/ / Monostabilni multivibrator - monostabilnost jednim snimanjem

Monostabilni multivibrator - monostabilan

Generatori valnog oblika

Multivibratori proizvode izlazni valni obliknalik simetričnom ili asimetričnom kvadratnom valu i kao takvi najčešće se koriste od svih generatora kvadratnog vala. Multivibratori pripadaju obitelji oscilatora koji se obično nazivaju "Oscilatori opuštanja„.

Općenito govoreći, diskretni multivibratorisastoje se od dva tranzistorska križnog spojenog kruga dizajniranog tako da se jedan ili više njegovih izlaza vraća kao ulaz u drugi tranzistor sa otporničkom i kondenzatorskom (RC) mrežom spojenom preko njih za proizvodnju povratnog kruga.

Multivibratori imaju dva različita električnastanja, izlazno "HIGH" stanje i izlazno "LOW" stanje koje im daje ili stabilno ili kvazi-stabilno stanje ovisno o tipu multivibratora. Zove se jedan takav tip konfiguracije generatora pulsa s dva stanja Monostabilni multivibratori.

MOSFET monostabilni multivibrator
</ P>

MOSFET monostabilan

Monostabilni multivibratori imati samo JEDAN stabilno stanje (otuda i njihovo ime: "Mono"), i proizvesti jedan izlazni impuls kada se aktivira izvana. Monostabilni multivibratori vraćaju se natrag u svoje prvo izvorno i stabilno stanje samo nakon određenog vremenskog razdoblja konstantnog RC sklopa.

Razmotrite MOSFET sklop na lijevoj strani. Otpornik R i kondenzator C oblikuju RC vremenski krug. Način poboljšanja N-kanala MOSFET se uključuje "ON" zbog napona na kondenzatoru s LED-om spojenim na odvod i "ON".

Kada je sklopka zatvorena, kondenzator je krataki tako pražnjenja, dok je istovremeno MOSFET kratko spojen na masu. MOSFET i stoga LED su uključeni "OFF". Dok je prekidač zatvoren, krug će uvijek biti "OFF" iu svom "nestabilnom stanju".

Kada je prekidač otvoren, potpuno ispražnjenkondenzator se počinje puniti kroz otpornik, R pri brzini koju određuje vremenska konstanta RC mreže otpornika-kondenzatora. Kad napon kondenzatora dođe do nižeg praga napona MOSFET-a, MOSFET uključuje i uključuje LED i vraća krug u stabilno stanje.

Tada primjena prekidača uzrokujekrug za ulazak u njegovo nestabilno stanje, dok ga vremenska konstanta RC mreže vraća u svoje stabilno stanje nakon postavljenog vremenskog perioda, čime se dobiva vrlo jednostavno "one-shot" ili Monostabilni multivibrator MOSFET sklop.

Monostabilni multivibratori ili "One-Shot Multivibrators" kao što su i onipozvani, koriste se za generiranje jednog izlaznog impulsa određene širine, ili "HIGH" ili "LOW" kada se primjenjuje odgovarajući vanjski signal ili puls T. Ovaj signal okidača inicira vremenski ciklus koji uzrokuje da izlaz monostabilnog mijenja svoje stanje na početku vremenskog ciklusa i ostat će u tom drugom stanju.

Vremenski ciklus monostabilnog određen je vremenskom konstantom vremenskog kondenzatora, CT i otpornik, RT dok se ne vrati na svojeizvorno (stabilno) stanje. Monostabilni multivibrator će tada ostati u ovom izvornom stabilnom stanju neograničeno dok ne primi drugi ulazni impuls ili signal okidača. Zatim, Monostabilni multivibratori imati samo JEDAN stabilno stanje i proći kroz cijeli ciklus kao odgovor na jedan impuls koji pokreće ulaz.

