ჰიბრიდული მულტივიბრატორი. მულტივიბრატორის მიკროსქემის აღწერა ველის ეფექტის ტრანზისტორების გამოყენებით ძლიერი მულტივიბრატორი ველის ეფექტის ტრანზისტორების გამოყენებით Tesla-სთვის
რადიო ინჟინერია დამწყებთათვის
A. BUTOV, გვ. კურბა, იაროსლავის რეგიონი.
რადიო, 2002, No4
ახალბედა რადიომოყვარულებმა, რა თქმა უნდა, ეს იციან მულტივიბრატორები(სიმეტრიული და ასიმეტრიული) შესრულებულია ბიპოლარულ ტრანზისტორებზე. სამწუხაროდ, ასეთ მულტივიბრატორებს აქვს ნაკლი - საკმაოდ მძლავრი დატვირთვით მუშაობისას, მაგალითად, ინკანდესენტური ნათურები, საჭიროა დიდი ბაზის დენები ტრანზისტორების სრულად გასახსნელად.
თუ მულტივიბრატორის გადამრთველის მკლავები 3...0,2 ჰც სიხშირით, აუცილებელია სიხშირის დაყენების სქემებში მაღალი სიმძლავრის ოქსიდის კონდენსატორების დაყენება და შესაბამისად დიდი ზომების. არ უნდა დავივიწყოთ ღია ტრანზისტორების შედარებით მაღალი გაჯერების ძაბვა.
შემოთავაზებულ მულტივიბრატორში (იხ. ნახატი) გამოიყენებოდა საშინაოები ველი n-არხის ტრანზისტორები იზოლირებული კარიბჭით და ინდუცირებული არხით. კორპუსის შიგნით, კარიბჭესა და წყაროს ტერმინალებს შორის არის დამცავი ზენერის დიოდი, რომელიც საგრძნობლად ამცირებს ტრანზისტორის გაფუჭების ალბათობას არასათანადო მოპყრობის შემთხვევაში.
მულტივიბრატორის ტრანზისტორების გადართვის სიხშირე არის დაახლოებით 2 ჰც, ის დაყენებულია კონდენსატორებითა და რეზისტორებით. მულტივიბრატორის ტრანზისტორების დატვირთვა არის ინკანდესენტური ნათურები EL1, EL2.
ტრანზისტორების გადინებასა და კარიბჭეს შორის დაკავშირებული რეზისტორები უზრუნველყოფენ მულტივიბრატორის რბილ დაწყებას. სამწუხაროდ, ისინი ოდნავ აყოვნებენ ტრანზისტორების გამორთვას.
ინკანდესენტური ნათურების ნაცვლად, ტრანზისტორის დრენაჟში დასაშვებია LED-ების შეყვანა შეზღუდვის რეზისტორებით 360 Ohms წინააღმდეგობით ან სატელეფონო კაფსულით, მაგალითად, TK-47 (ამ ვარიანტისთვის მულტივიბრატორი უნდა მუშაობდეს აუდიო სიხშირის დიაპაზონში). წრე. თუ გამოიყენება მხოლოდ ერთი კაფსულა, რეზისტორი, რომლის წინააღმდეგობაა 100...200 Ohms, უნდა იყოს ჩართული როგორც დატვირთვა სხვა ტრანზისტორის გადინების წრეში.
დიაგრამაში მითითებული რეიტინგების R1, R2 რეზისტორები შეიძლება შედგებოდეს რამდენიმე სერიით დაკავშირებული უფრო დაბალი წინააღმდეგობისგან. თუ ეს ვარიანტი მიუწვდომელია, დააინსტალირეთ უფრო დაბალი მნიშვნელობის რეზისტორები და უფრო დიდი მნიშვნელობების კონდენსატორები.
კონდენსატორები შეიძლება იყოს არაპოლარული კერამიკული ან ფილმი, მაგალითად, KM-5, KM-6, K73-17 სერიები. ინკანდესენტური ნათურები გამოიყენება ჩინური წარმოების "მოციმციმე" ნაძვის ხის გირლანდიდან 6 ვ ძაბვით და 100 mA დენით. ასევე შესაფერისია მცირე ზომის ნათურები 6 ვ ძაბვით და დენით 60 ან 20 mA.
