LED 점멸 장치 - 멀티바이브레이터. 대칭형 멀티바이브레이터, 멀티바이브레이터 계산 및 회로 트랜지스터를 사용하여 멀티바이브레이터의 작동을 모니터링하는 회로
친애하는 친구와 내 블로그 사이트의 모든 독자 여러분 안녕하세요. 오늘 포스팅은 간단하면서도 흥미로운 장치에 관한 것입니다. 오늘 우리는 간단한 직사각형 펄스 발생기인 멀티바이브레이터를 기반으로 하는 LED 플래셔를 살펴보고, 연구하고, 조립할 것입니다.
내 블로그를 방문할 때 나는 항상 뭔가 특별한 일, 즉 사이트를 기억에 남을 만한 일을 하고 싶습니다. 그래서 저는 블로그에 새로운 "비밀 페이지"를 여러분에게 소개합니다.
이제 이 페이지에는 "흥미롭습니다."라는 이름이 붙었습니다.
아마도 “어떻게 찾을 수 있나요?”라고 물을 것입니다. 그리고 그것은 매우 간단합니다!
블로그에 "여기서 서두르세요"라고 적힌 일종의 벗겨진 코너가 있다는 것을 눈치채셨을 것입니다.
또한 마우스 커서를 이 비문으로 이동하자마자 모서리가 더욱 벗겨지기 시작하여 "흥미롭습니다"라는 링크라는 비문이 드러납니다.
내가 준비한 선물, 작지만 즐거운 서프라이즈가 여러분을 기다리는 비밀 페이지로 연결됩니다. 게다가 앞으로 이 페이지에는 유용한 자료, 아마추어 무선 소프트웨어 등이 포함될 것입니다. 아직 생각해 본 적이 없습니다. 따라서 주기적으로 모퉁이를 둘러보세요. 거기에 뭔가를 숨겼을 경우를 대비해 말이죠.
알았어, 조금 주의가 산만해졌으니 이제 계속하자...
일반적으로 멀티바이브레이터 회로는 많지만 가장 널리 사용되고 논의되는 것은 불안정한 대칭형 멀티바이브레이터 회로입니다. 그녀는 보통 이런 식으로 묘사됩니다.
예를 들어, 저는 약 1년 전에 이 멀티바이브레이터 플래셔를 스크랩 부품으로 납땜했는데 보시다시피 깜박입니다. 브레드보드에 서투른 설치를 했는데도 깜박입니다.
이 계획은 효과가 있고 소박합니다. 어떻게 작동할지 결정하기만 하면 되나요?
멀티바이브레이터 작동 원리
이 회로를 브레드보드에 조립하고 이미터와 컬렉터 사이의 멀티미터로 전압을 측정하면 무엇을 볼 수 있을까요? 트랜지스터의 전압이 거의 전원 공급 장치의 전압까지 상승한 다음 0으로 떨어지는 것을 볼 수 있습니다. 이는 이 회로의 트랜지스터가 스위치 모드에서 작동함을 의미합니다. 하나의 트랜지스터가 열리면 두 번째 트랜지스터는 반드시 닫힙니다.
트랜지스터는 다음과 같이 전환됩니다.
하나의 트랜지스터(VT1)가 열리면 커패시터 C1이 방전됩니다. 반대로 커패시터 C2는 R4를 통해 베이스 전류로 조용히 충전됩니다.
방전 과정에서 커패시터 C1은 트랜지스터 VT2의 베이스를 음의 전압으로 유지하여 잠급니다. 추가 방전으로 인해 커패시터 C1은 0이 되고 다른 방향으로 충전됩니다.
이제 VT2 베이스의 전압이 증가하여 개방되고, 일단 충전된 커패시터 C2는 방전됩니다. 트랜지스터 VT1은 베이스에서 음의 전압으로 잠겨 있는 것으로 나타났습니다.
그리고 이 모든 혼란은 전원이 꺼질 때까지 쉬지 않고 계속됩니다.
디자인의 멀티바이브레이터
한때 브레드보드에 멀티바이브레이터 플래셔를 만든 후에는 이를 조금 더 다듬고 싶었습니다. 멀티바이브레이터용 일반 인쇄 회로 기판을 만들고 동시에 LED 표시용 스카프도 만들고 싶었습니다. 저는 Sprintlayout보다 훨씬 복잡하지는 않지만 다이어그램과 긴밀하게 연관되어 있는 Eagle CAD 프로그램에서 이를 개발했습니다.
