Մենյու
տունՍտեղնաշարեր

Մուլտիվիբրատորի միացման սկզբունքը դաշտային տրանզիստորների վրա. MOSFET՝ պարզ դիզայն։ FET գեներատորներ

միացման դիագրամհզոր տրանզիստորային մուլտիվիբրատոր՝ կառավարմամբ, կառուցված KT972, KT973 տրանզիստորների վրա: Շատ ռադիոսիրողներ սկսեցին իրենց ստեղծագործական ճանապարհորդությունը՝ հավաքելով պարզ ուղիղ ուժեղացման ռադիոներ, պարզ աուդիո ուժային ուժեղացուցիչներ և հավաքելով պարզ մուլտիվիբրատորներ, որոնք բաղկացած են զույգ տրանզիստորներից, երկու կամ չորս ռեզիստորներից և երկու կոնդենսատորներից:

Ավանդական սիմետրիկ մուլտիվիբրատորն ունի մի շարք թերություններ, այդ թվում՝ համեմատաբար բարձր ելքային դիմադրություն, երկար իմպուլսային եզրեր, մատակարարման սահմանափակ լարում և ցածր արդյունավետություն ցածր դիմադրողական բեռի վրա աշխատելիս:

միացման դիագրամ

Նկ. 1. ցույց է տալիս կառավարվող սիմետրիկ երկփուլ մուլտիվիբրատորի դիագրամ, որն աշխատում է աուդիո հաճախականությունների վրա, որի բեռը միացված է կամրջային միացման միջոցով, բեռը կներառվի մուլտիվիբրատորի թեւերից մեկում:

Բացի այդ, բեռի վրա կիրառվում է «իրական» լարում փոփոխական հոսանք, ինչը զգալիորեն բարելավում է որպես բեռ միացված դինամիկ գլխի աշխատանքային պայմանները - չկա դիֆուզորի ներքևման կամ ելուստի ազդեցություն (կախված բարձրախոսի բևեռականությունից): Մուլտիվիբրատորը միացնելիս կամ անջատելիս նույնպես կտտոցներ չկան:

Բրինձ. 1. KT972, KT973 տրանզիստորների հիման վրա հզոր մուլտիվիբրատորի սխեմատիկ դիագրամ:

Սիմետրիկ երկփուլ մուլտիվիբրատորը բաղկացած է երկու հրում ձգվող թևերից, որոնց վրա լարումը փոխվում է. ցածր մակարդակդեպի բարձր: Ենթադրենք, որ երբ հոսանքը միացված է, առաջինը բացվում է կոմպոզիտային տրանզիստոր VT2:

Այնուհետև VT1, VT2 տրանզիստորների կոլեկտորների տերմինալներում լարումը մոտ կլինի զրոյին (VT1 բաց է, VT2-ը փակ է) կոմպոզիտային p-p-pտրանզիստոր VT5, որը կբացվի: Մոտավորապես 8 Վ լարում կկիրառվի բեռի վրա մուլտիվիբրատորի մատակարարման 9 Վ լարման դեպքում: C2, C4 կոնդենսատորների վերալիցքավորմամբ մուլտիվիբրատորը կանցնի. VT1, VT6 կբացվի, VT2, VT5 կփակվի:

Նույն լարումը կկիրառվի բեռի վրա, բայց հակառակ բևեռականությամբ: Մուլտիվիբրատորի անջատման հաճախականությունը կախված է C2, C4 կոնդենսատորների հզորությունից և, ավելի փոքր չափով, թյունինգային ռեզիստորի կարգավորվող դիմադրության R7-ից: 9 Վ սնուցման լարման դեպքում հաճախականությունը կարող է կարգավորվել 1,4-ից մինչև 1,5 կՀց:

Երբ R7 դիմադրությունը նվազում է պայմանական արժեքից ցածր, ձայնային հաճախականությունների առաջացումը խախտում է: Հարկ է նշել, որ մուլտիվիբրատորը գործարկելուց հետո կարող է աշխատել առանց R5, R11 ռեզիստորների: Մուլտիվիբրատորի ելքի վրա լարման ձևը մոտ է ուղղանկյունի:

R6, R8 ռեզիստորները և VD1, VD2 դիոդները պաշտպանում են VT2, VT6 տրանզիստորների էմիտերային հանգույցները խզումից, ինչը հատկապես կարևոր է, երբ մուլտիվիբրատորի մատակարարման լարումը 10 Վ-ից ավելի է: R1, R13 ռեզիստորները անհրաժեշտ են կայուն արտադրության համար, դրանց բացակայության դեպքում մուլտիվիբրատորը կարող է «սուլալ»: VD3 դիոդը պաշտպանում է հզոր տրանզիստորները սնուցման լարման հակադարձումից, եթե այն բացակայում է, և եթե սնուցումը բավարար է, երբ լարումը հակադարձվում է, տրանզիստորների ներկառուցված պաշտպանիչ դիոդները կարող են վնասվել:

Ընդլայնել ֆունկցիոնալությունըայս մուլտիվիբրատորի այն հնարավորություն ունի միացնել/անջատել, երբ հսկիչ մուտքի վրա կիրառվում է դրական բևեռականության լարում: Եթե ​​կառավարման մուտքը որևէ տեղ միացված չէ կամ դրա վրա լարումը 0,5 Վ-ից ոչ ավելի է, VТЗ, VT4 տրանզիստորները փակ են, մուլտիվիբրատորը աշխատում է:

Երբ լարումը կիրառվում է հսկիչ մուտքի վրա բարձր մակարդակ, օրինակ, TTLSH-ի ելքից: CMOS միկրոսխեմաներ, էլեկտրական կամ ոչ էլեկտրական մեծությունների սենսոր, օրինակ, խոնավության սենսոր, տրանզիստորներ VTZ, VT4 բացվում են, մուլտիվիբրատորը դանդաղում է: Այս վիճակում մուլտիվիբրատորը սպառում է 200 µA-ից պակաս հոսանք՝ բացառելով R2, R3, R9-ի հոսանքը:

Մանրամասներ և տեղադրում

Մուլտիվիբրատորը կարող է տեղադրվել 70 * 50 մմ չափսերով տպագիր տպատախտակի վրա, որի ուրվագիծը ներկայացված է նկ. 2 Ֆիքսված ռեզիստորները կարող են օգտագործվել ցանկացած փոքր: Հարմարվողական ռեզիստոր RP1-63M, SP4-1 կամ նմանատիպ ներմուծված: Օքսիդային կոնդենսատորներ K50-29, K50-35 կամ անալոգներ Կոնդենսատորներ C2, C4 - K73-9, K73-17, K73-24 կամ ցանկացած փոքր ֆիլմի կոնդենսատորներ:

Բրինձ. 2. Տպագիր տպատախտակտրանզիստորների վրա հզոր մուլտիվիբրատորի միացման համար:

KD522A դիոդները կարող են փոխարինվել KD503-ով: KD521. D223 ցանկացած տառային ինդեքսով կամ ներմուծված 1N914, 1N4148: KD226A և KD243A դիոդների փոխարեն հարմար է KD226, KD257, KD258, 1 N5401 ... 1 N5407 շարքերից որևէ մեկը:

Կոմպոզիտային KT972A տրանզիստորները կարող են փոխարինվել այս շարքից որևէ մեկով կամ KT8131 շարքից, իսկ KT973-ի փոխարեն KT973, KT8130 շարքից որևէ մեկը: Անհրաժեշտության դեպքում հզոր տրանզիստորները տեղադրվում են փոքր ջերմատախտակների վրա: Նման տրանզիստորների բացակայության դեպքում դրանք կարող են փոխարինվել Դարլինգթոնի սխեմայի համաձայն միացված երկու տրանզիստորների անալոգներով, Նկ. 3. Ցածր հզորության փոխարեն p-p-p տրանզիստորներ KT315G-ը կհամապատասխանի KT312, KT315, KT342, KT3102, KT645, SS9014 և նմանատիպ սերիաներից որևէ մեկին:

Բրինձ. 3. KT972, KT973 տրանզիստորների համարժեք փոխարինման սխեմատիկ դիագրամ:

Այս մուլտիվիբրատորի ծանրաբեռնվածությունը կարող է լինել դինամիկ գլուխ, հեռախոսային պարկուճ, պիեզոկերամիկական ձայնային արտանետիչ, զարկերակային բարձրացնող / իջնող տրանսֆորմատոր:

8 օհմ ոլորման դիմադրություն ունեցող վարորդ օգտագործելիս պետք է տեղյակ լինել, որ 9 Վ սնուցման լարման դեպքում բեռին կմատակարարվի 8 վտ փոփոխական հոսանք: Հետևաբար, երկու ... չորս վտ հզորությամբ դինամիկ գլուխը կարող է վնասվել 1 ... 2 րոպե աշխատելուց հետո:

