расчет частоты симметричного мультивибратора

режим работы транзисторов

Прежде чем выполнить расчет частоты симметричного мультивибратора, зададим режим работы транзисторов, то есть определим коллекторную нагрузку (Ik) и ток смещения базы (Iб) каждого из них при напряжении питания 12 В.
Допустим, есть КТ315Б на 100 мА, граничной частотой (способен вырабатывать частоту) до 250 МГц. Исследовать коэффициент усиления (h21э) не будем, предположим, он равен 100 (разброс данного параметра в КТ315Б от 50 до 350, поэтому не сильно ошибемся).vt12
По коллекторным цепям разрешим во время полного открывания (насыщения) VT1(2) прохождение 20 мА. По закону Ома такую величину обеспечит R1=U/I=12В/0,02А=600Ом.
Хорошо бы сделать расчет резистора по мощности, чтобы не сгорел, но и размер не был слишком громоздким.
Отношение Iк/Iб должно быть не больше значения h21э, иначе можем не добиться насыщения, нормальный прямоугольный график не получится. Отсюда,
Iб=Iк/h21э=20мА/100=0,2мА.
Получили 200 микроампер. Такой параметр возможен при
R3=U/Iб=12V/0,0002A=60000 (60к).
Определили элементы сопротивления цепей симметричного мультивибратора. Исходя из условия симметричности устройства,
R1=R4=600, R2=R3=60к.
Теперь займемся расчетом частоты.

расчет частоты симметричного мультивибратора

Время (в секундах) импульса или впадины вычисляется по формуле
t1(2)=ln2*R(2,3)*C(1,2); ln2=0,693.
period
Период Т — их сумма:
T=t1+t2=0,963(R2*С1+R3*C2).
f=1/Т; f=1/0,963(R2C1+R3C2).

Если выполняется условие симметричности, расчет частоты принимает следующий вид:
f=0,721/RC. Сопротивление высчитывается в омах, емкость — в фарадах.
Предположим, у нас действительно симметричная схема и есть конденсаторы 100 мкф. Посмотрим, какая  получится частота, сгенерированная выбранными номиналами:
f=0,721/60000*0,0001=6Гц.
Наша детская качалка в течение секунды шесть раз поднимется и опустится. Для одних поделок это слишком мало, для других — чрезмерно много. Подбирайте компоненты для нужной вам частоты согласно расчетам.
Но вдруг захочется сделать регулируемый симметричный мультивибратор. Навешивать в схеме целые секции с переключателями? Можно, но несерьезно. Оптимальное решение — переменный резистор R5, подключенный последовательно с базовой парой R2, R3.VT2
Его номинал желательно выбрать соразмерным с базовыми, чтобы и диапазон регулировки частоты был достаточно широкий, и плавность настройки мягкая. Таким образом меняется частота, но график остается симметричным.

Есть другой вариант воздействия на частоту мультивибратора, при котором он уже не будет симметричным. Таковым является изменение скважности.
Скважность — отношение периода T  к длине импульса t2. vt13Если R5 соединить только с одним из указанных выше, длительность импульса при регулировке или увеличится, или уменьшится, в зависимости оттого, с какого коллектора снимать сигнал.
Такой эффект разнообразит мигание, например, елочных гирлянд. Проблема в том, что гирлянды рассчитаны на 220В. Но выход есть: заменим наши VT1 и VT2 на КТ940А (применяется в телевизорах) с максимальным током 100мА и напряжением 300В. Мощность его на радиаторе — 10Вт, коэффициент усиления — 25 (соотношение Iк/Iб не должно превышать 25). Остается собрать выпрямитель D1-D4.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Spam protection by WP Captcha-Free