V prejšnji številki revije smo spoznali astabilno vezje – vezje, ki samodejno menja stanji na svojih izhodih – in potem ugotavljali, kako kapacitivnosti kondenzatorjev C1 in C2 vplivata na trajanje posameznega stanja. S kondenzatorjema večje kapacitivnosti bo vsaka od obeh diod svetila dalj časa in seveda obratno, če kapacitivnost zmanjšamo, bosta začeli diodi utripati hitreje. Če uporabimo kondenzatorje s še manjšo kapacitivnostjo, pa se bosta istočasno prižgali obe LED diodi; zakaj je vezje naenkrat prenehalo delovati?
Odgovor na to uganko, ki smo jo zastavili v zadnji številki revije Svet elektronike začnimo s še enim vprašanjem: kako pa vemo, da vezje res več ne deluje? Morda diodi še vedno utripata, vendar mi tega ne moremo videti? In res, problem je v omejeni sposobnosti našega vida, ki lahko zazna največ dvajset sprememb v sekundi. Pri nižjih frekvencah lahko naše oko loči vsako posamezno stanje – jasno lahko ločimo, kdaj LED dioda sveti in kdaj je ugasnjena. Z višanjem frekvence najprej pridemo v fazo, ko svetloba „utripa“, če pa hitrost tega utripanja LED diod še povečamo, oko temu ne more več slediti zato se nam zdi, kot da obe diodi neprekinjeno svetita! (Ta „pomanjkljivost“ občutljivosti našega vida je bila osnova, na kateri so gradili razvoj filma in televizije, zato morda le ne gre za tako veliko pomanjkljivost).
Da je to res tako, lahko preverimo tako, da sestavimo vezje po shemi s slike 17. Uporabili smo kondenzatorje s še manjšo kapacitivnostjo, 10 nF, s čimer smo trajanje posameznega stanja zmanjšali na približno 1 ms. Frekvenca enega cikla (D2 je prižgana + D2 je ugasnjena) je sedaj okrog 500 Hz. To je frekvenca, ki jo lahko slišimo! Astabilnemu vezju smo dodali tranzistor T3, ki spremlja spremembe kolektorske napetosti tranzistorja T2 in jih prenaša na majhen zvočnik ZV. Zvočnik bo zapiskal!
Če je upornost vašega uporabljenega zvočnika manjša od 32Ω, mu zaporedno povežite upor z upornostjo 22Ω. Če zvočnika nimate pri roki, lahko uporabite katerekoli od majhnih slušalk, ki imajo običajno upornost nekaj deset Ohmov. Z vrtenjem drsnika nastavljivega upora (trimerja) R3 lahko spreminjamo glasnost piskanja, ki prihaja iz zvočnika. Če ste uporabili slušalke, opozarjam na previdnost! Drsnik trimer upora nastavite v „spodnji“ položaj in ga počasi vrtite proti „zgornjemu“ položaju, da piskanje v slušalkah ne bi bilo naenkrat preveč glasno. Tudi zdaj bomo s spreminjanjem kapacitivnosti kondenzatorjev C1 in C2 spreminjali frekvenco delovanja astabilnega vezja, kar bomo na izhodu slišali kot višji ali nižji ton. Poskusite s kondenzatorji, ki imajo kapacitivnost od 1 do 100 nF. Kakšen ton boste slišali in kako glasno se bo slišal, je v največji meri odvisno od zmogljivosti uporabljenega zvočnika, oziroma slušalk.
V naših dosedanjih poskusih svetleče diode in zvočnik niso imeli bistvene vloge pri delovanju astabilnega vezja; bolj smo jih potrebovali zato, da preverimo, kako (in ali sploh) deluje. To tudi pomeni, da bo astabilno vezje delovalo tudi takrat, ko LED diodi odstranimo in ju nadomestimo s kratkostičnikoma. Čeprav sedaj utripanja LED diod ne vidimo več, se kolektorska napetost tranzistorjev T1 in T2 še naprej neprekinjeno menja iz 0 na 5 V pa spet nazaj na 0 V. Če opazujemo enega od teh kolektorjev kot izhodni priključek, bo astabilno vezje na njem dajalo niz pravokotnih impulzov določene frekvence. Po tem opisu lahko trdimo, da astabilno vezje (imenujmo ga z njegovim polnim imenom, to je astabilni multivibrator), pripada skupini elektronskih vezij, ki jih imenujemo oscilatorji. Oscilatorji dajejo na svojem izhodu napetostna nihanja (spremembe napetosti) različnih valovnih oblik (pravokotne, žagaste, trikotne, sinusne, …) in različnih frekvenc (na primer od najvišjih, s frekvenco več GHz do zelo nizkih, celo pod 1 Hz).
Majhne uganke za mlade elektronike (5)
2015_SE230_58