მითითებული სერიის ტრანზისტორების ნაცვლად, რომლებსაც შეუძლიათ გაუძლონ პირდაპირ დენს 180 mA-მდე, დასაშვებია გამოიყენოთ KR1064KT1, KR1014KT1 სერიის გადამრთველები, რომლებიც განკუთვნილია უფრო მაღალი დენისთვის. უფრო მძლავრი დატვირთვით მულტივიბრატორის გამოყენების შემთხვევაში, მაგალითად, მანქანის ინკანდესენტური ნათურები, დაგჭირდებათ სხვა ტრანზისტორი, მაგალითად KP744G, რომელიც იძლევა გადინების დენს 9 ა-მდე. მაგრამ ამ პარამეტრით, თქვენ უნდა დააყენოთ დამცავი ზენერის დიოდები კარიბჭესა და წყაროს შორის 8...10 ვ ძაბვისთვის (კათოდი კარიბჭემდე) - KS191Zh ან მსგავსი. მაღალი დატვირთვის დენების დროს, ტრანზისტორები უნდა დამონტაჟდეს სითბოს ნიჟარებზე.
მულტივიბრატორი რეგულირდება კონდენსატორების არჩევით, სანამ არ მიიღება ტრანზისტორების სასურველი გადართვის სიხშირე. მოწყობილობის აუდიო სიხშირეებზე მუშაობისთვის, კონდენსატორების სიმძლავრე უნდა იყოს 300...600 pF. თუ კონდენსატორებს დატოვებთ დიაგრამაზე მითითებულ ტევადობას, მოგიწევთ აირჩიოთ უფრო დაბალი წინააღმდეგობის რეზისტორები - 47 kOhm-მდე.
მულტივიბრატორი მუშაობს 3...10 ვ მიწოდების ძაბვაზე, რა თქმა უნდა, შესაბამისი დატვირთვით. თუ ის განკუთვნილია შემუშავებულ დიზაინში რაიმე სახის კომპონენტად გამოსაყენებლად, მულტივიბრატორის დენის მავთულებს შორის დამონტაჟებულია ბლოკირების კონდენსატორი, რომლის სიმძლავრეა 0,1...100 μF.
ანოტაცია
ეს განმარტებითი ჩანაწერი წარმოადგენს მიკროსქემის და დროის დიაგრამების აღწერას, მულტივიბრატორის გაანგარიშების მეთოდებს, რომელიც დაფუძნებულია საველე ეფექტის ტრანზისტორებზე. დავალების შესაბამისად, გამოითვალა სქემის საჭირო პარამეტრები.
ᲨᲔᲯᲐᲛᲔᲑᲐ
მოცემულ განმარტებით ჩანაწერში წარმოდგენილია მიკროსქემისა და დროის დიაგრამების აღწერა, მულტივიბრატორის დასახლების ტექნიკა საველე ტრანზისტორებზე. დავალების მიხედვით შემუშავებულია მიკროსქემის აუცილებელი პარამეტრები.
პულსის გამეორების პერიოდი T: 200 μs
ხანგრძლივობა
: 10 μsჭრის ხანგრძლივობა
: 1 μsპულსის ამპლიტუდა U გარეთ. u: -10 ვ
სათაურის გვერდი
ანოტაცია
ტექნიკური დავალება
შესავალი
1. ფანტასტრონის ხერხის ძაბვის გენერატორის მოწყობილობის დიაგრამის აღწერა
2.ფანტასტრონის ხერხის ძაბვის გენერატორის გაანგარიშება
2.1.ელექტრული გამოთვლები
2.2. ელემენტის ბაზის დასაბუთების შერჩევა
დასკვნა
ბიბლიოგრაფია
სპეციფიკაცია
დროის დიაგრამები
შესავალი
ელექტრონული გამოთვლები შედარებით ახალგაზრდა სამეცნიერო და ტექნიკური სფეროა, მაგრამ მას აქვს ყველაზე რევოლუციური გავლენა მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ყველა სფეროზე, სოციალური ცხოვრების ყველა ასპექტზე. დამახასიათებელია კომპიუტერული ელემენტის ბაზის მუდმივი განვითარება. ელემენტის ბაზა ძალიან სწრაფად ვითარდება; ჩნდება ახალი ტიპის ლოგიკური სქემები, იცვლება არსებული. არსებობს მრავალი განსხვავებული ელექტრონული მოწყობილობა: ლოგიკური ელემენტები, რეგისტრები, დამამატებლები, დეკოდერები, მულტიპლექსატორები, მრიცხველები, სიხშირის გამყოფები, ფლიპ-ფლოპები, გენერატორები და ა.შ.
