Jednostavan kvadratni generator impulsa

Za testiranje i postavljanje različitih pojačala, uključujući 3H pojačala, korisno je koristiti kvadratni generator impulsa. Obično se takvi generatori izrađuju prema simetričnom multivibratorskom krugu s dva bipolarna tranzistora iste strukture i s dva kruga za podešavanje frekvencije. Međutim, moguće je sastaviti jednostavniji generator pomoću dva tranzistora različitih struktura (vidi sliku) s jednim krugom za podešavanje frekvencije.

Ovako radi generator. Kada se dovede napon napajanja (kondenzator C1 nije napunjen), tranzistor VT1 se lagano otvara strujom koja teče kroz prednaponski otpornik R1. Struja kolektora ovog tranzistora je struja baze za VT2 i otvara ga. Rastući napon na opterećenju kolektora potonjeg kroz lanac C1R2 još više otvara tranzistor VT1, kao rezultat toga dolazi do lavinskog procesa otvaranja oba tranzistora - formira se prednji dio pravokutnog impulsa.

Trajanje vrha impulsa određeno je trajanjem punjenja kondenzatora C1 kroz otpornik R2. Kako se ovaj kondenzator puni, struja baze tranzistora VT1 se smanjuje i dolazi trenutak kada se događa lavinski proces zatvaranja oba tranzistora. Na opterećenju se stvara negativan pad napona - pad pulsa. Trajanje pauze između impulsa određeno je trajanjem pražnjenja kondenzatora C1 strujom koja teče kroz otpornike R1 i R2. Zatim se postupak ponavlja.

Rad generatora može se različito objasniti. Dvostupanjsko pojačalo pokriveno je krugom pozitivne povratne sprege (elementi R2C1) i istovremeno je dovedeno u linearni način rada tranzistora VT1 primjenom prednapona na njegovu bazu kroz otpornik R1. Zbog toga nastaju relaksacijske oscilacije. Za stabilizaciju rada generatora, svaki stupanj je pokriven OOS krugom - u prvom stupnju je mali i provodi se kroz otpornik R1, au drugom stupnju otpornik R5 uključen je u krug emitera tranzistora VT2.

Generator radi stabilno pri naponu napajanja od 1,5 do 12 V, dok se potrošnja struje kreće od 0,15 do nekoliko miliampera. Amplituda izlaznih impulsa na "Izlazu 1" malo premašuje polovicu napona napajanja, a na "Izlazu 2" je približno 10 puta manja. Ako želite, možete napraviti još jedan stupanj dijeljenja (1/100) dodavanjem otpornika s otporom od 240 m između donjeg terminala otpornika R4 i zajedničke žice.

S komponentama navedenim u dijagramu i naponom napajanja od 2,5 V, potrošnja struje je bila 0,2 mA, frekvencija impulsa je bila 1000 Hz, radni ciklus je bio 2 (kvadratni val), amplituda impulsa na "Izlazu 1" bila je 1 V .

Naravno, s tako jednostavnim generatorom, parametri signala primjetno ovise o naponu izvora napajanja. Stoga generator treba postaviti na napon na kojem će se koristiti. Ako nema generiranja, odabire se otpornik R1 i eventualno R5. Radni ciklus impulsa postavlja se odabirom otpornika R2.

Jedna od mogućih namjena generatora je kao svjetionik koji treperi, na primjer, u uređaju za nadzor. Zatim se LED ili minijaturna žarulja sa žarnom niti uključuje u seriju s otpornikom R5, a koristi se kondenzator kapaciteta do frakcija mikrofarada tako da je frekvencija generiranja 0,5 ... 1 Hz. Da biste dobili potrebnu svjetlinu svjetlosnog indikatora, možete ugraditi otpornike R3, R5 nižeg otpora i isključiti R4 kao nepotreban.

Tehnika mjerenja

Stabilni kvadratni generator impulsa

Generatori takta (GTI) su svojevrsni glavni mehanizmi u najsloženijim digitalnim sklopovima. Na izlazu GTI-a formiraju se električni impulsi koji se ponavljaju na određenoj frekvenciji. Najčešće imaju pravokutni oblik. Na temelju tih oscilacija sinkronizira se rad svih digitalnih čipova uključenih u uređaj. U jednom ciklusu takta izvodi se jedna atomska operacija (tj. nedjeljiva, ona koja se ne može izvesti ili nije djelomično izvedena).

