Mitkä ovat tärkeät multivibraattoripiirit pulssinmuodostukseen?

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Monivibraattoripiirit viittaavat erityispiiriin elektronisten piirien tyyppi käytetään pulssisignaalien tuottamiseen. Nämä pulssisignaalit voivat olla suorakaiteen tai neliön aaltosignaaleja. Ne tuottavat yleensä tuotosta kahdessa tilassa: korkea tai matala. Monivibraattoreiden erityispiirre on passiivisten elementtien, kuten vastuksen ja kondensaattorin, käyttö ulostulotilan määrittämiseksi.

Multivibraattoripiirit

Multivibraattoripiirit



Monivibraattorityypit

. Monostabiili monivibraattori : Monostabiili monivibraattori on sellainen monivibraattoripiiri, jonka lähtö on vain yhdessä vakaan tilassa. Se tunnetaan myös nimellä yhden laukauksen multivibraattori. Monostabiilissa monivibraattorissa lähtöpulssin kesto määräytyy RC-aikavakion avulla ja se annetaan seuraavasti: 1.11 * R * C


b. Vakaa monivibraattori : Vakaa vibraattori on piiri, jolla on värähtelevä lähtö. Se ei tarvitse mitään ulkoista laukaisua, eikä sillä ole vakaa tila. Se on eräänlainen regeneratiivinen oskillaattori.



c. Bistabiili monivibraattori : Bistabiili vibraattori on piiri, jossa on kaksi vakaa tilaa: korkea ja matala. Yleensä kytkintä tarvitaan lähdön korkean ja matalan tilan vaihtamiseen.

Kolmen tyyppiset monivärähtelypiirit

1. Transistoreiden käyttö

a. Monostabiili monivibraattori


Monostabiili monivärähtelypiiri

Monostabiili monivärähtelypiiri

Edellä mainitussa piirissä, ilman ulkoista liipaisusignaalia, transistorin T1 pohja on maanpinnalla ja kollektori suuremmalla potentiaalilla. Siksi transistori on katkaistu. Transistorin T2 kanta saa kuitenkin positiivisen jännitesyötön VCC: ltä vastuksen kautta, ja transistori T2 ajetaan kyllästykseen. Ja koska ulostulotapa on kytketty maahan T2: n kautta, se on logiikan matalalla tasolla.

Kun laukaisusignaali kohdistetaan transistorin T1 kantaan, se alkaa johtaa sen perusvirran kasvaessa. Kun transistori johtaa, sen kollektorijännite pienenee. Samaan aikaan kondensaattorin C2 jännite alkaa purkautua T1: n kautta. Tämä aiheuttaa potentiaalin T2: n tukiasemassa vähenemisen ja lopulta T2 katkaistaan. Koska ulostulotappi on nyt kytketty suoraan positiiviseen syöttöön vastuksen kautta: Vout on loogisesti korkealla tasolla.

Jonkin ajan kuluttua, kun kondensaattori on purettu kokonaan, se alkaa latautua vastuksen kautta. Transistorin T2 tukiaseman potentiaali alkaa kasvaa vähitellen ja lopulta T2 ajetaan johtamiseen. Siksi lähtö on jälleen logiikan matalalla tasolla tai piiri on palannut vakaan tilaan.

b. Bistabiili monivibraattori

Bistabiili monivibraattoripiiri

Bistabiili monivibraattoripiiri

Yllä oleva piiri on bistabiili monivibraattoripiiri, jossa on kaksi lähtöä, jotka määrittelevät piirin kaksi vakaa tilaa.

Aluksi, kun kytkin on asennossa A, transistorin T1 pohja on maapotentiaalissa, ja siksi se katkaistaan. Samaan aikaan transistorin T2 kanta on suhteellisen suurella potentiaalilla, se alkaa johtaa. Tämä saa lähtötapin 1 kytkemään suoraan maahan ja Vout1: n olevan logiikan matalalla tasolla. T1: n kollektorin ulostulotappi 2 on kytketty suoraan Vcc: hen, ja Vout2 on logiikkakorkealla tasolla.