გენერატორები გარდაქმნის ენერგიის წყაროს ენერგიას პერიოდული ან კვაზიპერიოდული ელექტრული რხევების ენერგიად. გენერატორების მთავარი დანიშნულება ელექტრონიკაში არის საწყისი დაყენებისა და სინქრონიზაციის იმპულსების, სხვადასხვა ფორმისა და ხანგრძლივობის საკონტროლო სიგნალების წარმოქმნა.
გენერატორების მთელი მრავალფეროვნება შეიძლება დაიყოს შემდეგ ტიპებად:
მართკუთხა პულსის გენერატორები;
ხაზოვანი ძაბვის გენერატორები (LIN);
საფეხურზე ცვლადი ძაბვის გენერატორები;
სინუსური ტალღის გენერატორები
ტიპიური კვადრატული ტალღის ფორმები ნაჩვენებია ნახ. 1-ში
მართკუთხა პულსის გენერატორებს, რომლებსაც აქვთ ენერგიის შესანახი ელემენტები უკუკავშირის ციკლში, ეწოდება მულტივიბრატორები.
მულტივიბრატორები იყოფა ორ ჯგუფად:
თვით რხევადი მულტივიბრატორები;
ლოდინის მულტივიბრატორები ან მონოვიბრატორები.
ამ მულტივიბრატორებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ თვითრხევადი მულტივიბრატორები ქმნიან იმპულსების თანმიმდევრობას, როდესაც მიწოდების ძაბვა გამოიყენება წრედზე, რადგან მათ აქვთ ორი უკუკავშირის წრე ენერგიის შესანახი მოწყობილობებით, ხოლო ლოდინის მულტივიბრატორები ქმნიან ერთ პულსს განსაზღვრული პარამეტრებით გარე გააქტიურებისთვის. ვინაიდან ერთ-ერთ უკუკავშირის ციკლს არ აქვს ენერგიის შენახვა. მონოვიბრატორი არის რაღაც მულტივიბრატორსა და ტრიგერს შორის.
არსებობს მულტივიბრატორების რბილი და მყარი აგზნების რეჟიმები. რბილ რეჟიმში, ძაბვის ნებისმიერი ცვლილება უკუკავშირის წრეში დენის ჩართვის მომენტში იწვევს გენერირების რეჟიმის წარმოქმნას; მყარ რეჟიმში წარმოქმნა ხდება მაშინ, როდესაც უკუკავშირის წრეში ძაბვა აღწევს გარკვეულ ზღურბლს.
მულტივიბრატორები იყოფა გადატვირთებად და არაგადატვირთებად. პირველ შემთხვევაში, როდესაც ტრიგერის პულსი გამოიყენება, გამომავალი სიგნალების წარმოქმნა თავიდან იწყება საწყისი მდგომარეობიდან. გადატვირთვები საშუალებას გაძლევთ შეუზღუდავად გაზარდოთ გამომავალი პულსის ხანგრძლივობა, მულტივიბრატორის მიკროსქემის პარამეტრების მიუხედავად. არაგადატვირთვადი მულტივიბრატორები არ რეაგირებენ გარე ტრიგერის იმპულსებზე
1. მულტივიბრატორის მიკროსქემის აღწერა საველე ეფექტის ტრანზისტორების გამოყენებით
საველე ეფექტის ტრანზისტორების (FET) მაღალი შეყვანის წინააღმდეგობა შესაძლებელს ხდის მულტივიბრატორების დაპროექტებას პულსის გამეორების ძალიან დაბალი სიხშირეებისთვის, დროის კონდენსატორების მცირე ტევადობით. ამის წყალობით, გამომავალი იმპულსების ფორმა ნაკლებად დამახინჯებულია და სამუშაო ციკლი უფრო დიდია, ვიდრე ბიპოლარული ტრანზისტორებზე დაფუძნებული მულტივიბრატორები.
თვითრხევადი მულტივიბრატორებისთვის ყველაზე შესაფერისია PT-ები საკონტროლო p-n შეერთებით, რადგან კონდენსატორების დამუხტვის დროს კარიბჭე-წყაროს განყოფილებაში ძაბვა გამოიყენება წინა მიმართულებით და, შესაბამისად, ამ მონაკვეთის წინააღმდეგობა დაბალია და დატენვის დრო. კონდენსატორები მოკლე ხდება.
PT მულტივიბრატორების წრე საკონტროლო p-n შეერთებით და p-ტიპის არხით ნაჩვენებია ნახ.2-ში. ამ მულტივიბრატორში რეზისტორების მეშვეობით
კარიბჭეზე ვრცელდება მცირე უარყოფითი ძაბვა წყაროსთან მიმართებაში, რაც ზრდის რხევის პერიოდის სტაბილურობას და გამომავალი პულსების ხანგრძლივობას, ელექტრომომარაგების ტრანზისტორებზე მულტივიბრატორისგან განსხვავებით, მოწყობილობის მუშაობა არ ირღვევა, თუ რეზისტენტებს უკავშირდება. კარიბჭესა და საერთო წერტილს შორის (ჩართვა "ნულოვანი" კარიბჭით).