왼쪽의 멀티바이브레이터 인쇄 회로 기판. 오른쪽의 전기 다이어그램.
인쇄 회로 기판. 전기 구성표.
레이저 프린터를 사용하여 인화지에 인쇄 회로 기판의 그림을 인쇄했습니다. 그런 다음 민속 전통에 따라 스카프를 에칭했습니다. 그 결과, 부품을 납땜하고 나면 이런 스카프가 탄생하게 되었습니다. 
솔직히 말해서 설치를 완료하고 전원을 연결한 후 작은 버그가 발생했습니다. LED로 만든 더하기 기호가 깜박이지 않았습니다. 마치 멀티바이브레이터가 전혀 없는 것처럼 간단하고 고르게 불타오르더군요.
나는 꽤 긴장했어야 했다. 4포인트 표시기를 2개의 LED로 교체하여 상황이 해결되었지만 모든 것이 제자리로 돌아오자마자 깜박이는 표시등이 깜박이지 않았습니다.
두 개의 LED 암이 점퍼로 연결되어 있는 것으로 밝혀졌는데, 스카프에 주석을 입힐 때 납땜이 약간 지나친 것 같습니다. 결과적으로 LED "행거"는 간격을 두지 않고 동시에 켜집니다. 글쎄요, 납땜 인두를 사용하여 몇 가지 움직임으로 상황이 수정되었습니다.
나는 비디오에서 일어난 일의 결과를 포착했습니다.
제 생각에는 나쁘지 않은 것으로 나타났습니다. 🙂 그런데 다이어그램과 보드에 대한 링크를 남겨 두었습니다. 건강을 위해 즐겨보세요.
멀티바이브레이터 보드 및 회로.
"플러스" 표시기의 보드 및 회로.
일반적으로 멀티바이브레이터의 용도는 다양합니다. 단순한 LED 점멸 장치에만 적합하지 않습니다. 저항과 커패시터의 값을 가지고 놀면 오디오 주파수 신호를 스피커로 출력할 수 있습니다. 간단한 펄스 발생기가 필요한 곳에는 멀티바이브레이터가 확실히 적합합니다.
내가 계획했던 모든 것을 말한 것 같습니다. 혹시 놓친 부분이 있으면 댓글로 적어주세요. 필요한 부분은 추가하고, 필요하지 않은 부분은 수정하겠습니다. 댓글은 언제나 잘 받고 있어요!
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그게 전부입니다. 모든 성공과 좋은 봄 기분을 기원합니다!
감사합니다, 블라디미르 바실리예프.
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멀티바이브레이터 보드에 LED가 설치되어 있습니다.
LED 점멸 장치 - 대칭형 멀티바이브레이터 대칭형 멀티바이브레이터 회로의 적용 범위는 매우 넓습니다. 멀티바이브레이터 회로의 요소는 컴퓨터 기술, 무선 측정 및 의료 장비에서 찾을 수 있습니다.
LED 플래셔 조립용 부품 세트는 다음 링크에서 구매하실 수 있습니다. http://ali.pub/2bk9qh . 간단한 구조의 납땜을 진지하게 연습하고 싶다면 마스터는 9개 세트를 구입하는 것이 좋습니다. 그러면 배송 비용이 크게 절약됩니다. 구매링크는 여기예요 http://ali.pub/2bkb42 . 마스터는 모든 세트를 수집하고 작업을 시작했습니다. 납땜 기술의 성공과 성장.
포지티브 피드백 회로를 갖춘 증폭 요소 형태로 만들어진 거의 직사각형 모양의 펄스 발생기입니다. 멀티바이브레이터에는 두 가지 유형이 있습니다.
첫 번째 유형은 안정적인 상태를 갖지 않는 자체 진동 멀티바이브레이터입니다. 두 가지 유형이 있습니다. 대칭형 - 트랜지스터가 동일하고 대칭 요소의 매개변수도 동일합니다. 결과적으로 발진 기간의 두 부분은 서로 동일하고 듀티 사이클은 2와 같습니다. 요소의 매개변수가 동일하지 않으면 이는 이미 비대칭 멀티바이브레이터입니다.