Nyt kun kytkin on asennossa B, transistorin toiminnot ovat päinvastaiset (T1 johtaa ja T2 katkaistaan) ja lähtötilat ovat päinvastaiset.

c. Astabiili multivibraattori

Astabiili monivibraattoripiiri

Astabiili monivibraattoripiiri

Yllä oleva piiri on oskillaattoripiiri. Oletetaan, että transistori T1 on aluksi johtavassa asemassa ja T2 on katkaistu. Lähtö 2 on logiikkatasolla ja lähtö 1 logiikkatasolla. Kun kondensaattori c2 alkaa latautua R4: n kautta, potentiaali T2: n pohjassa alkaa kasvaa asteittain, kunnes T2 alkaa johtaa. Tämä vähentää sen kollektoripotentiaalia ja vähitellen potentiaali T1-pohjassa alkaa laskea, kunnes se on täysin katkaistu.

Nyt kun C1 latautuu R1: n kautta, transistorin T1 pohjassa oleva potentiaali alkaa kasvaa ja lopulta se ohjataan johtamiseen, ja koko prosessi toistuu. Siksi lähtö toistuu tai värähtelee jatkuvasti.

BJT: n käytön lisäksi muut erityyppiset transistorit käytetään myös monivibraattoripiireissä.

2. Logic Gatesin käyttö

. Monostabiili monivibraattori

Monostabiili monivibraattoripiiri

Monostabiili monivibraattoripiiri

Aluksi potentiaali vastuksen yli on maanpinnan tasolla. Tämä tarkoittaa matalaa logiikkasignaalia NOT-portin tuloon. Siten lähtö on logiikan korkeudella.

Koska molemmat NAND-portin tulot ovat loogisesti korkealla tasolla, lähtö on loogisesti matalalla tasolla ja piirilähtö pysyy vakaana.

Oletetaan nyt, että looginen matala signaali annetaan yhdelle NAND-portin tuloista, kun toinen tulo on logiikkakorkealla tasolla, portin ulostulo on looginen 1, ts. Positiivinen jännite. Koska R: n välillä on potentiaaliero, VR1 on logiikkatasolla ja vastaavasti NOT-portin lähtö on looginen 0. Koska tämä logiikan matala signaali syötetään takaisin NAND-portin tuloon, sen lähtö pysyy logiikalla 1 ja kondensaattorin jännite alkaa kasvaa vähitellen. Tämä puolestaan ​​aiheuttaa potentiaalihäviön vastuksen yli, ts. VR1 alkaa laskea vähitellen ja yhdessä pisteessä se laskee niin, että looginen matala signaali syötetään NOT-portin tuloon ja lähtö on jälleen logiikan korkea signaali. Ajanjakso, jolle lähtö pysyy vakaana, määräytyy RC-aikavakion avulla.

b. Astabiili monivibraattori

Astabiili monivärähtelypiiri

Astabiili monivärähtelypiiri

Aluksi, kun syöttö syötetään, kondensaattori on latautumaton ja looginen matala signaali syötetään NOT-portin tuloon. Tämän vuoksi tulos on loogisesti korkealla tasolla. Kun tämä logiikkasignaali syötetään takaisin AND-porttiin, sen lähtö on logiikassa 1. Kondensaattori alkaa latautua ja NOT-portin tulotaso kasvaa, kunnes se saavuttaa logiikkakorkean kynnyksen ja lähtö on logiikan matalalla.

Jälleen AND-portin lähtö on logiikan matalalla (logiikan matala tulo syötetään takaisin), ja kondensaattori alkaa purkautua, kunnes sen potentiaali EI-portin tulossa saavuttaa logiikan matalan kynnyksen, ja lähtö kytketään jälleen takaisin logiikan korkeaan .

Tämä on oikeastaan ​​eräänlainen rentoutumisoskillaattoripiiri .

c. Bistabiili monivibraattori

Bistabiilin monivibraattorin yksinkertaisin muoto on SR-salpa, joka toteutetaan logiikkaporttien avulla.

Bistabiili monivärähtelypiiri

Bistabiili monivärähtelypiiri

Oletetaan, että alkulähtö on loogisella korkealla tasolla (Aseta) ja tuloliipaisusignaali loogisella matalalla signaalilla (nollaus). Tämä aiheuttaa NAND-portin 1 ulostulon olevan loogisesti korkealla tasolla. Koska molemmat U2: n tulot ovat loogisesti korkealla tasolla, lähtö on loogisesti matalalla tasolla.

Koska U3: n molemmat tulot ovat loogisesti korkealla tasolla, lähtö on loogisesti matalalla tasolla, ts. Nollaus. Sama toimenpide tapahtuu logiikan korkealle signaalille tulossa, ja piiri muuttaa tilan välillä 0 ja 1. Kuten nähdään, logiikkaporttien käyttö monivärähtelijöille on itse asiassa esimerkkejä digitaalisista logiikkapiireistä.