Naponski impulsi mogu se generirati s različitim stupnjevima točnosti i stabilnosti. Ali što je krug zahtjevniji u pogledu referentne frekvencije, to bi generator trebao biti točniji i stabilniji.

Najčešći:

1.Klasični (analogni) generatori. Lako ih je sastaviti, ali imaju nisku stabilnost ili generiraju impulse koji nisu sasvim kvadratni. Kao jednostavan primjer, LC sklopovi ili sklopovi temeljeni na njima.

2. Kvarc (na bazi kvarcnih kristala). Ovdje kvarc djeluje kao visoko selektivni filter. Strujni krug karakterizira visok stupanj stabilnosti i jednostavnost montaže.

3. Temeljeno na programabilnim čipovima (kao što je Arduino). Rješenja također generiraju stabilne impulse, ali za razliku od kvarcnih, mogu se kontrolirati u određenim rasponima i generirati nekoliko referentnih frekvencija odjednom.

4. Autogeneratori. To su kontrolirani GTI-ji, rade prvenstveno s modernim procesorima, a najčešće su integrirani izravno u čip.

Stoga su sljedeći prikladni za ulogu stabilnih pravokutnih generatora impulsa u dizajnu sklopova:

• Kvarcni
• I programabilni (na temelju programibilnih čipova).

Zasebno je vrijedno spomenuti krugove klasičnih jednostrukih i multivibratora koji rade pomoću logičkih elemenata. Ova se klasa GTI-a definitivno može koristiti u digitalnim sklopovima, budući da je sposoban generirati stabilnu frekvenciju.

Kristalni oscilator visoke stabilnosti

Jedan od primjera implementacije.

Riža. 1. Krug kristalnog oscilatora

Sklop se temelji na kvarcnom rezonatoru i CMOS inverteru na principu Pierceovog oscilatora.

Za povećanje stabilnosti zaslužni su kondenzatori povećanog kapaciteta Ca i Cb.

Multivibratori temeljeni na logičkim elementima

Najjednostavniji multivibratorski krug izgleda ovako.

Riža. 2. Multivibratorski sklop

Zapravo, ovo je oscilatorni krug koji se temelji na kondenzatorima i otporima. Logički elementi omogućuju odsijecanje glatkih rubova rastućeg i padajućeg napona pri punjenju/pražnjenju kondenzatora u oscilatornom krugu.

Grafikon stvaranja naprezanja izgledat će ovako.

Riža. 3. Grafikon stvaranja naprezanja

Kondenzator C1 je odgovoran za trajanje impulsa, a C2 je odgovoran za pauzu između impulsa. Nagib ruba ovisi o vremenu reakcije logičkog elementa.

Navedeni krug ima jedan nedostatak - moguć je način samopobude.

Kako bi se uklonio ovaj učinak, koristi se još jedan dodatni logički element (vidi dijagram dolje - LE3).

Riža. 4. C multivibratorski sklop

Generatori operacijskih pojačala

Isti oscilatorni krug, ali s integracijom op-amp, izgledat će ovako.

Riža. 5. Dijagram oscilatornog kruga

Riža. 6. Grafikon formiranja impulsa na njegovom izlazu

Navedeni sklop generira impulse čije je trajanje jednako vremenu pauze, što ne mora uvijek biti slučaj.

Možete uvesti asimetriju u frekvenciju generiranja na sljedeći način.

Riža. 7. Strujni krug generatora impulsa

Ovdje su vrijeme impulsa i pauze između njih određeni različitim vrijednostima otpornika.

Generator baziran na NE555

Čip NE555 univerzalni je mjerač vremena koji može raditi u višestrukom ili jednokratnom načinu rada.

Postoji mnogo analoga ovog mikro kruga: 1006VI1, UPC617C, ICM7555 itd.

Jedna od jednostavnih opcija za konstruiranje generatora stabilnih pravokutnih impulsa s mogućnošću podešavanja frekvencije može se vidjeti u nastavku.

Riža. 8. Varijanta stabilnog kruga pravokutnog generatora impulsa

Ovdje krug uključuje različite kondenzatore (C1, C2, C3, može ih biti više) i otpornike za podešavanje (R2, R3 i R4 su odgovorni za razinu izlazne struje).