두 번째 유형은 안정적인 평형 상태를 가지며 종종 단일 진동기라고 불리는 대기 멀티바이브레이터입니다. 다양한 아마추어 무선 장치에서 멀티바이브레이터를 사용하는 것은 매우 일반적입니다.
트랜지스터 멀티바이브레이터의 작동에 대한 설명
다음 다이어그램을 예로 들어 작동 원리를 분석해 보겠습니다.
대칭형 트리거의 회로도를 실제로 복사한 것임을 쉽게 알 수 있습니다. 유일한 차이점은 스위칭 블록 간의 연결이 직류가 아닌 교류를 사용하여 수행된다는 점입니다. 이는 대칭 트리거와 비교할 때 멀티바이브레이터 회로가 오랫동안 유지될 수 있는 안정적인 평형 상태를 갖지 않기 때문에 장치의 기능을 근본적으로 변경합니다.
대신, 두 가지 준안정 평형 상태가 있으며, 이로 인해 장치는 엄격하게 정의된 시간 동안 각 상태에 유지됩니다. 이러한 각 기간은 회로에서 발생하는 과도 프로세스에 의해 결정됩니다. 장치의 작동은 이러한 상태의 지속적인 변화로 구성되며, 이는 직사각형 모양과 매우 유사한 모양의 전압 출력에 나타나는 현상을 동반합니다.
본질적으로 대칭형 멀티바이브레이터는 2단 증폭기이며, 첫 번째 단의 출력이 두 번째 단의 입력에 연결되도록 회로가 구성된다. 결과적으로 회로에 전원을 공급한 후 둘 중 하나는 열려 있고 다른 하나는 닫힌 상태인 것이 확실합니다.
트랜지스터 VT1이 열려 있고 저항 R3을 통해 흐르는 전류로 포화 상태에 있다고 가정해 보겠습니다. 위에서 언급한 것처럼 트랜지스터 VT2는 닫혀 있습니다. 이제 커패시터 C1 및 C2 재충전과 관련된 회로에서 프로세스가 발생합니다. 처음에는 커패시터 C2가 완전히 방전되고 VT1이 포화된 후 저항 R4를 통해 점차적으로 충전됩니다.
커패시터 C2는 트랜지스터 VT1의 이미터 접합을 통해 트랜지스터 VT2의 컬렉터-이미터 접합을 우회하므로 충전 속도에 따라 컬렉터 VT2의 전압 변화율이 결정됩니다. C2를 충전한 후 트랜지스터 VT2가 닫힙니다. 이 프로세스의 지속 시간(콜렉터 전압 상승 지속 시간)은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
t1a = 2.3*R1*C1
또한 회로 작동 중에 이전에 충전된 커패시터 C1의 방전과 관련된 두 번째 프로세스가 발생합니다. 방전은 트랜지스터 VT1, 저항 R2 및 전원을 통해 발생합니다. VT1 베이스의 커패시터가 방전됨에 따라 양의 전위가 나타나고 열리기 시작합니다. 이 과정은 C1이 완전히 방전된 후에 종료됩니다. 이 프로세스의 지속 시간(펄스)은 다음과 같습니다.
t2a = 0.7*R2*C1
시간 t2a 후에 트랜지스터 VT1은 꺼지고 트랜지스터 VT2는 포화 상태가 됩니다. 그 후 유사한 패턴에 따라 프로세스가 반복되며 다음 프로세스의 간격 기간도 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
t1b = 2.3*R4*C2 그리고 t2b = 0.7*R3*C2
멀티바이브레이터의 진동 주파수를 결정하려면 다음 표현식이 유효합니다.
f = 1/(t2a+t2b)
휴대용 USB 오실로스코프, 2채널, 40MHz....
멀티바이브레이터 대기 중짧은 트리거 펄스가 도달하면 하나의 출력 펄스가 생성됩니다. 그들은 클래스에 속해 단안정 장치하나의 장기 안정 상태와 하나의 준안정 상태 평형 상태를 갖습니다. 하나의 저항성 및 하나의 용량성 콜렉터-베이스 연결을 갖는 바이폴라 트랜지스터를 기반으로 한 가장 간단한 대기 멀티바이브레이터의 회로가 그림 1에 나와 있습니다. 8. 기본 연결 덕분에 버몬트 2개(전원 공급 장치 포함) + 이자형~을 통해 아르 자형 b2에서는 이 트랜지스터를 포화시키기에 충분한 잠금 해제 전류가 기본 회로에 흐릅니다. 이 경우 컬렉터에서 제거되는 출력 전압은 버몬트 2는 0에 가깝습니다. 트랜지스터 버몬트 1은 바이어스 소스의 전압을 분압하여 얻은 음의 전압에 의해 잠긴다 - 이자형 cm 구분선 아르 자형 b1 아르 자형와 함께. 따라서 전원 공급 장치를 켠 후 회로 상태가 결정됩니다. 이 상태에서 커패시터 와 함께 1은 소스 전압으로 충전됨 + 이자형(왼쪽에는 플러스, 오른쪽 표지에는 마이너스).