ასიმეტრიული მულტივიბრატორის მუშაობის დროის დიაგრამები ნაჩვენებია ნახ.3-ზე. ძირითადი თვალსაზრისით, ამ მულტივიბრატორის მუშაობის პრინციპი იგივეა, რაც მილის მულტივიბრატორის. რაც განასხვავებს მას BT მულტივიბრატორისგან არის ის, რომ დროებით სტაბილური წონასწორობის პირობებში, კონდენსატორების განმუხტვა ხდება თითქმის ექსკლუზიურად რეზისტორების მეშვეობით.
და არა ნულოვანი ძაბვის, არამედ იმ სიდიდეს, რომლის დროსაც კარიბჭის ძაბვა ხდება ათვლის ძაბვის ტოლი (ჩვეულებრივ 1-6 ვ)
2.1. ელექტრო გაანგარიშება
I. ტრანზისტორი შერჩევა. დროებით სტაბილური წონასწორობის უზრუნველსაყოფად, აუცილებელია ტრანზისტორების შერჩევა
- მაქსიმალური დასაშვები გადინების წყაროს ძაბვა, - გამორთვის ძაბვა. დირექტორიას გამოყენებით აირჩიეთ PT KP103L, რომელსაც აქვს შემდეგი პარამეტრები:
ძაბვების დროს
=10 V და =0 გადინების დენი =3 - 6.6 mA, დამახასიათებელი დახრილობა S = 1.8 – 3.8 mA/V; კარიბჭის დენი 20 nA, შეყვანის ტევადობა pF, გამტარი ტევადობა pF და კოლექტორის სიმძლავრის გაფრქვევა P = 120 მვტ. მოდით გამოვთვალოთ გათიშვის ძაბვისა და შეყვანის წინააღმდეგობის საშუალო მნიშვნელობები.გაანგარიშებისთვის ჩვენ ვიღებთ
შესავალი
ელექტრონული გამოთვლები შედარებით ახალგაზრდა სამეცნიერო და ტექნიკური სფეროა, მაგრამ მას აქვს ყველაზე რევოლუციური გავლენა მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ყველა სფეროზე, სოციალური ცხოვრების ყველა ასპექტზე. დამახასიათებელია კომპიუტერული ელემენტის ბაზის მუდმივი განვითარება. ელემენტის ბაზა ძალიან სწრაფად ვითარდება; ჩნდება ახალი ტიპის ლოგიკური სქემები, იცვლება არსებული. არსებობს მრავალი განსხვავებული ელექტრონული მოწყობილობა: ლოგიკური ელემენტები, რეგისტრები, დამამატებლები, დეკოდერები, მულტიპლექსატორები, მრიცხველები, სიხშირის გამყოფები, ფლიპ-ფლოპები, გენერატორები და ა.შ.
გენერატორები გარდაქმნის ენერგიის წყაროს ენერგიას პერიოდული ან კვაზიპერიოდული ელექტრული რხევების ენერგიად. გენერატორების მთავარი დანიშნულება ელექტრონიკაში არის საწყისი დაყენებისა და სინქრონიზაციის იმპულსების, სხვადასხვა ფორმისა და ხანგრძლივობის საკონტროლო სიგნალების წარმოქმნა.
გენერატორების მთელი მრავალფეროვნება შეიძლება დაიყოს შემდეგ ტიპებად:
მართკუთხა პულსის გენერატორები;
ხაზოვანი ძაბვის გენერატორები (LIN);
საფეხურზე ცვლადი ძაბვის გენერატორები;
სინუსური ტალღის გენერატორები
ტიპიური კვადრატული ტალღის ფორმები ნაჩვენებია ნახ. 1-ში
მართკუთხა პულსის გენერატორებს, რომლებსაც აქვთ ენერგიის შესანახი ელემენტები უკუკავშირის ციკლში, ეწოდება მულტივიბრატორები.
მულტივიბრატორები იყოფა ორ ჯგუფად:
თვით რხევადი მულტივიბრატორები;
ლოდინის მულტივიბრატორები ან მონოვიბრატორები.
