Мультивибратор на операционном усилителе

     В настоящей статье, помимо прочего, нас интересуют два вопроса: вопрос начала и вопрос о том, что при посредстве чего объясняется или понимается. Для того, чтобы могло возникнуть понимание чего бы то ни было, его необходимо еще и почувствовать, а это значит - создать модель объекта в себе. И, разумеется, модель может ни в чем не походить на сам объект, но в ней отражаются какие-то общие отношения, позволяющие одно представлять при посредстве другого, и это моделирование оказывается моделированием одной реальности при посредстве другой реальности. Эта потребность в двойственности есть вообще условие объективации объекта, приём, позволяющий рассматривать объект как нечто внешнее субъекту, а не как часть субъекта. При этом, если вы смоделировали одну реальность при посредстве другой, то тем самым вы можете отношения перевернуть и рассматривать моделируемую реальность как модель, модель же - как реальность. Так, мы можем создавать идею бога как модель, порождающую реальность, а затем реальность рассматривать как эманацию бога.

   Мультивибраторы представляют интерес с психологической точки зрения в том отношении, что они позволяют моделировать известные аспекты закономерностей человеческого поведения.
   Но в первую очередь нам нужно посмотреть, как работает мультивибратор. Мультивибратор состоит из операционного усилителя (ОУ), резисторов и ёмкости. Операционный усилитель характеризуется тем, что обладает бесконечным усилением разности двух входных сигналов, подаваемых на т. н. прямой и инверсный входы.

