• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Мультивибратор. Принцип действия и применение

Для работы многих электронных устройств требуется наличие импульсов, которые становятся сигналами для определённых действий. Сигнал прямоугольной формы может создавать специальный генерирующий прибор. Он может образовывать сигналы различных гармоник, а в основе его работы лежит принцип поочерёдного возбуждения каскадов. За это устройство и получило своё название – мультивибратор.

Мультивибраторы были созданы английскими физиками Вильямом Иклсом и Френком Джорданом в 1918 г. С момента создания прибора для составления его каскадов применялись различные электрорадиоэлементы: лампы, транзисторы, тиристоры, микросхемы. Наиболее показательной можно считать транзисторную схему. Она не производит сигналы высокого качества (с резким фронтом импульса), в отличие, например, от более современных устройств, но её часто приводят, как наглядный пример.

Принцип действия

Элементарный транзисторный мультивибратор имеет в своём составе два транзистора, два конденсатора и четыре резистора. Эти элементы делятся как бы поровну между двух так называемых плеч мультивибратора. Сигнал от одного плеча поступает в другое, изменяя его состояние. В это же время происходит изменение состояния и первого плеча. Затем второе плечо посылает сигнал в первое, изменяя и своё состояние. Новый цикл работы возможен за счёт наличия в мультивибраторах положительной обратной связи, обеспечивающей постоянное самовозбуждение устройства. Таким образом и образуются колебания, вибрация.

ждущий

Виды мультивибраторов

Существуют несколько видов самовозбуждающихся устройств типа мультивибратор. По форме генерируемого сигнала выделяют:

  • Симметричные мультивибраторы. Длительность импульсов и пауз генерируемых сигналов равны.
  • Несимметричные мультивибраторы. Длительность импульсов и пауз генерируемых сигналов не равны.

По типу стабильности мультивибраторы делят на:

  • Автоколебательные, иначе называемые нестабильными. В них колебания происходят автоматически при подключении устройства к источнику питания.
  • Моностабильные, иначе называемые ждущими. При включении устройства одно состояние в них становится стабильным, другое – нет. Генерируется импульс, и устройство переходит в стабильное состояние. Чтобы запустить генерацию сигнала заново, необходимо подать дополнительный управляющий сигнал.
  • Бистабильные, иначе называемые триггерами. Стабильны всегда, какие-либо возбуждения отсутствуют. Изменить состояние устройства можно подачей управляющего сигнала.

несимметричный

Применение мультивибраторов

Генераторы сигналов прямоугольной и близкой к ней формы нашли широкое применение. Так, на основе этих устройств собираются таймеры, генераторы звука и т. п. Параметры импульсов можно менять подбором компонентов электрической цепи. Возможно изменение длительности сигналов, периодичности их поступления, углов импульсных фронтов. В соответствии с определёнными параметрами подобранных радиоэлементов сигнал будет изменяться в ту или иную сторону. Если поставить переменные конденсаторы или резисторы, можно будет в режиме реально времени регулировать выходной сигнал.

Чтобы добиться наиболее крутых импульсных фронтов, следует заменить транзисторы на более современные устройства, например микросхемы. В этом случае можно добиться наиболее точных прямоугольных сигналов. Так, например, таймер или метроном на низкочастотных транзисторах может спешить или отставать, и эту проблему решает составление мультивибратора на соответствующей микросхеме, например СД4047А.


Биография и исследования В. В. Петрова

После смерти Крофта, заведовавшего физическим кабинетом академии, Петров получил звание ординарного академика по предмету физики и заведывание...

читать далее

Другие исследования Яблочкова

рименение Яблочковым трансформаторов для разделения электрического тока имело фундаментальное значение в электротехнике...

читать далее

Трансформаторы трёхфазного переменного тока Доливо-Добровольского

Доливо-Добровольским в 1890. г. были изобретены трансформаторы трёхфазного переменного тока, созданы специальные пусковые реостаты...

читать далее