Formula za izračun frekvencije je sljedeća.

Generator baziran na Arduinu ćemo pogledati u zasebnom članku.

Datum objave: 07.01.2018

Mišljenja čitatelja

• Vitalij / 23.11.2018 - 17:11
  dostupno

Generatori impulsa koriste se u mnogim radio uređajima (elektronička brojila, vremenski releji) i koriste se pri postavljanju digitalne opreme. Frekvencijski raspon takvih generatora može biti od nekoliko herca do mnogo megaherca. Ovdje su jednostavni generatorski krugovi, uključujući one temeljene na digitalnim "logičkim" elementima, koji se naširoko koriste u složenijim sklopovima kao jedinice za podešavanje frekvencije, sklopke, izvori referentnih signala i zvukova.

Na sl. Slika 1 prikazuje dijagram generatora koji generira pojedinačne pravokutne impulse kada se pritisne tipka S1 (to jest, nije autooscilator, čiji dijagrami su dati u nastavku). Na logičkim elementima DD1.1 i DD1.2 sastavljen je RS okidač koji sprječava prodiranje odskočnih impulsa od kontakata gumba do uređaja za ponovno izračunavanje. U položaju kontakata gumba S1, prikazanom na dijagramu, izlaz 1 će imati napon visoke razine, izlaz 2 će imati napon niske razine; kada je tipka pritisnuta - obrnuto. Ovaj generator je prikladan za korištenje pri provjeri performansi različitih mjerača.

Na sl. Slika 2 prikazuje dijagram jednostavnog generatora impulsa na bazi elektromagnetskog releja. Kada se napaja, kondenzator C1 se puni kroz otpornik R1 i relej se aktivira, isključujući izvor napajanja s kontaktima K 1.1. Ali relej se ne oslobađa odmah, jer će neko vrijeme struja teći kroz njegov namot zbog energije koju je akumulirao kondenzator C1. Kada se kontakti K 1.1 ponovno zatvore, kondenzator se ponovno počinje puniti - ciklus se ponavlja.

Frekvencija prebacivanja elektromagnetskog releja ovisi o njegovim parametrima, kao io vrijednostima kondenzatora C1 i otpornika R1. Kada koristite relej RES-15 (putovnica RS4.591.004), prebacivanje se događa otprilike jednom u sekundi. Takav generator može se koristiti, na primjer, za uključivanje vijenaca na novogodišnjem drvcu ili za dobivanje drugih svjetlosnih efekata. Njegov nedostatak je potreba za korištenjem kondenzatora značajnog kapaciteta.

Na sl. Slika 3 prikazuje dijagram drugog generatora koji se temelji na elektromagnetskom releju, čiji je princip rada sličan prethodnom generatoru, ali daje frekvenciju impulsa od 1 Hz s kapacitetom kondenzatora 10 puta manjim. Kada se priključi napajanje, kondenzator C1 se puni kroz otpornik R1. Nakon nekog vremena, zener dioda VD1 će se otvoriti i relej K1 će raditi. Kondenzator će se početi prazniti kroz otpornik R2 i ulazni otpor kompozitnog tranzistora VT1VT2. Uskoro će se relej osloboditi i započet će novi ciklus rada generatora. Uključivanje tranzistora VT1 i VT2 prema kompozitnom tranzistorskom krugu povećava ulaznu impedanciju kaskade. Relej K 1 može biti isti kao u prethodnom uređaju. Ali možete koristiti RES-9 (putovnica RS4.524.201) ili bilo koji drugi relej koji radi na naponu od 15 ... 17 V i struji od 20 ... 50 mA.

U generatoru impulsa, čiji je dijagram prikazan na Sl. 4, koriste se logički elementi mikro kruga DD1 i tranzistor s efektom polja VT1. Pri promjeni vrijednosti kondenzatora C1 i otpornika R2 i R3 generiraju se impulsi s frekvencijom od 0,1 Hz do 1 MHz. Takav širok raspon dobiven je upotrebom tranzistora s efektom polja, što je omogućilo korištenje otpornika R2 i R3 s otporom od nekoliko megaohma. Pomoću ovih otpornika možete promijeniti radni ciklus impulsa: otpornik R2 postavlja trajanje napona visoke razine na izlazu generatora, a otpornik R3 postavlja trajanje napona niske razine. Maksimalni kapacitet kondenzatora C1 ovisi o vlastitoj struji curenja. U ovom slučaju to je 1...2 µF. Otpor otpornika R2, R3 je 10 ... 15 MOhm. Tranzistor VT1 može biti bilo koji od serija KP302, KP303. Mikro krug je K155LA3, njegovo napajanje je 5V stabilizirani napon. Možete koristiti CMOS mikro krugove serije K561, K564, K176, čije je napajanje unutar raspona od 3 ... 12 V, pinout takvih mikro krugova je drugačiji i prikazan je na kraju članka.

