Multivibrator kredsløb henviser til specialet type elektroniske kredsløb bruges til at generere pulssignaler. Disse pulssignaler kan være rektangulære eller firkantede bølgesignaler. De producerer generelt output i to tilstande: høj eller lav. Et specifikt kendetegn ved multivibratorer er brugen af passive elementer som modstand og kondensator til at bestemme outputtilstanden.
Multivibrator kredsløb
Typer af multivibratorer
til. Monostabil multivibrator : En monostabil multivibrator er typen multivibratorkredsløb, hvis output kun er i en stabil tilstand. Det er også kendt som one-shot multivibrator. I en monostabil multivibrator bestemmes udgangspulsvarigheden af RC-tidskonstanten og er angivet som: 1.11 * R * C
b. En stabil multivibrator : En stabil vibrator er et kredsløb med en oscillerende udgang. Det har ikke brug for nogen ekstern udløsning, og den har ingen stabil tilstand. Det er en type regenerativ oscillator.
c. Bistabil multivibrator : En bistabil vibrator er et kredsløb med to stabile tilstande: høj og lav. Generelt kræves en switch for at skifte mellem outputens høje og lave tilstand.
Tre typer multivibrator kredsløb
1. Brug af transistorer
en. Monostabil multivibrator
Monostabilt multivibratorkredsløb
I det ovennævnte kredsløb, i fravær af noget eksternt udløsersignal, er basen af transistoren T1 på jordoverfladen, og samleren har et højere potentiale. Derfor er transistoren afbrudt. Imidlertid får bunden af transistoren T2 positiv spændingsforsyning fra VCC gennem en modstand, og transistoren T2 drives til mætning. Og da udgangsstiften er forbundet til jorden gennem T2, er den på logisk lavt niveau.
Når et udløsersignal påføres basen af transistoren T1, begynder det at lede, når dets basisstrøm øges. Når transistoren leder, falder dens kollektorspænding. På samme tid begynder kondensator C2's spænding at aflade gennem T1. Dette får potentialet ved baseterminalen til T2 til at falde, og til sidst bliver T2 afskåret. Da udgangsstiften nu er direkte forbundet til en positiv forsyning gennem modstand: Vout er på logisk højt niveau.
Efter engang, når kondensatoren er afladet helt, begynder den at oplades gennem modstanden. Potentialet ved basisterminalen på transistoren T2 begynder at stige gradvist, og til sidst drives T2 til ledning. Således er udgangen igen på et logisk lavt niveau, eller kredsløbet er tilbage til sin stabile tilstand.
b. Bistabil multivibrator
Bistabelt multivibratorkredsløb
Ovenstående kredsløb er et bistabilt multivibratorkredsløb med to udgange, der definerer de to stabile tilstande i kredsløbet.
Oprindeligt, når kontakten er i position A, er basen af transistoren T1 ved jordpotentialet, og derfor er den afskåret. Samtidig har basen af transistoren T2 et relativt højere potentiale, den begynder at lede. Dette får udgangsstift 1 til at være direkte forbundet til jorden, og Vout1 er på logisk lavt niveau. Output pin2 på samleren af T1 er forbundet direkte til Vcc, og Vout2 er på logisk højt niveau.
Når kontakten nu er i position B, vendes transistorhandlingerne (T1 leder og T2 afbrydes), og outputtilstandene vendes.
c. Astabel multivibrator
Astabilt multivibratorkredsløb
Ovenstående kredsløb er et oscillatorkredsløb. Antag, oprindeligt er transistoren T1 i ledning, og T2 er i afskåret. Output 2 er på logisk niveau, og output 1 er på logisk lavt niveau. Når kondensatoren c2 begynder at oplades gennem R4, begynder potentialet ved bunden af T2 at stige gradvist, indtil T2 begynder at lede. Dette mindsker dets samlerpotentiale og gradvist begynder potentialet ved bunden af T1 at falde, indtil det er helt afskåret.
Nu, når C1 oplades gennem R1, begynder potentialet ved bunden af transistoren T1 at stige, og til sidst drives det til ledning, og hele processen gentages. Således gentages eller oscillerer output konstant.
Bortset fra at bruge BJT'er, andre typer af transistorer bruges også i multivibrator kredsløb.
2. Brug af logiske porte
til. Monostabil multivibrator
Monostabil multivibratorkredsløb
Oprindeligt er potentialet over modstanden på jordoverfladen. Dette indebærer et lavt logisk signal til input til NOT gate. Således er output på logisk højt niveau.
Da begge indgangene til NAND gate er på logisk høje niveauer, er output på logisk lavt niveau, og kredsløbsudgangen forbliver i sin stabile tilstand.
Antag nu, at der gives et logisk lavt signal til en af indgangene til NAND-porten, hvor den anden indgang er på logisk højt niveau, og portens output er logisk 1, dvs. positiv spænding. Da der er en potentiel forskel på tværs af R, er VR1 på et logisk højt niveau, og følgelig er udgangen af IKKE-porten logisk 0. Da dette logiske lave signal føres tilbage til NAND-portens indgang, forbliver dets udgang ved logik 1 og kondensatorspændingen begynder at stige gradvist. Dette medfører igen, at potentialet falder over modstanden, dvs. VR1 begynder at falde gradvist, og på et tidspunkt går det lavt, således at et logisk lavt signal føres til input til IKKE gate, og udgangen er igen ved logisk højt signal. Tidsperioden, for hvilken output forbliver i sin stabile tilstand, bestemmes af RC-tidskonstanten.
b. Astabel multivibrator
Astabilt multivibrator kredsløb
Oprindeligt, når forsyningen er givet, er kondensatoren ikke opladet, og et logisk lavt signal føres til indgangen til IKKE-porten. Dette får output til at være på logisk højt niveau. Da dette logiske høje signal føres tilbage til AND-porten, er dets output ved logik 1. Kondensatoren begynder at oplades, og input-niveauet for NOT-porten stiger, indtil den når den logiske høje tærskel, og output er ved logisk lav.
