- Paano gumagana ang Astable Multivibrator na ito sa Op-amp Work?
- Ang Pagkalkula para sa Op-amp na nakabatay sa Astable Multivibrator Circuit
- Mga Kinakailangan ng Mga Bahagi upang Bumuo ng Op-amp Batay na Nakakatakot na Multivibrator Circuit
- Op-amp Multivibrator Circuit - Schematic
- Pagsubok sa Op-amp Astable Multivibrator Circuit
Ang Multivibrator circuit ay isang tanyag at kapaki-pakinabang na circuit sa larangan ng electronics at ito ang pinaka pangunahing circuit na malalaman mo habang natututo ng pangunahing electronics. Ang multivibrator circuit ay maaaring nahahati sa dalawang kategorya, ang una ay kilala bilang monostable multivibrator at ang pangalawa ay kilala bilang astable multivibrator. Ngunit sa proyektong ito, pag-uusapan natin ang tungkol sa astable multivibrator, kung minsan ay kilala rin bilang isang malayang multivibrator.
Sa pamamagitan ng kahulugan, ang isang Astable multivibrator circuit ay isang circuit na walang matatag na estado. Nangangahulugan ito na kapag naka-on, nagsisimula ito at patuloy itong nag-oscillate sa pagitan ng mataas at mababang estado hanggang sa patayin ang kuryente. Pagdating sa paggawa ng gayong isang Astable multivibrator, ang pinakakaraniwang paraan ay ang paggamit ng isang 555 Timer IC. Sa isa sa aming mga nakaraang proyekto, gumawa kami ng isang Astable Multivibrator Circuit Gamit ang 555 Timer IC, maaari mong suriin iyon kung naghahanap ka para sa isang bagay na tulad nito. Ngunit sa isang kapaligiran sa produksyon habang may kasangkot sa kumplikadong circuitry, ang paglalagay ng higit pang mga IC ay nagdaragdag lamang sa gastos sa BOM. Ang isang mas simpleng solusyon ay maaaring gumamit ng isang Op-amp upang makabuo ng isang Sorpresa signal. Ang circuit na ito ay maaaring magamit sa iba't ibang mga application kung saan ang isang simpleng square wave signal ay kinakailangan.
Kaya, sa proyektong ito, magtatayo kami ng isang simpleng Astable Multivibrator gamit ang Op-amp, at titingnan namin ang lahat ng kinakailangang mga kalkulasyon upang malaman ang panahon kung kaya maaari nating kalkulahin ang dalas at cycle ng tungkulin ng circuit. Natakpan din namin ang mga pangunahing circuit ng op-amp tulad ng Summing Amplifier, Differential Amplifier, Instrumentation Amplifier, Voltage Follower, Op-Amp Integrator, atbp.
Paano gumagana ang Astable Multivibrator na ito sa Op-amp Work?
Ang sagot sa katanungang ito ay napaka-simple, ngunit upang maunawaan ito, kailangan mo munang maunawaan ang isang circuit na kilala bilang Schmitt trigger circuit, isang pinasimple na circuit ng Schmitt trigger ay ipinapakita sa ibaba.
Ang Schmitt Trigger Circuit:
Ang iskematikong nasa itaas ay nagpapakita ng isang Op-amp circuit na may positibong feedback, kapag ang isang Op-amp ay na-configure na may positibong feedback, karaniwang kilala ito bilang Schmitt gatilyo. Ngunit alang-alang sa pagiging simple, unawain natin ang Schmitt trigger circuit.
Gumagamit ang circuit na ito ng isang divider ng boltahe upang magamit ang isang aparato sa output boltahe at feed iyon sa non-inverting terminal. Ngunit dahil sa positibong feedback, ang output ay patuloy na lalago hanggang sa maabot nito ang saturation.
Ngayon, isaalang-alang natin na ang boltahe ng output ng Schmitt gatilyo ay katumbas ng positibong boltahe ng saturation na tinukoy bilang + Vsat at ang maliit na bahagi ng boltahe na ito ay ibinibigay sa di-baligtad na terminal.