Таблица 1
входы	+>-	+<-	->+	-<+
выход	+	-	-	+

     В таблице 1 показаны значения выхода в зависимости от соотношения входов. Но +>-=-<+ и +<-=-<+.Т.о. , достаточно взять отношение одного из входов к другому, например, прямого к инверсному.
    Вообще когда мы имеем дело с противоположностями, следует фиксировать в качестве точки отсчета одну из сторон. В противном случае в рассуждениях неизбежно возникает путаница. Так, имеют привычку в процессе выбора объекта на одной половине писать положительные его качества, на другой - отрицательные. Но любое из качеств имеет свой вес, который при этом не учитывается, да и, наконец, выбору предшествует установка, которая преуменьшает вес отрицаемых качеств и преувеличивает вес принимаемых. Поэтому на деле выбор должен заключаться не в этом списке двух безразличных столбцов, а в одном столбце, противостоящем уже существующей установке. В противном случае вы будете бесконечно колебаться между противоположными качествами подобно буриданову ослу. Впрочем, в действительности бессознательное решение обычно уже существует до всякой его рационализации, и то, что называют выбором, на самом деле есть не что иное, как способ доведения существующего решения до сознания.
   Важнейшей характеристикой операционного усилителя является то, что он запитывается от двух противоположных по знаку и равных по величине источников питания (или от источника питания со средней точкой), соединение которых определяет нулевое значение, относительно которого рассматриваются процессы, происходящие в ОУ. Для моделирования это важно в том отношении, что точно также и в психологии человека все раздражители делятся на положительные и отрицательные и, в соответствии с этим, также и напряжения, которые испытывает человек, подразделяются им на положительные и отрицательные: когда вы готовитесь к свадьбе, вы испытываете положительное напряжение, когда после свадьбы в первый раз поругались - отрицательное. .
   ОУ определяются как усилители с очень большим входным сопротивлением, очень малым выходным сопротивлением и очень большим ("бесконечным") коэффициентом усиления. В переводе на психологический язык очень большое входное сопротивление означает наивысшую чувствительность к воздействиям. Очень малое выходное сопротивление означает минимальную чувствительность к воздействиям (типа "я пью, мне всё мало, уж пьяною стала...). Бесконечный коэффициент усиления - максимально возможная реакция на минимальное воздействие.
   Резисторы - это сопротивления, которые в психологическом плане могут рассматриваться как предполагающие те психологические и иные усилия, как предполагающие ту  работу, которую необходимо произвести для преодоления сопротивления резистора как модели объектов реальности. Сопротивление, напряжение и ток, связанные отношением U=RI, позволяют рассматривать сопротивление с энергетической точки зрения как отношение постоянных U и I, которые легко интерпретируются не только физиологически, но и психологически как напряжение, которое человек испытывает во время работы, и как интенсивность работы и ощущение её интенсивности (что не одно и то же); как то, что он делает и его "не хочу, но надо" или "не надо, но хочу"
   Кстати здесь же отметим психологическую интерпретацию понятий источников напряжения и тока. Под источником напряжения в технике понимают устройство, поддерживающее напряжение на определенном уровне, и под источником тока - устройство, поддерживающее ток на определенном уровне. Правда, между напряжением и током, как мы знаем, существует определенное отношение, называемое сопротивлением нагрузки, которое в соответствии с величиной нагрузки изменяет величину напряжения за счет протекающего через неё тока. И это же относится к источнику тока. Поэтому следует говорить о величине источника напряжения при бесконечном сопротивлении. Видимо, следует особо выделить  стабилизированные источники напряжения и тока. В психологическом плане мы наблюдаем, как, с одной стороны, человек способен поддерживать в себе напряжение на определенном уровне, "заводя" себя, например, поддерживая в себе ненависть к врагу. Но в любом случае сама идея источника напряжения заключается в поддержании определенного напряжения при разных нагрузках. Помните, как у Райкина: "всё равно буду разоблачать" - несмотря на факторы, уменьшающие напряжение, человек продолжает поддерживать его в себе на одном уровне. Не менее важна идея источника тока с психологической точки зрения. Это обыденное ощущение, выражающееся в словах "покатило", или "полетел с лестницы" - когда всё делается как бы само собой. Очевидно, что источник напряжения и источник тока - это полярные категории. Но и то и другое так или иначе прикладывается к нагрузке, и при этом поляризация состоит в том, что следствием приложения напряжения к нагрузке является его понижение за счет возникшего тока, и для преодоления этого понижения  человеку приходится  прилагать дополнительные усилия для поддержания напряжения на одном уровне. Например, перед боем бойцы испытывают напряжение; начинается бой, и боец со своей противоположной стороны превращается в источник тока в силу "упоения в бою", и он поддерживает эту силу тока, не может остановиться.  Бой окончен, и начинается процесс восстановления напряжения. В целом, т.о., можно говорить о двух противоположных процессах - формирования напряжения,  с одной стороны, как психологической установки, отражающей отношение человека к объектам внешней среды и определяющей накопление энергии для реализации отношений с ней, и, с другой стороны, превращение напряжения в ток, в постоянную активную деятельность. Одно переходит в другое, в свою противоположность
   Ёмкость - это элемент, способный к накоплению энергии. И его функция также психологически понятна как накопление средств для осуществления какой-то работы. Мы можем накапливать деньги и эмоции. "Ёмкость конденсатора есть отношение заряда конденсатора к той разности потенциалов, которую этот заряд сообщает конденсатору: C=q/U".  Психологически разряженный конденсатор есть отсутствие отношения; заряд конденсатора - это выражение отношения к объекту, на котором заряд, проявляющийся в напряжении на его обкладках как разности потенциалов, определяет силу реакции относительно объекта. В этом смысле любая возникающая потребность, например, потребность в пище, может интерпретироваться в емкостной терминологии. И, аналогично, удовлетворение потребности может рассматриваться как процесс разрядки конденсатора: вы принимаете пищу, и по мере приёма пищи ваша потребность в ней уменьшается, пока не достинает ноля. Если вы, несмотря на отсутствие потребности, продолжаете принимать пищу, то это сопровождается нарастающим отвращением к ней, что соответствует тому, что конденсатор начинает заряжаться отрицательно.
   Отметим здесь важный важный переход между динамической составляющей, циклический воспроизводящей потребность и её удовлетворение, которая моделируется мультивибратором, и памятью, которая моделируется триггерами. Так, если вы однажды переели яичницу, у вас может сработать "триггер памяти" т.о., что впоследствии уже вид яичницы будет вызывать в вас не потребность в ней, а тошноту..
   Человек "ходит по кругу" (по множеству кругов), и мультивибратор в связи с этим может применяться  в качестве средства моделирования повторяющихся процессов.

