Jak działa obwód migającego diody LED multiwibratora?

Jestem początkującym w elektronice. Dowiedziałem się o oscylatorze za pomocą obwodów RC (ładunek i rozładowanie kondensatora oraz stała czasowa określają zachowanie obwodu).

Potem zobaczyłem następujący obwód, który miga 2 diody LED w odpowiednim czasie. Czy ktoś wytłumaczy jej działanie? Wiem, że kondensator będzie się ładował, a podczas ładowania dioda LED będzie wyłączona, a kiedy się rozładują, włączą diodę LED.

Ale dlaczego są tam tranzystory?

Ten obwód nazywa się astabilnym multiwibratorem, a powód, dla którego ten obwód działa, jest trochę trudny do sformułowania.

Spójrz na tę symulację obwodu, która pokazuje wizualnie, co się dzieje. Możesz zwolnić prędkość i dokładnie przyjrzeć się przepływowi prądu.

Podczas gdy jeden z kondensatorów ładuje się, prąd przepływa do podstawy alternatywnego tranzystora, co prowadzi ścieżkę emiter-kolektor, sprawiając, że jedna z diod LED świeci. Kiedy kondensator jest naładowany, przestaje przewodzić i wyłącza tranzystor, a następnie drugi kondensator zaczyna ładować włączając drugi tranzystor, w tym samym czasie pierwszy kondensator rozładowuje się, a następnie cykl się powtarza.

Wyobraź sobie, że R2 zostało pominięte, i przypuśćmy, że lewy tranzystor (który nazywam Q1) zaczął się włączać. Wtedy prawy tranzystor (Q2) nie miałby nic do włączenia, a lewy tranzystor byłby podtrzymywany przez prąd płynący przez R3, podczas gdy R4 i dioda LED ładowałyby C2. Skutkiem tego będzie, że lewa dioda LED zaświeci się i pozostanie włączona, natomiast prawa dioda LED nigdy się nie zaświeci.

Teraz dodaj R2. Spowoduje to, że C1 naładuje się do -0,7 woltów, aż do włączenia Q2. Gdy to się stanie, ładunek na C2 spowodowałby, że podstawa Q1 byłaby ujemna, wyłączając ją. Kiedy tak się stanie, lewy prąd LED zacznie płynąć przez C1 i podstawę Q2, włączając go jeszcze mocniej. Po włączeniu Q2 utrzyma Q1, dopóki C2 nie naładuje się do -0,7 wolta.

Należy zauważyć, że chociaż obwód miałby stan stabilny z włączonymi obydwoma tranzystorami i obu kondensatorach z odwróceniem napięcia o 0,7 wolta, w praktyce obwód mrugający zawsze zaczyna raczej oscylować niż wchodzić w taki stan.