ამ მულტივიბრატორებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ თვითრხევადი მულტივიბრატორები ქმნიან იმპულსების თანმიმდევრობას, როდესაც მიწოდების ძაბვა გამოიყენება წრედზე, რადგან მათ აქვთ ორი უკუკავშირის წრე ენერგიის შესანახი მოწყობილობებით, ხოლო ლოდინის მულტივიბრატორები ქმნიან ერთ პულსს განსაზღვრული პარამეტრებით გარე გააქტიურებისთვის. ვინაიდან ერთ-ერთ უკუკავშირის ციკლს არ აქვს ენერგიის შენახვა. მონოვიბრატორი არის რაღაც მულტივიბრატორსა და ფლიპ-ფლოპს შორის.
არსებობს მულტივიბრატორების რბილი და მყარი აგზნების რეჟიმები. რბილ რეჟიმში, ძაბვის ნებისმიერი ცვლილება უკუკავშირის წრეში დენის ჩართვის მომენტში იწვევს გენერირების რეჟიმის წარმოქმნას; მყარ რეჟიმში წარმოქმნა ხდება მაშინ, როდესაც უკუკავშირის წრეში ძაბვა აღწევს გარკვეულ ზღურბლს.
მულტივიბრატორები იყოფა გადატვირთებად და არაგადატვირთებად. პირველ შემთხვევაში, როდესაც ტრიგერის პულსი გამოიყენება, გამომავალი სიგნალების წარმოქმნა თავიდან იწყება საწყისი მდგომარეობიდან. გადატვირთვები საშუალებას გაძლევთ შეუზღუდავად გაზარდოთ გამომავალი პულსის ხანგრძლივობა, მულტივიბრატორის მიკროსქემის პარამეტრების მიუხედავად. არაგადატვირთვადი მულტივიბრატორები არ რეაგირებენ გარე ტრიგერის იმპულსებზე
მულტივიბრატორის მიკროსქემის აღწერა საველე ეფექტის ტრანზისტორების გამოყენებით
საველე ეფექტის ტრანზისტორების (FET) მაღალი შეყვანის წინააღმდეგობა შესაძლებელს ხდის მულტივიბრატორების დაპროექტებას პულსის გამეორების ძალიან დაბალი სიხშირეებისთვის, დროის კონდენსატორების მცირე ტევადობით. ამის წყალობით, გამომავალი იმპულსების ფორმა ნაკლებად დამახინჯებულია და სამუშაო ციკლი უფრო დიდია, ვიდრე ბიპოლარული ტრანზისტორებზე დაფუძნებული მულტივიბრატორები.
თვითრხევადი მულტივიბრატორებისთვის ყველაზე შესაფერისია PT-ები საკონტროლო p-n შეერთებით, რადგან კონდენსატორების დამუხტვის დროს კარიბჭე-წყაროს განყოფილებაში ძაბვა გამოიყენება წინა მიმართულებით და, შესაბამისად, ამ მონაკვეთის წინააღმდეგობა დაბალია და დატენვის დრო. კონდენსატორები მოკლე ხდება.
PT მულტივიბრატორების წრე საკონტროლო p-n შეერთებით და p-ტიპის არხით ნაჩვენებია ნახ.2-ზე. ამ მულტივიბრატორში, რეზისტორების საშუალებით, მცირე უარყოფითი ძაბვა გამოიყენება ჭიშკრის წყაროსთან შედარებით, რაც ზრდის რხევის პერიოდის სტაბილურობას და გამომავალი პულსების ხანგრძლივობას, განსხვავებით მულტივიბრატორისგან ელექტრომომარაგების ტრანზისტორებზე არ ირღვევა, თუ რეზისტორები დაკავშირებულია კარიბჭესა და საერთო წერტილს შორის (ჩართვა "ნულოვანი" კარიბჭით).
ასიმეტრიული მულტივიბრატორის მუშაობის დროის დიაგრამები ნაჩვენებია ნახ.3-ზე. ძირითადი თვალსაზრისით, ამ მულტივიბრატორის მუშაობის პრინციპი იგივეა, რაც მილის მულტივიბრატორის. რაც განასხვავებს მას BT მულტივიბრატორისგან არის ის, რომ დროებით სტაბილური წონასწორობის მდგომარეობებში, კონდენსატორების განმუხტვა ხდება თითქმის ექსკლუზიურად რეზისტორების მეშვეობით და არა ნულოვანი ძაბვის, არამედ იმ სიდიდეზე, რომლის დროსაც კარიბჭის ძაბვა ხდება ათვლის ძაბვის ტოლი (ჩვეულებრივ 1-6). V)
მართკუთხა იმპულსების გენერირებისთვის ზემოთ სიხშირეებით, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სქემები, რომლებიც მუშაობენ იმავე პრინციპით, როგორც სქემა ნახ. 18.32. როგორც ნაჩვენებია ნახ. 18.40, მარტივი დიფერენციალური გამაძლიერებელი გამოიყენება შედარებად ასეთ სქემებში.