   Работа  мультивибраторов на ОУ удобна в том отношении, что позволяет рассмотреть процесс "с самого начала" подачи напряжения.
   Представьте себе, что вы - мультивибратор (или, напротив, что мультивибратор - это вы). Вы включились в работу (на мультивибратор подано питание). Раньше, чем включиться в работу, вы определили для себя параметры цикла, в соответствии с которыми будете функционировать. В чем заключается установка параметров цикла? Во-первых, она заключается в установке вами напряжения (меры) работы и релаксации (на рис.1 представлен симметричный мультивибратор, как бы подчеркивающий баланс между его противоположными состояниями. В психологической реальности, однако, подобного рода сбалансированность противоположных процессов есть скорее частный случай, чем повседневная практика, а это моделируется  разной длительностью положительного и отрицательного состояний мультивибратора. Это последнее в мультивибраторе достигается включением вместо  резистора R двух встречно- параллельных цепочек диода и резистора, благодаря чему достигается различная длительность процессов заряда и разряда конденсатора.), что для технического мультивибратора выражается в соотношении резисторов R2/R1. Чем меньше будет дробь, тем выше напряжение переключения, и, напротив, чем больше будет число, представляющее отношение резисторов, тем меньше будет напряжение переключения. И то же самое психологически: чем большее напряжение работы - физической или психологической, вы можете выдержать, тем меньшим числом будет моделироваться эта ваша способность в отношении резисторов R2/R1. И, напротив, чем более вы слабы, тем большим числом будет представлено отношение резисторов. Отношением резисторов, т.о., устанавливается критерий, определяющий в целом вашу способность к работе в течение отдельного цикла. Второй аспект работы мультивибратора связан с длительностью работы, определяемой в целом цепочкой RC. Однако функции R и С в цепочке RC различаются: Резистором R действительно определяется время работы при фиксированном С. Тогда как величиной С определяется количество накапливаемой и затем расходуемой энергии. Поэтому эти два параметра, R и С, выполняют, с психологической точки зрения, существенно разные функции. Все три параметра: R,C,RC связаны между собой. Параметром RC определяется "мера цикла", или интенсивность работы; ведь психофизиологически работа связана со средним во времени напряжением, и чем больше конечная точка напряжения, тем в качестве более интенсивной может рассматриваться работа, и тем большее психофизиологическое сопротивление она встречает, и тем большие волевые усилия требуются для её выполнения.  В связи с этим критичным является вопрос о периодичности работы, об оптимальном соотношении длительности работы и релаксации.
   Пусть у нас, наконец, установлены  параметры работы мультивибратора, и мы его включили. При этом делитель R2/R1 сразу установит опорное напряжение, тогда как на конденсаторе напряжение скачком возрасти не может. Оно будет постепенно расти во времени. При этом работу, которая совершается на резисторе R, можно рассматривать как коэффициент, преобразующий работу на выходе мультивибратора в получаемую за неё заработную плату. И вообще, в целом, так как деятельность осуществляется ради результата, то резистор R может рассматриваться как коэффициент преобразования работы в результат и, соответственно, рост напряжения на C - как капающие вам в результате работы денежки. При этом ясно, что чем больше сопротивление R, тем меньше в единицу времени в ваш кошелек капает денежек, и, соответственно, чем меньше сопротивление, тем больше денег. Т.о., с величиной сопротивления непосредственно связано соотношение между затрачиваемыми вами усилиями и  платы за них. Чем меньше сопротивление R, тем выгоднее в смысле опплаты работа.
   Отношением R2/R1 при фиксированном С определяется также и то количество денег, которые вы можете заработать за отдельный цикл. Цепочка RС задает длительность периодов работы и релаксации в цикле, и здесь же присутствует обратное соотношение между R и С. Действительно, чем меньше R, тем больше ток, проходящий через резистор, и тем быстрее зарядится конденсатор, и, напротив, чем больше R, тем большее потребуется время для заряда конденсатора до величины напряжения переключения ОУ.
   Особенность начала работы мультивибратора заключается в том, что  на выходе мы имеем всегда крайнее значение, однако какое из двух крайних значений примет ОУ, это для идеального ОУ дело случая. Поэтому в качестве начального состояния можем принять любое из двух противоположных выходных значений ОУ.
   Обратимся к графику работы мультивибратора. На графике параллельно представлены состояния узлов мультивибратора во времени, однако последовательность работы узлов не проявлена, поэтому нужно параллельность преобразовать в последовательность.
   Примем, что при включении выход ОУ установился в плюс. Тогда в плюсе окажется и опорное напряжение на входе, а конденсатор начнёт положительно заряжаться. Напряжение на конденсаторе начнёт возрастать, достигнет значения опорного напряжения, станет чуть-чуть больше него, и ОУ "опрокинется", на выходе у него появится отрицательное напряжение. При этом отрицательным станет и опорное напряжение. Положительно относительно ноля заряженный конденсатор начнёт разряжаться через резистор R, в нулевой точке его заряд станет равным нолю и затем конденсатор начнёт заряжаться отрицательно относительно общей нулевой точки. По достижении отрицательного опорного напряжения и минимальном превышении его выход ОУ вновь опрокинется, став положительным, положительным станет и опорное напряжение. Отрицательно заряженный конденсатор начёт разряжаться, достигнет нулевой точки, начнёт положительно заряжаться и т.д.,  цикл, т.о., повторится.