Ako imate CMOS čip (K176, serija K561), možete sastaviti generator impulsa širokog raspona bez upotrebe tranzistora s efektom polja. Dijagram je prikazan na sl. 5. Radi lakšeg podešavanja frekvencije, kapacitet kondenzatora vremenskog kruga mijenja se prekidačem S1. Frekvencijski raspon koji generira generator je 1...10 000 Hz. Mikro krug - K561LN2.

Ako vam je potrebna visoka stabilnost generirane frekvencije, tada se takav generator može napraviti "kvarciziranim" - uključite kvarcni rezonator na željenu frekvenciju. Ispod je primjer kvarcnog oscilatora na frekvenciji od 4,3 MHz:

Na sl. Slika 6 prikazuje dijagram generatora impulsa s podesivim radnim ciklusom.

Radni ciklus je omjer perioda ponavljanja impulsa (T) i njihovog trajanja (t):

Radni ciklus impulsa visoke razine na izlazu logičkog elementa DD1.3 s otpornikom R1 može varirati od 1 do nekoliko tisuća. U ovom slučaju, frekvencija pulsa također se malo mijenja. Tranzistor VT1, koji radi u ključnom načinu rada, pojačava impulse snage.

Generator, čiji je dijagram prikazan na donjoj slici, proizvodi impulse pravokutnog i pilastog oblika. Glavni oscilator je izrađen na logičkim elementima DD 1.1-DD1.3. Na kondenzatoru C2 i otporniku R2 sastavljen je diferencirajući krug, zahvaljujući kojem se na izlazu logičkog elementa DD1.5 formiraju kratki pozitivni impulsi (trajanje oko 1 μs). Podesivi stabilizator struje izrađen je na tranzistoru s efektom polja VT2 i promjenjivom otporniku R4. Ova struja puni kondenzator C3, a napon na njemu linearno raste. Kada kratki pozitivni impuls stigne na bazu tranzistora VT1, tranzistor VT1 se otvara, pražnjejući kondenzator S3. Tako se na njegovim pločama stvara pilasti napon. Otpornik R4 regulira struju punjenja kondenzatora i, posljedično, strmost povećanja napona zuba pile i njegove amplitude. Kondenzatori C1 i SZ odabiru se na temelju potrebne frekvencije impulsa. Mikro krug - K561LN2.

Digitalni mikrosklopovi u generatorima su u većini slučajeva međusobno zamjenjivi i mogu se koristiti u istom krugu kao i mikrosklopovi s "NAND" i "NOR" elementima ili jednostavno inverteri. Varijanta takvih zamjena prikazana je na primjeru slike 5, gdje je korišten mikro krug s pretvaračima K561LN2. Točno takav krug, uz očuvanje svih parametara, može se sastaviti i na K561LA7 i na K561LE5 (ili serije K176, K564, K164), kao što je prikazano u nastavku. Samo trebate promatrati pinout mikro krugova, koji se u mnogim slučajevima čak podudara.

Pravokutni generatori impulsa koriste se u mnogim radio uređajima: elektroničkim mjeračima, automatima za igre na sreću i koriste se pri postavljanju digitalne opreme. Frekvencijski raspon takvih generatora može biti od nekoliko herca do mnogo megaherca.

Na sl. Slika 51 prikazuje dijagram generatora koji generira pojedinačne pravokutne impulse kada se pritisne tipka S1. Na logičkim elementima D1.1 i D1.2 sastavljen je RS okidač koji sprječava prodiranje odskočnih impulsa od kontakata tipke do uređaja za preračunavanje. U položaju kontakata gumba S1, prikazanom na dijagramu, izlaz 1 će imati napon visoke razine, izlaz 2 će imati napon niske razine; kada je tipka pritisnuta - obrnuto. Ovaj generator je prikladan za korištenje pri provjeri performansi različitih mjerača.

