A többrázós áramkörök a különösre vonatkoznak elektronikus áramkörök típusa impulzusjelek előállítására használják. Ezek az impulzusjelek lehetnek négyszögletes vagy négyzet alakú hullámok. Általában két állapotban produkálnak kimenetet: magas vagy alacsony. A multi-vibrátorok sajátos jellemzője a passzív elemek, például az ellenállás és a kondenzátor használata a kimeneti állapot meghatározásához.
Multivibrátor áramkörök
A multi-vibrátorok típusai
nak nek. Monostabil multi-vibrátor : A monostabil multivibrátor az a típusú multivibrátor áramkör, amelynek kimenete csak egy stabil állapotban van. Egy lövéses multivibrátor néven is ismert. Egystabil multivibrátorban a kimeneti impulzus időtartamát az RC időállandója határozza meg, és a következőképpen adható meg: 1.11 * R * C
b. Stabil multi-vibrátor : A stabil vibrátor rezgő kimenettel rendelkező áramkör. Nincs szüksége semmilyen külső kiváltásra, és nincs stabil állapota. Ez egyfajta regeneratív oszcillátor.
c. Bistabil Multi-vibrátor : A bistabil vibrátor két stabil állapotú áramkör: magas és alacsony. Általában váltásra van szükség a kimenet magas és alacsony állapota közötti váltáshoz.
Háromféle multi-vibrátor áramkör
1. Tranzisztorok használata
a. Monostabil multi-vibrátor
Monostabil multi-vibrátor áramkör
A fenti áramkörben semmilyen külső kiváltó jel hiányában a T1 tranzisztor bázisa a talaj szintjén van, a kollektor pedig nagyobb potenciállal rendelkezik. Ezért a tranzisztor le van vágva. A T2 tranzisztor bázisa azonban egy ellenálláson keresztül pozitív feszültségellátást kap a VCC-ből, és a T2 tranzisztort telítettségre hajtják. És mivel a kimeneti csap a T2-n keresztül csatlakozik a földhöz, logikailag alacsony szinten van.
Ha a T1 tranzisztor bázisára triggerjelet adunk, az az alapárama növekedésével kezd vezetni. A tranzisztor vezetése közben kollektorfeszültsége csökken. Ugyanakkor a C2 kondenzátor feszültsége elkezd lemerülni a T1-en keresztül. Ez csökkenti a T2 bázis termináljának potenciálját, és végül a T2 levágódik. Mivel a kimeneti tüske az ellenálláson keresztül közvetlenül egy pozitív tápra van csatlakoztatva: A Vout logikai magas szinten van.
Egy idő után, amikor a kondenzátor teljesen lemerült, az ellenálláson keresztül elkezd töltődni. A T2 tranzisztor bázis termináljánál a potenciál fokozatosan növekszik, és végül a T2 vezetésre vezet. Így a kimenet ismét logikailag alacsony szinten van, vagy az áramkör visszaáll stabil állapotába.
b. Bistabil multivibrátor
Bistabil multivibrátor áramkör
A fenti áramkör egy bistabil multivibrátor áramkör, két kimenettel, meghatározva az áramkör két stabil állapotát.
Kezdetben, amikor a kapcsoló A helyzetben van, a T1 tranzisztor bázisa a földpotenciálon van, ezért le van vágva. Ugyanakkor a T2 tranzisztor bázisa viszonylag nagyobb potenciálon van, vezetni kezd. Ez azt eredményezi, hogy az 1. kimeneti tű közvetlenül a földhöz csatlakozik, és a Vout1 logikai alacsony szinten van. A T1 kollektorán lévő 2 kimeneti tű közvetlenül a Vcc-hez csatlakozik, és a Vout2 logikai magas szinten van.
Most, amikor a kapcsoló B pozícióban van, a tranzisztor műveletei megfordulnak (T1 vezet és T2 le van vágva), és a kimeneti állapotok megfordulnak.
c. Astable multivibrátor
Astable multivibrátor áramkör
A fenti áramkör oszcillátor áramkör. Tegyük fel, hogy kezdetben a T1 tranzisztor vezetés alatt áll, a T2 pedig le van vágva. A 2 kimenet logikai szinten, az 1 kimenet logikai szinten alacsony. Amint a c2 kondenzátor elkezd töltődni R4-en keresztül, a T2 tövében lévő potenciál fokozatosan növekszik, amíg a T2 vezetni nem kezd. Ez csökkenti kollektorpotenciálját, és fokozatosan a T1 tövében lévő potenciál csökkenni kezd, amíg teljesen le nem szakad.