    Представим себе сексуальный цикл на фазе его удовлетворения. После удовлетворения некоторое время остаётся это чувство удовлетворенности, которое всё уменьшается = положительно заряженный конденсатор разряжается до ноля = затем начинает возрастать раздражение относительно объекта удовлетворения. Оба объекта начинают раздражаться друг другом, и чем дальше, тем больше; наконец, на пике раздражения отношения внось переворачиваются, наступает "медовый месяц", взаимное раздражение уменьшается, достигает ноля и затем превращается в отношения притяжения = это конденсатор, ранее заряженный отрицательно, разрядился и начал заряжаться положительно = и снова на пике положительных отношений начинается процесс их уменьшения, который затем сменяется взаимным раздражением и т.д. Механика сексуальности характеризуется половой активностью, которая сменяется половой неприязнью, и обратно.
   "Сколько я ни старался устроить себе медовый месяц, ничего не выходило. Все время было гадко, стыдно и скучно. Но очень скоро стало еще мучительно тяжело. Началось это очень скоро. Кажется, на третий или на четвертый день я застал жену скучною, стал спрашивать, о чем, стал обнимать ее, что, по-моему, было все, чего она могла желать, а она отвела мою руку и заплакала. О чем? Она не умела сказать. Но ей было грустно, тяжело. Вероятно, ее измученные нервы подсказали ей истину о гадости наших сношений; но она не умела сказать. Я стал допрашивать, она что-то сказала, что ей грустно без матери. Мне показалось, что это неправда. Я стал уговаривать ее, промолчав о матери. Я не понял, что ей просто было тяжело, а мать была только отговорка. Но она тотчас же обиделась за то, что я умолчал о матери, как будто не поверив ей. Она сказала мне, что видит, что я не люблю ее. Я упрекнул ее в капризе, и вдруг лицо ее совсем изменилось, вместо грусти выразилось раздражение, и она самыми ядовитыми словами начала упрекать меня в эгоизме и жестокости. Я взглянул на нее. Все лицо ее выражало полнейшую холодность и враждебность, ненависть почти ко мне. Помню, как я ужаснулся, увидав это. "Как? что? - думал я. - Любовь-союз душ, и вместо этого вот что! Да не может быть, да это не она!" Я попробовал было смягчить ее, по наткнулся на такую непреодолимую стену холодной, ядовитой враждебности, что не успел я оглянуться, как раздражение захватило и меня, и мы наговорили друг другу кучу неприятностей. Впечатление этой первой ссоры было ужасно. Я называл это ссорой, но это была не ссора, а это было только обнаружение той пропасти, которая в действительности была между нами. Влюбленность истощилась удовлетворением чувственности, и остались мы друг против друга в нашем действительном отношении друг к другу, то есть два совершенно чуждые друг другу эгоиста, желающие получить себе как можно больше удовольствия один через другого. Я называл ссорой то, что произошло между нами; но это была не ссора, а это было только вследствие прекращения чувственности обнаружившееся наше действительное отношение друг к другу. Я не понимал, что это холодное и враждебное отношение было нашим нормальным отношением, не понимал этого потому, что это враждебное отношение в первое время очень скоро опять закрылось от нас вновь поднявшеюся перегонной чувственностью, то есть влюблением.
    И я подумал, что мы поссорились и помирились и что больше этого уже не будет. Но в этот же первый медовый месяц очень скоро наступил опять период пресыщения, опять мы перестали быть нужными друг другу, и произошла опять ссора. Вторая ссора эта поразила меня еще больнее, чем первая. Стало быть, первая не была случайностью, а это так и должно быть и так и будет

    ссоры начинались из таких поводов, что невозможно бывало после, когда они кончались, вспомнить из-за чего. Рассудок не поспевал подделать под постоянно существующую враждебность друг к другу достаточных поводов. Но еще поразительнее была недостаточность предлогов примиренья. Иногда бывали слова, объяснения, даже слезы, но иногда... ох гадко и теперь вспомнить - после самых жестоких слов друг другу вдруг молча взгляды, улыбки, поцелуи, объятия... " Л.Н.Толстой. "Крейцерова соната"

   15.12.09 г.