I na sl. Na slici 52 prikazana je shema najjednostavnijeg generatora impulsa na bazi elektromagnetskog releja. Kada se primijeni napajanje, kondenzator C1 se puni kroz otpornik R1 i relej se aktivira, isključujući izvor napajanja s kontaktima K1.1. Ali relej se ne oslobađa odmah, jer će neko vrijeme struja teći kroz njegov namot zbog energije koju je akumulirao kondenzator C1. Kada se kontakti K1.1 ponovno zatvore, kondenzator će se ponovno početi puniti - ciklus će se ponoviti.

Frekvencija prebacivanja elektromagnetskog releja ovisi o njegovim parametrima, kao io vrijednostima kondenzatora C1 i otpornika R1. Kada koristite relej RES-15 (putovnica RS4.591.004), prebacivanje se događa otprilike jednom u sekundi.

Takav generator može se koristiti, na primjer, za uključivanje vijenaca na novogodišnjem drvcu ili za dobivanje drugih svjetlosnih efekata. Njegov nedostatak je potreba za korištenjem kondenzatora značajnog kapaciteta.

Riža. 51 Krug generatora jednog impulsa

Riža. 52 Pulsni krug na elektromagnetskom releju

Na sl. Slika 53 prikazuje dijagram drugog generatora koji se temelji na elektromagnetskom releju, čiji je princip rada sličan prethodnom generatoru, ali manje snage. Kada se priključi napajanje, kondenzator C1 se puni kroz otpornik R1. Nakon što se postigne frekvencija impulsa od 1 Hz, kapacitet kondenzatora je deset puta manji - neko vrijeme će se otvoriti zener dioda V1 i relej K1 će raditi. Kondenzator će se početi prazniti kroz otpornik R2 i ulazni otpor kompozitnog tranzistora V2V3. Uskoro će se relej osloboditi i započet će novi ciklus rada generatora. Uključivanje tranzistora V2 i V3 prema krugu sljedbenika emitera povećava ulaznu impedanciju kaskade.

Riža. 53. Strujni krug generatora impulsa pomoću tranzistora i elektromagnetskog releja

Slika 54. Generator impulsa na bazi logičkih elemenata i tranzistora s efektom polja

Relej K1 može biti isti kao u prethodnom uređaju. Ali možete koristiti RES-9 (putovnica RS4.524.201) ili bilo koji drugi relej koji radi na naponu od 15 ... 17 V i struji od 20 ... 50 mA.

U generatoru impulsa, čiji je dijagram prikazan na Sl. 54, koristi se logički čip D1 i tranzistor s efektom polja V1. Kada se promijene vrijednosti kondenzatora C1 i otpornika R2 i S3, on generira impulse frekvencije od 0,1 Hz do 1 MHz. Takav širok raspon dobiven je upotrebom tranzistora s efektom polja, što je omogućilo korištenje otpornika R2 i R3 s otporom od nekoliko megaohma. Pomoću ovih otpornika možete promijeniti radni ciklus impulsa: otpornik R2 postavlja trajanje visokog potencijala na izlazu generatora, a otpornik R3 postavlja trajanje niskog potencijala. Maksimalni kapacitet kondenzatora C1 ovisi o vlastitoj struji curenja. U ovom slučaju to je 1 ... 2 µF. Otpor otpornika R2, R3 može biti 10 ... 15 MOhm. Tranzistor V1 može biti bilo koji od serije KP302, KP303.

Preporučljivo je sastaviti ovaj generator u kućište i koristiti ga kao samostalni uređaj za konfiguriranje digitalnih uređaja.

Ponekad postoji potreba za izgradnjom generatora koji generira broj impulsa. Odgovara broju pritisnute tipke. Može se koristiti, primjerice, pri postavljanju karakterografa ili ispitivača, u kojima svaki odgovor odgovara određenom broju bodova. Shematski dijagram takvog generatora broja impulsa prikazan je na sl. 55.

Ovaj uređaj sastoji se od generatora impulsa, brojača i dekodera. Generator, koji proizvodi pravokutne impulse s brzinom ponavljanja od oko 10 Hz, sastavljen je pomoću logičkih elemenata D1.3, D1.4. Iz izlaza elementa D1.4, impulsi se šalju u binarni decimalni brojač sastavljen na čipu D2.