쌀. 8. 대기 트랜지스터 멀티바이브레이터
대기 중인 멀티바이브레이터는 트리거링 펄스가 도착할 때까지 원하는 만큼 오랫동안 이 상태를 유지할 수 있습니다. 포지티브 트리거 펄스(그림 9)는 트랜지스터 잠금을 해제합니다. 버몬트이는 콜렉터 전류의 증가와 이 트랜지스터의 콜렉터 전위의 감소로 이어집니다. 커패시터 양단의 음전위 이득 와 함께 1이 베이스로 전송됩니다. 버몬트 2는 이 트랜지스터를 포화 상태에서 벗어나 활성 모드로 전환시킵니다. 트랜지스터의 콜렉터 전류는 감소하고 콜렉터의 전압은 콜렉터로부터 양의 증가분을 받습니다. 버몬트 2 저항기를 통해 아르 자형 c는 베이스로 전송된다 버몬트 1, 추가 잠금 해제가 발생합니다. 잠금 해제 시간을 줄이려면 버몬트병렬로 1개 아르 자형 c 가속 커패시터를 포함 와 함께 usk. 트랜지스터를 전환하는 과정은 눈사태처럼 발생하며 멀티바이브레이터가 두 번째 준안정 평형 상태로 전환되면서 끝납니다. 이 상태에서는 커패시터가 방전됩니다. 와 함께저항기를 통해 1개 아르 자형 b2 및 포화 트랜지스터 버몬트전원 공급 장치당 1개 +E. 양전하를 띤 판 와 함께포화 트랜지스터를 통해 1개 버몬트 1은 공통선에 연결되고, 음전하를 띤 전선은 베이스에 연결됩니다. 버몬트 2. 덕분에 트랜지스터 버몬트 2개는 잠겨있습니다. 퇴원 후 와 함께기본 잠재력 1개 버몬트 2는 음수가 아닙니다. 이로 인해 눈사태와 같은 트랜지스터 스위칭이 발생합니다( 버몬트 2는 잠금 해제되었으며 버몬트 1은 잠겨 있습니다.) 출력 펄스의 형성이 종료됩니다. 따라서 출력 펄스의 지속 시간은 커패시터를 방전하는 과정에 의해 결정됩니다. 와 함께 1
.
출력 펄스 진폭
.
출력 펄스 형성이 끝나면 복구 단계가 시작되고 그 동안 커패시터가 충전됩니다. 와 함께소스에서 1개 + 이자형저항기를 통해 아르 자형 k1 및 포화 트랜지스터의 이미터 접합 버몬트 2. 회복 시간
.
트리거 펄스가 따를 수 있는 최소 반복 주기는 다음과 같습니다.
.
쌀. 9. 대기 중인 멀티바이브레이터 회로의 전압 타이밍 다이어그램
연산 증폭기
연산 증폭기(OA)는 네거티브 피드백이 있는 회로에서 작동할 때 아날로그 신호에 대해 다양한 작동을 수행하도록 설계된 고품질 직류 증폭기(DCA)입니다.
DC 증폭기를 사용하면 증폭 대역의 하한 주파수가 0(f n = 0)이므로 천천히 변화하는 신호를 증폭할 수 있습니다. 따라서 이러한 증폭기에는 신호의 DC 구성 요소를 전송하지 않는 반응성 구성 요소(커패시터, 변압기)가 없습니다.