Monostabilni multivibratorski krug

monostabilni multivibratorski krug

Osnovni tranzistor spojen na kolektor Monostabilni multivibrator krug i njegovi povezani valni oblici prikazani su gore. Kada se prvo primijeni napajanje, baza tranzistora TR2 je spojena na Vcc preko otpornika prednapona, RT time okrećući tranzistor "u potpunosti uključen" iu zasićenje i istovremeno okrećući TR1 "OFF". To onda predstavlja krugove "Stabilno stanje" s nultim izlazom. Struja koja teče u zasićeni bazni terminal TR2 će stoga biti jednaka Ib = (Vcc - 0.7) / RT.

Ako se na nulu primijeni negativni impuls okidanjaulaz, brzo raspadanje rub pulsa će proći ravno kroz kondenzator, C1 do baze tranzistora, TR1 preko blokade dioda okreće ga "ON". Kolektor TR1 koji je prethodno bio na Vcc brzo pada na volt ispod nule koji učinkovito daje kondenzator CT obrnuti naboj od -0.7v preko njegovih ploča. Ovo djelovanje rezultira time da tranzistor TR2 sada ima minus bazni napon u točki X drži tranzistor u potpunosti "OFF". To zatim predstavlja drugo stanje krugova, "nestabilno stanje" s izlaznim naponom jednakim Vcc.

Vremenski kondenzator, CT počinje ispuštati ovaj -0.7v kroz vremenski otpornik RT, pokušavajući napuniti do napona Vcc. Ovaj negativni napon na bazi tranzistora TR2 počinje postupno smanjivati ​​brzinom koja je određena vremenskom konstantom RT CT kombinacija. Kao osnovni napon TR2 povećava natrag do Vcc, tranzistor počinje provoditi i to tako okreće "OFF" opet tranzistor TR1 koji rezultira monostabilnim multivibratorom koji se automatski vraća u prvobitno stabilno stanje čekajući drugi negativni impuls za ponovno pokretanje ponovno obraditi.

Monostabilni multivibratori može proizvesti vrlo kratak puls ili mnogo duževalni oblik pravokutnog oblika čiji se vodeći rub povećava vremenom s vanjskim pokretačkim impulsom i čija prateća ivica ovisi o RC vremenskoj konstanti korištenih komponenti povratne veze. Ova RC vremenska konstanta može se mijenjati s vremenom kako bi se proizveo niz impulsa koji imaju kontrolirano fiksno vremensko kašnjenje u odnosu na izvorni puls okidača kao što je prikazano dolje.

Monostabilni multivibratorski valni oblici

monostabilni valni oblik

Vremenska konstanta od Monostabilni multivibratori može se mijenjati variranjem vrijednosti kondenzatora, CT otpornik, RT ili oboje. Monostabilni multivibratori općenito se koriste za povećanje širine impulsa ili za stvaranje vremenske odgode unutar kruga jer je frekvencija izlaznog signala uvijek ista kao i za ulazni impulsni impuls, jedina razlika je širina impulsa.

TTL / CMOS monostabilni multivibratori

Kao i za proizvodnju monostabilnih multivibratoraod pojedinačnih diskretnih komponenti, kao što su tranzistori, također možemo konstruirati monostabilne sklopove pomoću uobičajenih integriranih krugova. Sljedeći krug pokazuje kako se osnovni monostabilni multivibratorski krug može konstruirati korištenjem samo dva logička “NOR” Gatesa s 2 ulaza.

NOR Vrpca monostabilna

niti monostabilni krug vrata

Pretpostavimo da je ulazni signal okidača LOW na razini logike "0" tako da je izlaz iz prvog NOR vrata U1 VISOK na logičkoj razini "1", (NOR principali). Otpornik, RT je spojen na napon napajanja tako da je jednak logičkoj razini "1", što znači da je kondenzator, CT ima isti naboj na obje ploče. Spoj V1 je stoga jednak ovom naponu, tako da će izlaz iz drugog NOR ulaza U2 biti NIZAK na logičkoj razini "0". To onda predstavlja krugove "Stabilno stanje" s nultim izlazom.