Riža. 55. Krug generatora impulsa (vidi original)

Četiri izlaza ovog brojača (pinovi 12, 9, 8 i 11) spojena su na ulaze D3 čipa, koji je dekoder sa 4 ulaza i 16 izlaza. Kada brojač radi, napon niske razine prisutan je na jednom od izlaza dekodera, a broj ovog izlaza odgovara decimalnom ekvivalentu binarnog broja koji se u binarnom kodu dovodi na ulaz dekodera.

Kada se primijeni napon napajanja, pin 9 elementa D1.3 imat će napon niske razine, a impulsi s izlaza generatora neće stići na ulaz brojača. Kada pritisnete jedan od gumba S1-S15, kondenzator C3 se trenutno puni kroz diodu V1 na napon visoke razine, na pinovima 2 i 3 mikro kruga D2 u ovom trenutku pojavljuje se napon niske razine, postavljajući brojač na brojanje ulaznih impulsa država. Istodobno, kroz zatvoreni kontakt pritisnute tipke, napon visoke razine dovodi se na ulaz elementa D1.1 (pin 2) i impulsi se šalju na brojač. Kada brojač radi, na izlazima dekodera konstantno se pojavljuje napon niske razine. Čim se pojavi na izlazu na koji je spojen lijevi (prema dijagramu) kontakt pritisnute tipke, prestaje dovod impulsa na ulaz brojača. Broj impulsa koji odgovara broju pritisnutog gumba bit će uklonjen s pina 11 elementa D1.4. Ako nastavite držati pritisnutu tipku, nakon nekog vremena kondenzator C3 će se isprazniti kroz otpornik R2, brojač D2 će se postaviti na nulu, a generator će izdati novu seriju impulsa. Sasvim je jasno da se pritisnuta tipka ne može otpustiti dok se serija impulsa ne završi.

Formator impulsa na elementima D1.1 i D1.2, koji je standby multivibrator, sprječava prodiranje impulsa nastalih odbijanjem kontakata tipke u ulaz brojača.

Podešavanje uređaja sastoji se od postavljanja potrebne brzine ponavljanja impulsa generatora od jedinica herca do desetaka kiloherca odabirom otpornika R1 i kondenzatora C2.

U ovdje opisanim generatorima impulsa možete koristiti otpornike MLT-0,25 i kondenzatore K50-6. Tranzistori KT315B mogu se zamijeniti tranzistorima iz serije KT312, KT315, KT316. Diode - bilo koje serije D7, D9, D311. Gumbi S1 - S15 tipa P2K, KM1-G, itd. Mikrokrugovi mogu biti serije K133, K134, K136, K158.

Pravokutni generatori impulsa koriste se u mnogim radioamaterskim uređajima: elektroničkim mjeračima, automatima za igre na sreću, a najviše se koriste pri postavljanju digitalne opreme. Predstavljamo vam izbor krugova i dizajna pravokutnih generatora impulsa

Amplituda generiranog signala u takvim generatorima je vrlo stabilna i blizu napona napajanja. Ali oblik oscilacija je vrlo daleko od sinusoidnog - signal je pulsirajući, a trajanje impulsa i pauza između njih lako se podešava. Impulsima se lako može dati izgled meandra kada je trajanje pulsa jednako trajanju pauze između njih.

Glavni i široko rasprostranjeni tip generatora opuštanja je simetrični multivibrator s dva tranzistora, čiji je krug prikazan na slici ispod. U njemu su dva standardna stupnja pojačala na tranzistorima VT1 i VT2 spojena u serijski lanac, odnosno izlaz jednog stupnja povezan je s ulazom drugog preko razdjelnih kondenzatora C1 i C2. Oni također određuju frekvenciju generiranih oscilacija F, točnije njihovu periodu T. Podsjećam da su period i frekvencija povezani jednostavnom relacijom

Ako je krug simetričan i vrijednosti dijelova u oba stupnja su iste, tada izlazni napon ima oblik meandra.