Հիմնադրում

Մուլտիվիբրատորի գործառնական հաճախականության վրա էականորեն ազդում է բեռնվածքի հզորությունը և մատակարարման լարումը: Օրինակ, երբ մատակարարման լարումը փոխվում է 5-ից մինչև 15 Վ, հաճախականությունը փոխվում է 2850-ից մինչև 1200 Հց, երբ աշխատում է մուլտիվիբրատորի վրա 56 ohms ոլորման դիմադրություն ունեցող հեռախոսային պարկուճի տեսքով բեռի համար: Ցածր սնուցման լարումների շրջանում ավելի էական է աշխատանքային հաճախականության փոփոխությունը

Ընտրելով R5, R11, R6, R8 ռեզիստորների դիմադրությունները, դուք կարող եք սահմանել իմպուլսների ձևը, որպեսզի լինի գրեթե խիստ ուղղանկյուն, երբ մուլտիվիբրատորը գործում է որոշակի միացված բեռով տվյալ մատակարարման լարման դեպքում:

Այս մուլտիվիբրատորը կարող է օգտագործվել տարբեր ազդանշանային սարքերում, ձայնային ազդանշանային սարքերում, երբ հոսանքի աղբյուրի փոքր հասանելի լարման դեպքում պահանջվում է զգալի հզորություն ստանալ ձայնային արտանետիչում: Բացի այդ, հարմար է այն օգտագործել ցածր լարման բարձր լարման փոխարկիչներում, այդ թվում՝ 50 Հց լուսավորության ցանցի ցածր հաճախականությամբ աշխատող փոխարկիչներում։

Butov A. L. RK-2010-04.

Այս հոդվածում մենք կխոսենք մուլտիվիբրատորի մասին, ինչպես է այն աշխատում, ինչպես միացնել բեռը մուլտիվիբրատորին և տրանզիստորի սիմետրիկ մուլտիվիբրատորի հաշվարկը:

մուլտիվիբրատորպարզ գեներատոր է ուղղանկյուն իմպուլսներ, որն աշխատում է ավտոգեներատոր ռեժիմում։ Գործելու համար անհրաժեշտ է միայն մարտկոցի էներգիա կամ էներգիայի այլ աղբյուր: Դիտարկենք ամենապարզ սիմետրիկ տրանզիստորային մուլտիվիբրատորը: Դրա սխեման ներկայացված է նկարում: Մուլտիվիբրատորը կարող է բարդանալ՝ կախված կատարվող պահանջվող գործառույթներից, սակայն նկարում ներկայացված բոլոր տարրերը պարտադիր են, առանց դրանց մուլտիվիբրատորը չի աշխատի։

Սիմետրիկ մուլտիվիբրատորի աշխատանքը հիմնված է կոնդենսատորների լիցքաթափման գործընթացների վրա, որոնք ռեզիստորների հետ միասին կազմում են RC շղթաներ։

Ես գրել եմ այն ​​մասին, թե ինչպես են աշխատում RC շղթաները ավելի վաղ իմ «Կոնդենսատոր» հոդվածում, որը կարող եք կարդալ իմ կայքում: Համացանցում եթե նյութ եք գտնում սիմետրիկ մուլտիվիբրատորի մասին, ապա այն ներկայացվում է համառոտ և ոչ հասկանալի։ Այս հանգամանքը թույլ չի տալիս սկսնակ ռադիոսիրողներին ինչ-որ բան հասկանալ, այլ միայն օգնում է փորձառու էլեկտրոնային ինժեներին ինչ-որ բան հիշել։ Իմ կայքի այցելուներից մեկի խնդրանքով ես որոշեցի վերացնել այս բացը:

Ինչպե՞ս է աշխատում մուլտիվիբրատորը:

Սնուցման սկզբնական պահին C1 և C2 կոնդենսատորները լիցքաթափվում են, ուստի նրանց ընթացիկ դիմադրությունը փոքր է: Կոնդենսատորների ցածր դիմադրությունը հանգեցնում է նրան, որ առկա է տրանզիստորների «արագ» բացում, որը պայմանավորված է հոսանքի հոսքով.

- VT2 ճանապարհին (ցուցադրված է կարմիր).

- VT1 ճանապարհին (ցույց է տրված կապույտ).

Սա մուլտիվիբրատորի աշխատանքի «անկայուն» ռեժիմն է։ Այն տեւում է շատ կարճ ժամանակ, որը որոշվում է միայն տրանզիստորների արագությամբ: Եվ երկու բացարձակապես նույնական տրանզիստորներ գոյություն չունեն: Որ տրանզիստորն ավելի արագ է բացվում, այդ մեկը կմնա բաց՝ «հաղթողը»։ Ենթադրենք, որ մեր դիագրամում այն ​​VT2 է։ Այնուհետև, լիցքաթափված C2 կոնդենսատորի ցածր դիմադրության և VT2 կոլեկտոր-արտադրիչ հանգույցի ցածր դիմադրության միջոցով, VT1 տրանզիստորի հիմքը կփակվի էմիտեր VT1-ի վրա: Արդյունքում, VT1 տրանզիստորը ստիպված կլինի փակել՝ «պարտվել»:

Քանի որ VT1 տրանզիստորը փակ է, կա C1 կոնդենսատորի «արագ» լիցքավորում ճանապարհի երկայնքով. «+ էներգիայի աղբյուր> ռեզիստոր R1> լիցքաթափված C1-ի ցածր դիմադրություն> բազային-արտադրող հանգույց VT2> - էներգիայի աղբյուր»: Այս լիցքը տեղի է ունենում գրեթե մինչև սնուցման լարման:

Միևնույն ժամանակ, C2 կոնդենսատորը լիցքավորվում է ուղու երկայնքով հակադարձ բևեռականության հոսանքով. «+ էներգիայի աղբյուր> ռեզիստոր R3> լիցքաթափված C2-ի ցածր դիմադրություն> կոլեկտոր-արտադրիչ հանգույց VT2> - էներգիայի աղբյուր»: Լիցքավորման տևողությունը որոշվում է R3 և C2 արժեքներով: Նրանք որոշում են այն ժամանակը, երբ VT1-ը գտնվում է փակ վիճակում:

Երբ C2 կոնդենսատորը լիցքավորվում է մոտավորապես 0,7-1,0 վոլտ լարման հավասար լարման, նրա դիմադրությունը կբարձրանա, և VT1 տրանզիստորը կբացվի ճանապարհի երկայնքով կիրառվող լարման միջոցով. VT1> - էներգիայի աղբյուր»: Այս դեպքում լիցքավորված կոնդենսատոր C1-ի լարումը VT1 բաց կոլեկտոր-էմիտրիչ հանգույցի միջոցով կկիրառվի հակադարձ բևեռականությամբ տրանզիստորի էմիտեր-բազային հանգույցի վրա: Արդյունքում, VT2-ը կփակվի, և հոսանքը, որը նախկինում անցել է բաց կոլեկտոր-էմիտրիչ VT2 հանգույցով, կանցնի շղթայի միջով. . Այս միացումն արագ կվերալիցքավորի C2 կոնդենսատորը: Այս պահից սկսվում է ավտոգեներացիայի «կայուն» ռեժիմը։

Սիմետրիկ մուլտիվիբրատորի շահագործումը «կայուն» սերնդի ռեժիմում

Սկսվում է մուլտիվիբրատորի աշխատանքի առաջին կիսաշրջանը (տատանումը):

VT1 տրանզիստորով բաց և VT2 փակ, ինչպես հենց նոր գրեցի, C2 կոնդենսատորը արագ լիցքավորվում է (0,7 ... 1,0 վոլտ մեկ բևեռականության լարումից մինչև հակառակ բևեռականության էլեկտրամատակարարման լարումը) շղթայի երկայնքով. մատակարարում> ռեզիստոր R4> ցածր դիմադրություն C2> բազա-էմիտեր հանգույց VT1> - էլեկտրամատակարարում: Բացի այդ, C1 կոնդենսատորը դանդաղորեն լիցքավորվում է (մեկ բևեռականության սնուցման լարումից մինչև 0,7 ... 1,0 վոլտ հակառակ բևեռականության լարում) շղթայի երկայնքով. > ձախ թիթեղ C1 > տրանզիստորի VT1 կոլեկտոր- էմիտրի միացում> - սնուցման աղբյուր»:

Երբ C1-ի գերլիցքավորման արդյունքում VT2-ի հիմքում լարումը հասնում է +0,6 վոլտ արժեքի՝ համեմատած VT2-ի թողարկողի հետ, տրանզիստորը կբացվի: Հետևաբար, լիցքավորված C2 կոնդենսատորի լարումը, բաց կոլեկտոր-էմիտեր VT2 հանգույցի միջոցով, կկիրառվի հակադարձ բևեռականությամբ տրանզիստորի VT1 էմիտեր-բազային հանգույցի վրա: VT1-ը կփակվի:

Սկսվում է մուլտիվիբրատորի աշխատանքի երկրորդ կես ցիկլը (տատանումը):

