مولتی ویبراتور برای آدمک ها چگونه کار می کند؟ انواع یک مدار (مولتی ویبراتور نامتقارن). طرح، توضیحات عملکرد یک مولتی ویبراتور متقارن در حالت تولید "حالت پایدار".
مولتی ویبراتورها شکل دیگری از نوسانگرها هستند. ژنراتور است مدار الکترونیکی، که قادر به پشتیبانی از سیگنال AC در خروجی است. می تواند سیگنال های مربعی، خطی یا پالسی تولید کند. برای نوسان، ژنراتور باید دو شرط بارخاوزن را برآورده کند:
بهره حلقه T باید کمی بیشتر از واحد باشد.
تغییر فاز سیکل باید 0 درجه یا 360 درجه باشد.
برای ارضای هر دو شرط، نوسانگر باید نوعی تقویت کننده داشته باشد و بخشی از خروجی آن باید به ورودی باز تولید شود. اگر بهره تقویت کننده کمتر از یک باشد، مدار نوسان نمی کند و اگر بیشتر از یک باشد، مدار بیش از حد بارگذاری می شود و شکل موج اعوجاج ایجاد می کند. یک ژنراتور ساده می تواند موج سینوسی ایجاد کند، اما نمی تواند موج مربعی ایجاد کند. یک موج مربعی را می توان با استفاده از مولتی ویبراتور تولید کرد.
مولتی ویبراتور شکلی از ژنراتور است که دارای دو مرحله است که به لطف آن می توانیم از هر یک از حالت ها راهی بیرون بیاییم. اینها اساساً دو مدار تقویت کننده هستند که با احیا کننده ترکیب شده اند بازخورد. در این حالت، هیچ یک از ترانزیستورها به طور همزمان هدایت نمی کنند. فقط یک ترانزیستور در یک زمان رسانا است، در حالی که دیگری در حالت خاموش است. برخی از مدارها حالت های خاصی دارند. وضعیت با انتقال سریع فرآیندهای سوئیچینگ نامیده می شود که در آن تغییر سریع در جریان و ولتاژ وجود دارد. به این سوئیچینگ تریگرینگ می گویند. بنابراین، می توانیم مدار را به صورت داخلی یا خارجی اجرا کنیم.
مدارها دو حالت دارند.
یکی حالت پایدار است که در آن مدار برای همیشه بدون هیچ محرکی باقی می ماند.
حالت دیگر ناپایدار است: در این حالت مدار برای مدت زمان محدودی بدون هیچ گونه تحریک خارجی باقی می ماند و به حالت دیگری سوئیچ می شود. از این رو استفاده از مولتی ویبارتورها در مدارهای دو حالته مانند تایمر و فلیپ فلاپ انجام می شود.
مولتی ویبراتور پایدار با استفاده از ترانزیستور
این یک ژنراتور آزاد است که به طور مداوم بین دو حالت ناپایدار سوئیچ می کند. در غیاب سیگنال خارجی، ترانزیستورها به طور متناوب از حالت خاموش به حالت اشباع در فرکانس تعیین شده توسط ثابت های زمانی RC مدارهای ارتباطی تغییر می کنند. اگر این ثابت‌های زمانی برابر باشند (R و C برابر باشند)، یک موج مربعی با فرکانس 1/1.4 RC ایجاد می‌شود. از این رو، مولتی ویبراتور قابل استقرار، مولد پالس یا مولد موج مربع نامیده می شود. هر چه مقدار بار پایه R2 و R3 نسبت به بار کلکتور R1 و R4 بیشتر باشد، بهره جریان بیشتر و لبه سیگنال تیزتر خواهد بود.
اصل اساسی عملکرد یک مولتی ویبراتور استیبل تغییر جزئی در خواص الکتریکی یا ویژگی های ترانزیستور است. این تفاوت باعث می شود که یک ترانزیستور سریعتر از ترانزیستور در اولین بار استفاده از برق روشن شود و باعث نوسان شود.
توضیح نمودار
یک مولتی ویبراتور استیبل از دو تقویت کننده RC متقاطع تشکیل شده است.
مدار دارای دو حالت ناپایدار است
وقتی V1 = LOW و V2 = HIGH، Q1 ON و Q2 OFF
وقتی V1 = HIGH و V2 = LOW، Q1 خاموش است. و Q2 ON.
در این مورد، R1 = R4، R2 = R3، R1 باید بزرگتر از R2 باشد
C1 = C2
هنگامی که مدار برای اولین بار روشن می شود، هیچ یک از ترانزیستورها روشن نمی شوند.
ولتاژ پایه هر دو ترانزیستور شروع به افزایش می کند. هر کدام از ترانزیستورها ابتدا به دلیل تفاوت در دوپینگ و خصوصیات الکتریکی ترانزیستور روشن می شود.
برنج. 1: نمودار شماتیک عملکرد یک مولتی ویبراتور استیبل ترانزیستوری
نمی‌توانیم بگوییم کدام ترانزیستور اول هدایت می‌شود، بنابراین فرض می‌کنیم که Q1 اول هدایت می‌شود و Q2 خاموش است (C2 کاملاً شارژ شده است).
Q1 رسانا است و Q2 خاموش است، بنابراین VC1 = 0V زیرا تمام جریان به زمین به دلیل اتصال کوتاه Q1 است و VC2 = Vcc زیرا تمام ولتاژ در VC2 به دلیل مدار باز TR2 (برابر با ولتاژ تغذیه) کاهش می یابد.
به خاطر اینکه ولتاژ بالاخازن VC2 C2 از طریق Q1 تا R4 شروع به شارژ می کند و C1 از طریق R2 تا Q1 شروع به شارژ می کند. زمان لازم برای شارژ C1 (T1 = R2C1) بیشتر از زمان لازم برای شارژ C2 (T2 = R4C2) است.
از آنجایی که صفحه سمت راست C1 به پایه Q2 متصل است و در حال شارژ است، پس این صفحه دارای پتانسیل بالایی است و زمانی که از ولتاژ 0.65 ولت عبور کند، Q2 را روشن می کند.
از آنجایی که C2 به طور کامل شارژ می شود، صفحه سمت چپ آن دارای ولتاژ -Vcc یا -5V است و به پایه Q1 متصل است. بنابراین Q2 را خاموش می کند
TR اکنون TR1 خاموش است و Q2 رسانا است، بنابراین VC1 = 5 ولت و VC2 = 0 ولت. صفحه سمت چپ C1 قبلاً 0.65- ولت بود که شروع به افزایش تا 5 ولت می کند و به کلکتور Q1 متصل می شود. C1 ابتدا از 0 تا 0.65 ولت تخلیه می شود و سپس از طریق R1 تا Q2 شروع به شارژ می کند. در حین شارژ، صفحه سمت راست C1 در پتانسیل پایینی قرار دارد که Q2 را خاموش می کند.
صفحه سمت راست C2 به کلکتور Q2 متصل است و از قبل روی 5+ ولت قرار گرفته است. بنابراین C2 ابتدا از 5 ولت به 0 ولت تخلیه می شود و سپس از طریق مقاومت R3 شروع به شارژ می کند. صفحه سمت چپ C2 در هنگام شارژ در پتانسیل بالایی قرار دارد که با رسیدن به 0.65 ولت Q1 روشن می شود.