Generator radi ovako: odmah nakon uključivanja, dok kondenzatori C1 i C2 nisu napunjeni, tranzistori se nalaze u "linearnom" načinu pojačanja, kada otpornici R1 i R2 postavljaju malu baznu struju, ona određuje struju kolektora Vst puta veći, a napon na kolektorima je nešto manji od napona napajanja zbog pada napona na otpornicima opterećenja R3 i R4. U ovom slučaju, najmanje promjene u naponu kolektora (barem zbog toplinskih fluktuacija) jednog tranzistora prenose se preko kondenzatora C1 i C2 u osnovni krug drugog.

Pretpostavimo da je napon kolektora VT1 malo pao. Ova promjena se prenosi kroz kondenzator C2 u osnovni krug VT2 i lagano ga blokira. Napon kolektora VT2 raste, a tu promjenu kondenzator C1 prenosi na bazu VT1, on se otključava, struja njegovog kolektora raste, a napon kolektora još više opada. Proces se odvija poput lavine i vrlo brzo.

Kao rezultat toga, tranzistor VT1 je potpuno otvoren, njegov napon kolektora neće biti veći od 0,05 ... 0,1 V, a VT2 je potpuno zaključan, a njegov napon kolektora jednak je naponu napajanja. Sada trebamo pričekati dok se kondenzatori C1 i C2 ponovno ne napune i tranzistor VT2 malo otvori strujom koja teče kroz prednaponski otpornik R2. Proces poput lavine ići će u suprotnom smjeru i dovesti do potpunog otvaranja tranzistora VT2 i potpunog zatvaranja VT1. Sada morate pričekati još jedno poluvrijeme potrebno za ponovno punjenje kondenzatora.

Vrijeme ponovnog punjenja određeno je naponom napajanja, strujom kroz otpornike Rl, R2 i kapacitetom kondenzatora Cl, C2. U ovom slučaju govore o "vremenskoj konstanti" lanaca Rl, C1 i R2, C2, koja približno odgovara razdoblju oscilacija. Doista, umnožak otpora u ohmima i kapacitivnosti u faradima daje vrijeme u sekundama. Za vrijednosti navedene u dijagramu na slici 1 (360 kOhm i 4700 pF), vremenska konstanta je oko 1,7 milisekundi, što ukazuje da će frekvencija multivibratora ležati u audio rasponu reda stotina herca. Frekvencija raste s povećanjem napona napajanja i smanjenjem vrijednosti Rl, C1 i R2, C2.

Opisani generator je vrlo nepretenciozan: u njemu možete koristiti gotovo sve tranzistore i mijenjati vrijednosti elemenata u širokom rasponu. Na njegove izlaze možete spojiti telefone visoke impedancije kako biste čuli zvučne vibracije, ili čak zvučnik - dinamičku glavu s transformatorom za smanjenje, na primjer, zvučnik za emitiranje pretplatnika. Na taj način možete organizirati, na primjer, generator zvuka za učenje Morseove abecede. Telegrafski ključ je smješten u strujnom krugu, u seriji s baterijom.

Budući da su dva protufazna izlaza multivibratora rijetko potrebna u radioamaterskoj praksi, autor je krenuo u projektiranje jednostavnijeg i ekonomičnijeg generatora s manje elemenata. Što se dogodilo prikazano je na sljedećoj slici. Ovdje se koriste dva tranzistora s različitim vrstama vodljivosti - p-p-p i p-n-p. Otvaraju se istovremeno, struja kolektora prvog tranzistora služi kao struja baze drugog.

Zajedno, tranzistori također čine dvostupanjsko pojačalo, pokriveno PIC-om kroz lanac R2, C1. Kada su tranzistori isključeni, napon na kolektoru VT2 (izlaz 1 V) pada na nulu, ovaj pad se prenosi kroz PIC lanac na bazu VT1 i potpuno ga isključuje. Kada se kondenzator C1 napuni na približno 0,5 V na lijevoj ploči, tranzistor VT1 će se malo otvoriti, struja će teći kroz njega, uzrokujući još veću struju na tranzistoru VT2; Izlazni napon će početi rasti. Ovo povećanje se prenosi na bazu VT1, uzrokujući njegovo još veće otvaranje. Dolazi do gore opisanog procesa poput lavine, potpuno otključavajući oba tranzistora. Nakon nekog vremena potrebnog za ponovno punjenje C1, tranzistor VT1 će se zatvoriti, budući da struja kroz visokovrijedni otpornik R1 nije dovoljna da ga potpuno otvori, te će se lavinski proces odvijati u suprotnom smjeru.

