Obwody impulsowe - Astable Multivibrator
Niesamowity multiwibrator ma no stable states. Po multiwibrator jest włączona, to po prostu zmienia swoje stany na własną rękę po pewnym okresie czasu, który jest określony przez R C stałych czasowych. Do obwodu podawane jest zasilanie prądem stałym lub V cc w celu jego działania.
Budowa Astable Multivibrator
Dwa tranzystory o nazwach Q 1 i Q 2 są połączone ze sobą sprzężeniem zwrotnym. Kolektor tranzystora Q 1 jest połączony z bazą tranzystora Q 2 przez kondensator C 1 i vice versa. Emitery obu tranzystorów są połączone z masą. Rezystory obciążenia kolektora R 1 i R 4 oraz rezystory polaryzujące R 2 i R 3 mają równe wartości. Kondensatory C 1 i C 2 mają równe wartości.
Poniższy rysunek przedstawia schemat obwodu Astable Multivibrator.
Działanie Astable Multivibrator
Przyłożenie V cc zwiększa prąd kolektora tranzystorów. Ponieważ prąd kolektora zależy od prądu bazowego,
$$ I_c = \ beta I_B $$
Ponieważ nie ma podobnych charakterystyk tranzystora, jeden z dwóch tranzystorów mówi, że Q 1 ma wzrost prądu kolektora i dlatego przewodzi. Kolektor Q 1 jest nakładany na podstawę od Q 2 do C 1 . Połączenie to pozwala na przyłożenie zwiększonego ujemnego napięcia na kolektorze Q 1 do podstawy Q 2 i zmniejszenie jego prądu kolektora. To ciągłe działanie powoduje dalsze zmniejszenie prądu kolektora Q 2 . Ten prąd przyłożony do podstawy Q 1 czyni go bardziej ujemnym i wraz ze skumulowanymi działaniami Q 1 ulega nasyceniu, a Q 2 odcina się. Zatem napięcie wyjściowe Q 1 będzie równe V CE (sat), a Q 2 będzie równe V CC .
Kondensator C 1 ładuje się przez R 1 i gdy napięcie na C 1 osiągnie 0,7 V, wystarczy to, aby przekształcić tranzystor Q 2 w nasycenie. Gdy to napięcie jest przyłożone do podstawy Q 2 , dochodzi do nasycenia, zmniejszając prąd kolektora. To zmniejszenie napięcia w punkcie B jest przykładane do bazy tranzystora od Q 1 do C 2, co powoduje odwrócenie polaryzacji Q 1 . Szereg z tych działań włączyć tranzystor Q 1 w celu odcięcia i tranzystor Q 2 do nasycenia. Teraz punkt A ma potencjał V CC . Kondensator C 2 ładuje się przez R 2 . Napięcie na tym kondensatorze C 2, gdy osiągnie 0,7 V, włącza tranzystor Q 1 do nasycenia.
Stąd napięcie wyjściowe i przebieg wyjściowy są tworzone przez naprzemienne przełączanie tranzystorów Q 1 i Q 2 . Okres tych stanów ON / OFF, zależy od wartości zakłócenia rezystory i kondensatory użyte, czyli na R C wartości używanych. Ponieważ oba tranzystory pracują naprzemiennie, wyjście ma kształt fali prostokątnej o szczytowej amplitudzie V CC .
Przebiegi
Na poniższych rysunkach przedstawiono przebiegi wyjściowe na kolektorach Q 1 i Q 2 .
Częstotliwość drgań
Czas załączenia tranzystora Q 1 lub czas wyłączenia tranzystora Q 2 jest określony przez
t 1 = 0,69 R 1 C 1
Podobnie, czas wyłączenia tranzystora Q 1 lub czas włączenia tranzystora Q 2 jest określony przez
t 2 = 0,69 R 2 C 2
Stąd całkowity okres czasu fali prostokątnej
t = t 1 + t 2 = 0,69 (R 1 C 1 + R 2 C 2 )
Ponieważ R 1 = R 2 = R i C 1 = C 2 = C, częstotliwość fali prostokątnej będzie wynosić
$$ f = \ frac {1} {t} = \ frac {1} {1.38 RC} = \ frac {0,7} {RC} $$
Zalety
Zalety stosowania astabilnego multiwibratora są następujące -
- Nie jest wymagane zewnętrzne wyzwalanie.
- Projekt obwodu jest prosty
- Inexpensive
- Może funkcjonować w sposób ciągły
Niedogodności
Wady stosowania stabilnego multiwibratora są następujące -
- Absorpcja energii jest bardziej w obwodzie.
- Sygnał wyjściowy ma niską energię.
- Nie można osiągnąć cyklu pracy mniejszego lub równego 50%.
Aplikacje
Astable Multivibrators są używane w wielu zastosowaniach, takich jak amatorski sprzęt radiowy, generatory kodu Morse'a, obwody timera, obwody analogowe i systemy telewizyjne.