Ок_Мультивибр - Электронные Образовательные Ресурсы

Комитет по образованию администрации муниципального образования «Город
Саратов»
Муниципальное казённое образовательное
учреждение дополнительного образования
детей
«Городская станция юных техников»
ЭЛЕКТРОННЫE ГЕНЕРАТОРЫ
(ПРОЕКТ)
И с по л н ит е л и :
о б у ч а ю щ ие с я о б ъ е д и не ни я
« Ю н ый э л е кт р о ни к»
Руководители: Куприянов Д.М., методист
Чапурин С.В., педагог
дополнительного
образования
г . Са р а т о в
2014 г.
Страница 1 из 17
При изучении темы «Электронные генераторы», наш педагог Сергей
Викторович Чапурин рассказал нам много интересного об использовании
генераторов, показал презентацию об использовании различных генераторов
в схемах электронных игрушек, устройств охранной сигнализации, в
измерительной аппаратуре и др. Кроме того, он показал нам несколько
готовых электронных генераторов. Нас очень заинтересовало то, что
простые в сборке и налаживании электронные устройства обладают
большой функциональностью. Мы решили создать альбом схем простых
генераторов для сборки их на занятиях объединения.
Так родилась идея проекта.
Название проекта: «ЭЛЕКТРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ».
Участники: обучающиеся объединения «Юный электроник»
Тип проекта: групповой, краткосрочный, практикоориентированный,
творческий.
Цель: составить каталог (альбом) схем простых электронных генераторов
и собрать практические конструкции с применением генераторов.
Задачи: продумать и собрать электронные схемы, имеющие практическое
применение в быту и на занятиях объединения;
- закрепить имеющиеся навыки практических действий по сборке и
монтажу электронных схем.
Продукт: альбом схем простых генераторов; готовые изделия для
практического применения.
Многие из нас отправились в библиотеки, кто-то вспомнил, что папа в
детстве занимался радиотехникой, кто-то засел за компьютер. Начался этап
сбора информации. В результате, мы набрали достаточно большое
количество схем электронных генераторов. Многие из них не имели
описания. Нам пришлось выполнять описания самим.
Сейчас мы
формируем альбом схем генераторов, а параллельно с этим, ведём монтаж
Страница 2 из 17
понравившихся нам схем. Мы узнали много нового для себя. Оказывается,
«сердцем» любых электронных часов является генератор, в любом
телевизоре или мониторе большую роль играет генератор развёртки,
основой электромузыкальных инструментов также является генератор. При
подборе схем электронных генераторов мы старались выбирать достаточно
простые схемы, которые могут собрать обучающиеся первого года
обучения. Ниже мы публикует десять схем простых генераторов. Это далеко
не все схемы, которые мы собрали, но работа над остальными ещё
продолжается (составляются краткие описания, схемы монтируются,
адаптируя их под элементную базу объединения). Некоторые готовые
изделия, собранные по предлагаемым схемам мы представили на конкурс
детского технического и декоративно – прикладного творчества. Собранные
конструкции имеют практическое применение. Это электронный генератор
низкой (звуковой) частоты, выполняющий функцию электронного звонка,
электронный сторож, собранный на базе генератора низкой частоты и ряд
других конструкций.
Страница 3 из 17
АЛЬБОМ СХЕМ ЭЛЕКТРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ.
Триггер Шмитта
В схеме оба транзистора связаны по постоянному току через резистор
сопротивлением 1,5 кОм и резистор сопротивлением 470 Ом в цепи
эмиттеров. В качестве нагрузки второго каскада служит светодиод. На базу
первого транзистора с потенциометра подаётся напряжение, которое можно
изменять.
Мультивибратор
Мультивибратор представляет собой генератор электрических колебаний,
близких к прямоугольной форме.
Схема представляет собой два усилительных каскада. Транзистор VТ1,
его нагрузочный резистор Rк1 и базовый Rб1 образуют первый каскад, а
транзистор VТ2 и резисторы RK2 и R62—второй.
Выход первого каскада через конденсатор С1 связан со входом второго, а
выход второго каскада — через конденсатор С2 — со входом первого.
Благодаря
такой
взаимосвязи
двухкаскадное
устройство
становится
мультивибратором.
Транзисторы каждого плеча мультивибратора работают в режиме
переключения. Любой транзистор поочерёдно бывает в открытом и
закрытом состояниях. Причём, если один из них открыт, другой — закрыт,
т. е. транзисторы работают со сдвигом фазы на 180°.
