrokretser. Først vil vi se på multivibrator-blinkkretsen ved hjelp av to transistorer. De vanligste delene er egnet for montering. De kan kjøpes i en butikk med radiodeler eller "skaffes" fra utdaterte TV-apparater, radioer og annet radioutstyr. Også i mange nettbutikker kan du kjøpe sett med deler for montering av lignende kretser av LED-blinklys.

Figuren viser en multivibratorblinkkrets bestående av kun ni deler. For å montere den trenger du:

• to motstander på 6,8 – 15 kOhm;
• to motstander med en motstand på 470 - 680 ohm;
• to laveffekttransistorer med en n-p-n-struktur, for eksempel KT315 B;
• to elektrolytiske kondensatorer med en kapasitet på 47–100 μF
• én laveffekts-LED uansett farge, for eksempel rød.

Det er ikke nødvendig at sammenkoblede deler, for eksempel motstand R2 og R3, har samme verdi. En liten spredning i verdier har praktisk talt ingen effekt på driften av multivibratoren. Denne LED-blinkkretsen er heller ikke kritisk for forsyningsspenningen. Den fungerer trygt i spenningsområdet fra 3 til 12 volt.

Multivibratorblinkkretsen fungerer som følger. I øyeblikket for strømforsyning til kretsen vil en av transistorene alltid være åpen litt mer enn den andre. Årsaken kan for eksempel være en litt høyere strømoverføringskoeffisient. La transistor T2 i utgangspunktet åpne mer. Da vil ladestrømmen til kondensatoren C1 strømme gjennom basen og motstanden R1. Transistoren T2 vil være i åpen tilstand og dens kollektorstrøm vil flyte gjennom R4. Det vil være en lav spenning på den positive platen til kondensator C2, koblet til kollektoren T2, og den vil ikke lades. Når C1 lades, vil grunnstrømmen T2 avta og kollektorspenningen øke. På et tidspunkt vil denne spenningen bli slik at ladestrømmen til kondensator C2 vil flyte og transistor T3 vil begynne å åpne. C1 vil begynne å utlades gjennom transistor T3 og motstand R2. Spenningsfallet over R2 vil pålitelig lukke T2. På dette tidspunktet vil strømmen flyte gjennom den åpne transistoren T3 og motstand R1 og LED1 vil lyse. I fremtiden vil lade-utladingssykluser av kondensatorer gjentas vekselvis.

Hvis du ser på oscillogrammene på kollektorene til transistorene, vil de se ut som rektangulære pulser.

Når bredden (varigheten) til rektangulære pulser er lik avstanden mellom dem, sies signalet å ha en meanderform. Ved å ta oscillogrammer fra kollektorene til begge transistorene samtidig, kan du se at de alltid er i motfase. Varigheten av pulsene og tiden mellom deres repetisjoner avhenger direkte av produktene R2C2 og R3C1. Ved å endre forholdet mellom produkter kan du endre varigheten og frekvensen av LED-blink.

For å sette sammen den blinkende LED-kretsen trenger du en loddebolt, loddetinn og flussmiddel. Som flusmiddel kan du bruke kolofonium eller flytende loddemiddel, som selges i butikker. Før du monterer strukturen, er det nødvendig å rengjøre og fortinne terminalene til radiokomponentene grundig. Terminalene til transistorene og LED-en må kobles i samsvar med deres formål. Det er også nødvendig å observere polariteten til tilkobling av elektrolytiske kondensatorer. Merkingene og pinnetilordningene til KT315-transistorer er vist på bildet.

Blinkende LED på ett batteri

De fleste lysdioder fungerer ved spenninger over 1,5 volt. Derfor kan de ikke tennes på en enkel måte fra ett AA-batteri. Imidlertid er det LED-blinkkretser som lar deg overvinne denne vanskeligheten. En av disse er vist nedenfor.

I LED-blinkkretsen er det to kjeder med kondensatorlading: R1C1R2 og R3C2R2. Ladetiden til kondensator C1 er mye lengre enn ladetiden til kondensator C2. Etter lading C1 åpnes begge transistorene og kondensator C2 kobles i serie med batteriet. Gjennom transistoren T2 påføres den totale spenningen til batteriet og kondensatoren på LED-en. LED-en lyser. Etter at kondensatorene C1 og C2 er utladet, lukkes transistorene og en ny kondensatorladesyklus begynner. Denne LED-blinkkretsen kalles en spenningsforsterkningskrets.

Vi så på flere LED-blinklyskretser. Ved å sette sammen disse og andre enheter kan du ikke bare lære å lodde og lese elektroniske kretser. Som et resultat kan du få fullt funksjonelle enheter som er nyttige i hverdagen. Saken er bare begrenset av fantasien til skaperen. Med litt kløkt kan du for eksempel gjøre en LED-blink til en kjøleskapsdørs åpen alarm eller en sykkelblinklys. Få øynene til en kosedyr til å blinke.