• 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.


Ряд других исследований Ленца

Ряд других исследований Ленца посвящен строгому доказательству закона, устанавливающего количественную зависимость между энергией...

читать далее

Другая деятельность Лодыгина

Деятельность Лодыгина не ограничивалась созданием лампы накаливания. Ему принадлежит ряд работ в области электрометаллургии...

читать далее

Усовершенствование ламп накаливания

Усовершенствование ламп накаливания шло по линии увеличения сё срока службы, увеличения световой отдачи...

читать далее