Kada se pozitivni impuls okidanja primijeni na ulaz u trenutku t0, izlaz prve NOR kapije U1 ide LOW uzimajući s njom lijevu ploču kondenzatora CT time oslobađajući kondenzator. Kako su obje ploče kondenzatora sada na logičkoj razini "0", tako je i ulaz u drugi NOR ulaz, U2 što rezultira izlazom koji je jednak logičkoj razini "1". To zatim predstavlja drugo stanje krugova, "nestabilno stanje" s izlaznim naponom jednakim + Vcc.

Drugi NOR vrata, U2 će zadržati ovo drugo nestabilno stanje sve dok se kondenzator ne puni kroz otpornik, RT doseže minimalni ulazni napon napona U2(oko 2.0V) uzrokujući da promijeni stanje jer se na njegovim ulazima pojavila vrijednost logičke razine "1". To uzrokuje resetiranje izlaza na logičku vrijednost "0", koja se zatim vraća (petlja povratne veze) na jedan ulaz U2. Ova radnja automatski vraća monostabilni povratak u prvobitno stabilno stanje i čeka drugi puls okidača kako bi ponovno pokrenuo proces vremenskog usklađivanja.

NOR Vrpca monostabilnih valnih oblika

niti valni oblik monostabilnog ulaza

To nam tada daje jednadžbu za vremensko razdoblje kruga kao:

formula vremena

Gdje, R je u C i C u Farads.

Također možemo napraviti monostabilne pulsne generatorepomoću posebnih IC-ova i već postoje integrirani krugovi posvećeni ovome, kao što je 74LS121 standardni monostabilni multivibrator s jednim metkom ili 74LS123 ili reaktivirajući multivibrator s mogućnošću ponovnog okidanja koji može proizvesti izlazne impulse širine od 40 nanosekundi do 28 sekundi samo dvije vanjske komponente vremenske regulacije s širinom impulsa navedenom kao: T = 0.69RC u sekundama.

74LS121 Monostabilni generator

74ls121 monostabilni multivibrator

Ovaj monostabilni pulsni generator IC može bitikonfiguriran tako da proizvodi izlazni impuls ili na impulsu okidača na uzlaznom rubu ili na impuls impulsa padajućeg ruba. 74LS121 može proizvesti puls širine od oko 10ns do oko 10ms širine maksimalni vremenski otpornik od 40kΩ i maksimalni vremenski kondenzator od 1000uF.

Sažetak monostabilnih multivibratora

Zatim da rezimiramo Monostabilni multivibrator samo krug JEDAN stabilno stanje što ga čini "pucanjem u jednom kadru". Kada se pokrene kratkim impulsom vanjskog okidača bilo pozitivnim ili negativnim.

Jednom je pokrenuo stanje monostabilnih promjena iostaje u tom drugom stanju tijekom određenog vremenskog perioda korištenih vremenskih komponenti povratne veze s povratnom vezom. Jedan ovaj vremenski period je prošao monostabilni automatski se vraća natrag u prvobitno nisko stanje čekajući drugi puls okidača.

Monostabilni multivibratori mogu stoga bitismatra se da su aktivirani impulsni generatori i općenito se koriste za stvaranje vremenskog kašnjenja unutar kruga jer je frekvencija izlaznog signala ista kao i za ulaz impulsa okidača, jedina razlika je širina impulsa.

Jedan glavni nedostatak “monostabilnog”multivibrators ”je da vrijeme između primjene sljedećeg impulsa okidača mora biti veće od unaprijed zadane RC vremenske konstante kruga kako bi se kondenzatoru omogućilo vrijeme punjenja i pražnjenja.

U sljedećem vodiču o multivibratorima, pogledat ćemo onaj koji ima DVA stabilna stanja koja zahtijevaju dva impulsa okidačaprebačen iz jednog stabilnog stanja u drugo. Ovaj se tip multivibratorskog kruga naziva Bistabilni multivibrator koji je poznat i po uobičajenom nazivu "flip-flops".

Komentari (0)
Dodaj komentar