Radni ciklus generiranih impulsa, odnosno omjer trajanja impulsa i pauza, regulira se izborom otpornika R1 i R2, a frekvencija osciliranja izborom kapaciteta C1. Stabilna proizvodnja pri odabranom naponu napajanja postiže se izborom otpornika R5. Također može regulirati izlazni napon unutar određenih granica. Tako je, na primjer, uz vrijednosti navedene u dijagramu i napon napajanja od 2,5 V (dvije alkalne disk baterije), frekvencija generiranja bila 1 kHz, a izlazni napon bio je točno 1 V. Struja potrošena iz baterije bila je oko 0,2 mA, što ukazuje na vrlo visoku učinkovitost generatora.

Opterećenje generatora R3, R4 napravljeno je u obliku djelitelja za 10, tako da se može ukloniti niži napon signala, u ovom slučaju 0,1 V. Još niži napon (podesiv) uklanja se s motora promjenjivog otpornika R4 . Ova prilagodba može biti korisna ako trebate odrediti ili usporediti osjetljivost telefona, testirati vrlo osjetljiv ULF primjenom slabog signala na njegov ulaz i tako dalje. Ako takvi zadaci nisu postavljeni, otpornik R4 može se zamijeniti konstantnim jednim ili drugim razdjelnikom (0,01 V) može se napraviti dodavanjem još jednog otpornika od 27 Ohma na dnu.

Pravokutni signal sa strmim rubovima sadrži širok raspon frekvencija - osim osnovne frekvencije F, također i njegove neparne harmonike 3F, 5F, 7F i tako dalje, sve do radiofrekvencijskog područja. Stoga se generator može koristiti za testiranje ne samo audio opreme, već i radijskih prijemnika. Naravno, amplituda harmonika se smanjuje s povećanjem njihove frekvencije, ali dovoljno osjetljiv prijemnik omogućuje vam da ih slušate u cijelom rasponu dugih i srednjih valova.

To je prsten od dva pretvarača. Funkcije prvog od njih obavlja tranzistor VT2, na čiji je ulaz priključen emiterski sljedbenik na tranzistoru VT1. To je učinjeno kako bi se povećao ulazni otpor prvog pretvarača, što omogućuje generiranje niskih frekvencija s relativno malim kapacitetom kondenzatora C7. Na izlazu generatora uključen je element DD1.2, koji djeluje kao međuspremnik koji poboljšava usklađivanje izlaza generatora s ispitnim krugom.

U seriju s vremenskim kondenzatorom (potrebna vrijednost kapacitivnosti odabire se sklopkom SA1) spojen je otpornik R1 čijom se promjenom otpora regulira izlazna frekvencija generatora. Za podešavanje radnog ciklusa izlaznog signala (omjer perioda impulsa i njegovog trajanja), u krug se uvodi otpornik R2.

Uređaj generira impulse pozitivnog polariteta s frekvencijom od 0,1 Hz...1 MHz i radnim ciklusom od 2...500 Frekvencijski raspon generatora podijeljen je u 7 podpodručja: 0,1...1, 1,10, 10. ...100, 100 ...1000 Hz i 1...10, 10...100, 100...1000 kHz, koji se postavljaju prekidačem SA1.

Krug može koristiti silicijske tranzistore male snage s dobitkom od najmanje 50 (na primjer, KT312, KT342, itd.), Integrirani krugovi K155LNZ, K155LN5.

Pravokutni generator impulsa na mikrokontroleru u ovom krugu bit će izvrstan dodatak vašem kućnom mjernom laboratoriju.

Značajka ovog oscilatorskog kruga je fiksni broj frekvencija, točnije 31, a može se koristiti u raznim digitalnim sklopovskim rješenjima gdje je potrebno mijenjati frekvencije oscilatora automatski ili pomoću pet prekidača.

Odabir jedne ili druge frekvencije provodi se slanjem peto-bitnog binarnog koda na ulazu mikrokontrolera.

Krug je sastavljen na jednom od najčešćih mikrokontrolera, Attiny2313. Razdjelnik frekvencije s podesivim omjerom dijeljenja ugrađen je u softver, koristeći frekvenciju kvarcnog oscilatora kao referentnu vrijednost.