Всё о симметричном мультивибраторе

Всё о симметричном мультивибраторе

Симметричный мультивибратор — схема, которая встречалась практически каждому начинающему радиолюбителю. С одной стороны, схема очень проста. С другой, необходимо хорошо разбираться в принципах работы мультивибратора, потому что эта схема даёт основу многим другим электронным узлам: формирователям импульса, триггерам, делителям частоты и т.д.

3. Задания на экспериментальные исследования и методика их выполнения

Для того чтобы максимально приблизить время моделирования схемы к реальному времени необходимо произвести соответствующие установки в настройке программы моделирования MultiSim 9. Пример таких установок показан на рисунке 3.1.

Рис. 3.1 — Пример задания Time Step

Для этого необходимо через команду Simulate активизировать окно задания интерактивной установки параметров моделирования Interactive Simulation Setting, нажать в открывшемся окне клавишу More и установить в дополнительном нижнем окне значение параметра Initial time step (TSTEP) значение 0,01 Sec.

Частота мультивибратора

Длительность одной из двух частей периода равна

Длительность периода из двух частей равна:

Существуют три типа мультивибраторов в зависимости от режима работы:

• нестабильный, автоколебательный или астабильный: устройство непрерывно генерирует колебания и самопроизвольно переходит из одного состояния в другое. При этом не обязателен внешний сигнал синхронизации, если не требуется захват частоты колебаний;
• моностабильный: одно из состояний является стабильным, но другое состояние неустойчиво (переходное). Мультивибратор на некоторое время, определяемое параметрами его компонентов, переходит в неустойчивое состояние под действием запускающего импульса. Затем возвращается в устойчивое состояния до прихода очередного запускающего импульса. Такие мультивибраторы используются для формирования импульса с фиксированной длительностью, не зависящей от длительности запускающего импульса. Такой тип мультивибраторов иногда, в литературе, называют одновибраторы или ждущие мультивибраторы.
• бистабильный: мультивибратор устойчив в любом из двух состояний и может быть переключён из одного состояния в другое подачей внешних импульсов. Такие устройства называют бистабильными триггерами, и такие триггеры иногда, не совсем корректно, называют «мультивибраторы», так как двусмысленно.

Отнесение мультивибратора к классу автогенераторов оправдано лишь при автоколебательном режиме его работы. В ждущем режиме мультивибратор вырабатывает импульсы только тогда, когда на его вход поступают синхронизирующие сигналы.

Режим синхронизации отличается от автоколебательного тем, что в этом режиме с помощью внешнего управляющего (синхронизирующего) колебания удаётся подстроить частоту колебаний автоколебательного мультивибратора под частоту синхронизирующего сигнала или сделать кратной ей (режим «захвата частоты») для автоколебательных мультивибраторов.

Мультивибратор Шмитта [ править ]

Иногда мультивибраторами называют триггеры Шмитта — электронные схемы не являющиеся по сути мультивибраторами, а компараторами с гистерезисом.

Симметричный мультивибратор [ править ]

Симметричным мультивибратор называют при попарном равенстве сопротивлений резисторов R1 и R4, R2 и R3, ёмкостей конденсаторов C1 и C2, а также параметров транзисторов Q1 и Q2.

Симметричный мультивибратор генерирует прямоугольные колебания («меандр») со скважностью 2, то есть прямоугольный сигнал у которого длительность импульса и длительность паузы одинаковы.

Симметричный мультивибратор по «классической» схеме (см. рисунок 5) широко используется для учебных и демонстрационных целей в качестве простейшего по устройству генератора электрических колебаний. Принцип работы этой схемы легко понять, а также эта схема удобна тем, что не требует для своей реализации громоздких и неудобных катушек индуктивности и трансформаторов.

Ждущие мультивибраторы [ править ]

Моностабильный мультивибратор [ править ]

Разновидность ждущего мультивибратора, имеющего одно стабильное состояние и одно неустойчивое. При поступлении запускающего импульса одностабильный мультивибратор (одновибратор) переключается в неустойчивое состояние на время , причём это время не зависит от длительности запускающего импульса (для схемы на рисунке 2), а затем возвращается в устойчивое состояние.

Одновибраторы применяются для преобразования формы импульсов в расширителях импульсов [1] [2] .