그림에서. 그림 10a는 연산 증폭기의 기호를 보여준다. 표시된 증폭기에는 출력 단자 1개(오른쪽에 표시)와 입력 단자 2개(왼쪽에 표시)가 있습니다. Δ 또는 > 기호는 이득을 나타냅니다. 전압이 출력 전압에 대해 180 0만큼 위상 이동한 입력을 호출합니다. 반전는 반전 기호 ○로 표시되며 입력, 즉 출력과 위상이 같은 전압은 다음과 같습니다. 비반전. 연산 증폭기는 입력 간의 차동(차이) 전압을 증폭합니다. 연산 증폭기에는 공급 전압을 공급하기 위한 핀도 포함되어 있으며 주파수 보정(FC) 핀과 균형 핀(NC)이 포함될 수 있습니다. 출력 목적에 대한 이해를 용이하게 하고 기호의 정보 내용을 늘리기 위해 기본 필드 양쪽에 하나 또는 두 개의 추가 필드를 도입할 수 있으며 여기에는 출력 기능을 특성화하는 레이블이 표시됩니다(그림 10, 비). 현재 연산 증폭기는 집적 회로 형태로 생산됩니다. 이를 통해 특정 매개변수를 갖는 별도의 구성요소로 간주할 수 있습니다.
연산 증폭기의 매개변수와 특성은 입력, 출력, 전송 특성으로 나눌 수 있습니다.
입력 매개변수.
쌀. 10. 연산 증폭기 기호: a – 추가 필드 없음; b – 추가 필드 포함 NC – 밸런싱 터미널; FC – 주파수 보정 출력; U – 공급 전압 단자; 0V – 공통 출력
전송 특성.
전압 이득 에게 유 (10 3 – 10 6)
,
어디 유 입력1 , 유 vx2– 연산 증폭기 입력의 전압.
공통 모드 비율 에게 유 SF
.
공통 모드 거부 비율 에게 OS SF
.
단위 이득 주파수 f 1은 전압 이득이 단위와 동일한 주파수입니다(단위는 수십 MHz임).
출력 전압 V U out 의 상승률은 출력 신호의 가능한 최대 변화율입니다.
출력 매개변수.
연산 증폭기의 최대 출력 전압 U out max. 일반적으로 이 전압은 전원 전압보다 2~3V 낮습니다.
출력 저항 Rout(수십 - 수백 Ohm).
연산 증폭기를 연결하기 위한 기본 회로.
연산 증폭기는 상당한 전압 이득을 갖기 때문에 일반적으로 깊은 네거티브 피드백과 함께 사용됩니다. 이 경우 증폭기의 결과 매개변수는 피드백 회로의 요소에 따라 달라집니다.
입력 신호 소스가 연결된 연산 증폭기의 입력에 따라 두 가지 주요 연결 방식이 있습니다 (그림 11). 비반전 입력(그림 11, a)에 입력 전압이 인가되면 전압 이득은 다음 식으로 결정됩니다.
. (1)
이러한 연산 증폭기 포함은 증가된 입력 임피던스가 필요할 때 사용됩니다. 다이어그램에 따르면 그림. 11, 저항 R 1과 단락 저항 R 2를 제거하면 전압 팔로워( 에게 유=1), 이는 신호 소스의 높은 임피던스와 수신기의 낮은 임피던스를 일치시키는 데 사용됩니다.
쌀. 11. 연산 증폭기 회로: a – 비반전 증폭기; b - 반전 증폭기
반전 입력에 입력 전압이인가되면 (그림 11, b) 이득은 다음과 같습니다.
. (2)
식 (2)에서 알 수 있듯이, 이 연결로 인해 입력 전압이 반전됩니다.
고려된 회로에서 저항 Re는 입력 중 하나에 연결됩니다. 이는 이득에 영향을 미치지 않으며 입력 전류의 일시적 또는 온도 변화로 인한 출력 전압 변화를 줄이기 위해 필요할 때 도입됩니다. 저항 Re는 연산 증폭기 입력에 연결된 등가 저항이 동일하도록 선택됩니다. 그림의 다이어그램의 경우 10 
.
그림의 다이어그램을 수정하여 11, b, 합산 장치 (그림 12, a)를 얻을 수 있습니다.
. (3)
연산 증폭기의 두 입력에 동시에 전압을 가하면 감산 장치가 얻어집니다 (그림 12, b).
. (4)
이 표현식은 조건이 충족되면 유효합니다. 
.
쌀. 12. 연산 증폭기 스위칭 회로: a – 전압 가산기; b – 감산 장치
멀티바이브레이터(라틴어 I에서 많이 진동함)는 일정한 공급 전압을 거의 직사각형 펄스의 에너지로 변환하는 비선형 장치입니다. 멀티바이브레이터는 포지티브 피드백이 있는 증폭기를 기반으로 합니다.