Alin ang + Vsat x (R2 / (R1 + R2)). Ngayon kung isasaalang-alang namin ang equation na ito bilang X, ang huling equation ay nagiging Xvsat. Kung saan ang X ay ang boltahe ng feedback, nakukuha namin mula sa divider ng boltahe. Ngayon kapag ang input boltahe na Vin ay mas mababa kaysa sa boltahe sa Xvsat, pagkatapos ang output ay magiging positibong boltahe ng saturation. Dahil ang output ng op-amp ay maaaring ibigay bilang open-loop gain na multiply ng pagkakaiba ng boltahe ng dalawang-terminal. Alin ang AoL (VCC + - VCC-). Ngayon, kapag ang boltahe sa inverting terminal ay mas malaki kaysa sa Xvsat, ang output ay mababad sa negatibong boltahe ng saturation. Kung inilagay mo ang mga numero sa equation sa itaas, maaari mong malaman iyon.
Para sa mas mahusay na pag-unawa, kung titingnan natin ang pag-andar ng paglipat ng Schmitt trigger circuit, magiging hitsura ito ng imaheng ipinakita sa ibaba.
Dito, ang boltahe sa itaas na threshold ay kinakatawan bilang VUT at ang mas mababang boltahe ng threshold ay kinakatawan bilang VLT. Tulad ng nakikita mo, kapag ang input boltahe ay mas malaki kaysa sa itaas na boltahe ng threshold, ang output ay lilipat mula sa positibong boltahe ng saturation hanggang sa negatibong boltahe ng saturation. Tuwing ang input ay mas mababa kaysa sa mas mababang boltahe ng threshold, ang output ay lilipat mula sa negatibong boltahe ng saturation patungo sa positibong boltahe ng saturation. Ito ang pangunahing pagtatrabaho ng Schmitt trigger circuit.
Sa lahat ng mga pangyayari sa itaas, naibigay namin ang lahat ng mga signal sa labas. Kung nagbibigay kami ng puna sa pag-input sa tulong ng isang kapasitor at isang risistor, maaari naming magamit ang Schmitt trigger circuit bilang isang Astable multivibrator. Maaari mong makita ang eskematiko ng Op-amp Astable multivibrator circuit na ito sa ibaba.
Paggawa ng Astable Multivibrator gamit ang Op-amp:
Ngayon, ipagpapalagay namin na ang output ng circuit ay nasa positibong boltahe ng saturation din dahil inilagay namin ang isang risistor R3 bilang feedback, ang kasalukuyang ay magsisimulang dumaloy sa pamamagitan ng risistor R3, at ang capacitor ay magsisimulang dahan-dahan singilin. Tulad ng nakikita mo sa imahe sa itaas, ipinapakita ito gamit ang itim na may tuldok na linya. Kapag naabot ng mga singil ng capacitor ang itaas na boltahe ng threshold, ang output ay lilipat mula sa positibong boltahe ng saturation hanggang sa negatibong boltahe ng saturation. Kapag nangyari iyon, magsisimulang magpalabas ang kapasitor patungo sa negatibong boltahe ng saturation. Ngayon kapag ang boltahe sa non-inverting terminal ay medyo higit pa sa inverting terminal, ang output ay muling lilipat mula sa negatibong boltahe ng saturation patungo sa positibong boltahe ng saturation. Sa ganitong paraan sa pamamagitan ng proseso ng pagsingil at paglabas,ang circuit na ito ay maaaring makabuo ng Astable signal sa output.
Sa circuit na ito, ang tagal ng panahon ay nakasalalay sa halaga ng risistor at kapasitor. Nakasalalay din ito sa itaas at mas mababang boltahe ng threshold ng op-amp. Ganito gumagana ang isang Op-amp based na Astable multivibrator circuit. Ngayon na naintindihan na natin ang mga pangunahing kaalaman, maaari tayong magpatuloy sa pagkalkula ng circuit.