Երբ VT2 տրանզիստորը բաց է, իսկ VT1-ը փակ, C1 կոնդենսատորը արագ լիցքավորվում է (0,7 ... 1,0 վոլտ մեկ բևեռականության լարումից մինչև հակառակ բևեռականության էլեկտրամատակարարման լարումը) շղթայի երկայնքով. ռեզիստոր R1> ցածր դիմադրություն C1> բազային- արտանետիչ հանգույց VT2> - էլեկտրամատակարարում»: Բացի այդ, շղթայի երկայնքով տեղի է ունենում C2 կոնդենսատորի դանդաղ լիցքավորում (մեկ բևեռականության սնուցման լարումից մինչև հակառակ բևեռականության 0,7 ... 1,0 վոլտ լարում). VT2 տրանզիստորի էմիտերային միացում> - սնուցման աղբյուր> + աղբյուրի հզորություն> ռեզիստոր R3> ձախ ափսե C2: Երբ VT1-ի հիմքում լարումը հասնում է +0,6 վոլտ VT1-ի արտանետողի համեմատ, տրանզիստորը կբացվի: Հետևաբար, լիցքավորված C1 կոնդենսատորի լարումը, բաց կոլեկտոր-արտադրիչ VT1 հանգույցի միջոցով, կկիրառվի հակադարձ բևեռականությամբ տրանզիստորի էմիտեր-բազային հանգույցի վրա: VT2-ը կփակվի: Սրա վրա ավարտվում է մուլտիվիբրատորի տատանումների երկրորդ կիսաշրջանը, և նորից սկսվում է առաջին կիսաշրջանը։

Գործընթացը կրկնվում է այնքան ժամանակ, մինչև մուլտիվիբրատորը անջատվի էներգիայի աղբյուրից:

Բեռը սիմետրիկ մուլտիվիբրատորին միացնելու եղանակներ

Ուղղանկյուն իմպուլսները վերցվում են սիմետրիկ մուլտիվիբրատորի երկու կետերից- տրանզիստորների կոլեկտորներ. Երբ մի կոլեկտորի վրա կա «բարձր» պոտենցիալ, ապա մյուս կոլեկտորի վրա կա «ցածր» պոտենցիալ (այն բացակայում է), և հակառակը, երբ մի ելքի վրա կա «ցածր» պոտենցիալ, ապա «բարձր» մյուս կողմից. Սա հստակ երևում է ստորև նշված ժամանակացույցում:

Մուլտիվիբրատորի ծանրաբեռնվածությունը պետք է միացված լինի կոլեկտորային դիմադրություններից մեկին զուգահեռ, բայց ոչ մի դեպքում կոլեկտոր-էմիտեր տրանզիստորի հանգույցին զուգահեռ: Դուք չեք կարող շեղել տրանզիստորը բեռով: Եթե ​​այս պայմանը չկատարվի, ապա գոնե իմպուլսների տեւողությունը կփոխվի, իսկ առավելագույնը` մուլտիվիբրատորը չի աշխատի։ Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս, թե ինչպես ճիշտ միացնել բեռը և ինչպես դա անել:

Որպեսզի բեռը չազդի բուն մուլտիվիբրատորի վրա, այն պետք է ունենա բավարար մուտքային դիմադրություն: Դրա համար սովորաբար օգտագործվում են բուֆերային տրանզիստորի փուլերը:

Օրինակը ցույց է տալիս միացնելով ցածր դիմադրության դինամիկ գլուխը մուլտիվիբրատորին. Լրացուցիչ ռեզիստորը մեծացնում է բուֆերային փուլի մուտքային դիմադրությունը և դրանով իսկ վերացնում է բուֆերային փուլի ազդեցությունը մուլտիվիբրատոր տրանզիստորի վրա: Դրա արժեքը պետք է լինի կոլեկտորային դիմադրության արժեքից առնվազն 10 անգամ: Երկու տրանզիստորների միացումը «կոմպոզիտային տրանզիստորի» սխեմայով մեծապես մեծացնում է ելքային հոսանքը: Այս դեպքում ճիշտ է բուֆերային փուլի բազա-էմիտեր շղթան միացնել մուլտիվիբրատորի կոլեկտորային ռեզիստորին զուգահեռ, այլ ոչ թե մուլտիվիբրատոր տրանզիստորի կոլեկտոր-էմիտեր միացմանը զուգահեռ։

Բարձր դիմադրողականությամբ դինամիկ գլուխը մուլտիվիբրատորին միացնելու համարբուֆերային փուլը անհրաժեշտ չէ: Գլուխը միացված է կոլեկտորային ռեզիստորներից մեկի փոխարեն: Միակ պայմանը, որը պետք է պահպանվի, այն է, որ դինամիկ գլխով հոսող հոսանքը չպետք է գերազանցի տրանզիստորի կոլեկտորի առավելագույն հոսանքը:

Եթե ​​ցանկանում եք սովորական LED-ները միացնել մուլտիվիբրատորին- թարթիչ պատրաստելու համար, ապա դրա համար բուֆերային կասկադներ չեն պահանջվում: Նրանք կարող են միացվել մի շարք կոլեկտորային ռեզիստորներով: Դա պայմանավորված է նրանով, որ LED-ի հոսանքը փոքր է, և շահագործման ընթացքում դրա վրա լարման անկումը մեկ վոլտից ոչ ավելի է: Հետեւաբար, նրանք որեւէ ազդեցություն չունեն մուլտիվիբրատորի աշխատանքի վրա: Ճիշտ է, դա չի վերաբերում գերպայծառ լուսադիոդներին, որոնցում գործող հոսանքն ավելի բարձր է, և լարման անկումը կարող է լինել 3,5-ից մինչև 10 վոլտ: Բայց այս դեպքում ելք կա՝ ավելացնել մատակարարման լարումը և օգտագործել տրանզիստորներով մեծ ուժապահովելով բավարար կոլեկտորային հոսանք:

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ օքսիդ (էլեկտրոլիտիկ) կոնդենսատորները պլյուսներով միացված են տրանզիստորների կոլեկտորներին: Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ երկբևեռ տրանզիստորների հիմքերի վրա լարումը չի բարձրանում 0,7 վոլտից բարձր արտանետիչի համեմատ, և մեր դեպքում արտանետիչները հզորության մինուս են: Բայց տրանզիստորների կոլեկտորների վրա լարումը փոխվում է գրեթե զրոյից մինչև էներգիայի աղբյուրի լարման: Օքսիդային կոնդենսատորները չեն կարողանում կատարել իրենց գործառույթը, երբ դրանք միացված են հակադարձ բևեռականությամբ: Բնականաբար, եթե դուք օգտագործում եք այլ կառուցվածքի տրանզիստորներ (ոչ թե N-P-N, ա P-N-P կառույցներ), այնուհետև սնուցման աղբյուրի բևեռականությունը փոխելուց բացի, անհրաժեշտ է լուսադիոդները կաթոդներով շրջել «շղթայի վերև», իսկ կոնդենսատորները՝ պլյուսներ տրանզիստորների հիմքերին։

Եկեք հիմա պարզենք մուլտիվիբրատորի տարրերի ո՞ր պարամետրերն են սահմանում մուլտիվիբրատորի ելքային հոսանքները և առաջացման հաճախականությունը:

Որո՞նք են կոլեկտորի դիմադրության արժեքները: Ես տեսել եմ որոշ ոչ կոմպետենտ ինտերնետային հոդվածներում, որ կոլեկտորային դիմադրիչների արժեքները աննշան են, բայց դրանք ազդում են մուլտիվիբրատորի հաճախականության վրա: Այս ամենը կատարյալ անհեթեթություն է։ Մուլտիվիբրատորի ճիշտ հաշվարկով, այս դիմադրիչների արժեքների շեղումը հաշվարկվածից ավելի քան հինգ անգամ չի փոխի մուլտիվիբրատորի հաճախականությունը: Հիմնական բանը այն է, որ դրանց դիմադրությունը պետք է լինի ավելի քիչ, քան բազային դիմադրությունները, քանի որ կոլեկտորային դիմադրությունները ապահովում են կոնդենսատորների արագ լիցքավորում: Բայց մյուս կողմից, կոլեկտորային ռեզիստորների արժեքները հիմնականն են էներգիայի աղբյուրից էներգիայի սպառումը հաշվարկելու համար, որի արժեքը չպետք է գերազանցի տրանզիստորների հզորությունը: Եթե ​​պարզես, ուրեմն ճիշտ կապդրանք նույնիսկ ուղղակիորեն չեն ազդում մուլտիվիբրատորի ելքային հզորության վրա: Բայց միացման միջև տեւողությունը (մուլտիվիբրատորի հաճախականությունը) որոշվում է կոնդենսատորների «դանդաղ» վերալիցքավորմամբ: Վերալիցքավորման ժամանակը որոշվում է RC շղթաների արժեքներով՝ հիմնական ռեզիստորների և կոնդենսատորների (R2C1 և R3C2):

Մուլտիվիբրատորը, թեև այն կոչվում է սիմետրիկ, վերաբերում է միայն դրա կառուցման սխեմային, և այն կարող է արտադրել ինչպես սիմետրիկ, այնպես էլ ոչ սիմետրիկ ելքային իմպուլսներ: VT1 կոլեկտորի վրա զարկերակի (բարձր մակարդակի) տևողությունը որոշվում է R3 և C2 արժեքներով, իսկ VT2 կոլեկտորի վրա զարկերակի (բարձր մակարդակ) տևողությունը որոշվում է R2 և C1 արժեքներով: .