자체 진동 및 대기 멀티바이브레이터가 있습니다. 첫 번째 유형을 고려해 보겠습니다.
그림에서. 그림 1은 피드백이 있는 증폭기의 일반화된 회로를 보여줍니다.
회로에는 복소 이득 계수 k=Ke-ik를 갖는 증폭기, 전송 계수 m을 갖는 OOS 회로, 복소 전송 계수 B=e-i를 갖는 PIC 회로가 포함됩니다. 발생기 이론에 따르면 임의의 주파수에서 진동이 발생하려면 조건 Bk>1이 충족되어야 한다는 것이 알려져 있습니다. 펄스형 주기 신호에는 라인 스펙트럼을 형성하는 주파수 세트가 포함되어 있습니다(강의 1 참조). 저것. 펄스를 생성하려면 하나의 주파수가 아닌 넓은 주파수 대역에서 Bk>1 조건을 충족해야 합니다. 더욱이, 펄스가 짧고 에지가 짧을수록 신호를 얻어야 하며, 더 넓은 주파수 대역의 경우 조건 Bk>1을 충족해야 합니다. 위의 조건은 두 가지로 나뉩니다.
진폭 균형 조건 - 전체 발전기 전송 계수의 계수는 넓은 주파수 범위에서 1을 초과해야 합니다(K>1).
위상 균형 조건 - 동일한 주파수 범위에서 발생기의 폐쇄 회로에서 진동의 총 위상 변이는 2 - k + = 2n의 배수여야 합니다.
질적으로 전압이 급격하게 상승하는 과정은 다음과 같다. 어떤 시점에서 변동으로 인해 발전기 입력의 전압이 작은 값 u만큼 증가한다고 가정합니다. 두 가지 생성 조건을 모두 충족한 결과, 전압 증분은 장치의 출력에 나타납니다. uout = Vkuin >uin은 초기 uin과 같은 위상으로 입력에 전송됩니다. 따라서 이러한 증가는 출력 전압의 추가 증가로 이어질 것입니다. 눈사태와 같은 전압 성장 과정은 넓은 주파수 범위에서 발생합니다.
실제 펄스 발생기 회로를 구성하는 작업은 위상차 = 2인 출력 신호의 일부를 광대역 증폭기의 입력에 공급하는 것으로 귀결됩니다. 하나의 저항증폭기는 입력전압의 위상을 1800°만큼 이동시키기 때문에 직렬로 연결된 두 개의 증폭기를 사용하면 위상평형 조건을 만족시킬 수 있다. 이 경우 진폭 균형 조건은 다음과 같습니다.
이 방법을 구현하는 가능한 방식 중 하나가 그림 2에 나와 있습니다. 이것은 컬렉터-베이스 연결을 갖춘 자체 발진 멀티바이브레이터의 회로입니다. 회로는 두 개의 증폭 단계를 사용합니다. 한 증폭기의 출력은 커패시터 C1을 통해 두 번째 증폭기의 입력에 연결되고, 후자의 출력은 커패시터 C2를 통해 첫 번째 증폭기의 입력에 연결됩니다.
그림 1에 표시된 전압 타이밍 다이어그램(다이어그램)을 사용하여 멀티바이브레이터의 작동을 질적으로 고려해 보겠습니다. 삼.
멀티바이브레이터가 시간 t=t1에 전환되도록 하세요. 트랜지스터 VT1은 포화 모드이고 VT2는 차단 모드입니다. 이 순간부터 커패시터 C1과 C2를 재충전하는 프로세스가 시작됩니다. t1 순간까지 커패시터 C2는 완전히 방전되었고, C1은 공급 전압 Ep로 충전되었다(충전된 커패시터의 극성은 그림 2에 표시됨). VT1 잠금을 해제한 후 저항 Rk2와 잠금 해제된 트랜지스터 VT1의 베이스를 통해 소스 Ep에서 충전을 시작합니다. 커패시터는 전하 상수로 공급 전압 Ep에 거의 충전됩니다.
zar2 = С2Rк2
C2는 개방형 VT1을 통해 VT2에 병렬로 연결되므로 충전 속도에 따라 출력 전압 Uout2의 변화율이 결정됩니다. Uout2 = 0.9 Up일 때 충전 프로세스가 완료된다고 가정하면 지속 시간을 쉽게 얻을 수 있습니다.