შმიტის ტრიგერის წრეში დადებითი გამოხმაურება უზრუნველყოფილია გამაძლიერებლის გამომავალი პირდაპირ შეერთებით მის შეყვანასთან, ანუ ძაბვის გამყოფში რეზისტორის წინააღმდეგობა არჩეულია ნულის ტოლი. ფორმულის მიხედვით (18.16), ასეთ სქემას უნდა მოჰყოლოდა რხევის უსასრულოდ ხანგრძლივი პერიოდი, მაგრამ ეს მთლად ასე არ არის. ამ განტოლების გამოყვანისას ჩათვალეს, რომ შესადარებლად გამოყენებულ გამაძლიერებელს აქვს უსასრულოდ დიდი მომატება, ე.ი. რომ წრედის გადართვის პროცესი ხდება მაშინ, როდესაც შეყვანის ძაბვის სხვაობა ნულის ტოლია. ამ შემთხვევაში, მიკროსქემის გადართვის ბარიერი იქნება გამომავალი ძაბვის ტოლი, ხოლო C კონდენსატორზე ძაბვა ამ მნიშვნელობას მიაღწევს მხოლოდ ძალიან დიდი ხნის შემდეგ.
ბრინჯი. 18.40 მულტივიბრატორი დიფერენციალური გამაძლიერებლის საფუძველზე.
დიფერენციალური გამაძლიერებლის წრე, რომლის საფუძველზეც მზადდება გენერატორი ნახ. 18.40, აქვს საკმაოდ დაბალი მომატება. ამ მიზეზით, წრე გადაირთვება მანამ, სანამ სხვაობა გამაძლიერებლის შეყვანის სიგნალებს შორის ნულს მიაღწევს. თუ, მაგალითად, განხორციელდება ისეთი სქემა, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 18.41, ეფუძნება ESL ტექნოლოგიით წარმოებულ ხაზოვან გამაძლიერებელს (მაგალითად, ინტეგრირებულ წრეზე დაფუძნებული, შეყვანის სიგნალების სხვაობა, რომლებზეც ჩართვა ხდება დაახლოებით. როდესაც გამომავალი ძაბვის ამპლიტუდა არის დაახლოებით ტიპიური სქემებისთვის, რომლებიც დამზადებულია სქემების საფუძველზე. ESL ტექნოლოგია, პულსის პერიოდის ტოლია გენერირებული სიგნალი
განხილული წრე საშუალებას გაძლევთ შექმნათ პულსის ძაბვა მდე სიხშირით
მსგავსი გენერატორი ასევე შეიძლება გაკეთდეს TTL სქემების საფუძველზე. მზა Schmitt ტრიგერის ჩიპი (მაგალითად, 7414 ან 74132) შესაფერისია ამ მიზნებისათვის, რადგან მას უკვე აქვს შიდა დადებითი გამოხმაურება. ასეთი მიკროსქემის შესაბამისი კავშირი ნაჩვენებია ნახ. 18.42. ვინაიდან TTL ელემენტის შეყვანის დენი უნდა გადიოდეს შმიტის ტრიგერის რეზისტორში, მისი წინააღმდეგობა არ უნდა აღემატებოდეს 470 ომს. ეს აუცილებელია ქვედა ზღურბლზე მიკროსქემის საიმედო გადართვისთვის. ამ წინააღმდეგობის მინიმალური მნიშვნელობა განისაზღვრება ლოგიკური ელემენტის გამომავალი დატვირთვის სიმძლავრით და უდრის დაახლოებით 100 Ohms-ს. Schmitt ტრიგერის ზღურბლები არის 0.8 და 1.6 V. გამომავალი სიგნალის ამპლიტუდაზე დაახლოებით 3 V, ტიპიური TTL ტიპის IC-ებისთვის, გენერირებული სიგნალის პულსის სიხშირე არის
მაქსიმალური მიღწევადი სიხშირის მნიშვნელობა არის დაახლოებით 10 MHz.