Կոնդենսատորների վերալիցքավորման տեւողությունը որոշվում է պարզ բանաձեւով, որտեղ Տաուզարկերակի տևողությունը վայրկյաններով է, Ռռեզիստորի դիմադրությունն է ohms-ով, ՀԵՏՖարադում կոնդենսատորի հզորությունն է.

Այսպիսով, եթե դեռ չեք մոռացել, թե ինչ է գրվել այս հոդվածում մի քանի պարբերություն առաջ.

Եթե ​​հավասար R2=R3Եվ C1=C2, մուլտիվիբրատորի ելքերում կլինի «մեանդեր»՝ ուղղանկյուն իմպուլսներ, որոնց տևողությունը հավասար է իմպուլսների միջև դադարներին, որոնք տեսնում եք նկարում:

Մուլտիվիբրատորի տատանումների ընդհանուր ժամանակահատվածը կազմում է Տհավասար է զարկերակի և դադարի տևողության գումարին.

Տատանումների հաճախականությունը Ֆ(Հց)՝ կապված ժամանակաշրջանի հետ Տ(վրկ) հարաբերակցության միջոցով.

Որպես կանոն, եթե ինտերնետում ռադիո շղթաների հաշվարկներ կան, դրանք սակավ են։ Ահա թե ինչու մենք օրինակով կհաշվարկենք սիմետրիկ մուլտիվիբրատորի տարրերը .

Ինչպես ցանկացած տրանզիստորային կասկադ, հաշվարկը պետք է կատարվի վերջից՝ ելքից: Իսկ ելքում մենք ունենք բուֆերային փուլ, հետո կան կոլեկտորային դիմադրություններ։ Կոլեկտորային ռեզիստորները R1 և R4 կատարում են տրանզիստորների բեռնման գործառույթը: Կոլեկտորային ռեզիստորները չեն ազդում առաջացման հաճախականության վրա: Նրանք հաշվարկվում են ընտրված տրանզիստորների պարամետրերի հիման վրա: Այսպիսով, մենք նախ հաշվարկում ենք կոլեկտորային դիմադրությունները, ապա բազային դիմադրությունները, ապա կոնդենսատորները, ապա բուֆերային աստիճանը:

Տրանզիստորի սիմետրիկ մուլտիվիբրատորի հաշվարկման կարգը և օրինակը

Նախնական տվյալներ.

Մատակարարման լարումը Ui.p. = 12 Վ.

Պահանջվող մուլտիվիբրատորի հաճախականությունը F = 0,2 Հց (T = 5 վայրկյան), իսկ իմպուլսի տեւողությունը հավասար է 1 (մեկ) վայրկյան.

Որպես բեռ օգտագործվում է ավտոմեքենայի շիկացած լամպ: 12 վոլտ, 15 վտ.

Ինչպես կռահեցիք, մենք կհաշվարկենք թարթիչը, որը կփայլի հինգ վայրկյանը մեկ, իսկ փայլի տեւողությունը կլինի 1 վայրկյան։

Ընտրելով տրանզիստորներ մուլտիվիբրատորի համար: Օրինակ, մենք ունենք խորհրդային տարիներին ամենատարածված տրանզիստորները KT315G.

Նրանց համար: Pmax=150 մՎտ; Իմաքս=150 մԱ; h21>50.

Բուֆերային փուլի տրանզիստորները ընտրվում են բեռի հոսանքի հիման վրա:

Շղթան երկու անգամ չպատկերելու համար ես արդեն ստորագրել եմ գծապատկերի տարրերի արժեքները: Դրանց հաշվարկը տրված է որոշման մեջ ավելի ուշ:

Լուծում:

1. Նախևառաջ անհրաժեշտ է հասկանալ, որ առանցքային ռեժիմում բարձր հոսանքների դեպքում տրանզիստորի աշխատանքը ամենաանվտանգն է հենց տրանզիստորի համար, քան ուժեղացման ռեժիմում աշխատելը: Հետևաբար, կարիք չկա հաշվարկել անցումային վիճակի հզորությունը փոփոխական ազդանշանի անցման պահերին՝ տրանզիստորի ստատիկ ռեժիմի «B» գործառնական կետի միջոցով՝ անցում բաց վիճակից փակ վիճակի։ և հակառակը։ Համար իմպուլսային սխեմաներվրա կառուցված երկբևեռ տրանզիստորներ, սովորաբար հաշվարկում են տրանզիստորների հզորությունը բաց վիճակում։

Նախ, մենք որոշում ենք տրանզիստորների առավելագույն էներգիայի սպառումը, որը պետք է լինի 20 տոկոսով պակաս արժեք (0,8 գործակից), քան տրանզիստորի առավելագույն հզորությունը, որը նշված է տեղեկատու գրքում: Բայց ինչո՞ւ պետք է մուլտիվիբրատորը քշենք բարձր հոսանքների կոշտ շրջանակի մեջ: այո և սկսած ավելացել է հզորությունըէլեկտրամատակարարումից էներգիայի սպառումը մեծ կլինի, իսկ օգուտը՝ փոքր։ Հետևաբար, որոշելով տրանզիստորների առավելագույն էներգիայի սպառումը, մենք այն կնվազեցնենք 3 անգամ: Սպառված հզորության հետագա կրճատումն անցանկալի է, քանի որ ցածր հոսանքի ռեժիմում երկբևեռ տրանզիստորների վրա մուլտիվիբրատորի շահագործումը «անկայուն» երևույթ է: Եթե ​​էլեկտրամատակարարումն օգտագործվում է ոչ միայն մուլտիվիբրատորի համար, կամ այն ​​բավականին կայուն չէ, մուլտիվիբրատորի հաճախականությունը նույնպես «լողանալու է»:

Որոշեք առավելագույն էներգիայի սպառումը. Pras.max = 0.8 * Pmax = 0.8 * 150 mW = 120 mW

Մենք որոշում ենք գնահատված էներգիայի սպառումը. Pras.nom. = 120 / 3 = 40 մՎտ

2. Որոշեք կոլեկտորի հոսանքը բաց վիճակում՝ Ik0 = Pras.nom. / Ui.p. = 40 մՎտ / 12 Վ = 3,3 մԱ

Վերցնենք այն որպես առավելագույն կոլեկտորի հոսանքը:

3. Գտեք կոլեկտորի բեռնվածքի դիմադրության և հզորության արժեքը՝ Rk.total = Ui.p. / Ik0 = 12V / 3.3mA = 3.6 kOhm

Մենք ընտրում ենք ռեզիստորներ, որքան հնարավոր է մոտ 3,6 կՕմ, գոյություն ունեցող անվանական տիրույթում: Դիմադրիչների անվանական շարքում կա 3,6 կՕմ անվանական արժեք, հետևաբար, մենք նախ հաշվի ենք առնում մուլտիվիբրատորի R1 և R4 կոլեկտորային ռեզիստորների արժեքը. Rk \u003d R1 \u003d R4 \u003d 3,6 կՕմ.

R1 և R4 կոլեկտորային ռեզիստորների հզորությունը հավասար է տրանզիստորների անվանական էներգիայի սպառմանը Pras.nom: = 40 մՎտ: Մենք օգտագործում ենք ռեզիստորներ, որոնց հզորությունը գերազանցում է նշված Pras.nom-ը: - MLT-0.125 տեսակ.

4. Անցնենք R2 և R3 հիմնական ռեզիստորների հաշվարկին. Նրանց արժեքը հայտնաբերվում է h21 տրանզիստորների շահույթի հիման վրա: Միևնույն ժամանակ, մուլտիվիբրատորի հուսալի շահագործման համար դիմադրության արժեքը պետք է լինի կոլեկտորային դիմադրության 5 անգամ և պակաս Rk * h21 արտադրանքից: Մեր դեպքում Rmin \u003d 3,6 * 5 \u003d 18 kOhm, և Rmax \u003d 3,6 * 50 \u003d 180 kOhm

Այսպիսով, Rb (R2 և R3) դիմադրության արժեքները կարող են լինել 18...180 կՕմ միջակայքում: Մենք նախապես ընտրում ենք միջին արժեքը = 100 կՕմ: Բայց դա վերջնական չէ, քանի որ մենք պետք է ապահովենք մուլտիվիբրատորի պահանջվող հաճախականությունը, և ինչպես նախկինում գրեցի, մուլտիվիբրատորի հաճախականությունը ուղղակիորեն կախված է R2 և R3 բազային դիմադրություններից, ինչպես նաև կոնդենսատորների հզորությունից:

5. Հաշվարկել C1 և C2 կոնդենսատորների հզորությունները և, անհրաժեշտության դեպքում, վերահաշվարկել R2 և R3 արժեքները.