برنج. 2: نمودار شماتیک عملکرد یک مولتی ویبراتور استیبل ترانزیستوری
اکنون Q1 در حال انجام است و Q2 خاموش است. توالی بالا تکرار می شود و در هر دو کلکتور ترانزیستور سیگنالی دریافت می کنیم که با یکدیگر خارج از فاز هستند. برای به دست آوردن یک موج مربع کامل توسط هر کلکتور ترانزیستور، هم مقاومت کلکتور ترانزیستور، هم مقاومت پایه، یعنی (R1 = R4)، (R2 = R3) و هم مقدار یکسان خازن را می گیریم. مدار ما را متقارن می کند. بنابراین، چرخه وظیفه برای خروجی کم و بالا یکسان است که موج مربعی ایجاد می کند
ثابت ثابت زمانی شکل موج به مقاومت پایه و کلکتور ترانزیستور بستگی دارد. ما می توانیم دوره زمانی آن را با: ثابت زمانی = 0.693RC محاسبه کنیم
اصل عملکرد مولتی ویبراتور در ویدیو با توضیح
در این آموزش ویدیویی از کانال تلویزیون آهن لحیم کاری نحوه اتصال عناصر به یکدیگر را نشان خواهیم داد مدار الکتریکیو با فرآیندهای در حال وقوع در آن آشنا شوید. اولین مداری که بر اساس آن اصل عملکرد در نظر گرفته خواهد شد یک مدار مولتی ویبراتور با استفاده از ترانزیستور است. مدار می تواند در یکی از دو حالت باشد و به صورت دوره ای از یکی به دیگری انتقال یابد.
تجزیه و تحلیل 2 حالت مولتی ویبراتور.
تنها چیزی که اکنون می بینیم دو LED است که به طور متناوب چشمک می زند. چرا این اتفاق می افتد؟ بیایید ابتدا در نظر بگیریم حالت اول
ترانزیستور اول VT1 بسته است و ترانزیستور دوم کاملاً باز است و با جریان جریان کلکتور تداخلی ندارد. ترانزیستور در این لحظه در حالت اشباع است که باعث کاهش افت ولتاژ در آن می شود. و بنابراین LED مناسب با قدرت کامل روشن می شود. خازن C1 در اولین لحظه تخلیه شد و جریان آزادانه به پایه ترانزیستور VT2 منتقل شد و آن را کاملاً باز کرد. اما پس از یک لحظه، خازن شروع به شارژ سریع با جریان پایه ترانزیستور دوم از طریق مقاومت R1 می کند. ترانزیستور VT2 پس از شارژ کامل (و همانطور که می دانید، یک خازن کاملاً شارژ شده جریانی را از خود عبور نمی دهد) بسته می شود و LED خاموش می شود.
ولتاژ دو طرف خازن C1 برابر است با حاصلضرب جریان پایه و مقاومت مقاومت R2. بیایید به گذشته برگردیم. در حالی که ترانزیستور VT2 باز بود و LED سمت راست روشن بود، خازن C2 که قبلاً در حالت قبلی شارژ شده بود، به آرامی از طریق ترانزیستور باز VT2 و مقاومت R3 شروع به تخلیه می کند. تا زمانی که تخلیه نشود، ولتاژ پایه VT1 منفی خواهد بود که ترانزیستور را به طور کامل خاموش می کند. اولین LED روشن نمی شود. به نظر می رسد که تا زمانی که LED دوم خاموش شود، خازن C2 زمان تخلیه را دارد و آماده عبور جریان به پایه اولین ترانزیستور VT1 می شود. زمانی که LED دوم روشن نمی شود، LED اول روشن می شود.
آ در حالت دومهمین اتفاق می افتد، اما برعکس، ترانزیستور VT1 باز است، VT2 بسته است. انتقال به حالت دیگر زمانی رخ می دهد که خازن C2 تخلیه می شود، ولتاژ دو طرف آن کاهش می یابد. پس از تخلیه کامل، شروع به شارژ شدن در ساعت می کند سمت معکوس. هنگامی که ولتاژ در محل اتصال پایه-امیتر ترانزیستور VT1 به ولتاژ کافی برای باز کردن آن برسد، تقریباً 0.7 ولت، این ترانزیستور شروع به باز شدن می کند و اولین LED روشن می شود.
بیایید دوباره به نمودار نگاه کنیم.
از طریق مقاومت های R1 و R4، خازن ها شارژ می شوند و از طریق R3 و R2، تخلیه اتفاق می افتد. مقاومت های R1 و R4 جریان ال ای دی اول و دوم را محدود می کنند. نه تنها روشنایی LED ها به مقاومت آنها بستگی دارد. آنها همچنین زمان شارژ خازن ها را تعیین می کنند. مقاومت R1 و R4 بسیار کمتر از R2 و R3 انتخاب می شود، به طوری که شارژ خازن ها سریعتر از تخلیه آنها اتفاق می افتد. از مولتی ویبراتور برای تولید پالس های مستطیلی استفاده می شود که از کلکتور ترانزیستور حذف می شوند. در این حالت، بار به صورت موازی به یکی از مقاومت های کلکتور R1 یا R4 متصل می شود.
نمودار پالس های مستطیلی ایجاد شده توسط این مدار را نشان می دهد. یکی از نواحی جبهه نبض نام دارد. جلو دارای شیب است و هر چه زمان شارژ خازن ها بیشتر باشد این شیب بیشتر می شود.
اگر یک مولتی ویبراتور از ترانزیستورهای یکسان، خازن هایی با ظرفیت یکسان استفاده کند، و اگر مقاومت ها دارای مقاومت های متقارن باشند، چنین مولتی ویبراتوری متقارن نامیده می شود. مدت زمان پالس و مدت مکث یکسانی دارد. و اگر تفاوت هایی در پارامترها وجود داشته باشد، مولتی ویبراتور نامتقارن خواهد بود. هنگامی که مولتی ویبراتور را به منبع تغذیه وصل می کنیم، در لحظه اول هر دو خازن تخلیه می شوند، به این معنی که جریان به پایه هر دو خازن می رسد و یک حالت عملکرد ناپایدار ظاهر می شود که در آن فقط یکی از ترانزیستورها باید باز شود. . از آنجایی که این عناصر مدار دارای برخی خطاها در درجه بندی و پارامترها هستند، ابتدا یکی از ترانزیستورها باز می شود و مولتی ویبراتور شروع به کار می کند.
اگر می خواهید این مدار را در برنامه Multisim شبیه سازی کنید، باید مقادیر مقاومت های R2 و R3 را طوری تنظیم کنید که مقاومت آنها حداقل یک دهم اهم متفاوت باشد. همین کار را با ظرفیت خازن ها انجام دهید، در غیر این صورت ممکن است مولتی ویبراتور روشن نشود. در اجرای عملی این مدار، توصیه می کنم ولتاژ 3 تا 10 ولت را تامین کنید و اکنون پارامترهای خود عناصر را خواهید فهمید. به شرطی که از ترانزیستور KT315 استفاده شود. مقاومت های R1 و R4 بر فرکانس پالس تأثیر نمی گذارند. در مورد ما، آنها جریان LED را محدود می کنند. مقاومت مقاومت های R1 و R4 را می توان از 300 اهم تا 1 کیلو اهم در نظر گرفت. مقاومت مقاومت های R2 و R3 از 15 کیلو اهم تا 200 کیلو اهم است. ظرفیت خازن از 10 تا 100 µF است. بیایید جدولی با مقادیر مقاومت ها و ظرفیت ها ارائه کنیم که فرکانس تقریبی پالس مورد انتظار را نشان می دهد. یعنی برای بدست آوردن یک پالس با دوام 7 ثانیه یعنی مدت زمان درخشش یک LED برابر با 7 ثانیه است، باید از مقاومت های R2 و R3 با مقاومت 100 کیلو اهم و خازن با ظرفیت 100 استفاده کنید. μF.
