DIY เครื่องมัลติไวเบรเตอร์ Astable และอธิบายวิธีการทำงาน: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

Astable Multivibrator เป็นวงจรที่ไม่มีสถานะเสถียรและสัญญาณเอาท์พุตจะสั่นอย่างต่อเนื่องระหว่างสถานะที่ไม่เสถียรทั้งสองสถานะ ระดับสูงและระดับต่ำ โดยไม่มีการกระตุ้นจากภายนอก

วัสดุที่จำเป็น:

ตัวต้านทาน 2 x 68k

ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ 2 x 100μF

2 x LED สีแดง

2 x ทรานซิสเตอร์ NPN

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นตอนที่หนึ่ง: ประสานตัวต้านทานและ LED และทรานซิสเตอร์ NPN ลงใน PCB

โปรดทราบว่าควรใส่ขายาวของ LED ลงในรูที่มีสัญลักษณ์ '+' บน PCB ด้านแบนของทรานซิสเตอร์ควรอยู่ด้านเดียวกับเส้นผ่านศูนย์กลางของครึ่งวงกลมบน PCB

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนที่สอง: ประสานตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าเข้ากับ PCB

ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์มีขั้วที่ขายาวเป็นขั้วบวก ส่วนขาสั้นเป็นขั้วลบ วงจร Astable Multivibrator นี้ค่อนข้างง่ายซึ่งเป็นชุดอุปกรณ์ DIY ที่ดีที่สุดสำหรับคุณในการเรียนรู้ความรู้เกี่ยวกับการชาร์จและการคายประจุของตัวเก็บประจุ ถึงขั้นตอนนี้ DIY ก็เสร็จแล้ว ส่วนที่สำคัญที่สุดของคำแนะนำนี้คือการวิเคราะห์

ขั้นตอนที่ 3: อธิบายว่า Astable Multivibrator ทำงานอย่างไร

แรงดันไฟฟ้าของวงจรนี้แนะนำที่ช่วง 2V ถึง 15V ของฉันคือ 2.7V คุณสามารถเลือกแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายได้ตั้งแต่ 2V ถึง 15V ตามที่คุณต้องการ เมื่อเชื่อมต่อแหล่งพลังงานกับวงจรนี้ในความเป็นจริงทั้งตัวเก็บประจุ C1 และ C2 เริ่มชาร์จและยากที่จะบอกว่าตัวเก็บประจุตัวใดจะได้รับประมาณ +0.7V ที่ด้านแคโทดซึ่งจะทำให้ฐานของทรานซิสเตอร์ NPN เปลี่ยนไปในตอนแรก พวกมันถูกทำเครื่องหมายด้วยค่าความจุเท่ากัน เนื่องจากส่วนประกอบทั้งหมดจะมีความทนทาน พวกมันจึงไม่ใช่ส่วนประกอบในอุดมคติ 100% โดยทั่วไป เมื่อแรงดันไฟฟ้าของฐานของทรานซิสเตอร์ถึง 0.7V ทรานซิสเตอร์จะดำเนินการและเริ่มทำงาน

(1) สมมติว่า Q1 ดำเนินการอย่างหนัก และ Q2 อยู่ในสถานะปิด และ LED1 สว่าง และ LED2 ดับ ตัวสะสมของ Q1 จะมีเอาต์พุตต่ำเช่นเดียวกับด้านซ้ายของ C1 ในโครงการนี้ เอาต์พุตต่ำไม่ได้หมายความว่า 0V แต่อยู่ที่ประมาณ 2.1V ซึ่งกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าที่คุณใช้กับวงจร และตอนนี้ C1 เริ่มชาร์จผ่าน R1 และด้านขวาของมันก็กลายเป็นบวกมากขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งถึงแรงดันไฟฟ้าประมาณ +0.7V จากแผนภาพจะเห็นได้ว่าด้านขวาของ C1 เชื่อมต่อกับฐานของทรานซิสเตอร์ Q2 ด้วย (2) ณ เวลานี้ ไตรมาสที่ 2 กำลังดำเนินการอย่างหนัก กระแสของตัวสะสมที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึง Q2 ทำให้เกิดแรงดันตกคร่อม LED2 และแรงดันของตัวสะสม Q2 ตกลง ทำให้ด้านขวาของ C2 มีศักยภาพลดลงอย่างรวดเร็ว เป็นคุณลักษณะของตัวเก็บประจุที่เมื่อแรงดันไฟฟ้าด้านหนึ่งเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว อีกด้านหนึ่งก็มีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องเช่นเดียวกัน ดังนั้นเมื่อด้านขวาของ C2 จะตกอย่างรวดเร็วจากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไปยังเอาต์พุตต่ำ (2.1V) ทางด้านซ้าย ต้องตกในแรงดันไฟฟ้าในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน ด้วยการนำ Q1 ฐานของมันจะอยู่ที่ประมาณ 0.7V ดังนั้นเมื่อ Q2 ดำเนินการ ฐานของ Q1 จะลดลงเหลือ 0.7- (2.7-2.1) = 0.1V จากนั้น LED1 จะดับและ LED2 จะสว่าง อย่างไรก็ตาม LED2 อยู่ได้ไม่นาน ตอนนี้ C2 เริ่มชาร์จผ่าน R2 และเมื่อแรงดันไฟฟ้าทางด้านซ้าย (ฐาน Q1) ถึงประมาณ +0.7V การเปลี่ยนแปลงสถานะอีกครั้งอย่างรวดเร็วอีกครั้ง Q1 ทำงานอยู่ LED1 กำลังสว่าง ดังนั้นเมื่อ Q1 ดำเนินการ ฐานของ Q2 ลดลงเหลือ 0.1V, Q2 ไม่ทำงาน, LED2 ดับ การเปิดและปิดของ Q1 และ Q2 จะทำซ้ำเป็นครั้งคราว รอบการทำงาน T ถูกกำหนดโดยค่าคงที่เวลา RC, T=0.7(R1. C1+R2. C2)

ขั้นตอนที่ 4: แสดงรูปคลื่น

ออฟเซ็ตแนวตั้งของออสซิลโลสโคปของฉันคือ 0V และฉันได้ทำเครื่องหมายข้อความอธิบายบนรูปภาพรูปคลื่นแต่ละรูปแล้ว ส่วนนี้เป็นส่วนเสริมของขั้นตอนที่สาม หากต้องการทราบสื่อการเรียนรู้ โปรดไปที่ Mondaykids.com