t2-t1= С2Rк2ln102,3С2Rк2
C2 충전과 동시에(t1 순간부터 시작) 커패시터 C1이 재충전됩니다. VT2의 베이스에 적용된 음의 전압은 이 트랜지스터의 오프 상태를 유지합니다. 커패시터 C1은 개방형 트랜지스터 VT1의 Ep, 저항 Rb2, C1, E-K 회로를 통해 재충전됩니다. 시간 상수가 있는 경우
razr1 = C1Rb2
Rb >>Rk이므로 충전<<разр. Следовательно, С2 успевает зарядиться до Еп пока VT2 еще закрыт. Процесс перезарядки С1 заканчивается в момент времени t5, когда UC1=0 и начинает открываться VT2 (для простоты считаем, что VT2 открывается при Uбє=0). Можно показать, что длительность перезаряда С1 равна:
t3-t1 = 0.7C1Rb2
시간 t3에 컬렉터 전류 VT2가 나타나고 Uke2 전압이 떨어지며 이로 인해 VT1이 닫히고 그에 따라 Uke1이 증가합니다. 이 증분 전압은 C1을 통해 VT2의 베이스로 전달되며, 이는 VT2의 추가 개방을 수반합니다. 트랜지스터가 활성 모드로 전환되고 눈사태와 같은 프로세스가 발생하며 그 결과 멀티바이브레이터가 또 다른 준정지 상태로 전환됩니다. 즉, VT1은 닫히고 VT2는 열립니다. 멀티바이브레이터가 전환되는 기간은 다른 모든 과도 프로세스보다 훨씬 짧으며 0과 동일한 것으로 간주될 수 있습니다.
t3 순간부터 멀티바이브레이터의 프로세스는 설명한 것과 유사하게 진행됩니다. 회로 요소의 인덱스만 바꾸면 됩니다.
따라서 펄스 전면의 지속 시간은 커플링 커패시터의 충전 프로세스에 의해 결정되며 수치적으로 다음과 같습니다.
준안정 상태에 있는 멀티바이브레이터의 지속 시간(펄스 및 일시 중지 지속 시간)은 베이스 저항을 통해 커플링 커패시터를 방전하는 과정에 의해 결정되며 수치적으로 다음과 같습니다.
대칭형 멀티바이브레이터 회로(Rk1 = Rk2 = Rk, Rb1 = Rb2 = Rb, C1 = C2 = C)를 사용하면 펄스 지속 시간은 일시 중지 지속 시간과 같고 펄스 반복 주기는 다음과 같습니다.
T = u + n =1.4CRb
펄스 지속 시간과 전면 지속 시간을 비교할 때 Rb/Rk = h21e/s(최신 트랜지스터의 경우 h21e는 100, s2)라는 점을 고려해야 합니다. 결과적으로 상승 시간은 항상 펄스 지속 시간보다 짧습니다.
대칭형 멀티바이브레이터의 출력 전압 주파수는 공급 전압에 의존하지 않으며 회로 매개변수에 의해서만 결정됩니다.
펄스의 지속 시간과 반복 기간을 변경하려면 Rb와 C의 값을 변경해야 합니다. 그러나 여기서 가능성은 제한되어 있습니다. Rb의 변경 한계는 유지해야 할 필요성으로 인해 더 큰 측면에서 제한됩니다. 얕은 포화로 인해 작은 면에 있는 개방형 트랜지스터. 작은 한계 내에서도 C 값을 원활하게 변경하는 것은 어렵습니다.
어려움에서 벗어날 수 있는 방법을 찾기 위해 그림 1의 t3-t1 기간을 살펴보겠습니다. 2. 그림에서 지정된 시간 간격과 그에 따른 펄스 지속 시간은 커패시터의 직접 방전 기울기를 변경하여 조정할 수 있음을 알 수 있습니다. 이는 기본 저항을 전원이 아닌 추가 전압 소스 ECM에 연결하여 달성할 수 있습니다(그림 4 참조). 그러면 커패시터는 Ep가 아닌 Ecm으로 재충전되는 경향이 있으며 지수의 기울기는 Ecm의 변화에 따라 변경됩니다.