نتیجه.
عناصر زمان بندی این مدار مقاومت های R2، R3 و خازن های C1 و C2 می باشد. هرچه رتبه آنها کمتر باشد، ترانزیستورها بیشتر سوئیچ می کنند و LED ها بیشتر سوسو می زنند.
مولتی ویبراتور را می توان نه تنها بر روی ترانزیستورها، بلکه بر روی ریز مدارها نیز اجرا کرد. نظرات خود را بنویسید، فراموش نکنید که در کانال "تلوزیون آهن لحیم کاری" در YouTube مشترک شوید تا ویدیوهای جالب جدید را از دست ندهید.
نکته جالب دیگر در مورد فرستنده رادیویی.
یک مولد پالس تقریباً مستطیلی است که به شکل یک عنصر تقویت کننده با یک مدار بازخورد مثبت ایجاد شده است. دو نوع مولتی ویبراتور وجود دارد.
نوع اول مولتی ویبراتورهای خود نوسانی هستند که حالت پایداری ندارند. دو نوع وجود دارد: متقارن - ترانزیستورهای آن یکسان هستند و پارامترهای عناصر متقارن نیز یکسان هستند. در نتیجه دو قسمت دوره نوسان با یکدیگر برابر و چرخه وظیفه برابر با دو است. اگر پارامترهای عناصر برابر نباشند، از قبل یک مولتی ویبراتور نامتقارن خواهد بود.
نوع دوم مولتی ویبراتورهای انتظار هستند که حالت تعادل پایدار دارند و اغلب تک ویبراتور نامیده می شوند. استفاده از مولتی ویبراتور در دستگاه های مختلف رادیویی آماتور بسیار رایج است.
شرح عملکرد مولتی ویبراتور ترانزیستوری
اجازه دهید اصل عملیات را با استفاده از نمودار زیر به عنوان مثال تجزیه و تحلیل کنیم.
به راحتی می توان فهمید که او عملاً کپی می کند نمودار شماتیکماشه متقارن تنها تفاوت این است که اتصالات بین بلوک های سوئیچینگ، هم مستقیم و هم معکوس، با استفاده از جریان متناوب و نه جریان مستقیم انجام می شود. این به طور اساسی ویژگی های دستگاه را تغییر می دهد ، زیرا در مقایسه با یک ماشه متقارن ، مدار مولتی ویبراتور حالت های تعادل پایداری ندارد که بتواند برای مدت طولانی در آن بماند.
در عوض، دو حالت تعادل شبه پایدار وجود دارد که به دلیل آن دستگاه برای مدت زمان کاملاً مشخصی در هر یک از آنها باقی می ماند. هر دوره زمانی توسط فرآیندهای گذرا در مدار تعیین می شود. عملکرد دستگاه شامل تغییر مداوم در این حالت ها است که با ظاهر شدن ولتاژی در خروجی بسیار شبیه به یک مستطیل شکل است.
اساساً یک مولتی ویبراتور متقارن است تقویت کننده دو مرحله ایو مدار به گونه ای ساخته شده است که خروجی مرحله اول به ورودی مرحله دوم متصل می شود. در نتیجه پس از اعمال برق به مدار، مطمئن می شود که یکی از آنها باز و دیگری در حالت بسته است.
بیایید فرض کنیم ترانزیستور VT1 باز است و در حالت اشباع با جریان عبوری از مقاومت R3 است. ترانزیستور VT2 همانطور که در بالا ذکر شد بسته است. اکنون فرآیندهایی در مدار مربوط به شارژ مجدد خازن های C1 و C2 رخ می دهد. در ابتدا خازن C2 به طور کامل دشارژ می شود و به دنبال اشباع VT1، به تدریج از طریق مقاومت R4 شارژ می شود.
از آنجایی که خازن C2 اتصال کلکتور-امیتر ترانزیستور VT2 را از طریق اتصال امیتر ترانزیستور VT1 دور می زند، نرخ شارژ آن نرخ تغییر ولتاژ در کلکتور VT2 را تعیین می کند. پس از شارژ C2، ترانزیستور VT2 بسته می شود. مدت زمان این فرآیند (مدت افزایش ولتاژ کلکتور) را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد:
t1a = 2.3 * R1 * C1
همچنین در عملکرد مدار، فرآیند دوم رخ می دهد که با تخلیه خازن C1 قبلا شارژ شده است. تخلیه آن از طریق ترانزیستور VT1، مقاومت R2 و منبع تغذیه انجام می شود. همانطور که خازن در پایه VT1 تخلیه می شود، یک پتانسیل مثبت ظاهر می شود و شروع به باز شدن می کند. این فرآیندپس از پایان می یابد تخلیه کامل C1. مدت زمان این فرآیند (نبض) برابر است با:
t2a = 0.7 * R2 * C1
پس از زمان t2a، ترانزیستور VT1 خاموش می شود و ترانزیستور VT2 در حالت اشباع قرار می گیرد. پس از این، روند طبق یک الگوی مشابه تکرار می شود و مدت زمان فواصل فرآیندهای زیر نیز با استفاده از فرمول ها قابل محاسبه است:
t1b = 2.3 * R4 * C2 و t2b = 0.7 * R3 * C2
برای تعیین فرکانس نوسان یک مولتی ویبراتور، عبارت زیر معتبر است:
f = 1/ (t2a+t2b)
اسیلوسکوپ USB قابل حمل 2 کاناله 40 مگاهرتز ....
مولتی ویبراتور ساده ترین مولد پالس است که در حالت خود نوسانی کار می کند، یعنی زمانی که ولتاژ به مدار اعمال می شود، شروع به تولید پالس می کند.
ساده ترین نمودار در شکل زیر نشان داده شده است:
مدار مولتی ویبراتور با ترانزیستور
علاوه بر این، ظرفیت خازن های C1، C2 همیشه تا حد امکان یکسان انتخاب می شوند و مقدار نامی مقاومت های پایه R2، R3 باید بالاتر از کلکتورها باشد. این یک شرط مهم برای عملکرد صحیح MV است.
چگونه یک مولتی ویبراتور مبتنی بر ترانزیستور کار می کند بنابراین: هنگامی که برق روشن می شود، خازن های C1 و C2 شروع به شارژ می کنند؟
اولین خازن در زنجیره R1-C1-transition BE بدنه دوم.
ظرفیت دوم در امتداد مدار R4 - C2 - انتقال BE اولین ترانزیستور - محفظه شارژ می شود.