C1 կոնդենսատորի հզորության և R2 դիմադրության դիմադրության արժեքները որոշում են VT2 կոլեկտորի վրա ելքային իմպուլսի տևողությունը: Այս իմպուլսի գործողության ժամանակ է, որ մեր լամպը պետք է վառվի: Իսկ վիճակում իմպուլսի տեւողությունը սահմանվել է 1 վայրկյան։

որոշել կոնդենսատորի հզորությունը՝ C1 \u003d 1 վրկ / 100 kOhm \u003d 10 uF

10 միկրոֆարադ հզորությամբ կոնդենսատորը հասանելի է անվանական տիրույթում, ուստի այն համապատասխանում է մեզ:

C2 կոնդենսատորի հզորության և R3 ռեզիստորի դիմադրության արժեքները որոշում են VT1 կոլեկտորի վրա ելքային իմպուլսի տևողությունը: Այս իմպուլսի գործողության ժամանակ է, որ VT2 կոլեկտորի վրա «դադար» է գործում և մեր լույսը չպետք է վառվի։ Իսկ պայմանում սահմանվել է 5 վայրկյան ամբողջական շրջան՝ 1 վայրկյան զարկերակային տեւողությամբ։ Հետեւաբար, դադարի տեւողությունը 5 վայրկյան է՝ 1 վայրկյան = 4 վայրկյան։

Վերափոխելով լիցքավորման տևողության բանաձևը՝ մենք որոշել կոնդենսատորի հզորությունը՝ C2 \u003d 4 վրկ / 100 կՕմ \u003d 40 uF

40 uF կոնդենսատորը անվանական շարքում չէ, ուստի այն մեզ չի համապատասխանում, և մենք հնարավորինս մոտ կվերցնենք 47 uF կոնդենսատորը: Բայց ինչպես հասկանում եք, փոխվելու է նաև «դադարի» ժամանակը։ Որպեսզի դա տեղի չունենա, մենք վերահաշվարկել R3 դիմադրության դիմադրությունըելնելով դադարի տևողությունից և C2 կոնդենսատորի հզորությունից. R3 = 4վրկ / 47uF = 85kΩ

Ըստ անվանական շարքի՝ ռեզիստորի դիմադրության մոտակա արժեքը 82 կՕմ է։

Այսպիսով, մենք ստացանք մուլտիվիբրատորի տարրերի արժեքները.

R1 = 3.6 kΩ, R2 = 100 kΩ, R3 = 82 kΩ, R4 = 3.6 kΩ, C1 = 10 uF, C2 = 47 uF.

6. Հաշվե՛ք բուֆերային փուլի R5 ռեզիստորի արժեքը.

Լրացուցիչ սահմանափակող ռեզիստորի R5 դիմադրությունը մուլտիվիբրատորի վրա ազդեցությունը վերացնելու համար ընտրվում է կոլեկտորային ռեզիստորի R4 դիմադրության առնվազն 2 անգամ (և որոշ դեպքերում ավելին): Դրա դիմադրությունը, VT3 և VT4 էմիտեր-բազային հանգույցների դիմադրության հետ միասին, այս դեպքում չի ազդի մուլտիվիբրատորի պարամետրերի վրա:

R5 = R4 * 2 = 3.6 * 2 = 7.2 kΩ

Ըստ անվանական շարքի, մոտակա դիմադրությունը 7,5 կՕմ է:

R5 = 7,5 կՕմ ռեզիստորի արժեքով բուֆերային փուլի հսկողության հոսանքը հավասար կլինի.

Ես նախկին. \u003d (Ui.p. - Ube) / R5 \u003d (12v - 1.2v) / 7.5 կՕմ \u003d 1.44 մԱ

Բացի այդ, ինչպես ես ավելի վաղ գրել էի, մուլտիվիբրատոր տրանզիստորների կոլեկտորային բեռի արժեքը չի ազդում դրա հաճախականության վրա, այնպես որ, եթե այդպիսի դիմադրություն չունեք, ապա այն կարող եք փոխարինել մեկ այլ «մոտ» արժեքով (5 ... 9 կՕմ): Ավելի լավ է սա լինի նվազման ուղղությամբ, որպեսզի բուֆերային փուլում հսկիչ հոսանքի անկում չլինի։ Բայց հիշեք, որ լրացուցիչ ռեզիստորը լրացուցիչ բեռ է մուլտիվիբրատորի VT2 տրանզիստորի վրա, ուստի այս դիմադրության միջով հոսող հոսանքը ավելանում է կոլեկտորային ռեզիստորի R4 հոսանքի հետ և բեռ է VT2 տրանզիստորի համար. Ընդհանուր \u003d Ik + Iupr. = 3,3 մԱ + 1,44 մԱ = 4,74 մԱ

VT2 տրանզիստորի կոլեկտորի ընդհանուր ծանրաբեռնվածությունը նորմալ սահմաններում է: Եթե ​​այն գերազանցում է կոլեկտորի առավելագույն հոսանքը, որը նշված է տեղեկատու գրքում և բազմապատկվում է 0,8 գործակցով, բարձրացրեք դիմադրությունը R4, մինչև բեռի հոսանքը բավականաչափ կրճատվի, կամ օգտագործեք ավելի հզոր տրանզիստոր:

7. Մենք պետք է հոսանք ապահովենք լամպին Ի \u003d Rn / Ui.p. = 15W / 12V = 1,25 Ա

Բայց բուֆերային փուլի կառավարման հոսանքը 1,44 մԱ է: Մուլտիվիբրատորի հոսանքը պետք է ավելացվի հարաբերակցությանը հավասար արժեքով.

In / I նախկին. = 1.25A / 0.00144A = 870 անգամ.

Ինչպե՞ս դա անել: Ելքային հոսանքի զգալի աճի համարօգտագործել տրանզիստորային կասկադներ, որոնք կառուցված են ըստ «կոմպոզիտային տրանզիստորի» սխեմայի: Առաջին տրանզիստորը սովորաբար ցածր էներգիա է (մենք կօգտագործենք KT361G), այն ունի ամենաբարձր շահույթը, իսկ երկրորդը պետք է ապահովի բավարար բեռի հոսանք (վերցնենք ոչ պակաս տարածված KT814B): Այնուհետև նրանց h21 շահումները բազմապատկվում են: Այսպիսով, տրանզիստորի համար KT361G h21> 50, իսկ տրանզիստորի համար KT814B h21=40: Եվ այս տրանզիստորների ընդհանուր փոխանցման գործակիցը, որը միացված է «կոմպոզիտային տրանզիստոր» սխեմայի համաձայն. h21 = 50 * 40 = 2000 թ. Այս ցուցանիշը 870-ից ավելի է, ուստի այս տրանզիստորները բավական են լամպ վարելու համար:

Դե, այսքանը:

Գեներատորը ինքնաշարժային համակարգ է, որն առաջացնում է իմպուլսներ էլեկտրական հոսանք, որում տրանզիստորը կատարում է անջատիչ տարրի դեր։ Սկզբում, գյուտից ի վեր, տրանզիստորը տեղադրվել է որպես ուժեղացնող տարր: Առաջին տրանզիստորի շնորհանդեսը տեղի է ունեցել 1947 թվականին։ Դաշտային ազդեցության տրանզիստորի շնորհանդեսը տեղի ունեցավ մի փոքր ավելի ուշ՝ 1953 թվականին: Իմպուլսային գեներատորներում այն ​​կատարում է անջատիչի դեր, և միայն փոփոխական հոսանքի գեներատորներում է այն գիտակցում իր ուժեղացուցիչ հատկությունները՝ միաժամանակ մասնակցելով դրականի ստեղծմանը: հետադարձ կապ՝ տատանողական գործընթացին աջակցելու համար:

Բաժանման տեսողական նկարազարդում հաճախականության միջակայք

Դասակարգում

Տրանզիստորային գեներատորներն ունեն մի քանի դասակարգում.

  • ելքային ազդանշանի հաճախականության միջակայքով;
  • ըստ ելքային ազդանշանի տեսակի;
  • ըստ գործողության սկզբունքի.

Հաճախականության միջակայքը սուբյեկտիվ արժեք է, սակայն ստանդարտացման համար ընդունված է հաճախականության միջակայքի հետևյալ բաժանումը.