Igen er AND-gate-udgangen ved logisk lav (logisk lav input tilføres tilbage), og kondensatoren begynder at aflade, indtil dens potentiale ved input til IKKE-porten når logisk lav tærskel, og udgangen skiftes igen til den logiske høje .
Dette er faktisk en type afslapningsoscillator kredsløb .
c. Bistabil multivibrator
Den enkleste form for bistabil multivibrator er SR-låsen, der er realiseret ved logiske porte.
Bistabelt multivibratorkredsløb
Antag, at den oprindelige udgang er på et logisk højt niveau (Set), og indgangsudløsersignalet er ved et logisk lavt signal (Nulstil). Dette får output fra NAND gate 1 til at være på logisk højt niveau. Da begge input på U2 er på logisk højt niveau, er output på logisk lavt niveau.
Da begge indgangene til U3 er på et logisk højt niveau, er udgangen på et logisk lavt niveau, dvs. Reset. Den samme operation forekommer for et logisk højt signal ved indgangen, og kredsløbet skifter tilstand mellem 0 og 1. Som det ses, er brugen af logiske porte til multivibratorer faktisk eksempler på digitale logiske kredsløb.
3. Brug af 555 timer
555 IC-timer er den mest almindeligt anvendte IC til pulsgenerering, især pulsbreddemodulation til multivibratorkredsløb.
en. Monostabil multivibrator
Monostabilt multivibrator kredsløb
For at tilslutte en 555 timer i monostabil tilstand er en afladningskondensator forbundet mellem afladestiften 7 og jorden. Pulsbredden for det genererede output bestemmes af værdien af modstanden R mellem afladestiften, Vcc og kondensator C.
Hvis du er opmærksom på det interne kredsløb i 555 timer, skal du være opmærksom på, at en 555 timer fungerer med en transistor, to komparatorer og en SR-flip-flop.
Oprindeligt, når udgangen har et logisk lavt signal, drives transistoren T til ledning, og stift 7 er jordforbundet. Antag, at der påføres triggerindgangen eller komparatorens input et logisk lavt signal, da denne spænding er mindre end 1 / 3Vcc, bliver output fra komparator IC højt, hvilket får flip-flop til at nulstille sådan, at output nu er på et logisk lavt niveau.
Samtidig slukkes transistoren, og kondensatoren begynder at oplades via Vcc. Når kondensatorspændingen stiger ud over 2 / 3Vcc, går komparator 2-output højt, hvilket får SR-flip-flop til at indstille. Således er output igen i sin stabile tilstand efter en bestemt tidsperiode bestemt af værdierne R og C.
b. Astabel multivibrator
For at tilslutte en 555 timer i astabelt tilstand afkortes stifterne 2 og 6, og en modstand forbindes mellem stift 6 og 7.
Astabilt multivibratorkredsløb
Antag oprindeligt, at output fra SR-flip-flop er på et logisk lavt niveau. Dette slukker for transistoren, og kondensatoren begynder at oplade til Vcc gennem Ra og Rb på en sådan måde, at indgangsspændingen til komparator 2 på én gang overstiger tærskelspændingen på 2 / 3Vcc, og komparatorudgangen bliver høj. Dette får SR-flip-flop til at indstille på en sådan måde, at timerudgangen er lav logisk.
Nu drives transistoren til mætning af et logisk højt signal ved basen. Kondensatoren begynder at aflade gennem Rb, og når denne kondensatorspænding falder til under 1/3 Vcc, er output fra komparator C2 på logisk højt niveau. Dette nulstiller flip-flop og timeren output er igen på logisk højt niveau.
c. Bi-stabil multivibrator
Bi-stabilt multivibratorkredsløb
En 555 timer i bi-stabil multivibrator kræver ikke brug af nogen kondensator, men der anvendes en SPDT-switch mellem jord og ben 2 og 4.
Når omskifterpositionen er på en sådan måde, at stiften 2 er ved jorden sammen med stiften 6, er udgangen fra komparatoren 1 ved et logisk lavt signal, hvorimod udgangen af komparatoren 2 er ved et logisk højt signal. Dette nulstiller SR-flip-flop, og output fra flip-flop er logisk lavt. Outputtet fra timeren er således logisk højt signal.
Når afbryderpositionen er på en sådan måde, at stiften 4 eller flip-flopens reset-stift er jordforbundet, indstilles SR-flip-flop, og output er logisk høj. Outputtet fra timeren er ved logisk lavt signal. Afhængig af omskifterposition opnås således høje og lave impulser.
Så dette er de grundlæggende multivibratorkredsløb, der bruges til pulsgenerering. Vi håber, du har en klar forståelse af multivibratorer.
Her er et simpelt spørgsmål til alle læserne:
Bortset fra multivibratorer, hvad er de andre typer kredsløb, der bruges til pulsgenerering?