از آنجایی که یک جریان پایه روی ترانزیستورها وجود دارد، تقریباً باز می شوند. اما از آنجایی که دو ترانزیستور یکسان وجود ندارد، یکی از آنها کمی زودتر از همکار خود باز می شود.
بیایید فرض کنیم که اولین ترانزیستور ما زودتر باز می شود. وقتی باز می شود، ظرفیت C1 را تخلیه می کند. علاوه بر این، در قطبیت معکوس تخلیه می شود و ترانزیستور دوم را می بندد. اما اولین مورد فقط برای لحظه ای در حالت باز است تا زمانی که خازن C2 تا سطح ولتاژ تغذیه شارژ شود. در پایان فرآیند شارژ C2، Q1 قفل می شود.
اما در این زمان C1 تقریبا تخلیه شده است. این بدان معنی است که جریانی از آن عبور می کند و ترانزیستور دوم را باز می کند که خازن C2 را تخلیه می کند و تا زمانی که خازن اول شارژ شود باز می ماند. و به همین ترتیب سیکلی به چرخه دیگر تا زمانی که برق مدار را قطع کنیم.
همانطور که به راحتی قابل مشاهده است، زمان سوئیچینگ در اینجا با درجه ظرفیت خازن ها تعیین می شود. به هر حال، مقاومت مقاومت های اصلی R1، R3 نیز عامل خاصی را در اینجا ایجاد می کند.
بیایید به حالت اولیه بازگردیم، زمانی که اولین ترانزیستور باز است. در این لحظه، ظرفیت C1 نه تنها زمان تخلیه را خواهد داشت، بلکه در امتداد مدار R2-C1-کلکتور-امیتر Q1 باز شروع به شارژ شدن با قطبیت معکوس می کند.
اما مقاومت R2 بسیار زیاد است و C1 زمان لازم برای شارژ تا سطح منبع تغذیه را ندارد، اما زمانی که Q1 قفل شود، از طریق زنجیره پایه Q2 تخلیه می شود و به باز شدن سریعتر آن کمک می کند. همین مقاومت باعث افزایش زمان شارژ اولین خازن C1 نیز می شود. اما مقاومت های کلکتور R1، R4 یک بار هستند و تاثیر زیادی در فرکانس تولید پالس ندارند.
به عنوان یک مقدمه عملی، من پیشنهاد می کنم مونتاژ شود، در همان مقاله طراحی با سه ترانزیستور نیز مورد بحث قرار گرفته است.
مدار مولتی ویبراتور با استفاده از ترانزیستور در طراحی فلاشر سال نو
بیایید به عملکرد یک مولتی ویبراتور نامتقارن با استفاده از دو ترانزیستور با استفاده از مثال یک مدار رادیویی آماتور خانگی ساده که صدای یک توپ فلزی در حال پرش را تولید می کند، نگاه کنیم. مدار به شرح زیر عمل می کند: با تخلیه ظرفیت C1، حجم ضربات کاهش می یابد. مدت زمان کلی صدا به مقدار C1 بستگی دارد و خازن C2 مدت زمان مکث ها را تعیین می کند. ترانزیستورها می توانند کاملاً از هر نوع p-n-p باشند.
دو نوع میکرو مولتی ویبراتور خانگی وجود دارد - خود نوسانی (GG) و آماده به کار (AG).
خود نوسانی یک توالی تناوبی از پالس های مستطیلی ایجاد می کند. مدت زمان و دوره تکرار آنها با پارامترهای عناصر خارجی مقاومت و ظرفیت یا سطح ولتاژ کنترل تنظیم می شود.
برای مثال، ریزمدارهای داخلی MVهای خود نوسانی هستند 530GG1، K531GG1، KM555GG2بیشتر اطلاعات دقیقشما آنها و بسیاری دیگر را در Yakubovsky S.V دیجیتال و آنالوگ خواهید یافت مدارهای مجتمعیا آی سی ها و آنالوگ های خارجی آنها. فهرست راهنما در 12 جلد با ویرایش نفدوف
برای MV های منتظر، مدت زمان پالس تولید شده نیز با ویژگی های اجزای رادیویی متصل تنظیم می شود و دوره تکرار پالس با دوره تکرار پالس های ماشه ای که به ورودی جداگانه می رسند تنظیم می شود.
مثال ها: K155AG1شامل یک مولتی ویبراتور آماده به کار است که پالس های مستطیلی منفرد را با پایداری خوب تولید می کند. 133AG3، K155AG3، 533AG3، KM555AG3، KR1533AG3شامل دو MV آماده به کار است که پالس های ولتاژ تک مستطیلی را با پایداری خوب تولید می کند. 533AG4، KM555AG4دو MV منتظر که تک پالس های ولتاژ مستطیلی را تولید می کنند.
اغلب در تمرینات رادیویی آماتور آنها ریزمدارهای تخصصی را ترجیح نمی دهند، بلکه آن را با استفاده از مونتاژ می کنند عناصر منطقی.
ساده ترین مدار مولتی ویبراتور با استفاده از گیت های NAND در شکل زیر نشان داده شده است. دو حالت دارد: در یک حالت DD1.1 قفل و DD1.2 باز است و در حالت دیگر همه چیز برعکس است.
به عنوان مثال، اگر DD1.1 بسته است، DD1.2 باز است، سپس ظرفیت C2 توسط جریان خروجی DD1.1 که از مقاومت R2 عبور می کند شارژ می شود. ولتاژ در ورودی DD1.2 مثبت است. DD1.2 را باز نگه می دارد. با شارژ شدن خازن C2، جریان شارژ کاهش می یابد و ولتاژ دو طرف R2 کاهش می یابد. در لحظه رسیدن به سطح آستانه، DD1.2 شروع به بسته شدن می کند و پتانسیل خروجی آن افزایش می یابد. افزایش این ولتاژ از طریق C1 به خروجی DD1.1 منتقل می شود، دومی باز می شود و روند معکوس ایجاد می شود و با قفل شدن کامل DD1.2 و باز کردن قفل DD1.1 پایان می یابد - انتقال دستگاه به حالت ناپایدار دوم. . اکنون C1 از طریق R1 و مقاومت خروجی جزء ریز مدار DD1.2 و C2 از طریق DD1.1 شارژ می شود. بنابراین، ما یک فرآیند معمولی خود نوسانی را مشاهده می کنیم.
یکی دیگر از مدارهای سادهکه با استفاده از عناصر منطقی قابل مونتاژ است، یک مولد پالس مستطیلی است. علاوه بر این، چنین ژنراتوری در حالت خود تولید مانند یک ترانزیستوری کار می کند. شکل زیر یک ژنراتور ساخته شده بر روی یک میکرومجموعه داخلی دیجیتال منطقی K155LA3 را نشان می دهد
مدار مولتی ویبراتور در K155LA3
یک مثال عملی از چنین پیاده سازی را می توان در صفحه الکترونیک در طراحی دستگاه تماس یافت.
یک مثال عملی از اجرای عملیات MV منتظر بر روی یک ماشه در طراحی یک کلید روشنایی نوری با استفاده از اشعه IR در نظر گرفته شده است.
ال ای دی ها روی برد مولتی ویبراتور نصب می شوند
فلاشر LED - مولتی ویبراتور متقارن کاربرد مدار مولتی ویبراتور متقارن بسیار گسترده است. عناصر مدارهای مولتی ویبراتور را می توان در فناوری رایانه، رادیو اندازه گیری و تجهیزات پزشکی.
