Практически каждый начинающий радиолюбитель собирал мультивибратор на транзисторах. Эта схема не требует большого количества компонентов и имеет вполне понятный для новичков принцип работы. Однако работа готового изделия, несмотря на простоту, довольно интересна и увлекательна. Особенно если включить в схему два разноцветных светодиода.
Применяются подобные мигалки во многих сферах деятельности человека. Самый яркий пример использования схемы – электронные проблесковые маячки на служебной технике (скорая помощь, полиция). Симметричные мультивибраторы на основе нижеописанной конструкции можно встретить и в другой радиоаппаратуре, например, в звуковых сиренах и сигнализациях. Используются они в простейших детских игрушках.
Устройство и принцип работы
Схема учебного мультивибратора, поэтапная сборка которого описана далее, состоит из двух транзисторов, конденсаторов и светодиодов. Дополнительно, в зависимости от напряжения используемого источника питания, в конструкцию добавляются токоограничивающие резисторы.
Работает мигалка на двух транзисторах по следующему принципу. В первой фазе один из транзисторов находится в открытом состоянии, так как на его базу поступает ток от симметричного плеча мультивибратора. За счет этого светится один светодиод и заряжается противоположный конденсатор. На этом первая фаза цикла завершается.
Далее, когда конденсатор полностью заряжается, через него перестает проходить ток. Вследствие этого закрывается транзистор и первый светодиод гаснет. Вместо этого вспыхивает второй. Происходит это потому, что конденсатор отдает накопленную энергию. При этом открывается второй транзистор и зажигается светодиод. В это же время заряжается противоположный конденсатор.
Далее цикл повторяется по вышеописанному алгоритму.
Необходимые материалы и радиодетали
Чтобы собрать классический светодиодный мультивибратор на 12 В своими руками, понадобятся следующие радиокомпоненты:
- транзисторы КТ361 – 2 штуки (КТ315 но придется поменять полярности питания, конденсаторов и светодиодов);
- электролитические конденсаторы емкостью 47-50 мкФ и номиналом от 16 В – 2 штуки;
- светодиоды на 3 В – 2 штуки (желательно разноцветные);
- резисторы на 300 Ом – 2 штуки;
- резисторы на 27 кОм – 2 штуки;
- провода для соединения деталей.
Чтобы отличить транзисторы КТ361 от легендарных КТ315, достаточно взглянуть на их маркировку. У тех, которые нужны для сборки мультивибратора по приведенной схеме, буква расположена посредине корпуса. У КТ315 – в уголке. Заменить эти детали можно более современными аналогами, для чего достаточно воспользоваться специальными ресурсами в сети интернет. Можно конечно использовать и КТ315, но в этом случае полярность питания, конденсаторов, светодиодов нужно будет поменять местами.
Если резисторов с указанными значениями под рукой не оказалось, то можно взять несколько штук с меньшим сопротивлением. Соединив их последовательно (как на фотографиях), получим требуемые параметры. Учтите, что при источнике питания с другим напряжением (9 В или 4,5 В) понадобятся детали с меньшим номиналом.
Конденсаторы можно брать с другой емкостью. Это напрямую повлияет на частоту мигания светодиодов. Чем больше емкость, тем меньше частота переключения. Номинал конденсаторов обязательно должен быть больше, чем напряжение используемого источника питания.
Естественно, для успешной сборки схемы симметричного мультивибратора понадобится также минимальный набор для пайки.
Пошаговая сборка мультивибратора
Для начала рекомендуется собрать все необходимые радиокомпоненты и разложить их на столе так, как изображено на схеме. Если пайка осуществляется на плате, то этот шаг можно пропустить. При сборке мультивибратора навесным монтажом последовательность действий будет следующая.
Сначала соединяются между собой светодиоды, и в цепь добавляется основное сопротивление на 27 кОм. При этом учитывается полярность источников света. У классических светодиодов отрицательный вывод видно при визуальном осмотре элемента – внутри он существенно шире положительного. Между собой спаиваются именно «минусовые» ножки. Резисторы монтируются между светодиодами так, как показано на фото.
Далее к положительным выводам светодиодов припаиваются сопротивления на 300 Ом. Они нужны для того, чтобы ограничить ток и сберечь элементы от сгорания.
Далее черед за электролитическими конденсаторами. Стоит помнить, что у них тоже есть положительные и отрицательные выводы. «Минус» обычно можно рассмотреть на корпусе – он отмечен светлой полосой и соответствующими символами. На этом этапе сборки нам нужны положительные выводы – они припаиваются к сопротивлениям на 300 Ом, как показано на фото.
Самые сложные детали в данной схеме (для начинающих радиолюбителей) – это транзисторы. Чтобы упростить монтаж и ничего не перепутать, элементы рекомендуется сразу разложить так, как показано на фото. Транзистор левого плеча мультивибратора обращаем буквенной маркировкой вверх, а правого – вниз.
При таком расположении направленные друг к другу нижние ножки будут эмиттерами. Их необходимо соединить между собой. На этот же участок будет подаваться питание со знаком «плюс».
Далее необходимо соединить коллекторы транзисторов с положительными выводами конденсаторов. Для удобства рекомендуется соответствующим образом выгнуть средние ножки у деталей (у КТ361 это и есть коллекторы).
Последним шагом будет соединение баз транзисторов с отрицательными выводами конденсаторов из противоположных плеч мультивибратора. К местам пайки этих узлов подводятся также сопротивления, которые были ранее смонтированы в цепи (на 27 кОм). Базы у обеих транзисторов при таком позиционировании окажутся сверху, что также облегчит работу с ними.
Теперь осталось только подсоединить провода от блока питания. Положительный вывод припаивается на линию соединения эмиттеров транзисторов, а отрицательный – между светодиодами. При включении блока питания мультивибратор сразу же должен начать работать без какой-либо дополнительной настройки.
Если светодиоды в выключенном состоянии гаснут не до конца, то в начало цепи можно добавить небольшой токоограничивающий резистор. Если блок питания регулируемый – достаточно немного убавить напряжение, и все заработает.