Бистабильный мультивибратор [ править ]

Бистабильный мультивибратор — разновидность ждущего мультивибратора, который имеет два стабильных (устойчивых) состояния, характеризующихся разными уровнями напряжения на выходе. Как правило, эти устройства переключаются из состояние в состояние сигналами, поданными на разные входы, как показано на рисунке. В этом случае бистабильный мультивибратор представляет собой триггер RS-типа. В некоторых схемах для переключения используется один вход, на который для переключения подаются импульсы различной либо одной полярности, при переключении состояний импульсами одной полярности на одном входе такие устройства называют «триггерами со счётным входом».

Бистабильный мультивибратор, кроме выполнения функции триггера, применяется также для построения генераторов, синхронизированных внешним сигналом. Такой тип бистабильных мультивибраторов характеризуется минимальным временем пребывания в каждом из состояний или минимальным периодом колебаний. Изменение состояния мультивибратора возможно только по прошествии определенного времени с момента последнего переключения (так называемое «мёртвое время переключения») и происходит в момент поступления фронта синхронизирующего сигнала.

Мультивибратор на операционном усилителе [ править ]

Принципиально можно построить автоколебательный мультивибратор на инвертирующем компараторе с гистерезисом, охваченном отрицательной обратной связью. Пример такой структуры с использованием операционного усилителя (ОУ) приведён на рис. 4.

Делитель напряжения из пары резисторов R4, включенных в цепь обратной положительной связи переводят ОУ в режим компаратора с гистерезисом по инвертирующему входу, к которому подключена интегрирующая цепочка R2, C1. При переключении компаратора из состояние в состояние происходит изменение тока в интегрирующей цепочке и конденсатор начинает перезаряжаться в другую сторону до достижения другого порога компарации, и переключения полярности напряжения на выходе ОУ. В этой схеме ОУ выполняет сразу несколько функций: источника напряжений разряда и заряда конденсатора, компаратора и выходного ключа.

Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки

Справочная информация

Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:

• Диагностика
• Определение неисправности
• Выбор метода ремонта
• Поиск запчастей
• Устранение дефекта
• Настройка

Неисправности

Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида — стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:

• не включается
• не корректно работает какой-то узел (блок)
• периодически (иногда) что-то происходит

О прошивках

Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.

На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.

Схемы аппаратуры

Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:

(запросы) (хранилище) (запросы) (запросы)

Справочники

На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).

Marking (маркировка) — обозначение на электронных компонентах

Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.

Package (корпус) — вид корпуса электронного компонента

При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:

• DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
• SOT-89 — пластковый корпус для поверхностного монтажа
• SOT-23 — миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
• TO-220 — тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
• SOP (SOIC, SO) — миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
• TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
• BGA (Ball Grid Array) — корпус для монтажа выводов на шарики из припоя

Краткие сокращения

При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:

Частые вопросы

После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.

Кто отвечает в форуме на вопросы ?

Ответ в тему Применение IGBT-транзисторов как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.

Как найти нужную информацию по форуму ?

Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.

По каким еще маркам можно спросить ?

По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам — LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.

Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?

При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям — схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.

Полезные ссылки

Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.

• 19 Ноя 2015

Применить IGBT-транзисторы — это не сам придумал, была такая рекомендация. Если можно использовать
транзисторы типа КТ814, КТ816 или что-то подобное — это было бы, наверное, даже лучше (и, уж точно, дешевле).

Добавлено 19-11-2015 17:10

А на логике собрать схему низкие частоты (от 0 Гц до 100 Гц) якобы не позволяют — так сказал спец.

• 19 Ноя 2015

Ну если этот спец закончил Россиийский радиотехнический вуз, тогда да! Импасебал, как говорится. А для всех остальных, кто с потаенными азами электроники в вузах не знакомился, эта задача вполне себе реализуемая.

Идея примерно следующая.

Дело в том, что симметричный мультивибратор действительно будет генерировать импульсы ровные и красивые при правильном подборе емкостей и резисторов, но регулировать частоту его при сохранении неизменной скважности импульсов в 50% сложно. Поэтому всегда и везде поступают так: Генерируют импульсы с частотой в два или в четыре раза выше положенной и неважно какой они скважности. Затем частоту делят на 2 или на 4 и получают то, что надо. При этом изменение частоты никак не влияет на скважность.

Схему можно слепить на чем угодно: В качестве генератора ЛЮБУЮ логическую микросхему с парой или больше инверторов. В качестве делителя частоты что нибудь типа К155 / 555 ТМ2

Вот первое, что попалось из практических схем: ссылка скрыта от публикации
Управление транзисторами и вообще выбор мощных транзисторов зависит от тока, напряжения и прочих особенностей применения схемы.