مجموعه قطعات مونتاژ فلاشر ال ای دی در لینک زیر قابل خرید می باشد http://ali.pub/2bk9qh . اگر می خواهید به طور جدی لحیم کاری را تمرین کنید طرح های سادهاستاد توصیه می کند یک مجموعه 9 تایی را خریداری کنید که تا حد زیادی در هزینه حمل و نقل شما صرفه جویی می کند. اینم لینک خرید http://ali.pub/2bkb42 . استاد تمام مجموعه ها را جمع کرد و شروع به کار کردند. موفقیت و رشد مهارت در لحیم کاری.
در این مقاله در مورد مولتی ویبراتور، نحوه عملکرد آن، نحوه اتصال بار به مولتی ویبراتور و محاسبه مولتی ویبراتور متقارن ترانزیستوری صحبت خواهیم کرد.
مولتی ویبراتوریک مولد پالس مستطیلی ساده است که در حالت خود نوسان ساز عمل می کند. برای کار با آن فقط به برق از باتری یا منبع تغذیه دیگر نیاز دارید. بیایید ساده ترین مولتی ویبراتور متقارن را با استفاده از ترانزیستور در نظر بگیریم. نمودار آن در شکل نشان داده شده است. مولتی ویبراتور بسته به عملکردهای لازم انجام شده می تواند پیچیده تر باشد، اما تمام عناصر ارائه شده در شکل اجباری هستند، بدون آنها مولتی ویبراتور کار نخواهد کرد.
عملکرد یک مولتی ویبراتور متقارن بر اساس فرآیندهای شارژ-تخلیه خازن ها است که همراه با مقاومت ها مدارهای RC را تشکیل می دهند.
قبلاً در مورد نحوه کار مدارهای RC در مقاله خود در مورد خازن نوشتم که می توانید آن را در وب سایت من بخوانید. در اینترنت، اگر مطالبی در مورد یک مولتی ویبراتور متقارن پیدا کنید، به طور مختصر و نه قابل فهم ارائه می شود. این شرایط به آماتورهای رادیویی تازه کار اجازه نمی دهد چیزی را بفهمند، بلکه فقط به مهندسان باتجربه الکترونیک کمک می کند چیزی را به خاطر بسپارند. به درخواست یکی از بازدیدکنندگان سایتم تصمیم گرفتم این شکاف را برطرف کنم.
مولتی ویبراتور چگونه کار می کند؟
در لحظه اولیه منبع تغذیه، خازن های C1 و C2 تخلیه می شوند، بنابراین مقاومت جریان آنها کم است. مقاومت کم خازن ها منجر به باز شدن "سریع" ترانزیستورها ناشی از جریان جریان می شود:
— VT2 در طول مسیر (به رنگ قرمز نشان داده شده است): «+ منبع تغذیه > مقاومت R1 > مقاومت کم C1 تخلیه شده > اتصال پایه-امیتر VT2 > — منبع تغذیه»؛
— VT1 در طول مسیر (به رنگ آبی نشان داده شده است): «+ منبع تغذیه > مقاومت R4 > مقاومت کم C2 تخلیه شده > اتصال بیس-امیتر VT1 > — منبع تغذیه».
این حالت "ناپایدار" عملکرد مولتی ویبراتور است. مدت زمان بسیار کوتاهی دوام می آورد که فقط با سرعت ترانزیستورها مشخص می شود. و هیچ دو ترانزیستوری وجود ندارد که از نظر پارامترها کاملاً یکسان باشند. هر ترانزیستوری که سریعتر باز شود، باز می‌ماند - "برنده". بیایید فرض کنیم که در نمودار ما معلوم می شود که VT2 است. سپس از طریق مقاومت کم خازن تخلیه شده C2 و مقاومت کم اتصال کلکتور-امیتر VT2، پایه ترانزیستور VT1 به امیتر VT1 اتصال کوتاه می شود. در نتیجه، ترانزیستور VT1 مجبور به بسته شدن می شود - "شکست می خورد".
از آنجایی که ترانزیستور VT1 بسته است، شارژ سریع خازن C1 در طول مسیر اتفاق می‌افتد: «+ منبع تغذیه > مقاومت R1 > مقاومت کم C1 تخلیه‌شده > اتصال بیس-امیتر VT2 > — منبع تغذیه». این شارژ تقریباً تا ولتاژ منبع تغذیه رخ می دهد.
در همان زمان، خازن C2 با جریانی با قطبیت معکوس در طول مسیر شارژ می شود: «+ منبع تغذیه > مقاومت R3 > مقاومت کم C2 تخلیه شده > اتصال جمع کننده-امیتر VT2 > — منبع تغذیه». مدت زمان شارژ با درجه بندی R3 و C2 تعیین می شود. آنها زمانی را تعیین می کنند که VT1 در حالت بسته است.
هنگامی که خازن C2 به ولتاژی تقریباً برابر با ولتاژ 0.7-1.0 ولت شارژ می شود، مقاومت آن افزایش می یابد و ترانزیستور VT1 با ولتاژ اعمال شده در طول مسیر باز می شود: «+ منبع تغذیه > مقاومت R3 > اتصال پایه-امیتر VT1 > - منبع تغذیه.» در این حالت، ولتاژ خازن شارژ شده C1، از طریق اتصال باز کلکتور-امیتر VT1، به پیوند امیتر-پایه ترانزیستور VT2 با قطبیت معکوس اعمال خواهد شد. در نتیجه، VT2 بسته می‌شود و جریانی که قبلاً از اتصال باز کلکتور-امیتر VT2 عبور می‌کرده، از مدار عبور می‌کند: «+ منبع تغذیه > مقاومت R4 > مقاومت کم C2 > اتصال بیس-امیتر VT1 > — منبع تغذیه. ” این مدار به سرعت خازن C2 را شارژ می کند. از این لحظه، حالت خود تولیدی "وضعیت پایدار" آغاز می شود.
عملکرد یک مولتی ویبراتور متقارن در حالت تولید "حالت پایدار".
نیم سیکل اول کار (نوسان) مولتی ویبراتور شروع می شود.
وقتی ترانزیستور VT1 باز و VT2 بسته است، همانطور که نوشتم، خازن C2 به سرعت (از ولتاژ 0.7 ... 1.0 ولت یک قطبی تا ولتاژ منبع تغذیه با قطب مخالف) در طول مدار شارژ می شود. : "+ منبع تغذیه > مقاومت R4 > مقاومت کم C2 > اتصال بیس-امیتر VT1 > - منبع تغذیه." علاوه بر این، خازن C1 به آرامی شارژ می شود (از ولتاژ منبع تغذیه یک قطبی تا ولتاژ 0.7 ... 1.0 ولت قطب مخالف) در طول مدار: "+ منبع تغذیه > مقاومت R2 > صفحه سمت راست C1 > صفحه سمت چپ C1 > اتصال جمع کننده - امیتر ترانزیستور VT1 > - - منبع تغذیه.