უმაღლესი თაობის სიხშირეები მიიღწევა სპეციალური მულტივიბრატორის სქემების გამოყენებისას ემიტერის კავშირებით (მაგალითად, მიკროსქემები ან ასეთი მულტივიბრატორის მიკროსქემის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 18.43. გარდა ამისა, ეს ინტეგრირებული სქემები აღჭურვილია დამატებითი საბოლოო ეტაპებით, რომლებიც მზადდება საფუძველზე. TTL ან ESL სქემებიდან.
განვიხილოთ მიკროსქემის მუშაობის პრინციპი. დავუშვათ, რომ ალტერნატიული ძაბვების ამპლიტუდა მიკროსქემის ყველა წერტილში არ აღემატება მნიშვნელობას, როდესაც ტრანზისტორი დახურულია, მის კოლექტორზე ძაბვა თითქმის უდრის მიწოდების ძაბვას. ტრანზისტორის ემიტერზე ძაბვა არის ემიტერის დენი
ბრინჯი. 18.41. მულტივიბრატორი ეფუძნება ხაზოვან გამაძლიერებელს, რომელიც დამზადებულია ESL ტექნოლოგიის გამოყენებით.
ბრინჯი. 18.42. მულტივიბრატორი Schmitt-ის ტრიგერზე დაფუძნებული, დამზადებულია TTL ტექნოლოგიის გამოყენებით. სიხშირე
ბრინჯი. 18.43. მულტივიბრატორი ემიტერის კავშირებით.
ტრანზისტორი ტოლია იმისათვის, რომ რეზისტორზე სასურველი ამპლიტუდის სიგნალი გათავისუფლდეს, მისი წინაღობა უნდა იყოს. მაშინ წრედის განხილულ მდგომარეობაში ტრანზისტორის ემიტერზე ძაბვა ტოლი იქნება. იმ დროს, როდესაც ტრანზისტორი დახურულია, მარცხენა წყაროს დენი მიკროსქემის მიხედვით გადის C კონდენსატორში. შედეგად, ტრანზისტორის ემიტერზე ძაბვა მცირდება სიჩქარით.
ტრანზისტორი T იხსნება, როდესაც ძაბვა მის ემიტერზე იკლებს მნიშვნელობამდე. ამ შემთხვევაში, ტრანზისტორი ძაბვა მცირდება 0,5 ვ-ით და ტრანზისტორი იხურება, ხოლო მის კოლექტორზე ძაბვა იზრდება მნიშვნელობამდე. ტრანზისტორზე ემიტერის მიმდევარი, ტრანზისტორის კოლექტორზე ძაბვა იზრდება ძაბვის მატებასთან ერთად, ასევე ტრანზისტორი ბაზის ძაბვა. შედეგად, ძაბვა ტრანზისტორის ემიტერზე მკვეთრად იზრდება ამ მნიშვნელობამდე.
იმ დროს, როდესაც ტრანზისტორი დახურულია, დენი, რომელიც მიედინება C კონდენსატორში, იწვევს ტრანზისტორის ემიტერზე ძაბვის შემცირებას.
ტრანზისტორი გამორთულია მანამ, სანამ მისი ემიტერის პოტენციალი არ დაეცემა მნიშვნელობიდან მნიშვნელობამდე. ტრანზისტორისთვის ეს დროა
მულტივიბრატორი, რომელიც დაფუძნებულია საველე ეფექტის ტრანზისტორებზე
დამწყებ რადიომოყვარულებმა, რა თქმა უნდა, იციან, რომ მულტივიბრატორები (სიმეტრიული და ასიმეტრიული) მზადდება ბიპოლარული ტრანზისტორების გამოყენებით. სამწუხაროდ, ასეთ მულტივიბრატორებს აქვს ნაკლი - საკმაოდ მძლავრი დატვირთვით მუშაობისას, მაგალითად, ინკანდესენტური ნათურები, საჭიროა დიდი ბაზის დენები ტრანზისტორების სრულად გასახსნელად.
თუ მულტივიბრატორის გადამრთველის მკლავები 3...0,2 ჰც სიხშირით, აუცილებელია სიხშირის დაყენების სქემებში მაღალი სიმძლავრის ოქსიდის კონდენსატორების დაყენება და შესაბამისად დიდი ზომების. არ უნდა დავივიწყოთ ღია ტრანზისტორების შედარებით მაღალი გაჯერების ძაბვა.
შემოთავაზებული მულტივიბრატორი (იხ. სურათი) იყენებს შიდა n-არხის ველის ეფექტის ტრანზისტორებს იზოლირებული კარიბჭით და ინდუცირებული არხით. კორპუსის შიგნით, კარიბჭესა და წყაროს ტერმინალებს შორის არის დამცავი ზენერის დიოდი, რომელიც საგრძნობლად ამცირებს ტრანზისტორის გაფუჭების ალბათობას არასათანადო მოპყრობის შემთხვევაში.
