Multivibratorkretser refererer til spesialen type elektroniske kretser brukes til å generere pulssignaler. Disse pulssignalene kan være rektangulære eller firkantbølgesignaler. De produserer vanligvis produksjon i to tilstander: høy eller lav. En spesifikk egenskap ved multivibratorer er bruken av passive elementer som motstand og kondensator for å bestemme utgangstilstanden.
Multivibratorkretser
Typer multivibratorer
til. Monostabil multivibrator : En monostabil multivibrator er typen multivibratorkrets hvis utgang bare er i en stabil tilstand. Det er også kjent som en-shot multivibrator. I en monostabil multivibrator bestemmes utgangspulsvarigheten av RC-tidskonstanten og er gitt som: 1.11 * R * C
b. En stabil multivibrator : En stabil vibrator er en krets med en oscillerende utgang. Den trenger ingen ekstern utløsning, og den har ingen stabil tilstand. Det er en type regenerativ oscillator.
c. Bistabil multivibrator : En bistabil vibrator er en krets med to stabile tilstander: høy og lav. Vanligvis er det nødvendig med en bryter for å veksle mellom utgangens høye og lave tilstand.
Tre typer multivibratorkretser
1. Bruke transistorer
en. Monostabil multivibrator
Monostabil multivibratorkrets
I den ovennevnte kretsen, i fravær av noe eksternt utløsersignal, er basen til transistoren T1 på bakkenivå og samleren har et høyere potensial. Derfor er transistoren kuttet av. Imidlertid får transistoren T2 en positiv spenningsforsyning fra VCC gjennom en motstand, og transistoren T2 drives til metning. Og da utgangsstiften er koblet til bakken gjennom T2, er den på logisk lavt nivå.
Når et utløsersignal påføres basen til transistoren T1, begynner det å lede når basestrømmen øker. Når transistoren leder, reduseres samlerspenningen. Samtidig begynner kondensatoren C2s spenning å tømmes gjennom T1. Dette fører til at potensialet ved baseterminalen til T2 avtar, og til slutt blir T2 avskåret. Siden utgangsstiften nå er direkte koblet til en positiv forsyning gjennom motstand: Vout er på logisk høyt nivå.
Etter en gang, når kondensatoren er fullstendig utladet, begynner den å lades opp gjennom motstanden. Potensialet ved basisterminalen til transistoren T2 begynner å øke gradvis og til slutt blir T2 drevet til ledning. Dermed er utgangen igjen på et logisk lavt nivå, eller kretsen er tilbake til sin stabile tilstand.
b. Bistabil multivibrator
Bistabil multivibratorkrets
Ovennevnte krets er en bistabil multivibratorkrets med to utganger, som definerer de to stabile tilstandene til kretsen.
I utgangspunktet, når bryteren er i posisjon A, er basen til transistoren T1 ved jordpotensialet, og derfor er den avskåret. Samtidig har basen til transistoren T2 et relativt høyere potensial, den begynner å lede. Dette fører til at utgangsstift 1 kobles direkte til bakken, og at Vout1 er på logisk lavt nivå. Utgangen pin2 på samleren til T1 er koblet direkte til Vcc, og Vout2 er på logisk høyt nivå.
Nå, når bryteren er i posisjon B, blir transistorhandlingene reversert (T1 leder og T2 er avbrutt) og utgangstilstandene blir reversert.
c. Astable multivibrator
Astabel multivibratorkrets
Ovennevnte krets er en oscillatorkrets. Anta at i utgangspunktet er transistoren T1 i ledning og T2 er avskåret. Utgangen 2 er på logisk nivå, og utgangen 1 er på logisk lavt nivå. Når kondensatoren c2 begynner å lade seg opp gjennom R4, begynner potensialet ved basen av T2 å øke gradvis til T2 begynner å lede. Dette reduserer samlerpotensialet og gradvis begynner potensialet ved basen av T1 å synke til det er helt avskåret.
Når C1 lades gjennom R1, begynner potensialet ved bunnen av transistoren T1 å øke og til slutt blir det drevet til ledning, og hele prosessen gjentas. Dermed blir produksjonen stadig gjentatt eller svingende.
Bortsett fra å bruke BJT, andre typer transistorer brukes også i multivibratorkretser.
2. Bruke Logic Gates
til. Monostabil multivibrator
Monostabil multivibratorkrets
Opprinnelig er potensialet over motstanden på bakkenivå. Dette innebærer et lavt logisk signal til inngangen til NOT gate. Dermed er produksjonen på logisk høyt nivå.
Siden begge inngangene til NAND gate er på logiske høye nivåer, er utgangen på logisk lavt nivå, og kretsutgangen forblir i sin stabile tilstand.
Anta nå at et logisk lavt signal blir gitt til en av inngangene til NAND-porten, den andre inngangen er på logisk høyt nivå, og utgangen til porten er logisk 1, dvs. positiv spenning. Siden det er en potensiell forskjell over R, er VR1 på logisk høyt nivå, og følgelig er utgangen til IKKE-porten logisk 0. Da dette logiske lave signalet blir matet tilbake til inngangen til NAND-porten, forblir dets utgang ved logikk 1 og kondensatorspenningen begynner å øke gradvis. Dette fører igjen til at potensialet faller over motstanden, dvs. at VR1 begynner å avta gradvis, og på et tidspunkt blir det lavt, slik at et logisk lavt signal blir matet til inngangen til IKKE gate, og utgangen er igjen ved logisk høyt signal. Tidsperioden som utgangen forblir i sin stabile tilstand bestemmes av RC-tidskonstanten.
b. Astabel multivibrator
Astabel multivibratorkrets
Først når forsyningen er gitt, er kondensatoren ikke ladet og et logisk lavt signal mates til inngangen til NOT-porten. Dette fører til at utgangen er på logisk høyt nivå. Ettersom dette logiske høysignalet blir matet tilbake til AND-porten, er dets utgang ved logikk 1. Kondensatoren begynner å lade og inngangsnivået til NOT-porten øker til den når den logiske høye terskelen, og utgangen er på logisk lav.