هنگامی که در نتیجه شارژ مجدد C1، ولتاژ پایه VT2 به مقدار 0.6 + ولت نسبت به امیتر VT2 برسد، ترانزیستور باز می شود. بنابراین، ولتاژ خازن شارژ شده C2، از طریق اتصال باز کلکتور-امیتر VT2، به پیوند امیتر-پایه ترانزیستور VT1 با قطبیت معکوس اعمال خواهد شد. VT1 بسته می شود.
نیمه چرخه دوم کار (نوسان) مولتی ویبراتور شروع می شود.
هنگامی که ترانزیستور VT2 باز و VT1 بسته است، خازن C1 به سرعت شارژ می شود (از ولتاژ 0.7 ... 1.0 ولت یک قطبی تا ولتاژ منبع تغذیه با قطب مخالف) در طول مدار: "+ منبع تغذیه > مقاومت R1 > مقاومت کم C1 > اتصال امیتر پایه VT2 > - منبع تغذیه. علاوه بر این، خازن C2 به آرامی شارژ می شود (از ولتاژ منبع تغذیه یک قطبی تا ولتاژ 0.7 ... 1.0 ولت قطب مخالف) در طول مدار: "صفحه سمت راست C2 > اتصال کلکتور-امیتر ترانزیستور VT2 > - منبع تغذیه > + منبع تغذیه > مقاومت R3 > صفحه سمت چپ C2". هنگامی که ولتاژ پایه VT1 به +0.6 ولت نسبت به امیتر VT1 رسید، ترانزیستور باز می شود. بنابراین، ولتاژ خازن شارژ شده C1، از طریق اتصال باز کلکتور-امیتر VT1، به پیوند امیتر-پایه ترانزیستور VT2 با قطبیت معکوس اعمال خواهد شد. VT2 بسته می شود. در این مرحله، نیم چرخه دوم نوسان مولتی ویبراتور به پایان می رسد و نیم چرخه اول دوباره شروع می شود.
این روند تا زمانی تکرار می شود که مولتی ویبراتور از منبع تغذیه جدا شود.
روش های اتصال بار به مولتی ویبراتور متقارن
پالس های مستطیلی از دو نقطه مولتی ویبراتور متقارن حذف می شوند- کلکتورهای ترانزیستور هنگامی که یک پتانسیل "بالا" در یک کلکتور وجود دارد، در کلکتور دیگر یک پتانسیل "کم" وجود دارد (آن وجود ندارد) و بالعکس - وقتی پتانسیل "کم" در یک خروجی وجود دارد، آنگاه یک پتانسیل "کم" وجود دارد. پتانسیل "بالا" از سوی دیگر. این به وضوح در نمودار زمان زیر نشان داده شده است.
بار مولتی ویبراتور باید به صورت موازی با یکی از مقاومت های کلکتور متصل شود، اما در هیچ موردی به موازات اتصال ترانزیستور کلکتور-امیتر نیست. شما نمی توانید ترانزیستور را با بار دور بزنید. اگر این شرط برآورده نشود، حداقل مدت زمان پالس ها تغییر می کند و در حداکثر مولتی ویبراتور کار نخواهد کرد. شکل زیر نحوه صحیح اتصال بار و عدم انجام آن را نشان می دهد.
برای اینکه بار روی خود مولتی ویبراتور تأثیر نگذارد، باید مقاومت ورودی کافی داشته باشد. برای این منظور معمولاً از مراحل ترانزیستور بافر استفاده می شود.
مثال نشان می دهد اتصال یک سر دینامیکی با امپدانس کم به یک مولتی ویبراتور. یک مقاومت اضافی مقاومت ورودی مرحله بافر را افزایش می دهد و در نتیجه تأثیر مرحله بافر بر ترانزیستور مولتی ویبراتور را از بین می برد. مقدار آن نباید کمتر از 10 برابر مقدار مقاومت کلکتور باشد. اتصال دو ترانزیستور در یک مدار "ترانزیستور مرکب" به طور قابل توجهی جریان خروجی را افزایش می دهد. در این صورت صحیح است که مدار بیس-امیتر مرحله بافر موازی با مقاومت کلکتور مولتی ویبراتور وصل شود و موازی با اتصال کلکتور-امیتر ترانزیستور مولتی ویبراتور نباشد.
برای اتصال سر دینامیکی با امپدانس بالا به مولتی ویبراتورمرحله بافر مورد نیاز نیست. سر به جای یکی از مقاومت های کلکتور متصل می شود. تنها شرطی که باید رعایت شود این است که جریان عبوری از هد دینامیکی از حداکثر جریان کلکتور ترانزیستور تجاوز نکند.
اگر می خواهید LED های معمولی را به مولتی ویبراتور وصل کنید- برای ایجاد "چراغ چشمک زن"، پس آبشارهای بافر برای این کار لازم نیست. آنها را می توان به صورت سری با مقاومت های کلکتور متصل کرد. این به این دلیل است که جریان LED کم است و افت ولتاژ در آن در حین کار بیش از یک ولت نیست. بنابراین هیچ تاثیری در عملکرد مولتی ویبراتور ندارند. درست است، این در مورد LED های فوق روشن صدق نمی کند، که برای آنها جریان عملیاتی بالاتر است و افت ولتاژ می تواند از 3.5 تا 10 ولت باشد. اما در این مورد، یک راه خروج وجود دارد - ولتاژ تغذیه را افزایش دهید و از ترانزیستورهای با قدرت بالا استفاده کنید و جریان کلکتور کافی را فراهم کنید.
لطفا توجه داشته باشید که خازن های اکسیدی (الکترولیتی) با نقاط مثبت خود به کلکتورهای ترانزیستور متصل می شوند. این به این دلیل است که در پایه های ترانزیستورهای دوقطبی ولتاژ نسبت به امیتر از 0.7 ولت بالاتر نمی رود و در مورد ما امیترها منهای منبع تغذیه هستند. اما در کلکتورهای ترانزیستورها، ولتاژ تقریباً از صفر به ولتاژ منبع تغذیه تغییر می کند. خازن های اکسیدی در صورت اتصال با قطب معکوس قادر به انجام عملکرد خود نیستند. به طور طبیعی، اگر از ترانزیستورهای ساختار متفاوتی استفاده می کنید (نه N-P-N، اما ساختارهای P-N-P، علاوه بر تغییر قطبیت منبع تغذیه، لازم است LED ها را با کاتدهای آنها "در مدار" و خازن ها را با نقاط مثبت خود به سمت پایه های ترانزیستور بچرخانید.
حالا بیایید بفهمیم چه پارامترهایی از عناصر مولتی ویبراتور، جریان های خروجی و فرکانس تولید مولتی ویبراتور را تعیین می کند؟
مقادیر مقاومت های کلکتور چه تاثیری دارد؟ من در برخی از مقالات متوسط اینترنتی دیده ام که مقادیر مقاومت های کلکتور به طور قابل توجهی بر فرکانس مولتی ویبراتور تأثیر نمی گذارد. همه اینها بی معنی است! اگر مولتی ویبراتور به درستی محاسبه شود، انحراف بیش از پنج برابر مقادیر این مقاومت ها از مقدار محاسبه شده، فرکانس مولتی ویبراتور را تغییر نمی دهد. نکته اصلی این است که مقاومت آنها کمتر از مقاومت های پایه است، زیرا مقاومت های کلکتور شارژ سریع خازن ها را فراهم می کنند. اما از طرف دیگر، مقادیر مقاومت های کلکتوری، اصلی ترین مقادیر برای محاسبه توان مصرفی از منبع تغذیه هستند که مقدار آنها نباید از توان ترانزیستورها بیشتر شود. اگر به آن نگاه کنید، اگر به درستی متصل شوند، یکنواخت هستند توان خروجیمولتی ویبراتور اثر مستقیم ندارد. اما مدت زمان بین سوئیچینگ ها (فرکانس مولتی ویبراتور) توسط شارژ مجدد "آهسته" خازن ها تعیین می شود. زمان شارژ با درجه بندی مدارهای RC - مقاومت ها و خازن های پایه (R2C1 و R3C2) تعیین می شود.