Most, amikor a C1 az R1-en keresztül töltődik, a T1 tranzisztor tövében lévő potenciál növekszik, és végül vezetésre vezeti, és az egész folyamat megismétlődik. Így a kimenet folyamatosan ismétlődik vagy oszcillál.
A BJT-k használatán kívül egyéb típusú tranzisztorok többvibrátoros áramkörökben is használják.
2. A Logic Gates használata
nak nek. Monostabil multi-vibrátor
Monostabil multi-vibrátor áramkör
Kezdetben az ellenállás potenciálja földszinten van. Ez alacsony logikai jelet jelent a NOT kapu bemenetére. Így a kimenet logikai magas szinten van.
Mivel a NAND kapu mindkét bemenete logikailag magas szinten van, a kimenet logikai alacsony szinten van, és az áramkör kimenete stabil állapotban marad.
Tegyük fel, hogy logikai alacsony jelet kapunk a NAND kapu egyik bemenetére, a másik bemenet logikailag magas szinten van, a kapu kimenete logikai 1, azaz pozitív feszültség. Mivel az R között potenciális különbség van, a VR1 logikailag magas szinten van, és ennek megfelelően a NOT kapu kimenete logikai 0. Mivel ez a logikai alacsony jel visszajut a NAND kapu bemenetére, annak kimenete az 1. logikán marad és a kondenzátor feszültsége fokozatosan növekszik. Ez viszont az ellenállás potenciális csökkenését okozza, vagyis a VR1 fokozatosan csökken, és egy ponton alacsonyra süllyed, így logikai alacsony jel kerül a NOT kapu bemenetére, és a kimenet ismét logikailag magas jelen van. Az időtartamot, amelyre a kimenet stabil állapotban marad, az RC időállandó határozza meg.
b. Astable Multi-vibrator
Astable Multi-vibrator áramkör
Kezdetben a tápfeszültség megadásakor a kondenzátor nincs feltöltve, és logikai alacsony jelet vezet a NOT kapu bemenetére. Ez azt eredményezi, hogy a kimenet logikai magas szinten van. Amint ezt a logikai magas jelet visszavezetik az AND kapuhoz, kimenete az 1. logikánál van. A kondenzátor elkezd töltődni, és a NOT kapu bemeneti szintje növekszik, amíg el nem éri a logikai magas küszöböt, és a kimenet logikai alacsony.
Ismételten az AND kapu kimenete logikailag alacsony (a logikailag alacsony bemenetet visszacsatolják), és a kondenzátor addig kezd lemerülni, amíg a NOT kapu bemeneténél a potenciálja el nem éri a logikai alacsony küszöböt, és a kimenet ismét visszakapcsol a logikai magas értékre .
Ez valójában egyfajta relaxációs oszcillátor áramkör .
c. Bistabil Multi-vibrátor
A bistabil multi-vibrátor legegyszerűbb formája az SR retesz, amelyet logikai kapuk valósítanak meg.
Bistabil multi-vibrátor áramkör
Tegyük fel, hogy a kezdeti kimenet logikai magas szinten van (Beállítva), és a bemeneti kiváltó jel logikai alacsony jelen van (Visszaállítás). Ez azt eredményezi, hogy az NAND 1 kapu kimenete logikai magas szinten van. Mivel az U2 mindkét bemenete logikai magas szinten van, a kimenet logikai alacsony szinten van.
Mivel az U3 mindkét bemenete logikailag magas szinten van, a kimenet logikai alacsony szinten van, azaz Reset. Ugyanez a művelet történik a bemeneti logikai magas jelnél, és az áramkör állapota 0 és 1 között változik. Amint látható, a logikai kapuk használata a multi-vibrátorokhoz valójában a digitális logikai áramkörök példái.