고려된 회로에 의해 생성된 펄스는 상승 시간이 길다. 어떤 경우에는 이 값이 허용되지 않습니다. f를 단축하기 위해 그림 5와 같이 차단 커패시터가 회로에 도입됩니다. 이 회로에서는 커패시터 C2가 Rz가 아닌 Rd를 통해 충전됩니다. 다이오드 VD2는 닫힌 상태에서 출력에서 C2의 전압을 "차단"하고 트랜지스터가 닫히는 것과 거의 동시에 컬렉터의 전압이 증가합니다.
멀티바이브레이터에서는 연산 증폭기를 활성 요소로 사용할 수 있습니다. 연산 증폭기를 기반으로 한 자체 발진 멀티바이브레이터가 그림 1에 나와 있습니다. 6.
연산 증폭기는 두 개의 OS 회로로 덮여 있습니다.
그리고 부정적인
Xc/(Xc+R) = 1/(1+wRC).
시간 t0에 발전기를 켜보자. 반전 입력에서 전압은 0이고, 비반전 입력에서 전압은 양수 또는 음수일 가능성이 동일합니다. 구체적으로 말하자면 긍정적인 측면을 살펴보겠습니다. PIC로 인해 출력에서 가능한 최대 전압(Uout m)이 설정됩니다. 이 출력 전압의 안정화 시간은 연산 증폭기의 주파수 특성에 따라 결정되며 0으로 설정될 수 있습니다. t0 순간부터 커패시터 C는 시간 상수 =RC로 충전됩니다. 시간 t1 Ud = U+ - U- >0까지 연산 증폭기 출력은 양의 Uoutm을 유지합니다. t=t1에서 Ud = U+ - U- = 0일 때 증폭기의 출력 전압은 극성을 - Uout m으로 변경합니다. 순간 t1 이후, 커패시턴스 C가 재충전되어 레벨 - Uout m이 됩니다. t2 Ud = U+ - U- 순간까지< 0, что обеспечивает квазиравновесное состояние системы, но уже с отрицательным выходным напряжением. Т.о. изменение знака Uвых происходит в моменты уравнивания входных напряжений на двух входах ОУ. Длительность квазиравновесного состояния системы определяется постоянной времени =RC, и период следования импульсов будет равен:
Т=2RCln(1+2R2/R1).
그림 6에 표시된 멀티바이브레이터는 대칭형이라고 합니다. 양의 출력 전압과 음의 출력 전압의 시간은 동일합니다.
비대칭 멀티바이브레이터를 얻으려면 그림 1과 같이 OOS의 저항을 회로로 교체해야 합니다. 7. 컨테이너 재충전을 위한 다양한 시간 상수에 의해 다양한 양의 펄스와 음의 펄스의 지속 시간이 보장됩니다.
R"C, - = R"C.
연산 증폭기 멀티바이브레이터는 원샷 또는 대기 멀티바이브레이터로 쉽게 변환될 수 있습니다. 먼저 OOS 회로에서 C와 병렬로 그림 8과 같이 다이오드 VD1을 연결합니다. 다이오드 덕분에 출력 전압이 음수일 때 회로는 안정적인 상태를 갖습니다. 실제로 왜냐하면 Uout = - Uout m이면 다이오드가 개방되고 반전 입력의 전압은 대략 0입니다. 비반전 입력의 전압은 다음과 같습니다.
U+ =- Uout m R2/(R1+R2)
그리고 회로의 안정적인 상태가 유지됩니다. 하나의 펄스를 생성하려면 다이오드 VD2, C1 및 R3으로 구성된 트리거 회로를 회로에 추가해야 합니다. 다이오드 VD2는 닫힌 상태로 유지되며 시간 t0에 입력에 도달하는 양의 입력 펄스에 의해서만 열릴 수 있습니다. 다이오드가 열리면 부호가 바뀌고 회로는 출력에 양의 전압이 있는 상태가 됩니다. Uout = Uout m. 그 후, 커패시터 C1은 시간 상수 =RC로 충전을 시작합니다. 시간 t1에서 입력 전압이 비교됩니다. U- = U+ = Uout m R2/(R1+R2) 및 =0. 다음 순간에 차동 신호는 음수가 되고 회로는 안정된 상태로 돌아갑니다. 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 9.
이산 및 논리 요소를 사용하는 대기 멀티바이브레이터 회로가 사용됩니다.
문제의 멀티바이브레이터 회로는 앞에서 설명한 회로와 유사합니다.