مولتی ویبراتور، اگرچه متقارن نامیده می شود، اما فقط به مدار ساخت آن اشاره دارد و می تواند پالس های خروجی متقارن و نامتقارن را در مدت زمان تولید کند. مدت زمان پالس (سطح بالا) در کلکتور VT1 با درجه بندی R3 و C2 و مدت زمان پالس (سطح بالا) در کلکتور VT2 با درجه بندی R2 و C1 تعیین می شود.
مدت زمان شارژ مجدد خازن ها با یک فرمول ساده تعیین می شود که در آن تاو- مدت زمان پالس بر حسب ثانیه، آر- مقاومت مقاومت بر حسب اهم، با– ظرفیت خازن در فاراد:
بنابراین، اگر قبلاً آنچه در این مقاله چند پاراگراف قبل نوشته شده را فراموش نکرده اید:
اگر برابری باشد R2=R3و C1=C2، در خروجی های مولتی ویبراتور یک "پیچان" وجود خواهد داشت - پالس های مستطیلی با مدت زمان مکث بین پالس ها که در شکل مشاهده می کنید.
دوره کامل نوسان مولتی ویبراتور است تیبرابر مجموع مدت زمان نبض و مکث:
فرکانس نوسان اف(هرتز) مربوط به دوره تی(ثانیه) از طریق نسبت:
به عنوان یک قاعده، اگر محاسباتی از مدارهای رادیویی در اینترنت وجود داشته باشد، آنها ناچیز هستند. از همین رو بیایید با استفاده از مثال، عناصر یک مولتی ویبراتور متقارن را محاسبه کنیم .
مانند هر مرحله ترانزیستور، محاسبه باید از انتها - خروجی انجام شود. و در خروجی یک مرحله بافر داریم، سپس مقاومت های کلکتوری وجود دارد. مقاومت های کلکتور R1 و R4 عملکرد بارگذاری ترانزیستورها را انجام می دهند. مقاومت های کلکتور هیچ تاثیری بر فرکانس تولید ندارند. آنها بر اساس پارامترهای ترانزیستورهای انتخاب شده محاسبه می شوند. بنابراین، ابتدا مقاومت های کلکتور، سپس مقاومت های پایه، سپس خازن ها و سپس مرحله بافر را محاسبه می کنیم.
روش و مثال محاسبه مولتی ویبراتور متقارن ترانزیستوری
اطلاعات اولیه:
ولتاژ تغذیه Ui.p. = 12 ولت.
فرکانس مولتی ویبراتور مورد نیاز F = 0.2 هرتز (T = 5 ثانیه)، و مدت زمان پالس برابر است با 1 (یک ثانیه.
یک لامپ رشته ای خودرو به عنوان بار استفاده می شود. 12 ولت، 15 وات.
همانطور که حدس زدید، ما یک "چراغ چشمک زن" را محاسبه می کنیم که هر پنج ثانیه یک بار چشمک می زند و مدت زمان درخشش 1 ثانیه خواهد بود.
انتخاب ترانزیستور برای مولتی ویبراتور به عنوان مثال، ما رایج ترین ترانزیستورها را در زمان شوروی داریم KT315G.
برای آنها: Pmax=150mW; Imax=150 میلی آمپر; h21> 50.
ترانزیستورها برای مرحله بافر بر اساس جریان بار انتخاب می شوند.
برای اینکه نمودار را دو بار به تصویر نکشید، قبلاً مقادیر عناصر روی نمودار را امضا کرده ام. محاسبه آنها در تصمیم بیشتر آمده است.
راه حل:
1. اول از همه، باید بدانید که کارکردن ترانزیستور در جریان های بالا در حالت سوئیچینگ برای خود ترانزیستور ایمن تر از عملکرد در حالت تقویت است. بنابراین، نیازی به محاسبه توان برای حالت گذار در لحظات عبور سیگنال متناوب از نقطه عملیاتی "B" حالت استاتیک ترانزیستور نیست - انتقال از حالت باز به حالت بسته و برگشت. . برای مدارهای پالسی ساخته شده بر روی ترانزیستورهای دوقطبی، توان معمولاً برای ترانزیستورها در حالت باز محاسبه می شود.
ابتدا حداکثر اتلاف توان ترانزیستورها را تعیین می کنیم که باید مقداری 20 درصد کمتر (ضریب 0.8) از حداکثر توان ترانزیستور که در کتاب مرجع ذکر شده است باشد. اما چرا باید مولتی ویبراتور را به چارچوب سفت و سخت جریان های بالا هدایت کنیم؟ و حتی با افزایش قدرت، مصرف انرژی از منبع برق زیاد خواهد بود، اما سود کمی خواهد داشت. بنابراین، با تعیین حداکثر قدرتاتلاف ترانزیستورها را 3 برابر کاهش دهید. کاهش بیشتر در اتلاف توان نامطلوب است زیرا عملکرد یک مولتی ویبراتور مبتنی بر ترانزیستورهای دوقطبی در حالت جریان کم یک پدیده "ناپایدار" است. اگر منبع تغذیه نه تنها برای مولتی ویبراتور استفاده شود، یا کاملاً پایدار نباشد، فرکانس مولتی ویبراتور نیز "شناور" خواهد شد.
ما حداکثر اتلاف توان را تعیین می کنیم: Pdis.max = 0.8 * Pmax = 0.8 * 150 mW = 120 mW
ما توان تلف شده نامی را تعیین می کنیم: Pdis.nom. = 120/3 = 40mW
2. جریان کلکتور را در حالت باز تعیین کنید: Ik0 = Pdis.nom. / Ui.p. = 40mW / 12V = 3.3mA
بیایید آن را به عنوان حداکثر جریان کلکتور در نظر بگیریم.
3. بیایید مقدار مقاومت و قدرت بار کلکتور را پیدا کنیم: Rk.total = Ui.p./Ik0 = 12V/3.3mA = 3.6 kOhm
ما مقاومت هایی را از محدوده اسمی موجود انتخاب می کنیم که تا حد امکان نزدیک به 3.6 کیلو اهم هستند. سری اسمی مقاومت ها دارای مقدار اسمی 3.6 کیلو اهم است، بنابراین ابتدا مقدار مقاومت های کلکتور R1 و R4 مولتی ویبراتور را محاسبه می کنیم: Rk = R1 = R4 = 3.6 کیلو اهم.