მულტივიბრატორის ტრანზისტორების გადართვის სიხშირე არის დაახლოებით 2 ჰც, ის დაყენებულია კონდენსატორებითა და რეზისტორებით. მულტივიბრატორის ტრანზისტორების დატვირთვა არის ინკანდესენტური ნათურები EL1, EL2.
ტრანზისტორების გადინებასა და კარიბჭეს შორის დაკავშირებული რეზისტორები უზრუნველყოფენ მულტივიბრატორის რბილ დაწყებას. სამწუხაროდ, ისინი ოდნავ აყოვნებენ ტრანზისტორების გამორთვას.
ინკანდესენტური ნათურების ნაცვლად, ტრანზისტორის დრენაჟში დასაშვებია LED-ების შეყვანა შეზღუდვის რეზისტორებით 360 Ohms წინააღმდეგობით ან სატელეფონო კაფსულით, მაგალითად, TK-47 (ამ ვარიანტისთვის მულტივიბრატორი უნდა მუშაობდეს აუდიო სიხშირის დიაპაზონში). წრე. თუ გამოიყენება მხოლოდ ერთი კაფსულა, რეზისტორი, რომლის წინააღმდეგობაა 100...200 Ohms, უნდა იყოს ჩართული როგორც დატვირთვა სხვა ტრანზისტორის გადინების წრეში.
დიაგრამაში მითითებული რეიტინგების R1, R2 რეზისტორები შეიძლება შედგებოდეს რამდენიმე სერიით დაკავშირებული უფრო დაბალი წინააღმდეგობისგან. თუ ეს ვარიანტი მიუწვდომელია, დააინსტალირეთ უფრო დაბალი მნიშვნელობის რეზისტორები და უფრო დიდი მნიშვნელობების კონდენსატორები.
კონდენსატორები შეიძლება იყოს არაპოლარული კერამიკული ან ფილმი, მაგალითად, KM-5, KM-6, K73-17 სერიები. ინკანდესენტური ნათურები გამოიყენება ჩინური წარმოების "მოციმციმე" ნაძვის ხის გირლანდიდან 6 ვ ძაბვით და 100 mA დენით. ასევე შესაფერისია მცირე ზომის ნათურები 6 ვ ძაბვით და 60 ან 20 mA დენით.
მითითებული სერიის ტრანზისტორების ნაცვლად, რომლებსაც შეუძლიათ გაუძლონ პირდაპირ დენს 180 mA-მდე, დასაშვებია გამოიყენოთ KR1064KT1, KR1014KT1 სერიის გადამრთველები, რომლებიც განკუთვნილია უფრო მაღალი დენისთვის. უფრო მძლავრი დატვირთვით მულტივიბრატორის გამოყენების შემთხვევაში, მაგალითად, მანქანის ინკანდესენტური ნათურები, დაგჭირდებათ სხვა ტრანზისტორი, მაგალითად KP744G, რომელიც იძლევა გადინების დენს 9 ა-მდე. მაგრამ ამ პარამეტრით, თქვენ უნდა დააყენოთ დამცავი ზენერის დიოდები კარიბჭესა და წყაროს შორის 8...10 ვ ძაბვისთვის (კათოდი კარიბჭემდე) - KS191Zh ან მსგავსი. მაღალი დატვირთვის დენების დროს, ტრანზისტორები უნდა დამონტაჟდეს გამათბობელზე.
მულტივიბრატორი რეგულირდება კონდენსატორების არჩევით, სანამ არ მიიღება ტრანზისტორების სასურველი გადართვის სიხშირე. მოწყობილობის აუდიო სიხშირეებზე მუშაობისთვის, კონდენსატორების სიმძლავრე უნდა იყოს 300...600 pF. თუ კონდენსატორებს დატოვებთ დიაგრამაზე მითითებულ ტევადობას, მოგიწევთ აირჩიოთ უფრო დაბალი წინააღმდეგობის რეზისტორები - 47 kOhm-მდე.
მულტივიბრატორი მუშაობს 3...10 ვ მიწოდების ძაბვაზე, რა თქმა უნდა, შესაბამისი დატვირთვით. თუ იგი განკუთვნილია შემუშავებულ დიზაინში რაიმე სახის კომპონენტად გამოსაყენებლად, მულტივიბრატორის დენის მავთულებს შორის დამონტაჟებულია დამბლოკავი კონდენსატორი 0,1...100 μF სიმძლავრით.