Ang Pagkalkula para sa Op-amp na nakabatay sa Astable Multivibrator Circuit
Ang tagal ng panahon o simpleng sabihin na ang dalas ng output ay natutukoy ng halaga ng risistor R3, ang capacitor C1, at ang halaga para sa ratio ng resistor ng feedback. Para sa pagiging simple, kinakalkula namin ang halaga ng risistor at kapasitor na may 50% cycle ng tungkulin. Kung ang itaas at mas mababang mga voltages ay magkakaiba, kung gayon ang cycle ng tungkulin ay maaaring higit pa o mas mababa sa 50%. Ipagpalagay namin na ang dalas ng output ng circuit ay 1KHz. Tulad ng dalas ay 1KHz, ang tagal ng panahon na T ay magiging 1ms, na madali nating malalaman mula sa pormulang T = 1 / F.
Upang makalkula ang tagal ng panahon, maaaring magamit ang pormula na ipinakita sa ibaba.
T = 2RC * logn ((1 + X) / (1-X))
Kung saan ang R ang Paglaban, ang C ay ang capacitance, at kailangan naming gamitin ang likas na Logarithmic function upang makalkula ang halaga. Ang dahilan kung bakit kailangan naming gamitin ang likas na pagpapaandar ng logarithmic ay wala sa saklaw ng artikulong ito sapagkat kailangan nating patunayan ang pormula na ipinakita sa itaas.
Ngayon, isasaalang-alang namin ang mga halaga para sa R1 = R2 = 10K, C = 0.1uF at malalaman namin ang halaga para sa R3. Alam namin na F = 1KHz.
Kapag tapos na ang mga kalkulasyon, mayroon na tayong lahat ng mga halaga, at ngayon ay maaari na tayong magpatuloy sa paggawa ng aktwal na circuit at subukan ito sa oscilloscope.
Mga Kinakailangan ng Mga Bahagi upang Bumuo ng Op-amp Batay na Nakakatakot na Multivibrator Circuit
Dahil ito ay isang simpleng Astable multivibrator, ang mga kinakailangan ng sangkap para sa proyektong ito ay napaka-simple, at makukuha mo ang mga iyon mula sa iyong lokal na tindahan ng libangan. Ang listahan ng mga bahagi ay ibinibigay sa ibaba.
- LM358 Op-amp IC - 1
- 10K Resistors - 2
- 4.7K Resistor - 1
- 0.1uF Capacitor - 2
- 1N4007 Diode - 4
- 1000uF, 25V Capacitors - 2
- 4.5V - 0 - 4.5V Transformer - 1
- AC Cable - 1
- Breadboard - 1
- Mga Koneksyon sa Mga Wires
Op-amp Multivibrator Circuit - Schematic
Ang circuit diagram para sa Op-amp based na Astable Multivibrator Circuit ay ibinibigay sa ibaba.
Pagsubok sa Op-amp Astable Multivibrator Circuit
Ang setup ng pagsubok para sa Op-amp batay sa multivibrator circuit ay ipinapakita sa itaas. Tulad ng nakikita mo, gumamit kami ng isang transpormer na may apat na diode at dalawang capacitor upang makagawa ng dalawahang supply ng polarity, at gumamit kami ng dalawang 10K risistor, isang 4.7K risistor, at isang 0.1uF capacitor upang maitayo ang circuit sa paligid ng LM358 Op- amp Ang isang malinaw na imahe ng circuit ay ipinapakita sa ibaba.
Matapos makumpleto ang circuit, hinugot ko ang aking Hantek oscilloscope upang masukat ang dalas, at ito ay sa paligid ng 920Hz. Ito ay isang maliit na off, ngunit iyon ay dahil sa ang halaga ng risistor at kapasitor. Sa pamamagitan nito, tinatapos namin ang proyekto. Ang isang snapshot ng output ay ipinapakita sa ibaba.
Inaasahan kong nagustuhan mo ang artikulo at may natutunan na bago. Kung mayroon kang anumang mga katanungan tungkol sa artikulo, maaari kang magtanong sa aming Electronics forum.