3. 555 ajastimen käyttö

555 Ajastin IC on yleisimmin käytetty IC pulssin tuottamiseen, erityisesti pulssinleveysmodulaatio , multivibraattoripiireille.

a. Monostabiili monivibraattori

Monostabiili monivärähtelypiiri

Monostabiili monivärähtelypiiri

555-ajastimen liittämiseksi monostabiiliin toimintaan purkukondensaattori on kytketty purkutapin 7 ja maan väliin. Syntyvän ulostulon pulssin leveys määräytyy puristustapin, Vcc ja kondensaattorin C välisen vastuksen R arvolla.

Jos tiedät 555-ajastimen sisäisen piirin, sinun on oltava tietoinen siitä, että a 555 ajastin toimii jossa transistori, kaksi komparaattoria ja SR-kiikku.

Aluksi, kun lähtö on loogisesti matalalla signaalilla, transistori T ajetaan johtavuuteen ja nasta 7 maadoitetaan. Oletetaan, että liipaisutuloon tai vertailijan tuloon syötetään matalaa logiikkasignaalia, koska tämä jännite on alle 1 / 3Vcc, vertailupiirin ulostulo nousee korkealle, mikä saa kiikun nollautumaan siten, että lähtö on nyt matalalla logiikkatasolla.

Samanaikaisesti transistori kytketään pois päältä ja kondensaattori alkaa latautua Vcc: n kautta. Kun kondensaattorin jännite nousee yli 2 / 3Vcc, vertailijan 2 lähtö lähtee korkealle aiheuttaen SR-kiikun asettumisen. Siten lähtö on jälleen vakaan tilansa tietyn ajanjakson jälkeen, joka määritetään R: n ja C: n arvoilla.

b. Astabiili multivibraattori

555-ajastimen kytkemiseksi astable-tilassa nastat 2 ja 6 lyhenevät ja vastus kytketään nastojen 6 ja 7 väliin.

Astabiili monivibraattoripiiri

Astabiili monivibraattoripiiri

Oletetaan aluksi, että SR-kiikun lähtö on loogisesti matalalla tasolla. Tämä kytkee transistorin pois päältä ja kondensaattori alkaa latautua Vcc: lle Ra: n ja Rb: n kautta siten, että vertailijan 2 tulojännite ylittää kerralla 2 / 3Vcc: n kynnysjännitteen ja komparaattorin ulostulo nousee korkealle. Tämä saa SR-kiikun asettumaan siten, että ajastimen lähtö on logiikan matalalla.

Nyt transistori ajetaan kyllästykseen logiikan korkealla signaalilla. Kondensaattori alkaa purkautua Rb: n kautta, ja kun tämä kondensaattorin jännite laskee alle 1/3 Vcc, vertailijan C2 lähtö on loogisesti korkealla tasolla. Tämä nollaa kiikun ja ajastimen ulostulo on jälleen logiikkatasolla.

c. Kaksivakaa monivibraattori

Biostabiili monivärähtelypiiri

Biostabiili monivärähtelypiiri

555-ajastin kaksistabiilissa monivibraattorissa ei vaadi kondensaattorin käyttöä, vaan SPDT-kytkintä käytetään maan ja nastojen 2 ja 4 välillä.

Kun kytkinasento on sellainen, että tappi 2 on maassa tapin 6 kanssa, vertailijan 1 lähtö on loogisesti matalalla signaalilla, kun taas vertailijan 2 lähtö on loogisesti korkealla signaalilla. Tämä nollaa SR-kiikun ja kiikun lähtö on loogisesti matala. Ajastimen lähtö on siten loogisesti korkea signaali.

Kun kytkinasento on sellainen, että tappi 4 tai kiikun palautustappi on maadoitettu, SR-kiikku asetetaan ja lähtö on loogisesti korkealla. Ajastimen lähtö on logiikan matalalla signaalilla. Siten kytkimen asennosta riippuen saadaan korkea ja matala pulssi.

Joten nämä ovat pulssinmuodostuksessa käytettäviä perus multivibraattoripiirejä. Toivomme, että sinulla on selkeä käsitys monivärähtelijöistä.

Tässä on yksinkertainen kysymys kaikille lukijoille:

Mitkä ovat monivibraattoreiden lisäksi muun tyyppiset piirit, joita käytetään pulssin tuottamiseen?