Страница 4 из 17
Страница 5 из 17
Ждущий мультивибратор
Ждущий мультивибратор имеет одно устойчивое состояние, в котором
может находиться до тех пор, пока поданный на вход стартовый импульс не
выведет его в другое, неустойчивое состояние. Длительность импульса,
вырабатываемого ждущим мультивибратором, не зависит от длительности
стартового импульса, а определяется лишь величинами сопротивлений
резисторов и ёмкостями конденсаторов, входящих в схему, поэтому
светодиод горит ещё некоторое время после отпускания ключа.
Устройство подачи светового сигнала
Нагрузкой правого плеча мультивибратора является реле, попеременно
включающее и выключающее светодиод.
Страница 6 из 17
Страница 7 из 17
Генератор с эмиттерной связью
Этот генератор можно назвать генератором со стопроцентной обратной
связью по току. Работает он как пороговое устройство. При определённом
положении оси регулируемого резистора генератор возбуждается, и в
громкоговорителе слышен звук.
Генератор колебаний на микросхеме
На рисунке изображена схема генератора, в котором обратная связь с
выхода на вход осуществляется за счёт конденсатора ёмкостью 0,1 мкФ.
Если необходимо получить колебания другой частоты, нужно изменить
ёмкость конденсатора связи. При использовании конденсатора большей
ёмкости частота колебаний уменьшается. Сигнал обратной связи может
быть подан на другой вход схемы.
Страница 8 из 17
Страница 9 из 17
Имитатор щебетания птиц
Этот
генератор
является
имитатором
щебетания
птиц.
Изменяя
освещённость фоторезистора, можно увеличивать или уменьшать частоту
колебаний
генератора.
В
схему
включена
цепочка,
состоящая
из
последовательно соединённых резисторов сопротивлением 1 кОм и
электролитического конденсатора ёмкостью 100 мкФ.
В период заряда конденсатор не оказывает влияния на работу генератора.
Разряжается он через участок база — эмиттер транзистора. Отрицательное
напряжение
на
базе
во
время
разряда
увеличивается,
транзистор
закрывается, и срывается генерация.
Полностью разрядившись, конденсатор
первоначальное напряжение на
начинает
снова заряжаться,
базе восстанавливается, транзистор
открывается, и схема генерирует колебания.
Электронный «Маяк»
На микросхеме выполнен генератор очень низкой частоты. Транзистор
является усилителем постоянного тока. «Мигание» начинается через
несколько секунд после включения схемы.
Страница 10 из 17
Страница 11 из 17
Генератор с непосредственной связью между транзисторами
В этой схеме два транзистора непосредственно соединены друг с другом,
что дает возможность собрать простой генератор с достаточно большой
выходной мощностью. Частоту колебаний в небольших пределах можно
изменять, изменяя величину сопротивления переменного резистора.
Генератор затухающих колебаний
Конденсаторы обладают свойством накапливать электрическую энергию.
Чем больше ёмкость конденсатора, тем больше он может накопить энергии,
которая потом постепенно расходуется.
В данной схеме при нажатии на ключ батарея питания подключается к
схеме блокинг-генератора, и в громкоговорителе слышен звук. При
отпускании ключа звук слышен с затуханием ещё некоторое время, так как
блокинг-генератор продолжает работать за счёт энергии, накопленной
электролитическим конденсатором.
Страница 12 из 17
Страница 13 из 17
Индикатор освещённости
При
освещении
фоторезистора
его
сопротивление
уменьшается,
вследствие чего увеличивается ток через транзисторы, реле срабатывает, а
светодиод включается.
Электронный генератор
Регулируемый
резистор
позволяет
изменить
частоту
следования
импульсов. Генератор может быть использован в качестве дверного звонка.
Страница 14 из 17
Страница 15 из 17
Индикатор влажности
Этот прибор служит для определения влажности. Если электроды
попадают во влажную среду, через неё замыкается цепь обратной связи,
возникает
генерация
НЧ-колебаний,
которые
воспроизводятся
громкоговорителем.
Сторожевое устройство с проволочной петлёй
Эта схема представляет собой сигнальное устройство, в котором база
транзистора замкнута на эмиттер с помощью проволочной петли. Эту петлю
можно выполнить из длинного тонкого провода, пропустив ее, например,
через двери и окна охраняемого помещения. При разрыве провода
ликвидируется замыкание цепи базы транзистора и возникает сигнал
тревоги. Эмиттер транзистора подключён к «+» батареи GВ1. Схема
устройства представлена на рисунке.
Страница 16 из 17
Страница 17 из 17