Igjen er AND-portutgangen på logisk lav (logisk lav inngang blir matet tilbake), og kondensatoren begynner å tømmes til potensialet ved inngangen til IKKE-porten når logisk lav terskel, og utgangen blir igjen byttet tilbake til logikken høy .
Dette er faktisk en type avslapningsoscillatorkrets .
c. Bistabil multivibrator
Den enkleste formen for bistabil multivibrator er SR-låsen, realisert av logiske porter.
Bistabil multivibratorkrets
Anta at den opprinnelige utgangen er på et logisk høyt nivå (Set) og inngangsutløsersignalet er på et logisk lavt signal (Reset). Dette fører til at utgangen fra NAND gate 1 er på logisk høyt nivå. Siden begge inngangene til U2 er på logisk høyt nivå, er utgangen på logisk lavt nivå.
Siden begge inngangene til U3 er på et logisk høyt nivå, er utgangen på logisk lavt nivå, dvs. Reset. Den samme operasjonen skjer for et logisk høyt signal ved inngangen, og kretsen endrer tilstand mellom 0 og 1. Som sett er bruken av logiske porter for multivibratorer faktisk eksempler på digitale logikkretser.
3. Bruke 555 tidtakere
555 Timer IC er den mest brukte IC for pulsgenerering, spesielt pulsbreddemodulasjon , for multivibratorkretser.
en. Monostabil multivibrator
Monostabil multivibratorkrets
For å koble til en 555 timer i monostabil modus, er en utladningskondensator koblet mellom utløpspinnen 7 og bakken. Pulsbredden til den genererte utgangen bestemmes av verdien av motstanden R mellom utløpstappen, Vcc og kondensator C.
Hvis du er klar over den interne kretsen til 555 timer, må du være oppmerksom på at a 555 timer fungerer med en transistor, to komparatorer og en SR-flip-flop.
Til å begynne med, når utgangen har et logisk lavt signal, blir transistoren T drevet til ledning og tapp 7 er jordet. Anta at et logisk lavt signal blir brukt til triggerinngangen eller inngangen til komparatoren, da denne spenningen er mindre enn 1 / 3Vcc, blir utgangen fra komparator IC høy, noe som får flip-flop til å tilbakestilles slik at utgangen nå er på et logisk lavt nivå.
Samtidig er transistoren slått av og kondensatoren begynner å lade gjennom Vcc. Når kondensatorspenningen øker utover 2 / 3Vcc, går komparator 2-utgangen høyt, noe som får SR-flip-flop til å stille. Dermed er utgangen igjen i sin stabile tilstand etter en viss tidsperiode bestemt av verdiene til R og C.
b. Astable multivibrator
For å koble til en 555-tidtaker i stabil modus, forkortes pinnene 2 og 6, og en motstand kobles mellom pinne 6 og 7.
Astabel multivibratorkrets
I utgangspunktet antar at utgangen fra SR-flip-flop er på et logisk lavt nivå. Dette slår av transistoren, og kondensatoren begynner å lade Vcc gjennom Ra og Rb på en slik måte at inngangsspenningen til komparator 2 på en gang overstiger terskelspenningen på 2 / 3Vcc, og komparatorutgangen blir høy. Dette fører til at SR-flip-flop stiller seg inn på en slik måte at tidtakerutgangen er logisk lav.
Nå blir transistoren drevet til metning av et logisk høyt signal ved basen. Kondensatoren begynner å tømmes gjennom Rb, og når denne kondensatorspenningen faller under 1/3 Vcc, er utgangen til komparatoren C2 på logisk høyt nivå. Dette tilbakestiller flip-flop og timerutgangen er igjen på logisk høyt nivå.
c. Bi-stabil multivibrator
Bi-stabil multivibratorkrets
En 555 timer i bi-stabil multivibrator krever ikke bruk av kondensator, men det brukes en SPDT-bryter mellom bakken og pinnene 2 og 4.
Når bryterposisjonen er på en slik måte at tappen 2 er på bakken sammen med tappen 6, er utgangen fra komparatoren 1 ved logisk lavt signal, mens utgangen fra komparatoren 2 er ved logisk høyt signal. Dette tilbakestiller SR flip-flop, og utgangen fra flip flop er logisk lav. Utgangen fra tidtakeren er dermed logisk høyt signal.
Når bryterposisjonen er på en slik måte at tappen 4 eller tilbakestillingsstiften til flip-flop er jordet, er SR-flip-flop satt, og utgangen er logisk høy. Utgangen fra tidtakeren er ved logisk lavt signal. Avhengig av bryterposisjon oppnås således høye og lave impulser.
Så dette er de grunnleggende multivibratorkretsene som brukes til pulsgenerering. Vi håper du har en klar forståelse av multivibratorer.
Her er et enkelt spørsmål til alle leserne:
Bortsett fra multivibratorer, hva er de andre typene kretser som brukes til pulsgenerering?