3. 555 időzítő használata
555 Időzítő IC a leggyakrabban használt IC az impulzusgeneráláshoz, különösen impulzus szélesség moduláció , multivibrátor áramkörökhöz.
a. Monostabil multi-vibrátor
Monostabil multi-vibrátor áramkör
Az 555-ös időzítő monostabil üzemmódban történő csatlakoztatásához egy kisütő kondenzátor van csatlakoztatva a 7 ürítőcsap és a föld közé. A generált kimenet impulzusszélességét az R ellenállás értéke határozza meg a kisülőcsap, a Vcc és a C kondenzátor között.
Ha tisztában van az 555 időzítő belső áramkörével, akkor tisztában kell lennie azzal a ténnyel, hogy a 555 időzítő működik tranzisztorral, két komparátorral és SR flip-flop-tal.
Kezdetben, amikor a kimenet logikai alacsony jelnél van, a T tranzisztort vezetésre vezetik, és a 7 csap földelve van. Tegyük fel, hogy logikai alacsony jelet adunk a kiváltó bemenetre vagy az összehasonlító bemenetére, mivel ez a feszültség kisebb, mint 1 / 3Vcc, az összehasonlító IC kimenete magasra megy, ami a flip-flop nullázását eredményezi, így a kimenet most logikai alacsony szinten.
Ugyanakkor a tranzisztor kikapcsol, és a kondenzátor a Vcc-n keresztül elkezd tölteni. Amikor a kondenzátor feszültsége meghaladja a 2 / 3Vcc-t, a 2. komparátor kimenete magasra megy, ami az SR flip-flop beállását okozza. Így a kimenet ismét stabil állapotban van egy bizonyos időtartam után, amelyet R és C értékei határoznak meg.
b. Astable multivibrátor
Egy 555-ös időzítő csatlakoztatásához astable módban a 2-es és 6-os csapok rövidülnek, és egy ellenállás csatlakozik a 6-os és 7-es csapok közé.
Astable multivibrátor áramkör
Kezdetben tegyük fel, hogy az SR flip-flop kimenete logikailag alacsony. Ez kikapcsolja a tranzisztort, és a kondenzátor Ra és Rb útján úgy kezd töltődni a Vcc-re, hogy egyszerre a 2. komparátor bemeneti feszültsége meghaladja a 2 / 3Vcc küszöbfeszültséget, és az összehasonlító kimenete magasra emelkedik. Emiatt az SR flip-flop úgy áll be, hogy az időzítő kimenete logikailag alacsony.
Most a tranzisztort telítettségre hajtja az alapján lévő logikai magas jel. A kondenzátor az Rb-n keresztül kezd kisütni, és amikor ez a kondenzátorfeszültség 1/3 Vcc alá esik, a C2 komparátor kimenete logikai magas szinten van. Ez visszaállítja a flip-flopot, és az időzítő kimenete ismét logikai magas szinten van.
c. Biostabil multi-vibrátor
Biostabil multi-vibrátor áramkör
Egy 555-ös időzítő kétstabil multivibrátorban nem igényel semmilyen kondenzátort, inkább egy SPDT kapcsolót használnak a föld és a 2. és 4. érintkező között.
Amikor a kapcsoló pozíciója olyan, hogy a 2 csap a 6-os csap mellett van a földön, akkor az 1 komparátor kimenete logikailag alacsony, míg a 2 komparátor kimenete logikailag magas jelű. Ez visszaállítja az SR flip-flopot, és a flip flop kimenete logikailag alacsony. Az időzítő kimenete tehát logikailag magas jel.
Ha a kapcsoló pozíciója olyan, hogy a 4 csap vagy a flip-flop visszaállító csapja földelt, akkor az SR flip-flop be van állítva, és a kimenet logikai magasan van. Az időzítő kimenete logikai alacsony jelnél van. Így a kapcsoló helyzetétől függően magas és alacsony impulzusokat kapunk.
Tehát ezek az impulzusgeneráláshoz használt alapvető multivibrátor áramkörök. Reméljük, hogy megértette a multi-vibrátorokat.
Itt van egy egyszerű kérdés az összes olvasó számára:
A multi-vibrátorokon kívül milyen egyéb áramköröket használnak az impulzusok előállításához?
