Электронная мигалка

Каждый знает мигалку , применяемую на автомобилях. Это лампочка, которая попеременно зажигается и гаснет через равные промежутки времени. Когда это происходит, мы слышим тикающий звук.

Нажимая на кнопку, можно заставить лампочку загораться через равные промежутки времени. Но интереснее сделать автоматическую электронную мигалку .

Соблюдая полярность, включите конденсатор 100 мкФ в гнезда модульного кубика и соберите схему по рис. 2.23.

Рис. 2.23. Электронная мигалка

Лампочка начнет мигать. Но, в отличие от автомобильной мигалки , мы не слышим тикающего звука. Наша мигалка электронная, она не имеет движущихся частей или контактов и поэтому не изнашивается, механическую работу в ней бесшумно проводят электроны.

Как работает эта электронная мигалка ? Лампочка включена в коллекторную цепь правого транзистора (обозначим его Т_п ). В коллекторной цепи Гл — резистор 10 кОм. Временно удалим этот резистор. Каков результат? Можем ли мы обойтись без левого транзистора? Временно удалим конденсатор. Результат? Можем ли мы обойтись без конденсатора в нашей мигалке ? Продолжает ли мигать лампочка, если заменить конденсатор резистором 120 Ом?

Мультивибратор

Мультивибратор — это лишь другое название электронной мигалки .

В собранной схеме (рис. 2.23) лампочка будет ритмично мигать. Подумаем, почему это происходит. Когда лампочка горит, правый транзистор открыт. На его базу поступает открывающий ток. Таким током является ток зарядки конденсатора емкостью 100 мкФ. Следовательно, когда лампочка горит, конденсатор должен заряжаться. Чтобы доказать это, проведем небольшой дополнительный эксперимент. Во время мигания лампочки при соединим к контакту 7 кубик заземления. Теперь точка 718 имеет потенциал земли, и через конденсатор не протекает зарядный ток. В этом случае ток идет не через конденсатор, а по более короткой цепи: через кубик заземления и плату, и лампочка перестает мигать.

Роль кубика земли в приведенном опыте выполняет левый транзистор ТЛ. Когда он проводит ток, напряжение между точкой 7/8 и землей становится небольшим. Когда же он заперт, напряжение в точке 7/8 увеличивается, конденсатор 100 мкФ заряжается, отпирая правый транзистор Т_П. Очевидно, что когда лампочка горит, Т_П проводит, а Т_Л заперт .

А ТЕПЕРЬ БОЛЕЕ ПОДРОБНО РАССМОТРИМ, ШАГ ЗА ШАГОМ, КАК ФУНКЦИОНИРУЕТ

МУЛЬТИВИБРАТОР

А) Лампочка горит.

Т_П проводит.

Напряжение между точкой ½  и землей мало.

Через конденсатор 0,1 мкФ зарядного тока нет.

Через базу транзистора Т_Л  не течет открывающий ток.

Т_Л  заперт.

Напряжение между точкой 7/8 и землей велико.

Через конденсатор 100 мкФ течет сильный зарядный ток.

Через базу течет Т_П открывающий ток.

Т_П полностью проводит, полностью  Т_Л   заперт.

Конденсатор 100 мкФ продолжает заряжаться.

Заряжающий ток, текущий через базу Т_П, становится все слабее.

Т_П проводит все меньший и меньший ток.

Напряжение между точкой ½  и землей растет.

Зарядный ток конденсатора 0,1 мкФ растет.

Открывающий ток в базе растет.  Т_Л

Т_П проводит ток все больше и больше.

Напряжение между точкой 7/8 и землей падает.

Конденсатор 100 мкФ полностью заряжен и начинает разряжаться.

Разрядный ток течет по цепи: + конденсатора 100 мкФ, резистор 100 кОм, лампочка, — ба тареи, + батареи, открытый Т_Л  — конденсатора 100 мкФ.

Лампочка погасла.

В базе Т а нет открывающего тока.

Т_П закрыт.

Напряжение между точкой ½  и землей высокое.

Через конденсатор 0,1 мкФ течет сильный зарядный ток.

В цепи базы течет  Т_Л  сильный открывающий ток.

Т_Л полностью проводит,п олностью   Т_П заперт.

В цепи происходит лавинообразное переключение в другое состояние.

Конденсатор 0,1 мкФ постепенно заряжается, так что ток, текущий к базе Т_Л, постоянно уменьшается.

Т_Л проводит все меньше и меньше.

Разрядный ток конденсатора 100 мкФ прекращается.

Постоянно нарастающий открывающий ток течет через базу Т_П

Лампочка загорается.

Конденсатор 0,1 мкФ разряжается через проводящий  Т_П, батарею и резистор 330 кОм.

Наконец,  Т_П полностью проводит, а полностью Т_Л  закрыт.

Все начинается сначала.

Исследования мультивибратора можно продолжить, включив вместо резистора 10 кОм телефон ТМ-2А. Тогда мультивибратор будет давать не только световые, но и звуковые сигналы.

Меняя емкость конденсатора 100 мкФ, вы можете убедиться, что при увеличении емкости частота сигналов уменьшается. И наоборот, если уменьшить емкость, частота звуковых сигналов будет увеличиваться.

Мультивибратор — это колебательная система с двумя транзисторами и двумя конденсаторами.

Транзисторы мультивибратора влияют друг на друга: если один открыт, то другой заперт, и наоборот.

Поскольку для зарядки и разрядки конденсаторов нужно определенное время, транзисторы также переходят из запертого состояния в проводящее не сразу, а через определенное время, зависящее от емкости конденсаторов и сопротивлений резисторов.