Multiwibratory
Obwody cyfrowe i elektroniczne wykorzystują multiwibrator do przyjmowania różnych form przebiegu jako sygnału wejściowego do wykonywania różnych zadań. Multiwibratory te pełnią funkcję przerzutników i mogą pełnić funkcję generatora harmonicznych, który jest wykorzystywany przez obwody sekwencyjne do ich prawidłowej pracy.
Istnieją trzy typy multiwibratorów
1: Multiwibratory bistabilne
Multiwibrator bistabilny to drugie imię przerzutnika, w którym oba jego stany są stabilne. Stany te zawsze utrzymują się aż do momentu zastosowania dwóch zewnętrznych impulsów wyzwalających w celu ich całkowitego SET-RESET. Inną nazwą multiwibratorów bistabilnych jest zatrzask przełączający lub zatrzask bistabilny.
Opracowanie prostego obwodu multiwibratorów bistabilnych poprzez połączenie pary bramek Schmitt NAND w celu opracowania zatrzasku SR. Bistabilny jest rozwijany przez dwie bramki NAND, U2 i U3, a U1 służy do wyzwalania tego obwodu. W multiwibratorze bistabilnym oba stany są WYSOKI lub NISKI. Istnieje wiele zastosowań tego obwodu, takich jak licznik, dzielnik częstotliwości i element pamięci w komputerze.
Poniższy obwód jest reprezentacją multiwibratora bistabilnego, do budowy tego obwodu wykorzystano dwie bramki NAND. Obwód ten zawiera jednobiegunowy przełącznik podwójnego rzutu, służący do ręcznego sterowania tym bistabilnym multiwibratorem i zapewniający WYSOKI lub NISKI sygnał wyjściowy.
2: Multiwibratory monostabilne
Ten wibrator jest również nazywany jednym strzałem, ponieważ służy do zwiększania krótkiego, ostrego impulsu do znacznie szerszego impulsu, który jest stosowany tam, gdzie wymagany jest duży czas. Generuje impuls WYSOKI lub NISKI, gdy jest wyzwalany sygnałem startu. Ten sygnał startu inicjuje stan multiwibratora w (t 1 ), który pozostanie aż do osiągnięcia (t 2 ), a stan ten można znaleźć za pomocą kondensatora czasowego CT i rezystora RT.
Stała czasowa RC pomaga monostabilnemu multiwibratorowi pozostać w jednym stanie aż do upływu jego czasu. Jedynym stanem tego monostabilnego multiwibratora jest bezczynność lub spoczynek.
Powyższy obwód to multiwibrator monostabilny zbudowany z dwóch bramek logicznych NAND. Układ działa zgodnie ze stanem wejścia zegara i prostymi funkcjami obu bramek NAND. W tym przypadku wyzwalacz wejścia ujemnego wytwarza NISKI sygnał wyjściowy. Okres czasu wyznacza się ze wzoru, który podaje się jako
Powyższy obwód jest monostabilnym multiwibratorem zbudowanym z dwóch bramek logicznych NOT. Obwód działa zgodnie ze stanem wejścia zegara i prostymi funkcjami obu bramek NOT. Okres czasu budowy monostabilnej przez bramkę NOT jest podany jako
3: Multiwibratory astabilne
Najczęściej stosowanymi multiwibratorami są multiwibratory astabilne, które oscylują pomiędzy stanami NISKIM i WYSOKIM i powtarzają swój stan. Jest to idealny komponent do generowania zegara i impulsów ze względu na jego właściwość ciągłego przełączania pomiędzy NISKIM na WYSOKIM i WYSOKIM na NISKIM i zawsze przełącza się na dwóch poziomach logicznych.
Powyższe zdjęcie przedstawia prototyp multiwibratora astabilnego. Do budowy multiwibratorów astabilnych zastosowano dwa sześciokątne układy scalone falownika 74HC04. Stałą czasową multiwibratorów astabilnych podaje wzór:
Częstotliwość jest określona wzorem:
Rozważmy przykład multiwibratora astabilnego R2 = 10 kΩ i wartości kondensatora C = 45 nf. Znajdź częstotliwość:
Graficzny widok tego jest podany jako:
NE555 Multiwibrator astabilny
Powyższy obwód podający jest również multiwibratorem Astable i stale zapewnia moc wyjściową. Funkcja stabilnej oscylacji jest realizowana poprzez wspólne podłączenie do styków 2 i 6, które służą do ponownego wyzwalania w każdym cyklu. Kondensator ładuje się zarówno R1, jak i R2, ale rozładowywanie następuje tylko przy R2. Wzór na okres czasu dla t1 i t2 podano jako
Wniosek
Multiwibratory to główne elementy obecne w urządzeniach elektronicznych używanych do wytwarzania różnych typów przebiegów, takich jak fale prostokątne, fale piłokształtne i wiele innych. Istnieją różne typy multiwibratorów w zależności od ich funkcji i struktury, takie jak monostabilne, astabilne i bistabilne.