Zrób astabilny multiwibrator i wyjaśnij, jak to działa: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Astable Multivibrator to obwód, który nie ma stabilnych stanów, a jego sygnał wyjściowy oscyluje w sposób ciągły między dwoma niestabilnymi stanami, wysokim i niskim poziomem, bez żadnego zewnętrznego wyzwalania.

Niezbędne materiały:

2 x rezystory 68k

Kondensatory elektrolityczne 2 x 100 μF

2 x czerwona dioda LED

2 x tranzystory NPN

Krok 1: Krok pierwszy: przylutuj rezystory i diody LED oraz tranzystory NPN do płytki drukowanej

Należy pamiętać, że długa nóżka diody LED powinna być włożona w otwór z symbolem „+” na płytce drukowanej. Płaska strona tranzystora powinna znajdować się po tej samej stronie co średnica półkola na płytce drukowanej.

Krok 2: Krok drugi: przylutuj kondensatory elektrolityczne do płytki drukowanej

Kondensatory elektrolityczne mają polaryzację tak, że długa noga jest anodą, a krótka noga katodą. Ten obwód Astable Multivibrator jest dość prosty, ponieważ jest to najlepsze zestawy DIY do nauki ładowania i rozładowywania kondensatorów. Do tego momentu majsterkowanie jest zakończone. Najważniejszą częścią tej instrukcji jest analiza.

Krok 3: Wyjaśnij, jak działa astabilny multiwibrator

Napięcie zasilania tego obwodu jest zalecane w zakresie od 2V do 15V, moje to 2,7V. Możesz dowolnie wybrać dostarczane napięcie od 2 V do 15 V, jak chcesz. Po podłączeniu źródła zasilania do tego obwodu, w rzeczywistości oba kondensatory C1 i C2 zaczynają się ładować i trudno powiedzieć, który kondensator uzyska około +0,7V po stronie katody, który najpierw włączy bazę tranzystora npn są oznaczone tą samą wartością pojemności. Ponieważ wszystkie komponenty miałyby tolerancję, nie są w 100% idealnymi komponentami. Generalnie, gdy napięcie bazy tranzystora osiągnie 0,7V, tranzystor będzie przewodzony i staje się aktywny.

(1)Załóżmy, że Q1 przewodzi mocno, Q2 jest wyłączony, dioda LED1 świeci, a dioda LED2 jest wyłączona. Kolektor Q1 będzie miał niską moc wyjściową, podobnie jak lewa strona C1. W tym projekcie niska moc wyjściowa nie oznacza 0 V, to około 2,1 V, zależy to od napięcia zasilania, które przyłożyliśmy do obwodu. A teraz C1 zaczyna ładować się przez R1, a jego prawa strona staje się coraz bardziej dodatnia, aż osiągnie napięcie około +0,7V. Na schemacie widzimy, że prawa strona C1 jest również połączona z bazą tranzystora Q2. (2) W tej chwili II kwartał ma się dobrze. Gwałtownie rosnący prąd kolektora płynący przez Q2 powoduje teraz spadek napięcia na diodach LED2, a napięcie kolektora Q2 spada, powodując gwałtowny spadek potencjału prawej strony C2. Cechą kondensatora jest to, że gdy napięcie po jednej stronie szybko się zmienia, druga strona również podlega podobnej ciągłej zmianie, dlatego gdy prawa strona C2 gwałtownie spada z napięcia zasilania na niską moc (2,1 V), lewa strona musi spaść o podobną wartość. Przy przewodzeniu Q1 jego podstawa wynosiłaby około 0,7V, więc gdy przewodzi Q2, podstawa Q1 spada do 0,7-(2,7-2,1) = 0,1V. Następnie dioda LED1 jest wyłączona, a dioda LED2 świeci. Jednak LED2 nie trwa długo. C2 zaczyna teraz ładować się przez R2 i gdy napięcie po lewej stronie (baza Q1) osiągnie około +0,7V następuje kolejna gwałtowna zmiana stanu, Q1 jest aktywny, dioda LED1 świeci, więc gdy Q1 przewodzi, podstawa Q2 spada do 0,1V, Q2 staje się nieaktywne, dioda LED2 jest wyłączona. Załączanie i wyłączanie Q1 i Q2 jest od czasu do czasu powtarzane, współczynnik wypełnienia T jest określony przez stałą czasową RC, T=0,7(R1. C1+R2. C2).

Krok 4: Pokaż przebiegi

Pionowe przesunięcie mojego oscyloskopu wynosi 0V i zaznaczyłem tekst objaśnienia na każdym obrazie przebiegu. Ta część jest uzupełnieniem kroku trzeciego. Aby pobrać materiał do nauki wejdź na Mondaykids.com