Но только Вам следует определиться с Т.З. (техзаданием) потому, что указанные Вами 25N120 и затем КТ814, КТ816 немного (во многие разы!) отличаются как по максимально возможному коммутируемому току, так и по напряжению! Это примерно такая же разница, как между велосипедом и баллистической ракетой во всех отношениях!

В общем следует сначала определиться по параметрам коммутируемого напряжения, тока, особенностях нагрузки, частоте, скважности импульсов, перекрытия или мертвой зоны, и т.д. Затем выбрать подходящие транзисторы или может быть другой способ коммутации и управляющей схемы, а уже потом сопрягать "попугая с крокодилом"!

Наиболее распространенная схема этого класса генераторов, в данном случае его частоту можно плавно менять в небольших пределах с помощью резистора R3. Примерные данные схемы для некоторых частот.

2. RС — генератор

При приведенных на схеме данных деталей частота колебаний около 5 Гц.

Сопротивления R1, R2, R3 и емкости конденсаторов C1, С2, СЗ должны быть одинаковыми.

3,4. Две схемы простых генераторов

В них частота сигнала определяется RC-цепями: в первой схеме (3) на выходе довольно низкая частота: несколько Гц или доли Гц.

Во второй схеме выходная частота лежит в пределах звукового диапазона.

5. Блокинг — генератор

Частоту выходного сигнала можно регулировать, изменяя сопротивление R1 или емкость конденсатора С1. На основе этого генератора возможно изготовить простейший электромузыкальный инструмент или индикатор сопротивления.

Если вместо сопротивления R1 поместить электроды в некоторый объем воды, то частоты выходного сигнала будет меняться в зависимости от глубины погружения электродов, или ее солености.

В качестве Тр1 можно взять БТК (трансформатор от кадровой развертки) от любого ЭЛТ телевизора. Выходное сопротивление такого генератора очень велико, его нужно подключать к каскаду с большим входным сопротивлением.

6. Генератор прерывистых колебаний

Состоит фактически из двух генераторов, один из которых управляет работой другого.

Первый генератор на транзисторе Т3 собран по трехточечной схеме с индуктивной обратной связью, его частота около 200—500 Гц. В качестве Тр1 можно включить обмотку (500—1000 витков с отводом от середины) любого низкочастотного трансформатора, например от советского карманного радиоприемника.

Второй генератор собран на транзисторах Т1, Т2 — стандартный мультивибратор, он управляет работой генератора на ТЗ, и таким образом схема дает импульсы звукового сигнала (Бип-бип-бип. ).

При изготовлении данных конструкций можно использовать любые маломощные транзисторы, транзисторы с p-n-p структурой можно заменить на n-p-n, тогда необходимо сменить полярность подключения источника питания и полярность подключения электролитических конденсаторов, а также диода в схеме (1).

radiohlam.ru

Barbarian инженер, читатель
Сообщения: 221 Зарегистрирован: 06 мар 2012, 21:54

мигалка

• Цитата

Сообщение Barbarian » 18 июн 2012, 21:27

Добрый вечер!
Есть такая потребность(ну очень надо), надо сделать «мигалку».
Идея такая: надо чтобы светодиоды раз 60(+- 10) в минуту мигали в нагрузке всего 3 вата(поэтому реле автомобильное от поворотников не подходит, там минимальная нагрузка 21 ватт). Как сделать а? Есть идеи? Может PIC12F629 поставить? Он 3-4 вата потянет? Или можно как-то попроще?

Питание 12вольт(такие светодиоды), нагрузка все светодиоды где-то 3 ватта.

БАРС модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
Сообщения: 2012 Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25 Откуда: СССР, г. Москва

Re: мигалка

• Цитата

Сообщение БАРС » 18 июн 2012, 21:50

Barbarian инженер, читатель
Сообщения: 221 Зарегистрирован: 06 мар 2012, 21:54

Re: мигалка

• Цитата

Сообщение Barbarian » 18 июн 2012, 22:03

Barbarian инженер, читатель
Сообщения: 221 Зарегистрирован: 06 мар 2012, 21:54

Re: мигалка

• Цитата

Сообщение Barbarian » 18 июн 2012, 22:18

БАРС модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
Сообщения: 2012 Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25 Откуда: СССР, г. Москва

Re: мигалка

• Цитата

Сообщение БАРС » 18 июн 2012, 22:41

Этой схеме лет 25 Не знаю, возможно ли достать германиевые транзисторы серии «МП» в продаже, в твоём районе. Короче, схема работать будет, но элементная база устаревшая.