  • 30 Հց-ից 300 կՀց - ցածր հաճախականություն (LF);
  • 300 կՀց-ից մինչև 3 ՄՀց - միջին հաճախականություն (MF);
  • 3 ՄՀց-ից մինչև 300 ՄՀց - բարձր հաճախականություն (HF);
  • 300 ՄՀց-ից բարձր - ծայրահեղ բարձր հաճախականություն (SHF):

Սա ռադիոալիքների ոլորտում հաճախականությունների տիրույթի բաժանումն է։ Կա ձայնային հաճախականությունների տիրույթ (AF)՝ 16 Հց-ից մինչև 22 կՀց: Այսպիսով, ցանկանալով ընդգծել գեներատորի հաճախականության տիրույթը, այն կոչվում է, օրինակ, բարձր հաճախականության կամ ցածր հաճախականության գեներատոր։ Ձայնային տիրույթի հաճախականությունները, իրենց հերթին, նույնպես բաժանվում են HF, MF և LF:

Ըստ ելքային ազդանշանի տեսակի՝ գեներատորները կարող են լինել.

  • sinusoidal - սինուսոիդային ազդանշաններ ստեղծելու համար;
  • ֆունկցիոնալ - հատուկ ձևի ազդանշանների ինքնուրույն տատանման համար: Հատուկ դեպք է ուղղանկյուն զարկերակային գեներատոր;
  • աղմուկի գեներատորներ - լայն հաճախականության սպեկտրի գեներատորներ, որոնցում, տվյալ հաճախականության տիրույթում, ազդանշանի սպեկտրը միատեսակ է ստորինից մինչև վերին հատվածը. հաճախականության արձագանք.

Գեներատորների շահագործման սկզբունքի համաձայն.

  • RC գեներատորներ;
  • LC գեներատորներ;
  • Արգելափակող գեներատորներ - կարճ իմպուլս ձևավորող:

Հիմնարար սահմանափակումների պատճառով RC տատանողները սովորաբար օգտագործվում են ցածր և աուդիո տիրույթներում, իսկ LC տատանիչները՝ HF հաճախականության տիրույթում։

Գեներատորի միացում

RC և LC սինուսային ալիքների գեներատորներ

Տրանզիստորի վրա գեներատորը առավել պարզ կերպով իրականացվում է եռակետային կոնդենսիվ սխեմայի մեջ՝ Կոլպիտցի գեներատորում (նկ. ստորև):

Տրանզիստորային օսլիլատորի միացում (Colpitz գեներատոր)

Կոլպից շղթայում տարրերը (C1), (C2), (L) հաճախականություն են սահմանում: Մնացած տարրերը ստանդարտ տրանզիստորային խողովակներ են, որոնք ապահովում են աշխատանքի անհրաժեշտ ռեժիմը ուղղակի հոսանք. Նույն պարզ սխեման ունի գեներատոր, որը հավաքված է ըստ ինդուկտիվ երեք կետանոց սխեմայի՝ Hartley գեներատորը (նկ. ստորև):

Ինդուկտիվ միացումով երեք կետանոց գեներատորի դիագրամ (Hartley գեներատոր)

Այս շղթայում տատանումների հաճախականությունը որոշվում է զուգահեռ շղթայով, որը ներառում է տարրեր (C), (La), (Lb): Փոփոխական հոսանքի վրա դրական արձագանք ձևավորելու համար անհրաժեշտ է կոնդենսատոր (C):

Նման գեներատորի գործնական իրականացումը ավելի դժվար է, քանի որ դրա համար անհրաժեշտ է ծորակով ինդուկտոր:

Երկու ինքնուրույն տատանվող գեներատորներն էլ հիմնականում օգտագործվում են MF և HF տիրույթներում՝ որպես կրիչի հաճախականության գեներատորներ, հաճախականությունը կարգավորող տեղական տատանվող սխեմաներում և այլն։ Ռադիովերականգնիչները նույնպես հիմնված են օսլիլատորների վրա: Այս հավելվածը պահանջում է բարձր հաճախականության կայունություն, ուստի միացումը գրեթե միշտ համալրվում է քվարցային տատանումների ռեզոնատորով:

Քվարցային ռեզոնատորի վրա հիմնված հիմնական հոսանքի գեներատորն ունի ինքնահոսքեր՝ շատ բարձր ճշգրտությամբ ՌԴ գեներատորի հաճախականության արժեքը սահմանելու հարցում: Միլիարդերորդ տոկոսը հեռու է սահմանից: Ռադիովերականգնիչները օգտագործում են միայն քվարցային հաճախականության կայունացում:

Ցածր հաճախականության հոսանքի և աուդիո հաճախականության տարածաշրջանում գեներատորների շահագործումը կապված է ինդուկտիվության բարձր արժեքների իրացման դժվարությունների հետ: Ավելի ճիշտ՝ պահանջվող ինդուկտորի չափսերում։

Pierce oscillator circuit-ը Կոլպիտցի սխեմայի փոփոխությունն է, որն իրականացվում է առանց ինդուկտիվության օգտագործման (նկ. ստորև):

Պիրս գեներատորի միացում առանց ինդուկտիվության օգտագործման

Պիրսի շղթայում ինդուկտիվությունը փոխարինվում է քվարցային ռեզոնատորով, որը հնարավորություն է տվել ազատվել աշխատատար և մեծածավալ ինդուկտորից և միևնույն ժամանակ սահմանափակել վերին տատանումների տիրույթը։

Կոնդենսատորը (C3) չի փոխանցում տրանզիստորի բազային կողմնակալության DC բաղադրիչը դեպի քվարց ռեզոնատոր: Նման գեներատորը կարող է առաջացնել տատանումներ մինչև 25 ՄՀց, ներառյալ ձայնային հաճախականությունը:

Վերոնշյալ բոլոր գեներատորների աշխատանքը հիմնված է հզորությունից և ինդուկտիվությունից կազմված տատանողական համակարգի ռեզոնանսային հատկությունների վրա: Ըստ այդմ, տատանումների հաճախականությունը որոշվում է այս տարրերի արժեքներով:

RC հոսանքի գեներատորները օգտագործում են փուլային հերթափոխի սկզբունքը RC միացումում: Ամենից հաճախ օգտագործվող սխեման փուլային շղթայով (նկ. ստորև):

Ֆազային փոփոխական շղթայով RC օսլիլատորի սխեման

Տարրերը (R1), (R2), (C1), (C2), (C3) կատարում են փուլային տեղաշարժ՝ ինքնուրույն տատանումների առաջացման համար անհրաժեշտ դրական արձագանք ստանալու համար: Գեներացումը տեղի է ունենում հաճախականություններում, որոնց համար փուլային տեղաշարժը օպտիմալ է (180 աստիճան): Ֆազային հերթափոխի սխեման ներկայացնում է ազդանշանի ուժեղ թուլացում, հետևաբար, նման միացումն ավելացրել է պահանջները տրանզիստորի ձեռքբերման համար: Վիենի կամրջի միացումն ավելի քիչ պահանջկոտ է տրանզիստորի պարամետրերի նկատմամբ (նկ. ստորև):

RC գեներատորի դիագրամ Վիենի կամրջով

Վիենյան կրկնակի T-կամուրջը բաղկացած է տարրերից (C1), (C2), (R3) և (R1), (R2), (C3) և իրենից ներկայացնում է նեղ շերտի կտրվածքի զտիչ, որը հարմարեցված է գեներացման հաճախականությանը: Մնացած բոլոր հաճախականությունների համար տրանզիստորը ծածկված է խորը բացասական կապով:

Ֆունկցիոնալ հոսանքի գեներատորներ

Ֆունկցիոնալ գեներատորները նախագծված են որոշակի ձևի իմպուլսների հաջորդականություն առաջացնելու համար (ձևը նկարագրում է որոշակի գործառույթ, հետևաբար անվանումը): Ամենատարածված գեներատորներն ուղղանկյուն են (եթե զարկերակային տևողության հարաբերակցությունը տատանումների ժամանակաշրջանին ½ է, ապա այդպիսի հաջորդականությունը կոչվում է «մեանդեր»), եռանկյունաձև և սղոցային իմպուլսները: Ամենապարզ ուղղանկյուն զարկերակային գեներատորը` մուլտիվիբրատորը, մատուցվում է որպես առաջին միացում սկսնակ ռադիոսիրողների համար, որը հավաքվում է սեփական ձեռքերով (նկ. ստորև):

Մուլտիվիբրատորի սխեման - ուղղանկյուն իմպուլսների գեներատոր

Մուլտիվիբրատորի առանձնահատկությունն այն է, որ գրեթե ցանկացած տրանզիստոր կարող է օգտագործվել դրա մեջ: Նրանց միջև իմպուլսների և դադարների տևողությունը որոշվում է տրանզիստորների (Rb1), Cb1) և (Rb2), (Cb2) բազային սխեմաների կոնդենսատորների և դիմադրիչների արժեքներով:

Ընթացիկ ինքնահոսքի հաճախականությունը կարող է տարբեր լինել՝ հերցից մինչև տասնյակ կիլոհերց: Մուլտիվիբրատորի վրա ՌԴ ինքնա-տատանումները հնարավոր չէ իրականացնել:

Եռանկյունաձև (սղոցային) իմպուլսային գեներատորները սովորաբար կառուցվում են ուղղանկյուն զարկերակային գեներատորների հիման վրա (գլխավոր տատանվող)՝ ավելացնելով ուղղիչ շղթա (նկ. ստորև):

Եռանկյուն զարկերակային գեներատորի միացում

Եռանկյունին մոտ իմպուլսների ձևը որոշվում է C կոնդենսատորի թիթեղների վրա լիցքաթափման լարմամբ։

Արգելափակող գեներատոր

Գեներատորների արգելափակման նպատակն է հզոր հոսանքի իմպուլսներ առաջացնել կտրուկ ճակատներով և ցածր աշխատանքային ցիկլով: Իմպուլսների միջև դադարների տևողությունը շատ ավելի երկար է, քան բուն իմպուլսների տևողությունը: Արգելափակող օսլիլատորները օգտագործվում են զարկերակային ձևավորող սարքերում, համեմատիչներում, սակայն կիրառման հիմնական ոլորտը հիմնական տատանվողն է: գծի սկանավորումկաթոդային ճառագայթների վրա հիմնված տեղեկատվության ցուցադրման սարքերում: Արգելափակող գեներատորները հաջողությամբ օգտագործվում են նաև էներգիայի փոխակերպման սարքերում:

FET գեներատորներ

Դաշտային տրանզիստորների առանձնահատկությունը մուտքային շատ բարձր դիմադրությունն է, որի կարգը համարժեք է դիմադրությանը էլեկտրոնային խողովակներ. Վերևում թվարկված միացումային լուծումները ունիվերսալ են, դրանք պարզապես հարմարեցված են օգտագործման համար տարբեր տեսակներակտիվ տարրեր. Colpitz, Hartley և դաշտային տրանզիստորի վրա պատրաստված այլ գեներատորները տարբերվում են միայն տարրերի վարկանիշներով:

Հաճախականության կարգավորող սխեմաները ունեն նույն գործակիցները: Բարձր հաճախականության տատանումներ առաջացնելու համար որոշ չափով նախընտրելի է դաշտային ազդեցության տրանզիստորի վրա պատրաստված պարզ գեներատորը, ըստ ինդուկտիվ երեք կետանոց սխեմայի: Փաստն այն է, որ դաշտային ազդեցության տրանզիստորը, ունենալով մուտքային բարձր դիմադրություն, գործնականում չի ազդում ինդուկտիվության վրա, և, հետևաբար, բարձր հաճախականության գեներատորը կաշխատի ավելի կայուն:

Աղմուկի գեներատորներ

Աղմուկի գեներատորների առանձնահատկությունը որոշակի տիրույթում հաճախականության արձագանքի միատեսակությունն է, այսինքն՝ տվյալ տիրույթում բոլոր հաճախականությունների տատանումների ամպլիտուդը նույնն է։ Աղմուկի գեներատորները օգտագործվում են չափիչ սարքավորումներում՝ փորձարկվող ուղու հաճախականության բնութագրերը գնահատելու համար: Ձայնային գոտու աղմուկի գեներատորները հաճախ համալրվում են հաճախականության արձագանքման հավասարիչով` հարմարվելու մարդու լսողության սուբյեկտիվ բարձրությանը: Նման աղմուկը կոչվում է «մոխրագույն»:

Տեսանյութ

Մինչ այժմ կան մի քանի ոլորտներ, որոնցում տրանզիստորների օգտագործումը դժվար է։ Սրանք հզոր միկրոալիքային տիրույթի գեներատորներ են ռադարներում, և որտեղ պահանջվում է հատկապես հզոր բարձր հաճախականության իմպուլսներ ստանալ: Մինչ այժմ հզոր միկրոալիքային տրանզիստորներ չեն մշակվել։ Բոլոր մյուս ոլորտներում գեներատորների ճնշող մեծամասնությունը պատրաստվում է բացառապես տրանզիստորների վրա: Դրա համար կան մի քանի պատճառներ: Նախ, չափերը. Երկրորդ, էներգիայի սպառումը: Երրորդ, հուսալիություն: Բացի այդ, տրանզիստորները, ելնելով իրենց կառուցվածքի առանձնահատկություններից, շատ հեշտ են մանրանկարել։

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

Էլեկտրոնային Համակարգչային ճարտարագիտություն- համեմատաբար երիտասարդ գիտատեխնիկական ուղղություն, բայց այն ունի ամենահեղափոխական ազդեցությունը գիտության և տեխնիկայի բոլոր ոլորտների, հասարակության բոլոր ասպեկտների վրա: Բնորոշ է համակարգչային էլեմենտների բազայի մշտական ​​զարգացումը։ Տարրական բազան շատ արագ է զարգանում. հայտնվում են նոր տեսակներ տրամաբանական սխեմաներ, եղածները փոփոխված են։ Շատ տարբեր են էլեկտրոնային սարքերտրամաբանական տարրեր, ռեգիստրներ, գումարիչներ, ապակոդավորիչներ, մուլտիպլեքսորներ, հաշվիչներ, հաճախականության բաժանիչներ, ձգանիչներ, գեներատորներ և այլն:

Գեներատորները էներգիայի աղբյուրի էներգիան վերածում են պարբերական կամ քվազի պարբերական էլեկտրական տատանումների էներգիայի։ Էլեկտրոնիկայի մեջ գեներատորների հիմնական նպատակը իմպուլսների առաջացումն է նախնական տեղադրումև համաժամացման, տարբեր ձևերի և տևողության ազդանշանների կառավարման:

Գեներատորների ամբողջ բազմազանությունը կարելի է բաժանել հետևյալ տեսակների.

Ուղղանկյուն զարկերակային գեներատորներ;

Գծային լարման գեներատորներ (LIN);

Քայլ լարման գեներատորներ;

Սինուսոիդային գեներատորներ

Քառակուսի ալիքի բնորոշ ձևերը ներկայացված են Նկար 1-ում

Ուղղանկյուն զարկերակային գեներատորները, որոնք ունեն էներգիա կուտակող տարրեր հետադարձ կապի հանգույցում, կոչվում են մուլտիվիբրատորներ:

Մուլտիվիբրատորները բաժանվում են երկու խմբի.

Ինքնահոսող մուլտիվիբրատորներ;

Սպասող մուլտիվիբրատորներ կամ միայնակ վիբրատորներ:

Այս մուլտիվիբրատորների հիմնական տարբերությունն այն է, որ ինքնահոսքավոր մուլտիվիբրատորները ձևավորում են իմպուլսային հաջորդականություն, երբ սնուցման լարումը կիրառվում է սխեմայի վրա, քանի որ նրանք ունեն էներգիայի պահպանման սարքերով երկու հետադարձ կապ, իսկ սպասման մուլտիվիբրատորները կազմում են մեկ իմպուլս: տրված պարամետրերԸստ արտաքին գործարկում, քանի որ մեկ հետադարձ կապ չունի էներգիայի պահեստավորում: Մեկ վիբրատորը մուլտիվիբրատորի և ձգանի խաչմերուկ է:

Գոյություն ունեն մուլտիվիբրատորների գրգռման փափուկ և կոշտ եղանակներ։ Փափուկ ռեժիմում լարման ցանկացած փոփոխություն հետադարձ կապի միացումում միացման պահին հանգեցնում է գեներացման ռեժիմի առաջացմանը. կոշտ ռեժիմում արտադրությունը տեղի է ունենում, երբ հետադարձ կապի լարումը հասնում է որոշակի շեմի:

Մուլտիվիբրատորները բաժանվում են վերագործարկվող և չվերագործարկվող: Առաջին դեպքում, երբ կիրառվում է ձգանային զարկերակ, ելքային ազդանշանների արտադրությունը սկսվում է նորից սկզբնական վիճակ. Վերագործարկումները թույլ են տալիս անսահմանափակ կերպով ավելացնել ելքային իմպուլսի տևողությունը՝ անկախ մուլտիվիբրատորի միացման պարամետրերից: Չվերագործարկվող մուլտիվիբրատորները չեն արձագանքում արտաքին ձգանման իմպուլսներին

Միացված մուլտիվիբրատորի միացման նկարագրությունը դաշտային ազդեցության տրանզիստորներ

Դաշտային տրանզիստորների (FET) մուտքային բարձր դիմադրությունը հնարավորություն է տալիս նախագծել մուլտիվիբրատորներ շատ ցածր հաճախականություններիմպուլսների կրկնություն ժամանակի սահմանման կոնդենսատորների փոքր հզորությունների դեպքում: Դրա շնորհիվ ելքային իմպուլսների ձևը ավելի քիչ աղավաղված է, և աշխատանքային ցիկլը ավելի մեծ է, քան երկբևեռ տրանզիստորների վրա հիմնված մուլտիվիբրատորները:

Ինքնատատանվող մուլտիվիբրատորների համար՝ FET-ներ՝ կառավարիչով p-n հանգույց, քանի որ կոնդենսատորների լիցքավորման ժամանակ դարպաս-աղբյուր հատվածում լարումը կիրառվում է առաջի ուղղությամբ և, հետևաբար, այս հատվածի դիմադրությունը փոքր է, և կոնդենսատորների լիցքավորման ժամանակը փոքր է դառնում:

Մուլտիվիբրատորների սխեման PT-ից կառավարելով p-nհանգույցը և p-տիպի ալիքը ներկայացված է Նկ.2-ում: Այս մուլտիվիբրատորում ռեզիստորների միջոցով աղբյուրի նկատմամբ դարպասի վրա կիրառվում է փոքր բացասական լարում, ինչը մեծացնում է տատանումների ժամանակաշրջանի կայունությունը և ելքային իմպուլսների տևողությունը: ):

Ասիմետրիկ մուլտիվիբրատորի աշխատանքի ժամանակային դիագրամները ներկայացված են Նկ.3-ում: Հիմնական տերմիններով, այս մուլտիվիբրատորի շահագործման սկզբունքը նույնն է, ինչ խողովակային մուլտիվիբրատորը: Այն տարբերվում է BT մուլտիվիբրատորից նրանով, որ ժամանակավոր կայուն հավասարակշռության պայմաններում կոնդենսատորների լիցքաթափումը տեղի է ունենում գործնականում միայն ռեզիստորների միջոցով և ոչ թե զրոյական լարման, այլ այն արժեքի, որի դեպքում դարպասի լարումը հավասար է անջատման լարմանը (սովորաբար 1-6 Վ. )

Վերևում գտնվող հաճախականությամբ ուղղանկյուն իմպուլսներ ստեղծելու համար կարող եք օգտագործել սխեմաներ, որոնք գործում են նույն սկզբունքով, ինչ շղթան Նկ. 18.32. Ինչպես ցույց է տրված նկ. 18.40, նման սխեմաներում որպես համեմատիչ օգտագործվում է ամենապարզ դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչը:

Դրական արձագանքը Schmitt-ի ձգանման միացումում ապահովվում է ուժեղացուցիչի ելքը ուղղակիորեն միացնելով նրա մուտքին, այսինքն՝ լարման բաժանարարում ռեզիստորի դիմադրությունը ընտրվում է զրոյական: Համաձայն բանաձևի (18.16), նման սխեմայի դեպքում տատանումների անսահման մեծ շրջան պետք է ստացվեր, բայց դա ամբողջովին ճիշտ չէ։ Այս հավասարումը դուրս բերելիս ենթադրվում էր, որ որպես համեմատիչ օգտագործվող ուժեղացուցիչն ունի անսահման մեծ շահույթ, այսինքն. որ շղթայի միացման գործընթացը տեղի է ունենում, երբ մուտքային լարման տարբերությունը հավասար է զրոյի։ Այս դեպքում շղթայի անջատման շեմը հավասար կլինի ելքային լարմանը, իսկ C կոնդենսատորի վրա լարումը կհասնի այս արժեքին միայն շատ երկար ժամանակ անց:

Բրինձ. 18.40 Մուլտիվիբրատոր՝ հիմնված դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչի վրա:

Դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչի սխեման, որի հիման վրա գեներատորը պատրաստված է նկ. 18.40-ն ունի բավականին ցածր շահույթ։ Այդ իսկ պատճառով միացումը կանցնի նույնիսկ մինչև ուժեղացուցիչի մուտքային ազդանշանների տարբերությունը զրոյականանա: Եթե, օրինակ, նման սխեման իրականացվի, ինչպես ցույց է տրված Նկ. 18.41, հիմնված է ESL տեխնոլոգիայի կիրառմամբ պատրաստված գծային ուժեղացուցիչի վրա (օրինակ, ինտեգրալ սխեմայի հիման վրա, մուտքային ազդանշանների տարբերությունը, որի դեպքում շղթայի անջատիչները կլինեն մոտավորապես Երբ ելքային լարման ամպլիտուդը մոտավորապես բնորոշ է հիմքի վրա պատրաստված սխեմաների համար. ESL տեխնոլոգիայի, իմպուլսային ժամանակաշրջանի առաջացած ազդանշանը հավասար է

Դիտարկված շղթան հնարավորություն է տալիս առաջացնել իմպուլսային լարում մինչև հաճախականությամբ

Նմանատիպ գեներատոր կարող է պատրաստվել նաև TTL սխեմաների հիման վրա: Այս նպատակների համար հարմար է պատրաստի Schmitt ձգանչի չիպը (օրինակ, 7414 կամ 74132), քանի որ այն արդեն ունի ներքին դրական: հետադարձ կապ. Նման միկրոշրջանի համապատասխան ընդգրկումը ցույց է տրված Նկ. 18.42. Քանի որ TTL տարրի մուտքային հոսանքը պետք է հոսի Schmitt ձգանային ռեզիստորի միջով, դրա դիմադրությունը չպետք է գերազանցի 470 ohms-ը: Սա անհրաժեշտ է ներքևի շեմին շղթայի վստահ միացման համար: Այս դիմադրության նվազագույն արժեքը որոշվում է տրամաբանական տարրի ելքային բեռնվածքի հզորությամբ և կազմում է մոտ 100 ohms: Schmitt-ի ձգանման շեմերը 0,8 և 1,6 Վ են: Մոտ 3 Վ ելքային ազդանշանի ամպլիտուդի դեպքում, որը բնորոշ է TTL տիպի IC-ին, առաջացած ազդանշանի զարկերակային հաճախականությունը

Առավելագույն հասանելի հաճախականության արժեքը մոտ 10 ՄՀց է:

Ամենաբարձր սերնդի հաճախականությունները ձեռք են բերվում հատուկ մուլտիվիբրատորային սխեմաների միջոցով՝ էմիտերի ագույցներով (օրինակ, միկրոսխեմաները կամ նման մուլտիվիբրատորի սխեման ներկայացված է Նկար 18.43-ում: Բացի այդ, այս ինտեգրված միկրոսխեմաները հագեցած են լրացուցիչ տերմինալային փուլերով՝ հիմնված TTL կամ ESL-ի վրա: սխեմաներ.

Դիտարկենք շղթայի գործողության սկզբունքը: Ենթադրենք, որ ամպլիտուդը փոփոխական լարումներշղթայի բոլոր կետերում արժեքը չի գերազանցում Երբ տրանզիստորը փակ է, նրա կոլեկտորի վրա լարումը գրեթե հավասար է մատակարարման լարմանը: Տրանզիստորի թողարկիչի լարումը արտանետող հոսանքն է

Բրինձ. 18.41. Մուլտիվիբրատոր, որը հիմնված է ESL տեխնոլոգիայի կիրառմամբ պատրաստված գծային ուժեղացուցիչի վրա:

Բրինձ. 18.42. Մուլտիվիբրատոր՝ հիմնված Schmitt ձգանի վրա, պատրաստված TTL տեխնոլոգիայի կիրառմամբ: Հաճախականություն

Բրինձ. 18.43. Մուլտիվիբրատոր՝ էմիտերային ագույցներով։

տրանզիստորը հավասար է Որպեսզի ռեզիստորի վրա արձակվի ցանկալի ամպլիտուդի ազդանշան, դրա դիմադրությունը պետք է լինի: Այնուհետև շղթայի դիտարկված վիճակում տրանզիստորի արտանետիչում լարումը հավասար կլինի . Այն ժամանակ, երբ տրանզիստորը փակ է, միացումում մնացած աղբյուրի հոսանքը հոսում է C կոնդենսատորի միջով: Արդյունքում տրանզիստորի արտանետիչում լարումը նվազում է արագությամբ:

Տրանզիստոր T-ն բացվում է, երբ լարումը իջնում ​​է իր թողարկիչում մինչև մի արժեք, Միևնույն ժամանակ, տրանզիստորի հիմքում լարումը նվազում է 0,5 Վ-ով և տրանզիստորը փակվում է, իսկ նրա կոլեկտորի լարումը մեծանում է մինչև արժեքի առկայության պատճառով: տրանզիստորի վրա թողարկիչի հետևորդը, տրանզիստորի կոլեկտորի մոտ լարման աճի հետ մեկտեղ մեծանում է տրանզիստորի հիմնական լարումը: Արդյունքում տրանզիստորի արտանետիչի լարումը ցատկում է մինչև մի արժեք: Այս լարման ցատկումը C կոնդենսատորի միջոցով փոխանցվում է տրանզիստորի թողարկիչին, որպեսզի լարումը այս կետում ցատկվի մինչև

Տրանզիստորի փակման ընթացքում C կոնդենսատորի միջով հոսող հոսանքը հանգեցնում է տրանզիստորի արտանետիչի լարման արագության նվազմանը:

Տրանզիստորը մնում է փակ այնքան ժամանակ, քանի դեռ նրա թողարկողի ներուժը արժեքից արժեք նվազում է տրանզիստորի համար այս անգամ