قدرت مقاومت های کلکتور R1 و R4 برابر است با اتلاف توان نامی ترانزیستورهای Pras.nom. = 40 میلی وات ما از مقاومت هایی با توان بیش از Pras.nom مشخص شده استفاده می کنیم. - نوع MLT-0.125.
4. اجازه دهید به محاسبه مقاومت های اصلی R2 و R3 برویم. رتبه بندی آنها بر اساس بهره ترانزیستورهای h21 تعیین می شود. در عین حال، برای عملکرد قابل اعتماد مولتی ویبراتور، مقدار مقاومت باید در محدوده: 5 برابر بیشتر از مقاومت مقاومت های کلکتور و کمتر از محصول Rк * h21 باشد Rmin = 3.6 * 5 = 18 کیلو اهم و Rmax = 3.6 * 50 = 180 کیلو اهم
بنابراین، مقادیر مقاومت Rb (R2 و R3) می تواند در محدوده 18 ... 180 کیلو اهم باشد. ابتدا مقدار متوسط = 100 کیلو اهم را انتخاب کنید. اما نهایی نیست، زیرا باید فرکانس مورد نیاز مولتی ویبراتور را ارائه دهیم و همانطور که قبلاً نوشتم فرکانس مولتی ویبراتور مستقیماً به مقاومت های پایه R2 و R3 و همچنین به ظرفیت خازن ها بستگی دارد.
5- ظرفیت خازن های C1 و C2 را محاسبه کنید و در صورت لزوم مقادیر R2 و R3 را مجدداً محاسبه کنید..
مقادیر ظرفیت خازن C1 و مقاومت مقاومت R2 مدت زمان پالس خروجی در کلکتور VT2 را تعیین می کند. در طول این تکانه است که لامپ ما باید روشن شود. و در این شرایط مدت زمان پالس روی 1 ثانیه تنظیم شد.
بیایید ظرفیت خازن را تعیین کنیم: C1 = 1 ثانیه / 100 کیلو اهم = 10 µF
یک خازن با ظرفیت 10 μF در محدوده اسمی گنجانده شده است، بنابراین برای ما مناسب است.
مقادیر ظرفیت خازن C2 و مقاومت مقاومت R3 مدت زمان پالس خروجی در کلکتور VT1 را تعیین می کند. در طول این پالس است که در کلکتور VT2 "مکث" وجود دارد و لامپ ما نباید روشن شود. و در شرایط یک دوره کامل 5 ثانیه با مدت زمان پالس 1 ثانیه مشخص شد. بنابراین، مدت مکث 5 ثانیه - 1 ثانیه = 4 ثانیه است.
با تغییر فرمول مدت زمان شارژ، ما بیایید ظرفیت خازن را تعیین کنیم: C2 = 4 ثانیه / 100 کیلو اهم = 40 µF
خازن با ظرفیت 40 µF در محدوده نامی گنجانده نشده است، بنابراین برای ما مناسب نیست و ما خازن با ظرفیت 47 µF را تا حد امکان به آن نزدیک خواهیم کرد. اما همانطور که می دانید، زمان "مکث" نیز تغییر خواهد کرد. برای جلوگیری از این اتفاق، ما بیایید مقاومت مقاومت R3 را دوباره محاسبه کنیمبر اساس مدت زمان مکث و ظرفیت خازن C2: R3 = 4 ثانیه / 47 uF = 85 کیلو اهم
با توجه به سری اسمی، نزدیکترین مقدار مقاومت مقاومت 82 کیلو اهم است.
بنابراین، مقادیر عناصر مولتی ویبراتور را دریافت کردیم:
R1 = 3.6 کیلو اهم، R2 = 100 کیلو اهم، R3 = 82 کیلو اهم، R4 = 3.6 کیلو اهم، C1 = 10 µF، C2 = 47 µF.
6. مقدار مقاومت R5 مرحله بافر را محاسبه کنید.
برای از بین بردن تأثیر روی مولتی ویبراتور، مقاومت مقاومت محدود کننده اضافی R5 حداقل 2 برابر بیشتر از مقاومت مقاومت کلکتور R4 (و در برخی موارد بیشتر) انتخاب می شود. مقاومت آن، همراه با مقاومت اتصالات پایه امیتر VT3 و VT4، در این حالت بر پارامترهای مولتی ویبراتور تأثیر نمی گذارد.
R5 = R4 * 2 = 3.6 * 2 = 7.2 کیلو اهم
با توجه به سری اسمی، نزدیکترین مقاومت 7.5 کیلو اهم است.
با مقدار مقاومت R5 = 7.5 کیلو اهم، جریان کنترل مرحله بافر برابر خواهد بود:
آیکنترل = (Ui.p. - Ube) / R5 = (12v - 1.2v) / 7.5 کیلو اهم = 1.44 میلی آمپر
علاوه بر این، همانطور که قبلاً نوشتم، رتبه بار کلکتور ترانزیستورهای مولتی ویبراتور بر فرکانس آن تأثیر نمی گذارد، بنابراین اگر چنین مقاومتی ندارید، می توانید آن را با یک رتبه "بسته" دیگر (5 ... 9 کیلو اهم) جایگزین کنید. ). بهتر است این در جهت کاهش باشد تا در مرحله بافر افتی در جریان کنترل ایجاد نشود. اما به خاطر داشته باشید که مقاومت اضافی یک بار اضافی برای ترانزیستور VT2 مولتی ویبراتور است، بنابراین جریانی که از این مقاومت می گذرد به جریان مقاومت کلکتور R4 اضافه می شود و باری برای ترانزیستور VT2 است: Itotal = Ik + Icontrol. = 3.3mA + 1.44mA = 4.74mA
کل بار روی کلکتور ترانزیستور VT2 در محدوده نرمال است. اگر از حداکثر جریان کلکتور مشخص شده در کتاب مرجع بیشتر شود و در ضریب 0.8 ضرب شود، مقاومت R4 را افزایش دهید تا جریان بار به اندازه کافی کاهش یابد، یا از ترانزیستور قوی تر استفاده کنید.
7. ما باید به لامپ جریان دهیم In = Рн / Ui.p. = 15 وات / 12 ولت = 1.25 آمپر
اما جریان کنترل مرحله بافر 1.44 میلی آمپر است. جریان مولتی ویبراتور باید با مقداری برابر با نسبت افزایش یابد:
در / آیکنترل = 1.25A / 0.00144A = 870 بار.
چگونه انجامش بدهیم؟ برای افزایش قابل توجه جریان خروجیاز آبشارهای ترانزیستور ساخته شده بر اساس مدار "ترانزیستور مرکب" استفاده کنید. ترانزیستور اول معمولاً کم مصرف است (ما از KT361G استفاده خواهیم کرد)، بالاترین بهره را دارد، و دومی باید جریان بار کافی را ارائه دهد (اجازه دهید KT814B را که کمتر رایج نیست را در نظر بگیریم). سپس ضرایب انتقال آنها h21 ضرب می شود. بنابراین، برای ترانزیستور KT361G h21>50، و برای ترانزیستور KT814B h21=40. و ضریب انتقال کلی این ترانزیستورهای متصل مطابق مدار "ترانزیستور مرکب": h21 = 50 * 40 = 2000. این رقم بیشتر از 870 است، بنابراین این ترانزیستورها برای کنترل یک لامپ کاملاً کافی هستند.
خب، همین!
