Audio-oscillator

ONDERDELEN EN MATERIALEN

• Twee 6-volt batterijen
• Drie NPN-transistoren - modellen 2N2222 of 2N3403 aanbevolen (Radio Shack-catalogus # 276-1617 is een pakket van vijftien NPN-transistoren, ideaal voor deze en andere experimenten)
• Twee condensatoren van 0,1 µF (Radio Shack-catalogus # 272-135 of gelijkwaardig)
• Eén weerstand van 1 MΩ
• Twee weerstanden van 100 kΩ
• Eén weerstand van 1 kΩ
• Assortiment weerstandsparen, minder dan 100 kΩ (bijvoorbeeld:twee 10 kΩ, twee 5 kΩ, twee 1 kΩ)
• Eén lichtgevende diode (Radio Shack-catalogus # 276-026 of gelijkwaardig)
• Audiodetector met koptelefoon

KRUISVERWIJZINGEN Lessen in elektrische circuits , Volume 3, hoofdstuk 4:"Bipolaire junctietransistoren" Lessen in elektrische circuits , Volume 4, hoofdstuk 10:“Multivibrators”

LEERDOELSTELLINGEN

• Hoe een astabiel multivibratorcircuit te bouwen met discrete transistors

SCHEMATISCH DIAGRAM

ILLUSTRATIE

INSTRUCTIES

De juiste naam voor dit circuit is "stabiele multivibrator ”. Het is een eenvoudig, vrijlopend oscillatorcircuit dat wordt getimed door de grootte van de weerstanden, condensatoren en voedingsspanning.

Helaas is de uitgangsgolfvorm erg vervormd, geen sinusgolf of vierkant. Voor het eenvoudige doel van het maken van een audiotoon maakt vervorming echter niet veel uit.

Met een 12 volt voeding, 100 kΩ weerstanden en 0.1 µF condensatoren zal de oscillatiefrequentie in het lage audiobereik liggen. U kunt naar dit signaal luisteren terwijl de audiodetector met de ene testsonde is aangesloten op aarde en de andere op een van de collectoraansluitingen van de transistor.

Ik raad aan om een ​​weerstand van 1 MΩ in serie te plaatsen met de audiodetector om zowel circuitbelastingseffecten als hoofdtelefoongeluid te minimaliseren:

De multivibrator zelf bestaat uit slechts twee transistors, twee weerstanden en twee kruislings verbindende condensatoren. De derde transistor die in het schema en de illustratie wordt getoond, is er voor het aansturen van de LED, om te worden gebruikt als een visuele indicator van de werking van de oscillator.

Gebruik de sondedraad die is aangesloten op de basis van deze common-emitter-versterker om spanning op verschillende delen van het circuit ten opzichte van aarde te detecteren. Gezien de lage oscillatiefrequentie van dit multivibratorcircuit, zou u de LED snel moeten kunnen zien knipperen met de sondedraad aangesloten op de collectorterminal van beide multivibratortransistors.

U zult merken dat de LED niet knippert met de sondedraad die de basis raakt van beide multivibratortransistors, maar de audiodetector vertelt je dat er een oscillerende spanning is. Waarom is dit? De common-collector transistorversterker van de LED is een spanningsvolger, wat betekent dat hij de spanning niet versterkt.

Dus als de te testen spanning lager is dan het minimum dat de LED nodig heeft om op te lichten, zal deze niet gloeien. Aangezien de voorwaarts voorgespannen basis-emitterovergang van een actieve transistor slechts ongeveer 0,7 volt daalt, is er onvoldoende spanning op beide transistorbasissen om de LED te bekrachtigen.

De audiodetector, die buitengewoon gevoelig is, detecteert dit laagspanningssignaal echter gemakkelijk. Voel je vrij om weerstanden met een lagere waarde te vervangen in plaats van de twee getoonde 100 kΩ-eenheden. Wat gebeurt er met de oscillatiefrequentie als je dat doet?

Ik raad aan om weerstanden van minimaal 1 kΩ te gebruiken om overmatige transistorstroom te voorkomen. Een tekortkoming van veel oscillatorcircuits is de afhankelijkheid van een minimale hoeveelheid voedingsspanning. Te weinig spanning en het circuit oscilleert niet meer.

Deze schakeling is geen uitzondering. Misschien wilt u experimenteren met lagere voedingsspanningen en de minimale spanning bepalen die nodig is voor oscillatie, en ook het effect ervaren van verandering van voedingsspanning op de oscillatiefrequentie.

Een specifieke tekortkoming van dit circuit is de afhankelijkheid van niet-overeenkomende componenten voor een succesvolle start. Om het circuit te laten oscilleren, moet de ene transistor eerder worden ingeschakeld dan de andere.

Gewoonlijk is er voldoende mismatch in de verschillende componentwaarden om dit mogelijk te maken, maar het is mogelijk dat het circuit "bevriest" en niet oscilleert bij het opstarten. Als dit gebeurt, probeer dan verschillende componenten (dezelfde waarden, maar verschillende eenheden) in het circuit.

GERELATEERD WERKBLAD:

• Werkblad oscillatorcircuits