Elektronica Componenten: oscillatorcircuits - dummies

Een oscillator is een elektronisch circuit dat herhaalde golfvormen genereert. De exacte gegenereerde golfvorm is afhankelijk van het type circuit dat wordt gebruikt om de oscillator te maken. Een van de meest gebruikte oscillatorcircuits is gemaakt van een paar transistors die zijn opgetuigd om afwisselend in en uit te schakelen. Dit type circuit wordt een multivibrator genoemd.

Als het circuit is ontworpen om continu te schakelen tussen de twee transistoren, wordt dit een astabiele multivibrator genoemd omdat het circuit nooit een punt van stabiliteit bereikt - dat wil zeggen, het beslist nooit welke van de twee transistors moet zijn aan, dus blijft het gewoon heen en weer schakelen tussen de twee.

Hier is een schematisch diagram voor een astabiele multivibrator gemaakt van een paar NPN-transistors.

Wanneer u dit circuit voor de eerste keer inschakelt, wordt slechts één van de transistors ingeschakeld. Je zou kunnen denken dat ze beide zouden inschakelen, omdat de bases van beide transistors verbonden zijn met + V, maar zo gebeurt het niet: een van hen gaat als eerste. Overweeg om te discussiëren dat Q1 de gelukkige is.

Wanneer Q1 gaat branden, stroomt er stroom door R1 in de collector en door de transistor naar aarde. Ondertussen begint C1 op te laden door R2 en ontwikkelt een positieve spanning op de rechterplaat. Omdat deze rechterplaat is verbonden met de basis van Q2, ontwikkelt zich ook positieve spanning op de basis van Q2.

Wanneer C1 voldoende is geladen, zorgt de spanning aan de onderkant van Q2 ervoor dat Q2 begint met geleiden. Nu stroomt de stroom door de collector van Q2 via R4 en begint C2 te laden via R3. Omdat de rechterplaat van C2 wordt gebombardeerd met positieve lading, wordt de spanning op de linkerplaat van C2 negatief, waardoor de spanning op de basis van Q1 daalt. Hierdoor wordt Q1 uitgeschakeld.

C1 ontlaadt terwijl C2 oplaadt. Uiteindelijk bereikt de spanning op de linkerplaat van C2 het punt waarop Q1 terugkeert en de hele cyclus wordt herhaald. De duellingscondensatoren worden afwisselend opgeladen en ontladen, waarbij de twee transistoren worden in- en uitgeschakeld, waardoor stroom door hun collectorcircuits kan stromen.

Hier zijn nog enkele andere interessante dingen die u moet weten over astable multivibrators:

• De tijd dat elke helft van de multivibrator aan is, wordt bepaald door de RC-tijdconstante die wordt gevormd door de condensatoroplaadcircuits. U kunt dus de snelheid waarmee de schakeling oscilleert variëren door de waarden van de condensator en de weerstand aan te passen.

• U kunt, als u dat wilt, een astabiele multivibrator maken van PNP-transistors door eenvoudigweg de aarde te schakelen met de + V-spanningsbron.

• Uitgang van het multivibratorcircuit kan rechtstreeks van de collector van een van beide transistors worden genomen. U kunt bijvoorbeeld een LED of een luidspreker in serie plaatsen met R1 of R4 om de oscillator in actie te zien of horen.

• U kunt ook een derde transistor gebruiken om de multivibrator te koppelen aan een uitgangsbelasting. Sluit gewoon de emitter van een van de multivibratortransistors aan op de basis van de derde transistor en sluit de belasting aan op de collector.

  Deze opstelling heeft twee voordelen. Ten eerste interfereert de belasting zelf met de multivibratorschakeling als u deze direct van de collector van Q1 of Q2 haalt. Door een derde transistor te gebruiken, isoleert u de belasting van het multivibratorcircuit. Ten tweede is de uitvoer veel dichter bij een echte blokgolf wanneer de koppeltransistor wordt gebruikt; zonder dit is de uitvoer geen zuivere blokgolf vanwege de effecten van het laden van de condensator.