مدار الکترونیکی نوسان ساز Astable Multivibrator یک مدار کلاسیک برای ایجاد دو چراغ LED چشمک زن است. البته لزومی ندارد که حتما دو چراغ باشد و می تواند فقط یک چراغ چشمک را ایجاد کند. همچنین می تواند صدایی را برای پخش در بلندگو نیز تولید کند.
فیلم زیر نحوه عملکرد مدار را نشان می دهد:
دیاگرام مدار الکترونیکی نوسان ساز
هنگامیکه ترانزیستور در سمت چپ (Q1) روشن است، LED در سمت چپ روشن می شود. هنگامیکه ترانزیستور در سمت راست (Q2) روشن است، LED سمت راست روشن می شود.
مقاومت های R1 و R4 فقط برای تنظیم جریان ورودی به LED ها قرار دارند.
در نتیجه شش جزء باقی مانده، اسیلاتور را تشکیل می دهند: Q1 ، Q2 ، C1 ، C2 ، R2 و R3.
چگونگی عملکرد مدار الکترونیکی نوسان ساز Astable Multivibrator
ولتاژ در سمت چپ C2 ترانزیستور Q1 را کنترل می کند و ولتاژ در سمت راست C1 ترانزیستور Q2 را کنترل می کند.
هنگامیکه ترانزیستور Q1 روشن می شود، ولتاژ C1 را کاهش می دهد تا Q2 خاموش شود. پس از مدتی ولتاژ C1 افزایش می یابد و ترانزیستور Q2 را روشن می کند. هنگامیکه ترانزیستور Q2 روشن می شود، ولتاژ C2 را کاهش می دهد تا Q1 خاموش شود. این روند دائماً تکرار می شود.
حالت های مختلف مدار Astable Multivibrator
هنگامیکه LED 1 روشن است
در مدار الکترونیکی نوسان ساز ، زمانیکه LED در سمت چپ روشن می شود، ولتاژ در سمت راست خازن C2 به (8-7 ولت) می رسد.
هنگامیکه ترانزیستور Q1 روشن می شود، L1 تنها چراخی است که روشن است. ترانزیستور Q1 تنها در صورتی روشن می شود که ولتاژ بیس آن 0.7 ولت باشد. از آنجا که سمت چپ C2 به پایه بیس Q1 متصل است، بنابراین ولتاژ بیس 0.7 ولت است.
سمت راست خازن C2 از طریق R4 و L2 به 9 ولت متصل است، بنابراین شارژ می شود و ولتاژ در حال افزایش است. یک خازن به صورت نمایی شارژ می شود، به این معنا که در ابتدا ولتاژ به سرعت بالا می رود، سپس به مرور کند می شود. ولتاژ به سرعت به 8-7 ولت می رسد، اما از آنجا به بعد، ولتاژ به کندی بالا می رود.
ولتاژها در اطراف ترانزیستور Q2 در مدار Astable Multivibrator
ولتاژ در سمت راست C1 کمتر از 0.7 ولت است، اما هنگامیکه LED سمت چپ روشن می شود، افزایش می یابد.
در مدار الکترونیکی نوسان ساز ، از آنجا که ترانزیستور Q2 خاموش است، پایه بیس آن باید کمتر از 0.7 ولت باشد. سمت راست C1 به پایه بیس Q2 وصل است، پس ولتاژ در C1 نیز پایین تر از 0.7 ولت است. اما سمت راست C1 نیز از طریق مقاومت R2 به 9 ولت متصل است، به این معنا که در حال شارژ شدن است. در واقع ولتاژ زیر 0.7 ولت است اما در حال افزایش است.
زمانیکه در مدار الکترونیکی نوسان ساز ولتاژ در C1 بالا می رود
بنابراین، ولتاژ در سمت راست C1 در حال افزایش است و هنگامیکه به 0.7 ولت رسید، عملیات شروع می شود!
وقتی ولتاژ سمت راست C1 به 0.7 ولت برسد، این بدان معنی است که بیس ترانزیستور Q2 مقدارش 0.7 ولت است و روشن می شود و در نتیجه LED سمت راست نیز روشن می شود.
زمانیکه ولتاژ منفی می شود
همانطور که مشاهده کردید در مدار الکترونیکی نوسان ساز ، سمت چپ خازن C2، (0.7 ولت) و سمت راست آن (8 ولت) است، به عبارت دیگر ولتاز سمت چپ 7.3 ولت کمتر از سمت راست آن می باشد. اما اکنون که Q2 روشن است، ولتاژ در سمت راست C2 به طور ناگهانی از طریق ترانزیستور به صفر ولت کاهش می یابد. شارژ داخلی خازن تغییر نمی کند و همچنان سمت چپ 7.3 ولت کمتر از سمت راست است. اما اکنون که سمت راست صفر ولت است، این بدان معنی است که سمت چپ 7.3 ولت زیر صفر می شود که در واقع (7.3- ولت) است.
هنگامیکه پایه ترانزیستور Q1 در مدار Astable Multivibrator منفی می شود
اکنون که ولتاژ سمت چپ C2(7.3- ولت) است، پایه ترانزیستور Q1 نیز (7.3- ولت) می شود و در نتیجه خاموش می شود. در مدار الکترونیکی نوسان ساز ، هنگامیکه ترانزیستور Q2 روشن می شود، ترانزیستور و LED در سمت چپ خاموش می شوند. بنابراین اکنون، LED و ترانزیستور سمت چپ خاموش و LED و ترانزیستور سمت راست روشن شده اند.
ولتاژ سمت چپ C2 (-7.3V) است ولی توسط مقاومت R3 شارژ می شود و بنابراین افزایش می یابد. از آنجا که به پایه ترانزیستور Q1 متصل شده، هنگامیکه به 0.7 ولت برسد، Q1 دوباره روشن می شود.
این روند به همین ترتیب ادامه دارد و دو ترانزیستور به طور متناوب، روشن و خاموش می شوند و موجب می شود تا دو LED نیز دائماً روشن و خاموش شوند.
